电力电子行业市场范文

时间:2023-08-12 08:25:17

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电力电子行业市场

篇1

二、有关渠道的概念及其重要性

(一)渠道的相关概念。

1、分销渠道是指产品出来后从生产者手中销售到用户和消费者手中的各个环节,而营销渠道不仅包括了分销渠道,还包括了上游采购系统。

2、分销渠道成员只包括具有产品经营权的中间商,而营销渠道成员还包括了渠道中的服务机构。通常情况下,不做严格的区分。

3、当今学术界普遍接受美国市场营销学权威菲利普•科特勒博士对营销渠道的定义:“营销渠道是指某种货物或劳务从生产者向消费者移动时,取得这种货物或劳务所有权或帮助转移其所有权的所有企业或个人。简单地说,营销渠道就是商品和服务从生产者向消费者转移过程的具体通道或路径。

(二)渠道的重要性。

1、通过技术领先和创新保持企业在市场中的竞争力已变得越来越难。

2、营销渠道系统创造的资源对制造商的发展有弥补作用。

三、如何建立有效渠道

(一)做好渠道设计决策。

首先,要了解消费者对服务的需要,只有企业提供的产品或者服务是响应了消费者的需要,这样的产品或者服务才能得到消费者的青睐;其次,要明确设计渠道最终要达到的目标以及影响渠道设计的因素;再次是在前面初步性了解的基础上确定采用的主要分销方式(密集分销、选择性分销、独家分销);然后评估各种分销方式的效果,看那一种才是最适合企业自身的渠道;最后才是全方面的设计分销渠道。

(二)渠道管理决策。

选择渠道成员:可以从中间商的从业年限、经营的产品品种、发展及利润记录、清偿能力、合作态度和声望等方面评估中间商,确立合格的经销商的标准。

激励渠道成员:包括进入条件、培训、监督和鼓励。(1)合作:一方面提供激励,如高利润、特别交易、额外奖金、广告津贴等;另一方面采取制裁措施。(中间商是顾客的买卖商)(2)合伙:建立长久的关系。(3)参与分销规划:最先进的形式。(中间商是企业的合作伙伴)

评估渠道成员:(1)制造商必须定期评估中间商的业绩,其标准有销售配额完成情况、平均存货水平、送货时间、对次品与丢失品的处理情况、在促销和培养方面的合作、对消费者提供的服务等。(2)制造商应建立类似的制度:完成协议的任务,支付一定的报酬;如果中间商完不成任务就需要予以建议、重新培训或重新激励,如果还不行的话也许最好的办法就是中止关系。

(三)控制渠道冲突。

确定冲突问题:竞争性冲突、非竞争性冲突。

分析冲突原因:目标不相容、归属差异、对现实认知的差异(预期等)。

明确渠道冲突管理目标:预防和避免冲突;控制冲突水平,避免病态冲突发生;利用冲突资源,激励渠道成员;化解冲突危机,舒缓渠道合作关系;切断冲突源头,调整渠道关系。

制定并优选渠道冲突管理方案:在确定冲突、分析冲突原因、明确冲突管理目的的基础上选择最优的冲突解决方案。

方案的落实执行:一个好的方案没有执行始终只能是纸上谈兵,只有付出与实践才能有成效。

检查、评估冲突管理工作:按照财务指标、销售指标等各个方面的指标评估方案的有效性。

(四)规避渠道冲突风险。

(1)做好渠道战略计划和渠道结构的设计工作。(2)做好渠道成员的选择工作。(3)明确渠道成员的角色分工和权力分配。(4)建立有效的渠道成员之间的交流和沟通机制。(5)合理使用渠道权力,防止权力滥用。(6)对弱者成员提供帮助。

四、小结

没有任何一种渠道是绝对适合任何企业的,企业只有根据自身情况综合各方面的资源制定出适合自身的渠道才能使得所制定的渠道效率最大化。

(作者:就读于华南理工大学工商管理学院,研究方向:人力资源)

参考文献:

篇2

国家教委艺教司对高等师范院校音乐教育专业教学大纲的要求:为中小学培养合格的音乐教师;教师要有一定的音乐审美能力,要有教唱歌曲的能力;教唱分为两部分(弹奏与声乐),并要求音乐教师有一定的声乐基础知识,能给处于变声器的青少年以一定的指导,使之能正确发声。通过对国家教委艺教司对高等师范院校音乐教育专业教学大纲的要求,我们不难看出作为音乐教育专业的声乐教学应立足于突出师范性特点,并且在教学方法上也要有独树一帜的观念,我认为这种区别于声乐表演专业的教学理念可以有三个立足点:

第一个立足点:音乐教育专业声乐教学要针对自弹自唱形式的范唱对学生作针对性的技能训练。

自弹自唱形式的范唱最重要的一点就是教师范唱出的声音技巧与情感表达的准确性,和音乐的完整性。示范的内容包括发生技巧、吐字、歌曲速度和力度变化、歌唱时歌唱者的正确姿态等。学生从课堂上教师对歌曲的范唱里找到视觉欣赏和听觉欣赏的审美统一,这种审美观念的准确性无疑是十分重要的。

教师可以从三个方面对学生进行示范性训练,这三个方面包括歌唱时身体姿态的训练;歌曲教学能力的训练;歌曲即兴伴奏的训练。

第一个方面是歌唱时身体姿态的训练。声乐表演专业的学生上声乐课时从头到尾都是站着进行练声和进行歌曲演唱的,现阶段音乐教育专业声乐方向的学生也是采用这种上课方式,所以并没有凸显出自己专业的特殊性。我认为音乐教育专业声乐方向的学生可以在上课的过程中,先站着练习歌唱,当学生在老师的指导下感觉自己的声音比较舒服,歌曲的情感、情绪处理比较完善时,和老师调换位置,在琴凳上进行歌曲的自弹自唱。教师应训练学生们在钢琴演奏技巧和歌曲伴奏织体使用熟练的基础上,保持上身姿态的正直和头、颈之间正常的角度,获得有支持有韧性的深呼吸,这样就会把不良影响减低到最小,使学生们坐着歌唱和站着歌唱都可以比较完整准确地表现出声乐作品的音乐情绪。

第二个方面的训练是歌曲教学能力的训练。作为未来的中小学音乐教师,高师音乐教育专业声乐教学不是要培养未来的歌唱家,而是要教育出胜任中小学以歌唱为主体的综合音乐课的合格教师。因此要求音乐教育专业声乐方向的学生在范唱时不论是在表达作品情感方面还是在歌唱语言方面,都比一般的歌曲演唱要夸张一些,在演唱方法上要轻松自然,吐字清晰有韵味,只有这样才可以带动中小学生歌唱时的情感投入。

歌曲教学能力训练的第一个步骤是学生在范唱之前要了解歌曲的题材类型。面对一首歌曲时,学生要对整个曲子的基本风格先有一个整体的构思和布局,根据作品的思想内容确定演唱的基本感情,对作品的演唱基调做一个定位,这样就可以做到准确的表达歌曲的思想内容和艺术形象。

歌曲教学能力训练的第二个步骤是学生要细致地分析歌曲的主题内容,风格特点,思想情绪,曲式,调式调性,速度力度,旋律,节奏,节拍等,还要对歌曲的前奏、和结尾有一个整体的设计和安排。上述这些因素有效的结合在一起,就会使学生的范唱具有较为综合的音乐表现力和优美的乐感。

歌曲教学能力训练的第三个步骤是在表达歌曲情感上,重视声字结合的规律。因为学生范唱的对象是中小学生,所以要求学生范唱出的效果要有情、有味、有色调的对比和语气的分量,使中小学生感到声音的亲切和情感的细腻。教师要教导学生在保持喉咽形态稳定的前提下,外在口型千变万化地把歌词唱清楚,做到声音的立体和语言的清晰统一在一个良好的歌唱状态中。最后再决定声音等技巧方面,用来表现歌曲的演绎风格和内容情感,达到艺术和技术的完整统一。

