電力電子行業分析范例6篇

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電力電子行業分析

電力電子行業分析范文1

關鍵詞:融資租賃;增值稅;結構性減稅

JEL分類號:H2 中圖分類號:F832.2 文獻標識碼:A 文章編號:1006-1428(2012)07-0097-03

2011年11月16日,財政部、國家稅務總局了《關于印發的通知》(財稅[2011]110號),正式啟動了“營改增”這一重大稅制改革。同時又了《關于上海市開展交通運輸業和部分現代服務業營業稅改征增值稅試點的通知》(財稅[2011]111號),明確規定上海市交通運輸業及包括“有形動產租賃”在內的六大現代服務業先行先試“營改增”。稅收作為與法律、會計和監管并列的影響融資租賃行業發展的四大支柱之一,直接影響著租賃公司的運營成本,關系到融資租賃行業的長遠發展。

一、上海市“營改增”試點融資租賃行業稅收政策分析

現行營業稅稅目中,融資租賃劃歸金融保險業,適用5%的稅率。根據《財政部、國家稅務總局關于營業稅若干政策問題的通知》(財稅[2003]16號)規定:經人民銀行、銀監會、商務部審批的融資租賃企業從事融資租賃業務。按照出租人向承租人收取的全部價款和價外費用(包括殘值)減除出租方承擔的出租貨物的實際成本后的余額計征營業稅。出租貨物的實際成本,包括由出租方承擔的貨物的購入價、關稅、增值稅、消費稅、運雜費、安裝費、保險費和貸款的利息f包括外匯借款和人民幣借款利息)。因此,融資租賃應納稅額=(租賃收入-利息支出)*5%。由此可見,融資租賃業一直以來實施的是差額營業稅,體現了國家對融資租賃的稅收優惠政策,這也是租賃業一些人士顧慮實施增值稅是否影響融資租賃業務稅收比較優勢的原因。

根據財稅[2011]111號通知規定,上海地區的融資租賃公司自2012年1月1日起將被納入增值稅征收試點范圍。主要內容體現于以下方面:

(一)應稅服務包括有形動產租賃服務

有形動產租賃又分為有形動產融資租賃和有形動產經營性租賃。有形動產融資租賃,是指具有融資性質和所有權轉移特點的有形動產租賃業務活動,即出租人根據承租人所要求的規格、型號、性能等條件購入有形動產租賃給承租人,合同期內設備所有權屬于出租人,承租人只擁有使用權,合同期滿付清租金后,承租人有權按照殘值購入有形動產,以擁有其所有權。不論出租人是否將有形動產殘值銷售給承租人,均屬于融資租賃。有形動產經營性租賃,是指在約定時間內將物品、設備等有形動產轉讓他人使用且租賃物所有權不變更的業務活動,包括遠洋運輸的光租業務、航空運輸的干租業務,但不包括遠洋運輸的程租、期租業務(歸屬于水路運輸服務),以及航空運輸的濕租業務(歸屬于航空運輸服務)。

(二)提供有形動產租賃服務,適用稅率17%,同時規定“經人民銀行、銀監會、商務部批準經營融資租賃業務的試點納稅人中的一般納稅人提供有形動產融資租賃服務,對其增值稅實際稅負超過3%的部分實行增值稅即征即退政策”

現代服務業中,有形動產租賃的名義稅率是最高的(其他現代服務業適用6%稅率),稅率選擇17%的優點是可以保持下一環節抵扣的連續性,但同時實施即征即退政策后,租賃公司的稅負將控制在一定水平。

(三)兼顧了營業稅優惠政策與增值稅的銜接

財稅[2011]111號文規定:“試點納稅人提供應稅服務,按照國家有關營業稅政策規定差額征收營業稅的,允許其以取得的全部價款和價外費用,扣除支付給非試點納稅人(指試點地區不按照《試點實施辦法》繳納增值稅的納稅人和非試點地區的納稅人)價款后的余額為銷售額”;“允許扣除價款的項目,應當符合國家有關營業稅差額征稅政策規定”。對于融資租賃行業,在營業稅改征增值稅后,仍舊延用之前差額征收營業稅的方法,即租息收入扣除借款利息支出及其他價外費用作為應納稅銷售額,計算繳納增值稅。

(四)納稅義務時間的特別規定

除了收訖銷售款項或者取得索取銷售款項憑據的當天以外,納稅人提供有形動產租賃服務采取預收款方式的。其納稅義務發生時間為收到預收款的當天。這一規定謹慎考慮了實務中比如船舶租賃業務一般建造期較長、常常采取向承租人收取預付款方式的情況。

(五)跨年度租賃項目的處理

財稅[2011]111號文規定,試點納稅人在2011年12月31日(含)前簽訂的尚未執行完畢的租賃合同,在合同到期日之前繼續按照現行營業稅政策規定繳納營業稅。實務操作時。新老合同的劃斷以合同簽署日期為準,新、老合同項目必須分別核算收入,新、老合同項目中可減除項目的實際成本,未分別核算的,不得從銷售額中減除上述成本支出。但對于確屬難以準確劃分的利息支出等項目,要在新合同和老合同項目之間采用合理的方式進行拆分,如可按照新老合同的收入比例劃分。老合同項目須上報主管稅務機關備案。

二、上海市試點營改增對融資租賃行業的影響

理論上,增值稅征收范圍越廣,即盡可能覆蓋農業、工業、批發、零售、服務各個交易環節,則越有利于消除重復征稅,越有利于稅源的控制,這也被絕大部分發達國家采用。因此,我國實施“營改增”是大勢所趨。具體到融資租賃行業,由于歷史稅制沿革等因素,對其影響有利有弊,但整體利大于弊。

