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摘要：
在總結多年從事本科電力電子技術課程教學的基礎上，深入分析了該課程在教學過程中存在的諸多問題，如課堂與實驗教學效果不理想，學生的實際動手能力不強，理論與實踐嚴重脫節等。同時，深入地論述了該課程的理論教學和實驗教學如何進行改革探索，以更好地啟發學生思維，激發學生的學習興趣，培養學生分析、綜合以及應用的能力。
關鍵詞：
電力電子；探索；實踐能力
電力電子技術是對電能進行控制和變換的技術，雖起步較晚，但發展十分迅速，目前已在工業生產和社會生活中得到了廣泛應用[1]。電力電子技術涉及電力工程、電子信息、計算機等多領域的新興技術，是電氣相關專業學生的必修課程。該課程的特點是教學難度大，而目前的教學內容、教學方法和實驗方法凸顯出很多的弊端，已不能滿足當前社會對人才培養的要求，因此，我們對電力電子技術課程的課堂教學和實驗教學進行了大膽改革和嘗試，并收到了較好的效果[2]。
1電力電子技術課程的教學與實踐的現狀
電力電子技術課程涉及電路、模擬電子技術、數字電子技術、自動控制原理等前期課程，對這些相關課程的掌握程度都將直接影響到電力電子技術這門課的學習效果，因此教學難度較大[3]。同時，該領域還在不斷地出現更多的新器件、新方法，因此，如何使學生既能全面掌握電力電子技術的基本內容，又能兼顧其發展前沿，成為授課教師普遍面對的問題。目前，各工科院校在電力電子技術課程的課堂教學和實驗教學環節中普遍存在以下不足。
1.1教材老化、內容與實際脫節
目前，電力電子技術課程的教材內容包括電力電子器件、變流技術、PWM技術，教材以晶閘管為主，其內容占全書篇幅的1/3[4]。由于晶閘管屬于半控型，以該器件為核心構成的電力電子裝置具有功率因數低、諧波成分大的缺點，其應用呈下降的趨勢，正在被IGBT和MOSFET全控型功率器件所取代。因此，在20世紀90年代之前，晶閘管的應用還比較廣泛，但在20世紀90年代以后，出現了以IGBT和MOSFET等為代表全控器件，由于其具有開關頻率高、驅動簡單等特點，目前正成為電力電子器件的主流[5]。然而，在電力電子技術課程教材中全控型器件的核心內容，如變頻技術、開關電源技術介紹很少，且沒有相應的實驗內容；此外，目前具有廣闊應用前景的可再生能源，如風能、光伏等并沒有相關章節進行介紹。由此可見，電力電子技術課程的教學內容與該學科發展現狀、實際應用存在脫節，教學內容已跟不上時代的發展，不利于學生掌握該學科最新的知識和科研成果。
1.2傳統教學方法呆板、效果差
電力電子器件在開關及放大狀態時，其對應的電路模型也相應變化，由此涉及大量的功率拓撲、大量的公式推導以及復雜的波形分析，由此造成了教師的教學難度大、學生學習效果差的狀況，因此必須對授課方法加以改進。
1.3實驗教學內容少、對象單一
電力電子技術課程是對實踐性要求很強的課程，實驗教學環節是不可缺少的一部分，也是對課堂教學的一種補充。在實驗教學環節中學生可以有效地增強實踐能力，同時可以更好地鞏固和理解理論知識。目前，多數工科院校電氣學科的電力電子技術實驗教學平臺通常只能進行晶閘管觸發、調壓等少數幾個實驗，且多為驗證性試驗，而在實際使用較多的PWM整流、升降壓斬波、功率器件串并聯、開關電源等內容并無相關實驗，學生只能被動地接受實驗結果，學習興趣不高。
1.4實驗教學平臺創新不足、開放性差
目前，實驗教學平臺多采用模擬電路構成的電力電子裝置，不僅系統設計復雜、體積龐大、抗干擾性差、參數整定煩瑣，而且控制性能也不好。而現階段的電力電子裝置主要采用模數混合或純數字控制系統，數字控制系統設計簡單，與模擬系統相比具有更大的優勢。同時，學生只能機械地按實驗指導書的規定進行連線，卻不知系統各單元如何實現，更不會理解實驗和所學知識之間的聯系，不僅沒達到實踐教學環節的目的，而且大大挫傷學生的學習興趣。
1.5一線年輕教師的教學和實踐經驗不足
目前，電力電子技術課程的授課教師多為剛參加工作的年輕教師，理論性強而實踐環節弱是他們的共性，難免在課堂教學中存在“理論”脫離“實際”的問題，從而導致教學內容枯燥乏味，這樣既影響了學生的學習興趣，反過來又會影響到教師的教學心態，形成惡性循環。目前的課堂和實驗教學存在著諸多問題，如授課方法機械單一，過分強調理論學習，嚴重忽視實踐環節，不利于學生發現和解決問題能力培養。改進電力電子技術課程過時、單一的教學方法，適應時代和技術的發展要求，已迫在眉睫。