第三个方面的训练是歌曲即兴伴奏能力的训练。自弹自唱形式的范唱是由两个部分组成的:一个部分是唱,一个部分是弹,这两个部分是从属关系,且密不可分。

所谓即兴伴奏是歌唱者在歌唱之前很短的时间内,根据所唱歌曲的情感内容、情绪风格、调式调性等,为歌曲配上合适的和声以及伴奏织体,用来烘托音乐的基本情绪。

现阶段音乐教育专业声乐方向的许多学生由于缺乏扎实的即兴伴奏基本功,并不熟悉钢琴键盘,对和声课程更是一知半解,所以很难自如地为自己伴奏着歌唱。有的在自弹自唱的过程中眼睛始终盯着键盘,无法顾及学生的反应,有的顾了范唱就不能伴奏,造成了自弹自唱中弹与唱的严重脱节。

高师音乐教育专业声乐方向的学生在训练即兴伴奏能力的过程中需要注意以下几个问题:首先,在快速准确读谱的基础上,真正体会歌曲要表达的情感内容。准确读谱首先包括歌曲的旋律、节奏、和声、调式调性等,要想使学生拥有准确的读谱能力,就不能忽略对学生进行正谱伴奏的训练和分析歌曲特征的训练。其次,训练学生熟悉键盘,并掌握多种常用的伴奏类型和规律。根据歌曲的体裁特征可以分为进行曲风格、抒情类风格、活泼风格等,每个风格特征都可以有它较为固定的伴奏织体和和声编配。最后,要正确处理自弹自唱中"唱"与"弹"的关系。前面我们提到过歌唱是自弹自唱中的主要部分,钢琴伴奏是与歌唱有机结合的一部分。所以钢琴伴奏部分既不能"喧宾夺主",也不能被割裂出局。

第二个立足点是,教师要引导学生加强对中小学声乐教学方法的认识和了解。

中小学声乐教学有它这个阶段特有的教学需求,因而要求教师在声乐教学中根据实际情况"对症下药",采取适当的教学方法。

1、在选择歌曲时不宜偏大,旋律应偏重于有歌颂性、欢乐性等流畅感为主的风格。音域方面也不易跨度太大,一般应介于小子组的g和小字二组的e之间。

2、中小学生们多数正处于变声期,在声音训练方面中小学音乐教师要掌握好使用嗓音的强度。中小学音乐教师应要求学生们以轻唱为主,注重情感的表达而不是无视演唱技巧任意喊唱,否则容易导致许多处于变声期的学生们喊坏了嗓子。

3、我们都知道处于心理发育阶段的中小学生在日常生活中偏爱演唱通俗歌曲吗,这类歌曲的演唱一般是用真声唱出来的,这就造成了和高师声乐课堂上教师要求的歌唱方法之间的矛盾。中小学音乐教师要有耐心一步步引导学生从误区中走出来,稳定保护发育阶段嗓音的发声方法。

总的来说,高师声乐教师要以基础教育为重点,让中小学生掌握童声及变声期歌唱发音的训练和方法,加强对中小学生生理特点以及心理特点的了解,并且可以带领学生深入中小学音乐课堂进行观摩或者实习,这样才可以使学生在毕业时就可以胜任中小学声乐教学的工作。

第三个立足点是,要重视声乐理论课的学习。

由于声乐这门艺术的乐器是人体本身,它的完善过程是由人身体肌肉运动在人的意识支配下逐渐完成,所以我们可以说它是一门科学的艺术。要学习好这门科学的艺术,我们就要加强对科学理论知识的学习,这就是指声乐基础理论课程的学习。

声乐理论包括:歌唱心理与生理,歌唱姿势,歌唱器官,歌唱的呼吸及气息运用,歌唱共鸣与发声,歌唱的咬字吐字与表情方法,童声训练理论及方法,中学生歌唱教法等。

全国高校音乐教育专业大学生"五项全能"比赛中的自弹自唱项目,非常明确的体现了高师音乐教育专业声乐教学必须明确其师范性,针对中小学的音乐课程改革,完善自己的教学计划,以培养合格的中小学音乐教育工作者为总目标,根据中小学音乐教师必备的专业知识安排教学内容,对学生进行全方位的训练 ,不论是在整体培养方向上还是在教学的过程中,都要时刻体现音乐教育专业的特征。

篇3

电力电子技术是计算机的新兴技术在电力中的具体运用。随着计算机网络技术和信息化的不断发展,电力系统也在发生着翻天覆地的变化,使得电力电子技术发展出现了新动向。1979年以来,纵向功率MOS场效应晶体管的出现以及IGBT的出现,更加为电力电子技术的发展注入了新的活力,给原有的电力电子技术发展装上了腾飞的翅膀。

1电力电子器件的发展

电力电子器件的发展,经过了一个很长的历史进程。电力电子技术为电力系统的应用提供了必要的条件。电力电子器件的发展主要经历了三个阶段。第一代电力电子器件主要有耗能低、体积小的特点,在其产生的一段时间内就冲击了传统的汞弧整流器,另外电力二极管也在很大程度上改善了电路的性能,使得在电路和电源使用上有了很大的作用。在对电力电子技术的不断探索和研究中,出现了二极管,其功能出现了大的改变,种类形式繁多。第二代电力电子器件出现了新的变化,其开关能够自动关断,给人们的生活带来了极大的方便,尤其在开关频率较高的电路中更是使用的较为广泛。第三代电力电子器件,在体积和结构方面有了很大的提高,使得体积更加小巧,结构功能更加强大。另外,集成电路模块的形成与发展,更加为我国许多电力器件的使用与应用提供了很大的便利。在此基础上,电力电子技术走向智能化和集成化的发展新态势。目前,电力电子技术力求在高频技术的基础上,实现自动化、环保节能化。电力电子技术,从实际上来说就是用电子信息化控制电力的开关,使电力实现自动化。在电力电子技术中,其电力的功率是不断变化的,能够适用于不同的电力变换。由于电力电子技术的超强能动性,使得电力电子技术已经被广泛运用于电气设备的各个电路技术行业。这将会引起我国电器业的一大变革。电力电子技术经过多年的发展和研究,其致力于研究节能项目,提高人类的生存环境,实现环保。在电力电子技术的发展中。其功率的不断变换更加能够体现环保的一大追求。电力电子技术应用于多个半导体器件,使得电源开关更加具有高质量、高效能,实现了电力电力技术的最大应用率。

2电力电子技术的新领域

70年代,由电化学、直流传动、牵引主宰了电力电子技术的发展,80年代,直流输电成了电力电子技术的领头羊,成了大家纷纷热追的项目。现在,我们又不能不为MOS型器件的发展而感到震撼。在电力电子技术发展的前期,基本上没有人对晶体管感到好奇和关注,大部分人都在使用半导体器件。但是现在形势发生了极大的变化,在电力电子器件运行中,晶体管占了很大的一部分,MOSFET和绝缘栅双极晶体管IGBT都属于较为广泛使用的晶体管。据统计,MOSFET的产值已经超过了晶闸管和整流元件的总和,MOS器件在最近几年也居高不下,达到39%,严重超过了半导体器材的使用。MOS器件得到了广泛的发展,功率晶体管的应用主要有以下方面:

(1)工业控制25%

(2)通信13%

(3)汽车电子10%

(4)日用电器23%

(5)计算机及小型电器的电池12%上面的五个方面是电力电子器材应用最广泛的方向。另外在当前的发展状况下,电力电子技术仍旧有新的发展动向。

2.1电机速度有了很大提升

世界上每时每刻约有100亿的马达在运转,有20%的电机已经采用了电子操控,使用了35%的晶体管。现在,我们将1马力的三相交流调速部位俺在一个线路板上,这样就能够在很大程度上省电,能够促进高耗能电器的持续发展。

2.2节能灯的应用

将MOS-FET和控制IC封装在塑料袋子中,能够让电路进一步简化,能够对照明方面的节能起到很大的帮助作用。目前,世界上很多国家中的双极型晶体管市场正在萎缩,但是我国由于节能环保的原因,其市场正在进一步的扩大。在MOS功率的器件价格有可能下滑的情况下,势必会给双极型晶体管的发展带来严重挑战。