(一)有利的方面主要體現在以下兩點

1、實現融資租賃業與消費型增值稅改革順利銜接。

融資租賃的特點是以融物實現融資,以固定資產為載體,投資于實體經濟,因此是與制造業聯系最為緊密的金融服務業。2009年增值稅逐漸由生產型向消費型轉變,允許企業抵扣購進固定資產的進項稅額,減少企業購進固定資產中的重復征稅。但由于融資租賃公司是營業稅納稅主體,無法將購置繳納的增值稅傳遞給承租企業用以下一環節的抵扣,一定程度影響了融資租賃行業發展。

營改增后,將融資租賃公司納入增值稅主體,租賃業務形成完整的增值稅抵扣鏈條,這一方面有利于鼓勵企業采用租賃方式進行融資,促進金融更好服務于實體經濟;另一方面,使租賃業務的資金流、實物流和發票流統一起來,有利于保護融資租賃公司對租賃物的法律所有權。

2、降低了承租人實際稅負,實現結構性減稅。

營改增消除了現代服務業及物流業中存在的重復征稅現象,實現整個社會經濟主體的結構性減稅。承租人原來只能就設備原值部分獲得增值稅進項稅額;營改增后,若采用租賃方式,其獲得的增值稅進項稅額不但包括設備原值部分。還將包括融資租賃公司收取的租金、服務費等部分。如在承租人支付的租息中,14.5%(1.17*17%)的金額將確認為增值稅進項稅額。因此,對于屬于一般納稅人的承租人,可抵進項稅增加,實際稅負減少,收入和利潤也相應增加。

租賃業務的增值服務增值稅可以被承租人抵扣,短期看,試點地區的租賃公司相對于非試點地區租賃公司具有比較優勢;長期看,按照財稅[2011]110號文規定:“金融保險業原則上適用增值稅簡易計稅方法”,如果貸款等融資工具的利息收入繳納增值稅不能被企業所進項稅額抵扣,則租賃產品在金融資產業務上具有比較優勢,這將對租賃業產生長遠影響。

(二)不利影響主要體現在融資租賃公司流轉稅稅負略有增加

融資租賃行業原來營業稅稅率為5%。由于適用營業稅差額納稅政策,即在計算營業稅應稅銷售額時,可以扣除租賃業務相關的借款利息支出等,因此實際稅負要低一些。實際稅負=應納稅額÷租賃收入。其中,融資租賃營業稅應納稅額=(租賃收入-借款利息支出)*5%;融資租賃增值稅應納稅額=(租賃收入-利息支出)*17%。

經測算,租賃行業營業稅政策下實際稅負約為3%,但在不同年度、不同企業可能有所不同,特別是資金成本較高、利息支出較多的租賃公司其實際稅負將一般低于3%。根據《營改增試點方案》,增值稅實際稅負超過3%的部分將予以即征即退,因此實際稅負超過3%的融資租賃公司在營改增后稅負將有所上升。另一方面,增值稅附加并不屬于即征即退范圍,上海市附加為13%,附加稅增加額=(含稅租賃收入-借款利息支出)/(1+17%)*17*13%-(含稅租賃收入-借款利息支出)*5%*13%,營改增后,附加稅將增加至執行營業稅時的1.91倍。因此,國家在全面推廣營改增時,需要在廣泛調研租賃公司實際稅負基礎上,能適當增加即征即退的力度,如實際稅負超2%部分實行即征即退。這樣,租賃公司能夠與現行營業稅差額征稅情況下的稅負基本保持不變。此外,目前融資租賃增值稅即征即退政策屬于營改增試點過渡政策,為保持租賃行業健康發展,建議將這一政策固化并長期執行。

三、融資租賃行業試點營改增的幾個問題的思考

(一)融資租賃業務納稅義務時間問題

根據財稅[2011]111號文規定,增值稅納稅義務發生時間為納稅人提供應稅服務并收訖銷售款項或者取得索取銷售款項憑據的當天;先開具發票的。為開具發票的當天;如果納稅人提供有形動產租賃服務采取預收款方式的,其納稅義務發生時間為收到預收款的當天。租賃交易模式的特點是一次性購進設備,出租給承租人后分期收取租金,如果租賃公司在收到租金時分次開具發票給承租人,將存在兩個問題:一是使大量進項稅額滯留在租賃公司,造成稅負長時間不平衡,稅務部門將無法取得穩定稅源;二是承租人無法一次性獲得進項稅抵扣,不如貸款方式購買設備,影響租賃設備的積極性。筆者認為,抵扣稅款不能簡單以款項收付時間劃分,而應體現銷項稅與進項稅配比抵扣的原則。因此,在融資租賃業務發生時,租賃物實質上已轉移給承租人使用,固定資產也已反映在承租人財務報表上,租賃公司可將購買設備的原值部分一次性開給承租人,后續收到的租息再次分開。這樣,整個抵扣鏈條、環節更加順暢合理,稅負結構也比較均衡。