2電力電子技術教學新方法研究
電力電子技術課程涵蓋的知識內容多、難度大、實用性強，隨著新器件、新技術的不斷出現，課程內容、教學方法也必須做出相應調整。筆者在該課程的教學中從以下三方面進行改進，以改善教學效果，激發學生的學習熱情。
2.1課程教學內容的改革
2.1.1教學內容的改進
近年來，由于全控型器件正成為電力電子器件的核心，因此筆者在教學中適當地減少了晶閘管的教學內容和授課時間，適當地增加了全控型器件IGBT，MOSFET內容的講解，重點講述PWM逆變、變頻等內容。
2.1.2緊跟學科前沿發展動向
當前，全世界能源供需狀況日趨緊張，我國的能源形勢尤其緊迫，因此節能減排成為時代的主題。由于電力電子技術，如高效PWM變流技術、高效功率拓撲結構在節能領域的作用越來越明顯，因此在電力電子技術課程中應包含這部分知識。在講解這部分內容時，適時地將高效PWM整流技術、風力發電、光伏發電等內容引入到課堂教學中，拓寬了學生的知識面，激發了學生的學習熱情。
2.2課堂教學手段的改革
教學過程是促進學生學習，培養學生學習能力的過程，學生是內因、主體，因此教師在授課時要激發學生的學習興趣，培養學生的學習能力，讓學生積極主動，這樣才會收到事半功倍的效果。當前，高等院校多采用“教師講、學生聽”的授課模式，難以形成師生間的互動，教學效果不理想。針對以上教學現狀，提出如下的改進措施。
2.2.1“預習+討論”引入課堂教學
在保證每堂課教學內容完整性的基礎上，為了克服學生依賴性，培養其自學能力，將“預習+討論”的教學方法作為輔助手段引入到課程教學中，由教師在每堂課中精選出一部分內容留給學生事先去思考，然后在課堂上進行討論。如在講授PWM的工作原理時，將其中重要概念——沖量等效原理留給學生思考，然后在課堂教學中進行討論。實踐證明，“預習+討論”的教學方法，通過師生之間、同學之間互動，大大提高了學習的主動性，培養學生的自學能力，同時，互動教學使師生之間、同學之間關系更為和諧、融洽；也促進了課程學習。
2.2.2采用多種教學方式進行課堂教學
考慮到本課程中電路圖、波形圖較多的部分，采用掛圖方式，這樣既保證了授課時間，又可使學生在課堂上獲得更大的信息量。此外，學生還可利用電力電子技術課程的網絡教學平臺，隨時進行預習、復習；同時，教師可以隨時掌握學生的學習進展。
2.3實踐教學的改革
實踐教學環節可以鞏固、檢驗課堂上所學的基礎理論知識，強化學生的實踐技能，提高學生的實際動手能力，是課堂教學的必要補充。
2.3.1精心安排實踐教學內容
該課程實驗由學生獨立完成，在課程總學時有限的情況下，精選出以下實驗作為學生獨立實驗內容。(1)晶閘管半波整流電路，結合實驗掌握單結晶體管移相觸發電路的工作原理。(2)單相變壓變頻調速電路，結合實驗掌握雙極性、VVVF變頻、MOSFET和IGBT驅動、自舉驅動等知識。(3)軟開關電路，結合實驗掌握移相PWM技術、零電壓、零電流等知識。
2.3.2開展仿真實驗教學
Matlab、PSPICE等為常用電力電子仿真軟件，具有精度高、重復性好、簡單、調節容易等優點，通過仿真，可加深對課本知識的理解；同時，又為系統設計、系統調試奠定基礎。學生在學習完相關內容后，可根據教師布置的習題，自行進行系統仿真，以此加深對理論知識的理解。
2.3.3開放實驗室教學
除了課內實驗和課后的仿真實驗練習外，還可充分利用本人研發的電力電子實驗教學平臺，包括PWM變流，BOOST，BUCK，功率開關管MOSFET串并聯裝置、反激式開關電源等實驗教學平臺。(1)PWM變流實驗平臺通過實踐，可以使學生學習到PWM整流、逆變、三相橋式功率拓撲的工作原理，并加深對單極性、雙極性等概念的理解；通過實驗平臺，可對理論知識加以驗證和強化。(2)BOOST和BUCK實驗平臺通過實踐，可以使學生掌握電感儲能、釋能、續流以及多級升壓、降壓DC-DC變換等。(3)MOSFET串并聯實驗平臺通過實踐，可以使學生掌握MOSFET串并聯的工作原理以及“自舉”驅動的設計方法。(4)反激式開關電源實驗平臺通過實踐，可以使學生掌握反激式的工作原理和高頻變壓器設計方法；同時，可對反激式電源的理論知識加以驗證和強化。
3課堂教學和實驗教學的改革效果
通過對電力電子技術課程的教學改革，取得如下成效：學生學習興趣大大增加，教改前后學生考試的平均成績從69.6分提高到80.2分；同時，同學的實踐能力大為提高，參與教師科研項目的學生增多，幾乎全班學生都參加過各類電子科技競賽，其中，在近幾年的挑戰杯比賽中20多人次獲省一、二等獎，在“三菱電機杯”全國大學生競賽中3人次獲二等獎，并申請國家專利6項。