2.3便捷式电器

MOS器件能够在很大程度上延长电池的使用率,从而能够为便捷式电器的发明提供实践基础。在现代的生活中,有许多能够脱离房间而使用的电器,比如有:笔记本电脑、硬盘、充电宝、掌上游戏机、可充电剃须刀、掌上动漫等等。在便捷式电器的使用中,大约有6亿个产品会用到MOSFET器件,这可以反应中MOSFET器件的市场具有多么大的潜力。

2.4汽车电子

在现代汽车电子中,由于对发动机性能有了更大效率的需求,因此在很多器件方面都会用到半导体器件。每年生产的汽车中,每辆汽车的功率器件,可以达到300个之多。我国目前在60人中就会拥有一辆汽车,在相当长的一段时间内,人均汽车拥有率不会有大的提高,因此我国的电子市场潜力仍旧很大。

3电子半导体器件的新发展

3.1输入

由于中小功率装置的发展,其正在朝着贴装化和桥式化的方向转变,其体积在不断减小,玻璃钝化的方芯片的市场需求较大。在输入方面,元件的创新发展对输入额速度和安全性能具有重要的作用,因此要十分注重半导体在输入功能中的作用。

3.2控制

控制器件,主要采用的功率是MOSFET或者IGBT。CIC有不同的型号和外观设计。CIC的使用大大的缩小了体积,增加了使用的可靠性。另外还有一种元件,SMARTFET,这是在一定方面的智能MOSFET,它在汽车中使用较为广泛,由于其具有极大的保护功能而被广泛推崇。

3.3开关

在开关中,为了适应高压电流,耐高反压的快延二极管产生。这种原件是由于HEX结构而得得名的,其产量已经达到了晶闸管和整流元件的40%。电力电子技术的发展,为我国电器事业做出了极大的贡献。关注电力电子技术发展的新动向,能够促使我国电力事业的进一步发展,加快我国综合实力提升。

参考文献:

[1]郑锦彪.浅谈电力电子技术在电力系统中的应用与研究[J].黑龙江科技信息,2007(05).

篇4

关键词:

电力电子技术;电力系统;应用

1引言

作为一个具有较强专业性、综合性和系统性的技术平台,电力电子技术其涵盖了多个领域的专业技术内容。经过长时间的发展和变化,其被广泛的应用于各个行业当中,极大幅度地推动了我国电力能源领域的发展。随着科学技术的不断发展进步,电力系统中的电力电子技术的应用范围和深度也得到了进一步的增加。电力电子技术的应用,提高了电力系统的整体工作效率和工作性能。电力电子技术应用于电力系统的整个发电、配电、输电已基本检点的环节当中,是现代电力系统发展建设中的重点内容。电力电子技术应用于电力系统中,可以有效地提高变电控制的整体效果。我国电网建设工作一直在有条不紊的开展,不断扩大的电网规模对于变电运行管理提出了更高的要求。通过电力电子技术的应用,可以实现高效、高质量、高精度、高性能的控制和管理,有效地降低了管理成本和工作难度,提高了系统运行的安全性和稳定性。在电力系统运行的过程中,电力电子技术的应用可以有效地实现对电力系统运行的实时监控和管理,有效地提高了电力系统运行中的容错效果,减少了后期管理维护的难度和成本,让电力系统的运行更加可靠。电力电子技术的应用通过结合先进的信息化管理技术,让电力系统运行中的相关数据信息可以得到更加全面的收集和处理,通过计算机对相关数据进行分析处理,为管理决策的制定和计划的编制提供科学的依据。

2电力电子技术在电力系统中的应用

第一,发电环节的应用。电力系统的发电环节是一个较为复杂的综合性系统,其中存在多个发电组和相关设备,设备的结构相对复杂,并且整体技术含量相对较高。相关技术人员必须要具有专业的技术水平,才能完成相关设备的设计、运行、管理与维护工作。在电力系统的发电环节,应用电力电子技术,可以有效地提高整个发电系统的设备工作效率。励磁控制是现阶段广为运用的发电机控制方式,其通过利用品闸管整流电路的方式来实现设备的连接,整个控制系统的结构相对简单,具有较高的可靠性,并且造价成本也处于一个可接受的状态之下,性能可以有效地满足相关技术需求。而静止励磁的控制方式,则通过对励磁机进行改造,去除惯性环节,从而达到提高稳定性和运行效果的目的。科学的整改方案,可以更好地结合电力系统的运行规律来实现控制,让电气工作效率得到更好的保障。变速励磁控制的方式,主要通过变频设备,对于发电中机组运行速度进行相应的调节和控制,提高电力功效,让机组的变化速率处于一个自动控制的状态下,结合励磁设备的控制,让整个功率的输出更加稳定、高效,并最大程度地降低系统的功耗,其被广泛应用于风力发电和水力发电的过程中。在发电厂发电设备中,其发电设备的用电量是客观存在的,并且在整个设备的耗电量中占据着一个较高的比例。为了实现对这类能源消耗问题的有效控制,变频器的出现和应用已经被广泛的认可和利用。变频器通过控制,可以对发电机机组的工作频率进行自动调节,从而实现对能源消耗的节约。在电力电子技术不断发展的形势下,各类变频技术逐渐得到了更加深入的发展,并为提高发电系统的工作效率,减少能耗提供了巨大的帮助。第二,输电环节的应用。在现代科学技术不断发展的趋势下,电力电子技术的发展与应用,使得越来越多的电子器件得到了生产和运用,为电力系统的发展创造了更多的平台和支持。在输电系统中,电力电子器件的运用,有效地对于电网稳定性进行了保障,提高了电网运行的可靠性,让电网运行发展更加安全、可靠。在当前电力系统的输电环节中,直流与轻型直流输电是较为常见的两种方式。这种输电方式可以有效地提高输电的容量,并且可以灵活地进行调节与控制,输电过程较为稳定,并且实现了对长距离电力传输带支持和供应。针对于不同的电力输送需求,可以采取不同的输电方式,让直流输电技术的优势得到最大限度的发挥。随着技术的进步,柔流输电技术也逐渐受到了关注和应用。柔流输电技术融合了微电子、微处理、电力电子技术、控制技术以及通信技术等多方面的技术,实现了对交流输电的灵活控制,让交流电网的稳定性得到了很好的保障,并有效地降低了输电成本。柔流输电技术通过为电网提供无功功率和感应,从而达到提高输电效率和质量的目的。第三,配电环节的应用。在配电环节中,有效地控制是确保电能质量的关键。电能质量的控制需要在配电过程中对于频率、谐波、电压等要求进行有效地满足,并且对干扰和瞬态波动问题的干扰进行避免。现阶段,电力电子技术应用的过程中,基于DFACTS的电能质量调节装置的应用,可以有效地对电能质量进行保证。随着柔流输电系统的发展和成熟,配电质量的控制方式得到了丰富和进一步的发展。DFACTS技术可以被视为缩小版的FACTS设备技术,二者工作原理、性能、结构、功能都存在一定的相似性。随着电力电子器件不断发展,市场上电气设备出现求过于供的现象,DFACTS设备市场前景广阔,市场需求量。DFACTS设备市场介入相对容易。而且该设备的成本投入比较少,技术开发比较简单。随着市场不断发展,DFACTS设备产品将进入高速发展状态。

3结束语

总而言之,随着科学技术水平的不断提高,各类新技术的出现和应用,电力电子技术的发展也逐渐步入了新的阶段。相关技术人员应该加强对新技术的研究和应用,对新技术的优势进行充分的发挥,更好地促进电力系统的发展和完善,提高电力生产效率,为我国电力事业健康稳定发展做出更大的贡献。

作者:李西娟 单位:中煤邯邢技校

参考文献:

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随着电力电子技术的不断发展,各类电力电子产品逐渐增多。电力电子器件在使用过程中,会受到诸多因素的影响,使得器件、线路常会出现一些故障,以往较为传统的诊断方法已难以确诊出故障的具体原因。此外,作为电力企业,要想在激烈的市场竞争中站稳脚跟,取得良好的效益,还需对电力电子线路的故障诊断与分析给予足够的重视,并积极采用当前先进的技术手段,提升故障诊断与分析水平,为企业的可持续发展奠定良好的基础。