(二)售后回租業務的增值稅計征問題

售后回租業務,是指承租人將自有物件出賣給出租人,同時與出租人簽定融資租賃合同,再將該物件從出租人處租回的融資租賃形式。根據國家稅務總局2010年第13號公告,企業在與租賃公司開展融資性售后回租業務時向租賃公司出售固定資產的行為不屬于銷售行為,不征收增值稅和營業稅。財稅[2011]111號文并未對售后回租增值稅的計征作出相應規定,也未明確國家稅務總局2010年第13號公告是否繼續有效或如何銜接。一般情況下,增值稅應稅銷售額為納稅人提供應稅服務取得的全部價款和價外費用,但是如果企業向租賃公司出售固定資產時不作為應稅銷售額繳納增值稅,而租賃公司反過來出租固定資產給企業時(包括固定資產原值和租息等增值部分),就會存在重復抵稅問題,即固定資產進項稅在企業購進時抵扣一次,售后租回時又抵扣了一次。筆者認為,按照增值稅基本原理,承租人不應獲得重復的進項稅抵扣。租賃公司是否向承租人開具租賃設備本金部分增值稅發票,應取決于承租人是否向租賃公司開具設備本金增值稅發票。如果國家稅務總局2010年第13號公告繼續有效,租賃公司回租業務只能向承租人開具租息部分增值稅發票。否則,應將售后回租拆分成兩個交易,在出售和租回兩個環節分別計征固定資產原值增值稅。

電力電子行業分析范文2

關鍵詞:計算機仿真技術;電力電子電路;電力電子系統

中圖分類號:TP391.9 文獻標識碼:A 文章編號:1674-7712 (2013) 20-0000-01

就現階段而言,計算機技術已經滲入到各行業及領域當中。計算機仿真技術在電路與系統分析中的應用對電力電子技術領域相關產品的生產及技術的開發有著十分關鍵的作用,這是因為該技術的應用能提高電力電子領域技術人員的專業知識、提高電路設計的完善性以及改進相關產品的性能等。因此,文章將對計算機仿真技術的概念和應用進行介紹,并對該技術相關優化提出建議。

一、計算機仿真技術的簡介

計算機仿真技術是在現代信息技術的基礎上發展起來的一類綜合性技術,該技術綜合了原理相近的不同專業領域的多項技術,包括了信息技術、網絡技術、圖形及圖像處理技術、多媒體技術、軟件技術、數據分析處理技術、自動化技術以及系統工程技術等,其目的是對系統的設計方案和運行進行了解。計算機仿真技術具有涵蓋量廣、應用范圍大、自動集成化高等特點,目前常用的計算機仿真軟件有matlab、pspice、saber等[1]。

二、計算機仿真技術在電力電子電路與系統分析中的應用

(一)電力電子電路及系統的簡介

電力電子電路系統主要由電力電子主線路、控制電路以及異步電動機等幾部分組成。其中,主線路包括了理想供電電源、受控供電電源、電力電子部件、電阻、互感電感器以及電容,控制電路包括了信號源、代數運算、快遞函數以及輸出等幾大模塊,異步電動機主要包括直流電動機及交流電動機。

(二)計算機仿真技術軟件的應用

單相boost功率因數矯正電路是電力電子領域的典型電路工作原理圖,現就pspice及Power System Blocksets兩種計算機仿真軟件在該電路中的應用做出闡述。

1.Pspice仿真軟件的應用

根據電路原理圖在Pspice軟件中建立仿真電路圖,并采用開放電壓環控制,對仿真電路波形進行繪制并分析,并根據分析結果對電流與電壓的跟蹤輸入情況進行判斷,最后對電路的功率因數進行校對。

2.Power System Blocksets仿真軟件的應用

在仿真軟件中建立電路系統模型,包括功率電路以及控制電路的模擬圖,使用雙閉環電路控制系統、內外環電壓環對電路進行調節與控制,得出仿真電路波形圖并繪制出來。根據所得出的仿真結果,對輸入電流量、輸入電壓量進行跟蹤分析,從而對功率因數進行矯正。

(三)幾種計算機仿真技術軟件的對比

就現階段而言,在電力電子相關領域中應用頻率較高、應用范圍較廣的計算機仿真軟件之一是Pspice,該仿真軟件實現了仿真電路與原電路理論設計圖緊密連接,基本上實現了電力電子電路的動態仿真和系統分析。由于該仿真軟件中的電路原件的建模特點與實際電路原件的特點相似程度較高,且該軟件的仿真電路波形與實際電路測量所得的結果誤差率較低,因此該仿真軟件在電力電子電路及系統分析中的應用對于電路的設計起到了指導性的作用。另一方面,由于該軟件的數據處理規模大并復雜,因此在實際應用過程中,該軟件的運行速度不高,對系統分析的效率造成了影響,從而阻礙了該軟件的進一步推廣。

除了Pspice之外,Power System Blocksets是一款在Matlab的Simulink圖形圖像處理基礎上建立起來的大規模計算機仿真軟件,該軟件使用方便,且基本上滿足了目前電力電子電路仿真的要求[2]。該軟件具有操作方便、數據分析效率高、處理精準、兼容性高等特點,現已經在電子電力領域得到廣泛應用,并逐漸代替Pspice軟件。

三、計算機仿真技術在電力電子電路與系統分析中應用的優化建議

在使用計算機仿真軟件建立電力電子電路及系統模型時,由于各類仿真軟件的智能性和自動化程度高,因此在建模時只需要在建模窗口中加入所需要的板塊、調整好相關參數并接好線路即可。然而,在操作過程中應當注意以下幾方面問題,以提高仿真的準確程度。

首先,在電力電子線路連接過程中要注意線路連接的完整性。在線路連接完成后要注意各個連接部位箭頭的變化情況,當單箭頭轉變為加粗加黑的箭頭時,即為連接完成。

第二,避免供電電源以及變壓器短路。在供電電源與變壓器之間設置隔離裝置,注意各個部分的公共連接部位,防止短路,必要時可以采用接地模塊或總線模塊。

第三,關閉后臺窗口。在建立電子電力系統模型的過程中,要注意仿真軟件中是否有暫不使用的后臺窗口,包括輸入端子以及輸出端子,此時需要采用接地模塊及終止模塊分別對其進行關閉,以免仿真軟件發出警告提示或故障。

第四,對相關參數進行調節。由于電力電子系統的模型建立與實際電路存在的差距,因此在應用仿真軟件進行建模時要調節好相關參數,包括仿真的初始時間、仿真結束時間、仿真計算方式、仿真過程中誤差范圍、步長參數等。在對這些參數進行設定與調節時,要根據所需創建的電力電子系統模型而改變,以提高仿真結果的準確性。

四、結束語

綜上所述,計算機仿真技術是新時代科學技術發展的產物,將其應用于電力電子技術領域中能顯著提高電力電子電路的運行效率,并簡化電力電子系統的分析過程。

參考文獻:

[1]裴云慶,段雅莉,王兆安.電力電子系統的計算機仿真及參數優化算法[J].西安交通大學學報,2009,11(20):221-223.

電力電子行業分析范文3

關鍵詞:電力電子器件;應用現狀;發展趨勢

隨著科學技術的不斷進步,電力電子器件裝置當今得到了廣泛的應用,主要涉及到交通運輸業、先進裝備制造業、航天航空和坦克飛機等現代化裝備中。得益于電子技術的應用優勢,全球電子產品產業得到了快速的發展,給全球的經濟、文化、軍事等各領域帶來了實質性的影響。電子技術可以劃分為兩類:一種是電子信息技術,電力電子元件在電子信息技術上的應用可以實現信息的傳送、儲存和控制等目的;第二種就是保證電能正常安全的進行傳輸,同時將能源和信息有效的結合起來。在社會的不斷發展中,各行各業對于優質優量的電能都是迫切需要的,而隨著一次次電力電子技術的改革,電力電子器件的應用范圍也更加廣泛,成為了工業生產中不可或缺的重要元件。電力電子技術的發展為人類的環保和生活都做出了重要的貢獻,成為了將弱電與強電、信息與電子、傳統產業與現代產業完美結合的媒介。所以電力電子器件的研究成為了電力電子行業的重要課題。

1.電力電子器件的應用與發展歷程

上世紀50年代開始,全球第一支晶閘管誕生,這就標志著現代電氣傳動中的電力電子技術登上歷史的舞臺,基于晶閘管研發的可控硅整流裝置成為了電氣傳動行業的一次變革,開啟了以電力電子技術控制和變換電能的變流器時代,至此電力電子技術產生。到70年代時晶閘管已經研發出來可以承受高壓大電流的產品,這一代的半控型器材被稱之為第一代電力電子器件。但是晶閘管的缺點就是不能自關斷,隨著電力電子理論和工藝的不斷進步,隨后研發出了GTR.GTO和MOSFET等自關斷的全控型,這一類產品被稱之為第二代電力電子器件。之后出現了第三代電力電子器件,主要以絕緣柵雙極晶體管為代表,第三代電力電子器件具有頻率快、反映速度快和能耗較低的特點。在近些年的研究中,人們開始將微電子技術與電力電子技術進行融合,從而制造出了具有多功能、智能化、高效率的全控性能集成器件。電力電子器件中使用最多,構造簡單的就是整流管,當前整流管可以分為普通型、快恢復型和肖特基型三種。在改善電力電子性能、減少電路能源損耗和提升電流效率等方面,電力整流管發揮著重要的作用。美國通用電氣公司于1958年研發出了第一個用于工業的普通晶閘管,為今后的工藝調整和新器件的研發打下了基礎,隨后的十年中各式各樣的晶閘管面世,例如雙向、逆向逆導和非對稱等,到現如今這些晶閘管還一直在被使用。為了解決晶閘管的不可自關斷問題,美國于1964年研發了0.5kV/0.01kA的可關斷晶閘管,到今天發展成為9kV/2.5kA/0.8kHZ和6kV/6kA/1kHZ??申P斷晶閘管具有容量大和低頻率的特點,在大功率牽引驅動中發揮著極大的作用。隨后到70年代,GTR產品成功面世,其額定值已經達到了1.8kV/0.8kA/2kHZ和0.6kV/0.003kA/100kHZ,GTR產品具有極大的靈活性,有著開關能源消耗低和時間短的優點,在中等容量和頻率電路中發揮著主要作用。而第三代的絕緣柵型雙極性晶體管,對電壓能夠進行控制,有著輸入阻率抗性大和驅動功率小等特點,有著巨大的發展潛力。

2電力電子器件的應用

2.1晶閘管

從1960年開始到1980年,這二十年間使用最多的就是晶閘管,相比由電動發電機和水銀整流器組合而成的傳統晶閘管,有著功率大、高效率和體積小等優勢,在變流技術中占據著重要的地位。其中直流斬波器廣泛的應用于國內外的城市電車中。但是這類晶閘管存在著不可關斷和低工作頻率的缺點,為了解決這一問題,門極可關斷晶閘管被研制出來,在日本和歐洲等國家人們開始研制以高電壓和高功率的可關斷晶閘管為基礎的用于城市軌道交通電動車組的變頻器。

2.2絕緣柵雙級晶體管

隨著可關斷晶閘管的廣泛應用,人們發現可關斷晶閘管的關斷增益還是比較低,并且在進行關斷時所消耗的能源比較多,關于可關斷晶閘管的應用出現廣泛的爭議。隨著絕緣柵雙級晶體管的研發成功,人們發現相比可關斷晶閘管,絕緣柵雙級晶體管具有更多的優點,于是開始將絕緣柵雙級晶體管廣泛用于電動車的開發上。