1电力电子线路故障诊断与分析的重要性

我国社会经济发展迅速,人们的生活质量与生产水平得到了很大提高,为满足人们日益增长的实际需求,许多先进的电力电子产品不断进入市场,并有着十分广泛的应用。然而,就当前电力行业的发展来看,随着电力电子产品的大规模应用,电力电子线路负荷持续增大,若未能对其进行有效处理,极易引发各类故障,而以往的诊断方式过分依赖人工,相关工作人员仅能凭借自身经验进行判断,缺乏合理性与科学性,这种方法不仅无法准确定位故障根源,还会增加故障的范围,从而对电路安全造成一定威胁。由此可见,电力电子线路故障诊断至关重要,直接关系到系统的稳定运行,并且相应的诊断技术也亟需整改、优化。除诊断之外,故障分析同样重要,准确深入的故障分析是找出故障根源的基础,通过故障分析,还能避免类似故障再次发生,提升了电力电子线路的稳定性与安全性。随着科技进步,将计算机科学作为中心的智能化技术层出不穷,众多领域都有所应用。其在电力电子线路诊断与分析中的合理应用,可以在短时间内定位故障根源,并为现场工作人员提供故障分析报告,大幅提升了故障诊断效率与准确度,有效节约了人力财力的投入,推动电力企业稳定发展。

2电力电子线路故障诊断与分析方法的具体应用

2.1电路模拟

智能化技术进入高速发展时期,随着电力电子产品的大面积使用,线路负荷一直居高不下,存在很大的安全隐患。为保证线路安全,应充分利用当前先进的技术措施,如电路模拟。电路模拟主要是指对线路的实际运行情况与环境实施模拟,在模拟的线路环境中,对线路运行造成影响的所有因素实施综合分析与评价,并按照相关公式计算线路电流与电压的最大值,从而为线路运行安全提供可靠的保障[1]。通过模拟,现场工作人员可掌握故障的基本信息,结合线路运行实际情况与要求,展开综合分析,制定出行之有效的解决方案,做到故障预防,确保线路运行安全。

2.2创建信息库

创建信息库的目的在于为电力电子线路故障诊断与分析提供依据。信息库的创建依托于线路的实际运行环境,而且库中的信息还分为静态与动态两种类型,其中,动态信息主要用于储存线路的监测结果,而静态信息主要是线路的实际运行参数[2]。通过信息库的创建和完善,信息库中包含内容不仅涉及监测还有各项运行参数,现场工作人员仅需简单的调用就可以掌握线路的基本信息,为故障诊断与分析提供了极大的便利。

2.3输电线路故障诊断与分析

故障对电力电子线路而言在所难免,重要的是如何快速发现并解决这些问题,并通过分析避免类似故障再次发生。当前电力电子线路正向多样化目标发展,多路阀在执行换向操作时会产生能量,如果该能量超过线路负荷最大承受限度,就会对线路造成一定威胁[3]。此时,应借助仿真技术算出线路负荷最大承受值,然后在结合线路基本运行环境的基础上,有效控制负荷值,进而达到有效消除线路安全隐患的目的。

2.4主电路故障诊断与分析

可靠性是电力电子技术发展的核心,在线路故障诊断中,对于主电路,可采用晶闸管三相桥式变流器实施诊断。在主电路当中,当电压输入,变流器中会经过电压,随即启动脉冲控制器,进而可对电路的电压进行精准操控。与此同时,算出变流器实际输出电压,根据这一数值检测主电路。若线路存在故障问题,则变流器电压会产生异常,如果此时的线路电压和变压器电压差别较大,则说明故障发生,随后根据线路的实际运行情况对故障进行模拟和分析,创建信息库,进而找出故障根源,采取相应措施予以处理,确保线路运行安全。

3结束语

总之,电力电子线路是电力系统的重要组成,其运行安全直接关系到系统的稳定性与可靠性。然而由于多种因素的影响,线路故障频发,若未能及时发现问题,将会对线路造成不同程度的损害。由此可见,电力电子线路故障诊断与分析是必要的,只有提升诊断与分析水平,才能确保线路运行安全。

参考文献

[1]张选利,蔡金锭,刘庆珍.人工智能在电力电子电路故障诊断中的应用[J].福州大学学报(自然科学版),2003,03:303~307.

篇6

关键词:

创新创业:电力电子;学生能力

近年来,为适应高等教育改革发展新形势,哈尔滨职业技术学院坚持以产学研合作教育作为高素质应用型人才培养的核心,着眼于学生成长成才,不断加大办学体制,进行创新创业型人才培养模式的改革,大力推进课程体系、教学内容和教学方法等方面的改革,大力建设教学团队及实验实训室,对电力电子技术专业学生能力及素质提升起到显著效果。

一、电力电子技术专业创新创业型人才培养模式概述

面向哈尔滨地区电力电子行业的人才需求,电力电子技术专业利用基础课程平台和专业课程平台,将专业技术、职业素养、创新精神、创业能力融为一体,构建了“两平台,四融合”的创新创业型人才培养模式,借助于“互联网+电力电子技术资源库”平台旨在对教育理念、教学内容、课程体系、实践环节、教学环节和管理机制、教学组织形式、教育评价体系等多方面进行人才培养模式的综合改革。在专业技术和职业素养的基础上,将创新精神和创业能力培养融入人才培养的全过程,构建有利于培养面向电力电子行业的高素质高技能型应用人才的教育体系。

二、电力电子技术专业创新创业型人才培养模式对学生能力提高的作用

(一)创新创业型人才培养模式实施提高学生就业率

电力电子技术专业以服务为宗旨,以就业为导向,走工学结合之路,对电力电子技术实施“两平台,四融合”的创新创业型人才培养模式,在传授电力电子技术专业知识和技能的过程中,注重培养学生职业素养。实施通识教育,培养学生创业能力,同时将创新精神和创业意识融入到整个人才培养过程当中。经调查,电力电子技术专业近三年毕业生就业率达到97.5%,25.3%学生在电力电子行业企业从事设计类岗位,学生创新能力得到企业认可。毕业生自主创业比例达到7.6%,比例明显提高。

(二)创新创业型人才培养课程体系提高学生创新能力

通过对电力电子技术专业课程体系重构,在电力电子技术专业进行课程实施,通过基础课程平台创新创业特色模块中“新企业创立”,“创业企业融资”,“创业型企业营销”,“经营和财务”传授学生自主创业基础知识,通过专业课程平台中创新创业类课程“创新制作”,“创业实战”等提高学生创新创业技能,并鼓励学生参加各类大赛。课程体系实施效果显著,培养学生获得全国大学生电子设计竞赛黑龙江赛区二等奖、全国大学生电子设计竞赛黑龙江赛区TI杯一等奖、全国大学生电子设计竞赛黑龙江赛区TI杯二等奖、黑龙江省高等教育学会第二十次优秀高等教育研究成果叁等奖等多项奖项。

(三)教学实训环境提升学生实践能力

通过三年的建设,形成“一体化实训室+车间+公司+行业协会+创新创业基地”的教学实训环境,其中包括电气工程学院34个专业实训室一体化实训室,哈尔滨九洲电气股份有限公司及均衡科技有限公司的真实生产车间,哈尔滨威瀚电气设备股份有限公司、哈尔滨博实自动化股份有限公司、黑龙江富奥电力设备开发有限公司、哈尔滨地铁集团有限公司等实际企业以及电力电子行业协会,哈尔滨职业技术学院大学生创业孵化园等。学生在这些综合实训环境中通过理论知识的学习、实践技能的培养、职业素养及职业规范的训练、创新实践及创业体验,实现零距离上岗及创业。近三年,获取双证率(职业资格证书及毕业证)达到99%,比例大幅度地提高。