2.3智能功率模塊

智能功率模塊是在絕緣柵雙級晶體管基礎上結合了故障檢測保護電路所研制成的電力電子模塊,在近年來在很多國家得到了推廣。相比以前的功率器件,智能功率模塊有著以下特點:首先具備電流傳感功能,能夠持續監測功率器件電流;具有溫度傳感功能;此外還具備高電壓和電流,能有效的降低通態和開關的能源損耗,無需另外設計驅動電路,應用起來了更加便捷。

3結語

在電力電子器件的初期發展階段,人們將之稱之為功率半導體器件,其功率遠遠大于傳統的控制用半導體器件和通信用半導體器件,隨著科技水平的發展,電力電子器件逐步的更新換代。除了傳統的雙向晶閘管、快速晶閘管、逆導晶閘管之外,大量新型電力電子器件出現,開始朝著縱深的發展趨勢發展,給電力電子器件產業的發展帶帶了新的生機。

作者:易躍镕 單位:湖南省長沙市廣益實驗中學

參考文獻:

[1]盛況,郭清.碳化硅電力電子器件在電網中的應用展望[J].南方電網技術.2016(03)

[2]趙爭鳴,袁立強,魯挺,賀凡波.我國大容量電力電子技術與應用發展綜述[J].電氣工程學報.2015(04)

電力電子行業分析范文4

關鍵詞:電力電子技術;實踐教學;教案

作者簡介:屈克慶(1970-),男,河南洛陽人,上海電力學院電氣工程學院,副教授。(上海 200090)

中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2014)09-0077-02

“電力電子分析與設計”課程是上海電力學院(以下簡稱“我院”)本科生教育中為電力電子與風力發電專業方向開設的一門專業選修課,也是必選課程。這門課程著重教授現代電力電子技術內容,要求理論課程與實踐緊密結合,以激發學生的學習興趣,培養學生的理論知識和實踐能力為目的,能為本科畢業設計和今后工作奠定良好的基礎,以期滿足當今社會急劇增長的對電力電子技術的知識和人才需求。

一、教學現狀和分析

電力電子技術是一門關于電能變換與利用的學科,涉及到發電、輸電、配用電、傳動等各個環節。隨著當今社會迅速發展,廣泛應用于工業企業、交通運輸、生活醫療、新能源發電等各個方面,這些都與實踐內容密切相關。

電力電子技術是在時展要求下產生的節能與發電技術,是高校電氣專業的一門重要課程,其理論性和工程實踐性都很強,是學生既感興趣,又普遍感覺較難的一門課程。結合多年的教學實踐總結,探討了這其中的主要原因,大概可分為以下三個方面:

1.電力電子技術內容繁多,并且知識點分布廣泛

根據應用的場合和要求不同,電力電子電路形式和內容紛繁多樣。

從應用場合上劃分主要有基本四種變換形式:直流-直流、直流-交流、交流-直流、交流-交流;每種變換形式從電源種類上看包括有單相、三相、多重化、多電平電路,從負載方面上看包括有電阻負載、阻感負載、阻容負載;從電力電子元件上看主要包括有二極管、晶體管、晶閘管、門極可關斷晶閘管GTO、場效應管MOSFET、絕緣柵型場晶體管IGBT;采用不同的元件、電路和負載都會產生不同的效果。

從應用目的上包括有幅值的變化(如電壓的升高與降低)、頻率的改變(如變頻調速)、相位的移動(如無功補償)、相數的改變(如三相到多相)、功率或轉矩的變化(如電機傳動)、諧波的治理(如電力濾波)。

從不同形式的電力電子電路和不同的負載特性上,都可以得到不同的工作波形,對于波形的把握與理解,也是電力電子技術區別于其他學科的顯著特點之一。這需要在理解電力電子器件的特性上掌握電路的功能和結構特點,建立電路的數學模型,并進行多種電路的對比總結,才能具備分析主電路功能的基本能力。

2.電力電子技術涵蓋涉及學科眾多,并且理論內容廣泛

既涵蓋到電氣基礎的課程有:電路、電子技術、電機學、電磁場,又涉及到電氣專業的課程有:控制理論、微機原理、電力系統分析、運動控制系統等。

電力電子技術是一門弱電控制強電的技術,也是所謂將“粗電”變換為“精電”過程,學科跨度和綜合性非常廣。實際的電力電子裝置既包括由電力電子器件等構成的主電路,又包括由DSP等微處理器構成的控制電路。

首先在主電路設計中,根據以電路、電機和電力系統為主的應用對象,進行原理分析和推證,實施具體的功能要求和性能指標。

其次在控制電路設計中,要根據裝置要求和特點,不僅要實現各種功能要求,而且考慮諧波及電磁干擾問題,很多裝置也需要DSP等微處理器來進行算法實現。最后還要進行整體結構設計和測試EMI影響。

大學三年級本科生已具備了電路、電機的基礎知識,講授電力電子技術課程是以主電路作為內容。由于在初步學習各專業課階段,尚未形成多學科知識交叉匯總的全面思維模式。雖然能掌握主電路基本原理,對于涉及控制電路和應用對象,常感到困惑并難以理解。如何培養學生形成對電學各學科的整體意識,而不能“只見樹木,不見森林”,是這項教學課程所要探討的主要內容和目的之一。

3.電力電子技術的理論內容發展迅速,并且實踐應用范圍廣泛多樣

電力電子技術自身的理論體系處于迅速發展階段。其中:電力電子器件的發展起決定性作用,從二極管、三極管、晶閘管、MOSFET、IGBT、IGCT等的發展,推動了主電路結構的本質變化;根據本質不同的器件形成紛繁多樣的主電路拓撲形式,又因不同的實際要求而形成眾多獨立不同的控制方式,其中形成了具有突破性的控制理論,比如PWM技術、軟開關技術、空間矢量等。

如何將電力電子器件、主電路結構、控制方法和理論相結合,培養學生從電力電子技術的發展來全面理解和掌握知識,懂得從發展歷史上進行思考和總結,也是需要探討的內容之一。

電力電子技術的實踐性非常強,這種實踐性體現在對電力電子裝置的設計、調試和操作等諸多方面。在實踐中,需要對電路功能和各項指標進行綜合驗證,不僅要求懂得硬件設計和調試,涉及到主電路、元器件、印刷電路板、布線和布局;也要求懂得軟件設計和配合,包括有匯編、C語言、DSP、FPGA等。電力電子器件對環境和用法要求較高,在使用之前需要對電路非常熟悉,即便是工作經驗豐富的人員,也還有預料不到的情況發生,導致器件和電路損壞。

對于大三學生而言,僅僅具備了有限的初步認識,實踐能力欠缺,體現在實驗教學當中,電力電子器件的損壞現象最為普遍。這當中自然有主觀的因素,但是如何降低損耗,增強學生實踐意識,提高學生動手能力,也是教學改革面臨的難點和重點之一。

二、教學目的和特點

從本科教學計劃上看,大學本科生在第三學年學習了“電力電子技術”,這門課程內容豐富,但因2~3學分課時有限,主要是講授以晶閘管為主的整流和逆變電路,讓學生掌握傳統的相控式電路及應用。此外,也著重講授直流變換電路中的升壓及降壓基本工作原理,初步介紹MOSFET和IGBT為主的斬控式逆變和整流電路。通過對這門課程的教授,使學生掌握四種基本變換的主電路拓撲結構和特點,對電力電子技術有了基本認識,奠定了學生的基本電力電子知識體系。

結合前述情況的分析可知,現有的課程內容不完全適應我院新開辟的“電力電子與風力發電”專業方向的教學需要,除此之外,近十多年間電力電子技術在節能、傳動、新能源、電力系統等行業迅猛發展,因此有必要在課程內容中增加這方面知識的比重,以及通過增設“電力電子分析與設計”專業選修課的方式拓展學生的知識面。

這門課程介紹由IGBT和MOSFET為主要電力電子器件所構成的現代電力電子電路,重點要求掌握直流-直流斬波器、直流-交流逆變器這兩種應用最普遍系統的分析與設計方法。內容包括主電路的選擇、功率器件的選擇、控制電路的設計、驅動和保護電路的設計、變壓器設計及元件參數的技術、仿真實踐等。該課程注重將理論分析和實際應用相結合,使學生掌握新型電力電子電路的分析方法,具備初步的設計能力。

三、課程內容

現代電力電子技術主要是圍繞PWM技術展開的,其中DC/DC和DC/AC變換是基本的兩種電源變換方式,也是實踐生產中最為普遍的應用方式,不僅涉及到基本的變換電路及參數,而且涵蓋了基本的變換理論和技術。

課程內容結合了多年的實踐和教學總結,是從電力電子裝置的角度來傳授相關理論、知識和經驗,培養學生對電力電子的系統知識,樹立整體觀念。教學形式以理論教學和仿真實踐相結合,各占一半課時。這兩部分內容交叉進行,如單周進行理論教學,雙周進行實踐教學。其中:第一部分理論教學內容安排如下表1所示。在理論教學的同時,配合進行以MATLAB的實踐教學,仿真實踐內容安排如下列表2所示。

四、教學效果總結

經過2學期的教學工作,筆者總結了一下教學效果。同學們普遍認為在學習這門課程以后,能夠全面理解和掌握以DC/DC斬波變換,以及DC/AC逆變的基本原理和基本控制方法,學會了應用Matlab仿真軟件對電力電子電路進行分析方法,設計控制電路參數和調試控制參數。在后期的本科畢業設計中,學生能夠輕松上手,對復雜的畢業設計如新能源發電,領悟和掌握較快,較多同學的畢業論文被評為優秀本科畢業設計論文。不足之處在于,由于受制于課時和實踐條件有限,只是通過仿真實踐來掌握學習。如果能進一步聯系實驗教學,更能提高學生的感性認識,提高動手實踐能力。

在今后的教學實踐中,仍然面臨提高本科學習興趣、全面提高學生理論知識水平和動手實踐能力等問題,這些都是值得深入分析和探討,不斷改進完善的重要課題。

參考文獻:

[1]鐘炎平.電力電子電路設計[M].武漢:華中科技大學出版社,

2010.