(四)教学团队建设提高教师创新创业教育能力

学院建设一支由人力资源专业教师、学生工作教师、社会各界企业家、创业成功人士、专家学者等组成的专兼职教师队伍。组织教师每年到企业进行实践锻炼并参与社会行业的创新创业实践。学院与哈尔滨电机厂有限责任公司合作开发项目,与青岛金博士自动化技术有限公司合作进行风力发电实训装置的发明创造,教师创新技能得到提升。专业教师到新加坡、北京、天津、深圳等地职业院校进行交流,学习先进的CDIO项目式教育教学理念,MOOC、翻转课堂等教学模式,指导学生创新能力和创业意识的培养。

(五)“互联网+电力电子技术资源库”平台提升学生自主学习能力

电力电子技术专业教师团队结合“互联网+”,建立国家新能源教学资源库建设,开发并建设了电力电子技术课程教学资源库,激发学生学习兴趣,提高教学质量。通过“互联网+电力电子技术资源库”平台,形成了“互联网+课程”、“互联网+教学”、“互联网+学习”等模式,通过网络教学平台、网络教学系统、网络教学资源、网络教学视频等,提高学生学习的主观性能动性,经过统计,72%的学生通过网络的方式在互联网世界中寻找到学习的需求与价值,寻找到高效的学习方式,从而提高学习质量,综合能力也将达到提升。

(六)形成创业孵化平台,扶持学生创业

学校建立了“大学生创业孵化园区”,建立完善的“大学生创业孵化机制”,形成了创业孵化平台,其中电力电子创新创业基地为学生走向社会搭建了平台,提供创业孵化场所,开辟了一条学生走进市场的通道,提供了展示自己才能的机会,培养了学生的创业能力。三年期间,共有12支创业团队在创业园区进行孵化,其中“双维电气技术公司”等6个项目成功实现项目实施,创业孵化平台效果显著。

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一、引言

我国是一个发展中的国家,目前尚处于前工业化阶段,传统产业仍然是我国国民经济的主力军,因此在近期或在较长一段时期内,传统产业的改造和发展将在很大程度上决定着我国经济的发展。电力、机械、冶金、石油、化工、交通运输是传统产业的重要支柱,这些产业技术水平的高低直接关系到我国工业基础的强弱。特别是,近年来随着经济的稳步发展,巨大的电力缺口与人们对电力的强烈需求之间的矛盾越来越明显。由于我国常规能源资源的有限性和环保的巨大压力,能源建设必须走节电和开发利用可再生能源之路,这就决定了在今后相当长的一段时期内,我国国民经济的发展和巨大的用户市场对电力电子技术具有巨大的、持久的需求,这就意味着我国电力电子和电力传动产业面临着良好的机遇。

今后世界市场的竞争主要表现为高新技术的竞争,谁拥有电力电子这种先进的高新科技产品,谁就掌握竞争的优势。面临我国已加入世贸组织和必须适应国际大循环的形势,我们面临着严峻的挑战,因为总体说来我国当前电力电子技术的水平落后于国际先进水平,远远跟不上我国国民经济发展的需要,特别是还面临着国外产品严重冲击,因此,我们必需清醒地认识到这一挑战并且要勇敢地面对。

二、电力电子的含义和任务

从学科的角度讲,电力电子的主要任务是研究电力电子(功率半导体)器件、变流器拓扑及其控制和电力电子应用系统,实现对电、磁能量的变换、控制、传输和存贮,以达到合理、高效地使用各种形式的电能,为人类提供高质量电、磁能量。电力电子的研究范围与研究内容主要包括:(1)电力电子元、器件及功率集成电路。(2)电力电子变流技术,其研究内容主要包括新型的或适用于电源、节能及电力电子新能源利用、军用和太空等特种应用中的电力电子变流技术;电力电子变流器智能化技术;电力电子系统中的控制和计算机仿真、建模等。(3)电力电子应用技术,其研究内容主要包括超大功率变流器在节能、可再生能源发电、钢铁、冶金、电力、电力牵引、舰船推进中的应用;电力电子系统信息与网络化;电力电子系统故障分析和可靠性;复杂电力电子系统稳定性和适应性等。(4)电力电子系统集成,其研究内容主要包括电力电子模块标准化;单芯片和多芯片系统设计;电力电子集成系统的稳定性、可靠性等。

从工程应用的角度看,无论是电力、机械、矿冶、交通、石油化工、轻纺等传统产业,还是通信、激光、机器人、环保、原子能、航天等高科技产业,都迫切需要提供高质量的电能,特别是要求节能。而电力电子则是实现将各种能源高效率地变换成高质量电能、节能、环保和提高人民生活质量的重要手段,它已经成为弱电控制与强电运行之间,信息技术与先进制造技术之间,传统产业实现自动化、智能化、节能化、机电一体化的桥梁。电力电子的突出特点是高效、节能、省材,所以电力电子已成为我国国民经济的重要基础技术,是现代科学、工业和国防的重要支撑技术。因此,无论上述诸多高技术应用领域,还是各种传统产业,乃至照明、家电等量大面广的,与人民日常生活密切相关的应用领域,电力电子产品已无所不在。由于目前我国还没有形成独立自主的、完整的、强大的电力电子的产业体系,因此它已成为制约我国建立独立自主的现代科学、工业和国防体系的瓶颈之一。

三、电力电子技术目前在我国的发展、应用现状和存在的问题

虽然我国电力电子的开发研究已有50年历史,过去我们已经取得了长足的进步,但是与超大规模集成电路的发展一样,该领域科技发展速度太快,加之我国财力和原有基础薄弱的限制,特别是面临国外高科技的冲击等原因,我国电力电子有被“边缘化”的趋势,即各行各业都迫切需要,但是各应用领域均没将其作为研究重点,国内解决不了就依靠进口。应当承认,目前我们与国外先进水平的差距还是很大的。当前存在的主要问题是:目前我国生产的大多数电力电子产品和装置还主要基于晶闸管;虽然也能制造一些高技术的电力电子产品和装置,但是它们均是采用国外生产的电力电子器件和组件以组装集成的方式制造的;特别是先进的全控型电力电子器件则全部依赖进口,而许多关系到国民经济命脉和国家安全的若干关键领域中的核心技术和软硬件,国外均是对我国进行控制和封锁的。我们正面临着国际竞争的严峻形势,特别是关系到国民经济命脉和国家安全的若干关键领域中的核心技术与国外先进水平的差距更大,迅速改变这一现状是我们面临挑战和义不容辞的任务。

过去,我国国民经济各部门虽然引进了不少国外先进技术,也强调了国产化的问题,尽管它们中的绝大多数几年后都可以达到国产化率70%的要求,可是只要我们仔细分析一下,就不难发现,最终国外公司拒绝转让的技术和重要部件,均是涉及到高技术的电力电子及电力传动产品中的核心技术。各应用领域所涉及到的关键电力电子技术可概括为:大功率变流技术;电力电子及其系统控制技术;大功率逆变器并网技术;大功率全控电力电子器件和电力电子全数字控制技术等。与国外的主要差距和存在的问题是:全控电力电子器件国内不能制造;大功率变流器制造技术水平较低,装置可靠性差;电力电子全数字控制技术水平还处于初级阶段;应用系统控制技术和系统控制软件水平较低;缺乏重大工程经验积累等。高性能大功率变流装置目前几乎全部依靠进口。

四、我国发展电力电子技术的对策

电力电子技术虽然有微电子技术的许多共同特征,如发展变化都非常迅速,渗透力和创新表现十分突出,生命力格外旺盛,处于阳光产业地位,并与其他学科相互融合和发展产生新的机遇,而电力电子技术还有其自身一些独具特色的地方,如高电压、大容量及控制功率范围大,因此技术的创新难度在于必须跨越高电压大功率这一关卡,及其技术的综合难度,如材料工业和制造工艺,而电力电子器件工作的可靠性是其极其重要的一个技术指标。为此电力电子技术的创新是与多种学科相互渗透并对各种工业领域有着极强的渗透性。因此电力电子技术与国家的基础产业关系密切,并与国家发展的各项方针及产业政策相配套的要求在21世纪会显得越来越强烈。电力电子技术又称为能流技术,因此电力电子技术的发展与创新是21世纪可持续发展战略纲领的重要组成部分。在21世纪初加快现代电力电子转化的力度,必将形成一条朝阳的高科技产业链,推动我国工业领域的技术创新。

电力电子技术的创新与电力电子器件制造工艺,已成为世界各国工业自动化控制和机电一体化领域竞争最激烈的阵地,各发达国家均在这一领域注入极大的人力,物力和财力,使之进入高科技行业,就电力电子技术的理论研究而言,目前日本、美国及法国、荷兰、丹麦等西欧国家可以说是齐头并进,在这些国家各种先进的电力电子功率量不断开发完善,促进电力电子技术向着高频化迈进,实现用电设备的高效节能,为真正实现工控设备的小型化,轻量化,智能化奠定了重要的技术基础,也为21世纪电力电子技术的不断拓展创新描绘了广阔的前景。我国开发研制电力电子器件的综合技术能力与国外发达国家相比,仍有较大的差距,要发展和创新我国电力电子技术,并形成产业化规模,就必须走有中国特色的产学创新之路,即牢牢坚持和掌握产、学、研相结合的方法走共同发展之路。从跟踪国外先进技术,逐步走上自主创新,从交叉学科的相互渗透中创新,从器件开发选择及电路结构变换上创新,这对电力技术创新是尤其实用的。也要从器件制造工艺技术引导创新,从新材料科学的应用上创新,以此推动电力电子器制造工艺的技术创新,提高器件的可靠性。由此形成基础积累型的创新之路。并要把技术创新与产品应用及市场推广有机结合,以加快科技创新的自我强化的循环,促进和带动技术创新有着稳定的基础,以使我国电力电子技术及器件制造工艺技术有以长足的发展,并形成一个全新的朝阳产业,转化为巨大的生产力,推动我国工业领域由粗放型经营走向集约型,促进国民经济以高速、高度、可持续发展。

参考文献:

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中图分类号:TN31 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)06(a)-0044-01

20世纪80年代以来,微电子技术与电力电子技术在各自发展的基础上相结合而产生了一代高频化、全控型的电力集成器件,带来了电力电子技术的新时代,实现了由传统的电力电子技术向现代电力电子技术的转变。

1 现代电力电子器件

现代电力电子器件是指全控型的电力半导体器件,分为三大类[1]:双极型器件、单极型器件和混合型器件。

1.1 双极型器件,是指在器件内部电子和空穴两种载流子都参与导电过程的半导体器件

这类器件具有通态压降低、阻断电压高和电流容量大的特点。适合中大容量的变流装置。其中,我们常见的交流装备有:门极关断(GTO)晶闸管、电力晶体管(GTR)、静电感应晶闸管(SITH)。

1.2 单极型器件,是指器件内只有一种载流子(多数载流子)参与导电过程的半导体器件

具有代表性的产品有电力场控晶体管(电力MOSFET)和静电感应晶体管(SIT)。单极型器件开关的时间较短,一般多在几十纳秒以下,这是因为大部分的载流子导电,无少子存储效应。

1.3 混合型器件,是指双极型器件与单极型器件的集成混合

其主导器件为GTR、GTO晶闸管和SCR,将MOSFET用来做控制器件混合集成之后产生的器件。这种器件不仅具有GTR、GTO晶闸管和SCR等双极型器件电流密度高、导通压降低的优点,又具备MOSFET等单极型器件输入阻抗高、响应速度快的优点。因此,人们开始高度重视这种新型混合器件。IGBT被人们公认为最有发展潜力的复合器件之一。

2 绝缘栅双极型晶体管(IGBT)

2.1 IGBT的地位及作用

IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor),中文我们称之为“绝缘栅双极晶体管”,是一种复合全控型电压驱动式功率半导体器件。它是电力电子技术的核心技术,且是电机控制和功率变换器的首选器件。广泛用于轨道交通、航空航天等战略性行业,具有高频率、高电压、大电流,易于开关等优良性能,被业界誉为功率变流装置的“CPU”。

它是电力电子领域非常理想的开关器件,其频率特性介于MOSFET和功率晶体管之间,可正常工作在几十Hz的频率范围内,故在较高频率的大、中频率应用中占主要地位[2]。

2.2 IGBT的工作原理(如图1)

IGBT和电力MOSFET有很大的渊源,可以说IGBT是根据电力MOSFET的原理发展出来的,在结构上面,两者有很大的相似之处。但是,IGBT具有很强的电流控制能力。原因归结于两者间结果的不同之处,即:IGBT多一个P层发射级。在IGBT导通时,这个p层发射级可由P+注入区向N基区发射载流子(空穴),以调制漂移区的电导率。

IGBT的开通和关断是由门极电压来控制的。门极是以正向栅极电压时,MOSFET内形成沟道并未PNP晶体管提供基极电流,从而使IGBT导通。在门极施以负电压时,MOSFET内的沟道消失,PNP晶体管的基极电流被切断,IGBT关断。

3 IGBT的应用领域

IGBT作为电机控制和功率半导体器件首选器件,在轨道交通、航空航天、船舶驱动、新能源电动汽车、风力发电、太阳能发电、高压变频、工业传动及电力传输等多个重要行业和领域广泛运用。目前,在轨道交通高速动车组、大功率电力机车、城轨车辆几乎普遍采用IGBT;在节能环保领域,IGBT成为节能设备最核心的部件;在电力传输领域,IGBT在柔性输电等技术中发挥越来越大的作用。同时,大功率IGBT也是谐波治理中最理想的开关器件。因此,IGBT具有良好的市场前景。在未来很长一段时间内,为适应全球降低CO2排放的战略需要,IGBT将更加广泛地应用于可再生能源发电、智能配电与控制、分布式发电、电力牵引等领域,成为节能技术和低碳经济的主要支撑。

4 IGBT的发展现状

IGBT是电力电子时代的新宠。它是一种很优秀的电力电子器件,已逐渐替代了晶闸管,成为电力电子技术平台性的器件。虽然国外的IGBT产业取得了很大进展,但令人叹惋的是,我们国家目前并未形成自己的IGBT产业,目前我们使用的IGBT管子全部是进口购买的。我国只能进口国外IGBT芯片,自己进行少量封装。因此对于我们这样一个拥有13亿人口的大国,像IGBT这样的基础元件及其相关技术,必须拥有自己的IGBT产业。随着国家对电力电子技术发展的重视,相信很快就会用上自己生产出的IGBT。

5 IGBT的发展方向

IGBT的发展趋势有两个方向:超大功率模块和超快速IGBT。其中,超大功率模块IGBT有望取代GTO,并将其在电力系统、高压直流输电、机车牵引等方面扩宽应用领域。超快速IGBT则将在高频开关电源等方面扩大其应用领域。总之,超大功率、超快速、模块化、智能化是IGBT发展的方向。

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高职院校教学的主要目的是教授学生能力,让学生在毕业后即可迅速投入工作,从而为人力市场源源不断地供应技术型的人才。而电力电子工程作为电气工程及其自动化专业的基础课程,不仅适用范围较广,也是相关高素质技能型专门人才必须掌握的一门课程。传统的高职电力电子技术教学大多沿用的是本科的教学形式,没有体现高职教学的特色,也没有达到高职教学应有的目标。

1目前教学中存在的问题

1.1教学内容陈旧

科技的发展导致电力电子相关技术更新较快,是很多高职院校的教材却没有跟上科技发展的脚步,甚至仍以半控型器件晶闸管为核心器件搭建电路,而事实上在工业中都使用的是功率MOSFET和IG-BT等全控型器件为主流器件,整个电路的结构都发生了重大的变化。此外,由于教学内容过于偏向本科,在教材中对电子电力器械的内部结构以及运行原理介绍较多,而高职学生更多的是需要对元器件的运用能力。由于电力电子电路的种类繁多,很多教材都难以将其进行系统的归纳,不同章节之间完全没有衔接,这就导致学生在学习这些章节的时候难以对新的知识进行理解。教学内容的陈旧以及科学分类的缺乏使得学生很难成长为高素质高技能型应用人才。