電力電子行業分析范文5

隨著電力電子技術的迅猛發展以及石油石化行業電氣自動化水平的不斷提高,教學內容越來越豐富,教學要求也越來越高。但是受到教學學時的限制,課程無法對一些具有石油特色的重要研究熱點進行深入介紹,限制了課程在特色專業建設中的作用,迫切需要解決以下幾個問題:

1.體現精品課程示范作用,解決“電力電子技術”在特色專業建設中促進各課程之間協調發展的問題目前,電氣工程專業各課程的內容較為松散,缺乏一個系統性的提綱,這與“建設國內著名、石油學科國際一流的高水平研究型大學”的目標還存在較大的差距。在山東省電氣專業特色建設的大背景下,如何解決專業課程之間銜接難題、整合各方向的研究領域、切實落實具有“油味”特色的專業建設是當前的一個重要研究課題。而“電力電子技術”由于其自身跨學科、寬領域的特點,恰恰可以作為這樣一個接口和橋梁。因此,作為一門立項建設的校級精品課程如何發揮模范示范作用,在促進各專業課程協調健康發展的同時,如何突出作為石油院校的課程特色,是本教學改革項目的一個挑戰,但更是一個機遇,也是一個創新性的研究內容。

2.改革現有教學手段和內容,解決有限學時與傳統教學方法不匹配的問題“電力電子技術”課程的教學內容以各種變流電路為主線,對電路的波形分析與相位分析的方法貫穿始終。必須更新教學觀念、教學方法和教學內容,使學生在有限的課時盡可能多地掌握和了解本學科的知識,提高課程的教學質量。

3.改革“電力電子技術”的實踐教學環節,解決學生主觀能動性不足問題在“電力電子技術”的實踐教學方面,該課程的教學均采用課堂教學結合課后驗證性實驗的教學模式。目前,學校僅采用掛件結構的實驗臺或實驗箱來完成實驗,學生始終處于被動狀態,不會積極去思考和創新,也找不到探索的目標和方向。這樣一來,如果設備在實驗過程中出現問題使得實驗結果與理論分析不符甚至出現異?,F象,學生就會第一時間找老師要答案,不會獨立分析和解決問題??傊瑸榍袑嵚鋵嵤〖壧厣珜I的建設目標,“電力電子技術”課程必須提升自身的學科定位,利用課程優勢強化作為特色專業課程之間的橋梁作用,因此對本課程的教學內容、教學方法和教學手段等進行全面的改革勢在必行。

二、課程改革的具體研究方案

1.打破課程壁壘,強化作為特色專業的橋梁作用電氣工程專業各學科的發展已經進入知識相互交叉、共同發展的時期,傳統孤立授課的方法已經不能適應新時期的要求。而“電力電子技術”是一門理論性、綜合性和實踐性都很強的重要專業課程,涉及到多個電氣工程學科課程的知識。利用這個優勢,將其建設成為一個承上啟下、溝通各課程的橋梁是非常合適的。以“電力電子技術”變流技術作為切合點,將“電力拖動自動控制系統”、“交流調速系統”的調速理論、“電力工程”的柔性輸電、智能電網等學科理論緊密結合,消除課程之間的壁壘,實現“弱電控制強電”思想的共通,從而將電氣工程特色專業建設形成一個有機的整體。

2.更新教學內容,突出“油味”特色石油院校所培養出來的人才不僅是電氣工程領域的專業人才,還必須了解石油工業生產對電氣技術的需求,能夠將電氣技術與石油技術很好地結合,為石油工業生產服務。目前,“電力電子技術”中與石油石化科研實踐的結合程度還不夠深入,如何更好地為行業服務,培養合格的電氣化人才,需要在課程內容安排上下功夫。例如,可以增加電驅動鉆機、潛油電泵變流電流拓撲的分析和簡單故障診斷,使課程更貼近現場,突出“油味”特色。

3.改革現有的教學模式,突出設計與創新采用“感知、學習、應用、總結、提高”五層次教學模式,在“感知”模塊中,通過多媒體課件演示與教學內容有關的案例;在“學習”模塊中,通過啟發式、討論式等教學方法,結合現代化的教學手段,使學生掌握“電力電子技術”的理論知識;在“應用”模塊中,通過實際電路的搭建和實驗調試,使學生將所學的課堂理論知識,有效地應用于實踐;在“總結”模塊中,將零碎的知識進行歸納,把對理論的片面認識變成全面掌握,培養學生舉一反三的能力;在“提高”模塊中,將任務驅動式的實踐經驗與理論完全融合,使學生明確崗位對電力電子技術能力的要求,并具備對整個系統的安裝調試能力。

4.培養學生獨立思考問題和解決問題的能力,鼓勵學生撰寫科研報告或者調研報告在本課程教學的前期,向學生介紹科技論文的寫作格式及方法,指導學生撰寫有關電力電子技術方面的調研報告,要求學生按照科技論文的規范進行撰寫。同時介紹一些相關的優秀網絡資源給學生,指導學生通過這些網絡資源去查閱相關的中英文資料,使學生更主動地去了解電力電子發展的動態前沿,因而充分認識到學習本課程的重要性,借此提高學生自主學習的積極性。

5.充分利用當前流行的現代化多媒體教學手段,做到互動教學“電力電子技術”課程涉及到很多電路圖和波形圖,可以采用多媒體教學與傳統的黑板授課方式相結合來進行授課。各種電路圖和波形圖可用多媒體制作,利用多媒體可以把全部波形展現到學生面前,增強課堂學習效果。如果教師講課的方式生動活潑,那么學生就更容易接受,從而實現教師和學生在課堂上的良好互動,大大提高學生的聽課效率。

三、結束語

電力電子行業分析范文6

關鍵詞:電力電子技術;新能源領域;應用;研究

引言

隨著社會經濟的快速發展,各種能源消耗速度極大,能源短缺已成為社會生產發展過程中亟待解決的問題。近年來,新能源的開發和利用,為解決能源短缺問題提供了一條新的道路,而電力電子技術在新能源的開發利用中扮演著重要的角色。本文通過對電力電子技術的概述、電力電子技術在新能源領域的應用、在電力電子技術運用過程中應注意的問題等方面的著重介紹,讓人們充分認識和了解電子電力技術并加強對其合理有效充分的利用。