1.2教学方法单一

电力电子技术中很多内容都是比较抽象的,如晶闸管整流及其逆变电路、交流调压电路等,这些内容仅仅依靠传统的口述加板书是无法加以展现的,如果学生理解能力有限,教师再怎么去努力也是徒劳的。虽然有的学校可能会进行多媒体的教学,但是学生对电力电子电路的实际构建过程和工作过程缺少形象直观的了解,仅仅依靠教学是达不到这个要求的。学生想要掌握实际应用电力电子产品的能力,就必须进行工程实际体验,而实践教学恰恰是高职电力电子技术教学的薄弱之处。

1.3实践环节薄弱

对于技术型人才来讲,实践教学的价值远比理论教学来得重要。但是在相当多的高职院校中,电力电子技术教学都是以理论教学为主,实践教学占的课时很少,可能学生能够运用一些基础的电力电子电路,但是真正要想对相关电气元件进行灵活的运用,学生远达不到这个要求。这就导致有的高职院校虽然具备了功能强大的实验设备,但是却没有发挥应有的作用。当前电力电子产品的更迭比较快,而学校的实训基地的资源又是有限的,因此高职院校更多的应该考虑的是加强校企合作,以此来增强学生的实践能力。

2课程改革的探索和思考

2.1整合和更新教学内容

教学内容和课程体系的改革是教学改革的重难点,特别是在当前电子电力技术不断发展的当下,教学内容的更新速度很难跟得上各种新型电力电子设备的推广速度,因而当前高职电力电子技术教学对教师知识面的要求更高,需要教师不断的整合和更新教学内容,做到与时俱进的教学。高职的目的是培养学生的能力,因此在教学的过程中一定要把握课程的核心,对于电子电力器件复杂的内部解构以及工作原理都可以一笔带过,这些复杂的公式推导过程对高职学生来讲,并没有什么意义,而对于电子电器元件的参数特性以及使用方法都要详细叙述,首先让学生在理论上掌握电子电气元件如何去使用。其次教学的内容要紧跟当前时代,自动化是当前工业发展的主流,在介绍这些电力电子元器件时应该选用能够代表当前实际应用水平的电路,如功率MOSFET、IGBT及其智能功率模块IPM进行讲述,这样才不至于让学生毕业后产生与社会脱节的现象。

2.2改革教学方法和手段

传统的本科式的讲授方法,对高职学生来讲并没有太大的作用,很少有学生能够凭借自己的能力来分析电力电子电路及其系统结构,因为三相交流电所带来的电路输出波形异常复杂,讲述如何去手动计算也没有太大的意义。而如果能够使用现代计算机仿真技术来进行电力电子电路的分析,则可以在短时间内就帮助学生理解整个知识架构,可以作为高职电力电子技术教学的重要手段。高职电力电子技术的仿真教学可以参见本科院校的课程,本科院校很多都是使用的基于MATLAB软件的电力电子电路仿真,从实践效果来看也相当的理想,因而不妨借鉴本科院校的教学方法和手段,让学生利用仿真电路来理解整个电子电路的架构和运行规律,或许能够在帮助学生理解的同时增强学生的学习兴趣。在技能培养上要采用层次化的方式,首先让学生通过基础实验来了解电子元器件的基本原理,然后利用综合实践来掌握电子电气电路的各部分电路功能和特征,再用综合实训来进一步加强学生的技能锻炼,能够独立完成电路的分析、制作、焊接和调试工作,最后使用现场教学来落实学生的实践能力,提前适应工作岗位的需求。

2.3扩充和创新实践环节

电力电子技术对于实践能力的要求较高,针对当前高职电力电子技术教学缺乏实践环节的情况,必须有效扩充和创新实践环节,利用实践来让学生所学到的理论知识得到验证,从而对电子电路知识有更深的了解。当前很多院校在电力电子技术实践环节上都只安排了基本的实验,对于高职学生来讲这些实验都过于简单,既没有起到提高学生相关能力的作用,又没有充分发挥现有实验设备的功能。高职院校可以保留基本的电力电子电路验证性实验,但是更多的是要基于现有的教学实验设备来开发设计综合性的设计实验项目,以此来增强学生对于电子电路的综合运用能力,在实践中巩固自身的知识,发展实际动手能力。而对于创新实践环节的考核上,高职电力电子技术教学也存在诸多的弊端,考核大多基于卷面分数,考核的结果也凸显不了学生的实际操作能力,这就很可能出现动手操作能力强的学生没有较好的卷面分数,而动手能力不强的学生依靠死记硬背却能够通过考核。在实践阶段的考核要根据学生的学习态度、作业情况、实践报告、实践操作考试等多方面来综合评定,这样才能够客观地评价学生的成绩,确保每个经过创新实践环节的学生都能够有良好的动手操作能力。而在电子电气技术不断更新的当下,仅仅依靠学校的实践基地是无法满足教学的需求的,学校应该加强与校外企业的联合建设,在教学过程中可以聘请校外企业的专业人员到课堂来讲授电气元件的操作和运行。也可以让学生到企业中去亲手实践和见证电力电子装置的运行情况,从而加深学生对课程的理解和印象。而对于表现优异的学生可以直接选择进入企业就业,无意进入企业就业的学生也拥有了较强的动手操作能力,有工作的资本。

3结语

当前我国的电子电力行业正处在飞速的发展中,需要大量的高素质技术性人才。虽然高职教学的目的就是为人力市场提供技术型人才,但是很多高职的电力电子技术教学都存在理论与现实脱节的情况,导致毕业的学生不能马上适应工作条件。对此高职院校有必要更新电力电子技术教学的内容,丰富教学方法,创新实践教学环节,从而让学生从书本上学习到的理论知识能够实际运用于生产之中。

作者:陈杰金 霍览宇 单位:湖南机电职业技术学院

参考文献:

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国信证券提示的机会集中于数字变电站建设――由于2011年国家智能电网建设将进入全面试点阶段,传统变电站将大规模进行数字化和智能化的改造与升级,这将在一定程度上推动厂矿领域的变电站进入适应性的改造和升级,行业发展的战略机遇使得万力达主营前景可观。

国信证券对此进行了量化分析,目前中高压加低压的产品市场需求总量每年在80-100亿元左右,电力电子产品网内和网外的需求每年也有几百亿。而万力达110KV以下电压等级产品已研发成功并面市。10KV电压等级的通信和保护产品已经通过检测,可以投入市场。

但目前厂矿企业数字化变电站的需求还没有释放,主要是因为电网领域数字化变电站仍处于示范期,厂矿领域的应用滞后于电网领域。国信证券在调研中了解到,万力达围绕智能电网保护和电力电子技术展开研发,产品线进一步丰富。公司成立了电力电子事业部,在高压变频、无功补偿、有源滤波等方面开发新的产品,并有少量订单。由于公司将受益于智能电网建设所带动的厂矿企业数字化变电站、电力电子等的发展,储备的产品将陆续贡献利润,国信证券预计该部分业务未来年均增长30%。

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电力系统的发电环节设计发电机组的多种设备,电力电子技术的应用以改善这些设备的运行特性为主要目的。

大型发电机的静止励磁控制。静止励磁采用晶闸管整流自并励方式,具有结构简单、可靠性高及造价低等优点,被世界各大电力系统广泛采用。由于省去了励磁机这个中间环节,因而具有其特有的快速性调节,给先进的控制规律提供了充分发挥作用并产生良好控制效果的有力条件。

水力、风力发电机的变速恒频励磁。水力发电的有效功率取决于水头压力和流量,当水头的变化幅度较大时(尤其是抽水蓄能机组),机组的最佳转速亦随之发生变化。风力发电的有效功率与风速的三次方成正比,风车捕捉最大的风能的转速随风速而变化。为了获得最大的有效功率,可使机组变速运行,通过调整转子励磁电流的频

率,使其与转子转速叠加后保持定子频率即输出频率恒定。此项应用的技术核心是变频电源。

二、永磁无刷电动机及其“直流变频”调速

永磁无刷电动机采用永磁代替电流激磁,可使电机效率提高4-8个百分点。当它用位置传感器或靠软件计算代替位置传感器信号按电子换向器控制工作、电枢电流为方波运行的,即为永磁无刷直流电机模式,又称“自控式同步电机”。当它靠外加变频器控制、电枢电流为正弦波运行的,则为永磁同步电动机模式,又称为“他控式同步电机”。这种电机兼有交-直流电动机二者的优点,调速范围宽,电机结构简单,低速转矩比较大,对电动机械来讲有可能做到在很宽速度范围内直接驱动,从而减少噪声(免去变速箱或皮带传动),还有电机惯量小等长处。

三、在高压直流输电(HVDC)方面的应用

直流输电在技术方面有许多优点:(1)不存在系统稳定问题,可实现电网的非同期互联;(2)可以限制短路电流;(3)没有电容充电电流;(4)线路有功损耗小;(5)输送相同功率时,线路造价低;(6)调节速度快,运行可靠;(7)适宜于海下输电。随着大功率电子器件(如:可关断的晶闸管、MOS控制的晶闸管、绝缘门极双极性三极管等)开断能力不断提高,新的大功率电力电子器件的出现和投入应用,高压直流输电设备的性能必将进一步得以改善,设备结构得以简化,从而减少换流站的占地面积、降低工程造价。

四、在电力谐波治理方面的应用

有源滤波是治理日益严重的电力系统谐波的最理想方法之一。有源滤波器的概念最早是在20世纪70年代初提出来的,即利用可控的功率半导体器件向电网注入与原有谐波电流幅值相等、相位相反的电流,使电源的总谐波电流为零,从而实现实时补偿谐波电流的目的。随着中国电能质量治理工作的深入开展,使用以瞬时无功功率理论为理论基础的有源滤波器进行谐波治理将会有巨大的市场潜力。

五、电力电子技术在电动车驱动系统中的应用

下图给出了电动车驱动系统的大致框图,其中主要由电机、功率变换和控制技术三部分组成。

电动车用电机及其控制图如下:

为了满足电动车驱动系统性能和现有电机控制技术的需要,目前国外电动车实际应用的电机主要有交流永磁同步电机和开关磁阻电机。

以交流同步电机和无刷直流电机为代表的交流永磁电动机具有低重量、低损耗、高效率、高能量密度、高可靠性和免维修等优点,使得交流永磁电动机在电动车中得到了广泛应用。然而传统的交流电机控制方法如变压变频(VVVF)并不能满足电动车进一步改进性能的要求。一个主要原因就是直交轴互相作用的非线性动态模型。随着微机时代的出现,磁场定向矢量控制(FOC)技术目前已发展成熟,广泛应用于交流电机。

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尤其是近几年,我们国家额科学技术飞速的发展,使得我们国家的智能电网建设速度以及规模越来越增加,这样才能够有效的满足人们对电能越来越多、越来越高的需要。先进的电力电子技术在整个电力行业当中属于比较新兴的一种技术,在电力交换方面可以更好的进行运用。因为采用这一技术可以大大的提升电能的利用率,因此,当今阶段这一技术已经在很多个行业当中有了非常广泛得应用。所以,相关的工作人员一定要对先进的电力电子技术深入的进行研究,这样就能够在后期智能电网进行建设的时候有效的进行应用这一技术。

1先进电力电子技术在智能电网中的运用意义

对先进的电力电子技术进行应用,不但可以使电网的反应能力有非常大的提升,并且还可以使得电网的电能质量以及输配电的能力有非常大的提高。在当今阶段,我们国家的电网架构还比较薄弱,在对于输配电方面还要不断的进行完善。先进的电力电子技术对系统的调控能够进行实现,并且也能够对电网潮流的分配有效的进行调节,因此,可以使电网始终保持在一个比较安全的运行环境当中。对可再生能源进行应用的过程当中,运用先进的电力电子技术能够更加有效的实现对可再生能源的发电控制以及有效的调度,并切也能够使得这些能源进行大规模以及分布式的接入,为能源的利用打下坚实的基础。在对电能质量进行管理的过程当中,运用先进的电力电子技术能够有效的强化用户与供电方之间的交互关系,更好的实现电网电能的质量大大的提高,从而得到质量更好、更稳定的电能供应。另外,在节能减排上运用先进的电力电子技术可以使得当今阶段的输电线路实际的输送能力大大的提升。

2我们国家的智能电网实际的发展情况

智能电网指的就是智能化的电网,这是比较新型的一种电网,可以非常有效的提升效率,对能源的浪费大大的降低,并且对于电能的损耗也比较小,更好的保障了用电的安全等。随着经济快速的发展,也使得智能电网的应用范围更加的广泛,虽然美国的智能电网已经非常的成熟,但是,还是无法有效的满足我们国家实际的需求;虽然,我们国家的智能电网还处在前期发展的阶段,但是,在整个智能电网领域当中已经取得了非常好的效果。

3先进电力电子技术在智能电网中的应用

3.1在智能电网发电环节中的应用

怎么才能给在飞速发展的阶段当中有效的实现能源的持续性的利用,这是现阶段我们主要面临的一个问题。在智能电网当中,应当广泛的应用先进的电力电子技术,这样就能够比较有效的缓解能源缺乏的问题,更好的节省了能源,并且对环境也起到了非常好的保护作用。在智能电网进行发电的过程当中,应用先进的电力电子技术说就是利用先进的技术以及风能水能等一些能够再生的资源进行发电。比如:利用风能进行发电的过程当中,就应当把电机组当中的电子利用先进的技术有效的结合到电网当中,这样才可以更好的进行变速操作。

3.2风能、光电能、存储混合的应用

风能以及光电能是能够再生的能源并且也是最为清洁的能源,在进行绿色建设的过程当中非常的关键,这也是后期资源利用主要的发展方向,可以有效的满足社会的需求。可是,因为风能以及光电能不是特别的稳定,所以,实际在进行应用的过程当中,必须要重视协调生产电力与负载之间存在的关系。而实际在进行应用的过程当中,一定要利用大功率的变换器对电力系统进行连接,这样才能够有效的实现能量的转化。

3.3在智能电网输电环节中的应用

在电能在进行输电的过程当中会包含很多相关的技术参数,主要都有:高压直流输电以及柔性直流输电等等,应用先进的电力电子技术可以更好的确保直流输电的输电更加的稳定。在对先进的电力电子技术与电力系统进行结合的过程当中,一定要按照实际的情况来对电力系统进行控制。

3.4在智能电网变电环节中的应用

尤其是近些年来,变电站由传统的模式向着数字化以及信息化的方向快速的发展,这主要起到作用的就是广泛的应用了电力电子技术,变电站的未来的发展方向就是通过交流平台有效的实现信息的共享。对变电站的数字化不断的进行改善,才能给有效的实现变电站电网的智能化以及信息化。所以,后期的智能化电网不仅是对数字的采集,而利用先进的电力电子技术对数字深入的进行分析。

3.5在智能电网用电环节中的应用

在当今阶段,市场当中的竞争主要就是用户之间的互动情况,这也是智能电网当中在用电的环节主要的一个目标,在这一环节当中应用先进的电力电子技术,能够有效的满足供电方与用电方的信息需求,更加有效的确保用户对电力的需要。

3.6在智能电网配电环节中的应用

我们必须要确保用户对电能质量的实际需要,把先进的电力电子技术与自动化的技术有效的进行结合,对配电的过程严格的进行监管,为需要的用户提供基础的技术支持,确保用户对于电力实际的需求。配电过程当中出现问题的时候,一定要及时的进行处理。

4结束语

总而言之,先进的电力电子技术能够对电网有效的进行强化,更好的确保电网供电的安全性以及稳定性,还能更好的帮助电力企业有效的提升节能减排的技术,使得资源更加有效的得到利用。

参考文献

[1]周海波.电力电子技术在智能电网中的应用研究[J].电子制作,2014(16):231-232.

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