1電力電子技術概述

電力電子技術,又稱功率電子技術,學術上稱電力電子學,是指應用于電力領域的電子技術,使用電力電子器件對電能進行變換和控制的電子技術。電力電子技術包括電力電子器件、電力電子設備和系統及其控制三個方面,涉及電力電子器件(上游)、電力電子設備和系統(中游)、電力電子技術在各個行業的應用(下游)三個領域。電力電子技術將各種能源高效率地變換成為高質量的電能,是采用電子信息技術改造傳統產業的有效技術途徑。電力電子技術具有高效、節能、省材的特點,對于我國乃至世界范圍內的經濟發展具有極為重要的作用,是現代科學、工業和國防的重要支撐技術。

2電力電子技術在新能源領域的應用研究

電力電子技術是實現節能環保和提高人民生活質量的重要技術手段,在執行當前國家“發展新能源”和“節能減排”基本國策的過程中起著重要的作用。下面以一些能源的開發利用為例,對電力電子技術在新能源領域的應用進行研究。

2.1水力發電

沒有水就沒有生命。這句話充分說明了水的重要性:水是生命的源泉,地球上沒有水,也就不會有生命的存在。有聰明才智的人抓住水在流動過程中產生的動能可以充當天然的推動力這一有利條件,再加上一些物理知識和電路原理,以著名的三峽水電站為標志的一大批水電站挺立起來了。這一創新,不僅僅降低了對媒體等不可再生能源的消耗,更創造性的為人類尋找可再生能源并加以利用的道路提供了方向。在水利發電的基礎上,一系列電力電子技術在新能源的開發利用中得到了創新。

2.2風力發電

風是大自然產生的一種自然現象,具有清潔、可再生、儲量大的特點,而風能則順理成章的成為了一種能夠被高效利用的低碳能源。L力發電技術的出現,可以有效的減少二氧化碳的排放量、減緩全球氣候變暖,為我們保護環境、節約能源、減少資金成本帶來了突破性進展。這項技術不但將取之不盡、用之不竭的風能轉換成源源不斷的電能,而且有利于緩解能源危機和供電壓力,隨著風電技術的不斷發展和完善,風力發電組等產品的數量和質量逐漸增多增強,在價格和效用上自然也會更具優勢。在當前形式下,除水電技術外,風力發電技術比其它可再生能源技術更為成熟、成本更低、對環境破壞更小,因此還有改善生態環境的重要作用。

2.3太陽能發電

在大自然賜予地球的能源中,太陽能也是一種取之不盡、用之不竭的清潔能源之一,陽光是人類賴以生存的因素之一,世間萬物離開了太陽就難以繼續維持生命。據統計,我國2/3以上國土面積的年日照時間在2200h以上,年輻射總量在502萬kJ/m2以上,為太陽能的利用創造了豐富的資源和有利條件。目前太陽能在利用中,主郭建要采用了三種技術:太陽能光電技術、太陽能光熱技術和太陽能光伏發電技術。這些技術的產生和發展,對于新能源的開發利用起到了巨大的作用。太陽能電池是電力電子技術在新能源領域的應用中的典型案例。太陽能熱水器、蔬菜大棚的照明、藥材和果脯的干燥、太陽能路燈等,都是利用了太陽能發電發熱的原理??梢哉f,太陽能發電技術,在未來生活中具有更廣泛、更有前途的發展前景。

2.4潮汐能發電

在波濤洶涌的大海上,潮汐狂妄的拍打著海面,巨大的潮汐能為新能源的開發和利用帶來了契機,通過電力電子變換裝置,發電機將巨大的潮汐能轉換成電能,也就是能使這些波動能(潮汐能)的電能以恒壓恒頻方式輸出,再通過其他的電力裝置,為電力系統提供電力,其提供的電能既能源源不斷輸出,又對克服能源危機(煤、石油、天然氣等化石類能源匱乏)提供了重要的解決措施,可以說,自然界的可再生資源也是無窮無盡的,只要我們擁有一雙善于發現的眼睛,并采用先進的各項技術加以不斷創新和完善,就可以在循環利用的基礎上不斷創造出各種新的清潔、高效、可再生、無限利用的能源。

2.5在其他系能源中的應用

上述新能源將會在未來的發展中占到能源結構的絕大部分。電力電子技術的應用不僅局限于以上所述的幾種領域,還可以將其應用到新能源中的很多其他領域,這些領域包括抽水蓄能發電、超導儲能、超級電容儲能、低谷電儲能。

結束語

由上述諸多例子中可以看出,新能源的開發和利用已成為一種優勢更大的發展趨勢,而電力電子技術在這項偉大的工程中發揮著難以想象的重要作用。目前,電力電子技術對我國來說,在大氣污染治理、節能環保、電力系統及國民生活等等中的應用非常廣泛,而從大方面來講,電力電子技術在國民經濟與人民日常生活中正發揮越來越重要的作用。由此我們可見,電力電子技術不僅是國民經濟支柱產業的重要組成部分,也是未來技術的發展趨勢之一。我國政府相關職能部門已經采取了一系列有力措施,將發展電力電子技術作為在相當長的一段時間里的重點發展的關鍵技術。新能源發電系統給電力電子技術提供了新的方向,也為從事可再生發電能源系統的研究提供了新的思路。在國家政策強有力的推動下,電力電子技術正迎來其發展的大好時機。

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