4結束語
實踐表明，筆者的課程改革和探索大大提高學生的學習興趣，課堂氣氛十分活躍，學生積極主動地進行預習、復習，在課堂上能認真、主動，師生間形成了良好互動。在實踐教學中，能積極、主動進行系統搭建、調試。同時，課程改革和探索拓寬了學生的思維，提高了教學質量和學生的綜合素質，大大增強了學生的工程實踐能力，受到了學生的好評。
作者：高晗瓔 李文娟 劉端增 周美蘭 周永勤 金寧治 單位：哈爾濱理工大學電氣與電子工程學院
參考文獻
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第二篇：智能電網電力電子技術應用
【摘要】
電力系統是國民經濟發展中的基礎產業，隨著電子技術、通信及控制技術的發展，促進了智能電網廣泛應用。電力電子設備是實現智能電網數字化、信息化和自動化的重要技術。因此，加大電力電子技術自主創新，從提升智能電網輸配電能力、改善電能質量、降低能耗和縮短故障恢復時間等方面具有重要的現實意義。
【關鍵詞】
智能電網;電力電子技術;應用分析
智能電網是提升電力輸配管理水平的重要技術支撐，特別是在滿足多元化用電需求，適應不同電網環境，提升電網通信及控制能力上承擔著重要戰略任務。我國電網網架建設起步較晚，在構建電網輸配智能化實踐中，還有較大的提升空間，特別是在交直流互聯環境下，加強電網安全控制，迫切需要從電網信息化建設中增強電網輸配的智能化水平。電力電子裝置作為重要的電網調控手段，為確保電網安全穩定，改善電網電能質量發揮了重要作用。
1電力電子技術在智能電網中的作用
現代化電網建設與發展離不開電力電子技術的支撐，隨著社會經濟的發展，對電力需求也越來越大，我國電網結構因各地氣候、地形、用電需求的差異性，面臨更多的復雜環境。因此，電力電子設備的廣泛應用，迫切需要從輸配電智能化管理上，解決各類安全運行問題，提升電子裝置的穩定性、減少和防范電網故障的擴散。同時，電能需求的增加，對電能質量也提出更高要求，電力電子設備因自身的穩定性，如電子裝置的電網適應性問題，在交直流轉換中的能耗與過熱保護問題、電網系統諧波不穩定問題，都對電力電子裝置可靠性帶來沖擊，也會給輸電效率帶來影響。另外，我國在區域能源總儲量及資源分布上存在不均衡問題，能源開發難度越來越大，能源消耗帶來的生態平衡問題更為突出，對清潔無污染能源、可循環再生能源開發需求更為迫切。因此，從保障電力能源穩定性、安全性上，積極改善和提升電網電能質量，破解各類潛在威脅，從提升電網智能化管理水平上實現能源的優化配置，促進電網可持續發展。
2電力電子技術在智能電網中的應用
2．1在電力能源基地電力傳輸中的應用
由于我國能源分布不均衡，對于大型能源基地，往往是電力建設的重點區域，負責對電力的遠距離、高容量傳輸任務。智能電網建設是利用電力電子元件，如常規電子器件中的晶閘管，具有提升電能流通的能力;無功率經典變壓器SVC，在調整電力系統電壓開展，增強電能輸送能力，提升電網系統靜態、暫態穩定性等方面具有積極作用;可控制分流電阻CSR能夠實現對系統無功功率的動態補償，減少無功電流和輸送線路的能耗。再如靜止同步串聯補償控制器SSSC，智能潮流控制器GPFC，以及轉流量控制器IPFC等新型電子器件，主要通過對元件運行狀態的控制，與傳統電力電子器件相比具有更高的功效，并廣泛應用到智能電網控制系統中，為智能電網的安全運行提供可靠保障。
2．2在電能轉換及存儲上的應用
隨著我國智能電網規劃的全面展開，光電能、水能、風能等智能化電網系統，對電能的存儲及轉化提出更高要求。如風能在存儲中極不穩定，需求從電力負載及電力生產上進行高效協同;太陽能等可再生能源在進行大功率變換器轉換中，由于無功功率的影響需要在能量轉化中進行解耦控制，確保能源轉化連接的穩定性。在這些轉換裝置中，對電子器件的應用較多，來控制電力波動、保障電網穩定性。另外，在對電能進行存儲時，由于峰值功率的減少，對谷值功率需要補償，以增強風能、光電能的利用效率，而建立大容量的電能存儲設備，不僅要保障電能的存儲，更要保持電力穩定。
2．3在交直流電網協同中的應用
智能電網已經突破了區域性電網架構，實現了不同電網結構的協調連接，而對于互聯互通中各類控制技術的運用，更多的需要從電力電子技術設備運用中來實現。如電流控制、動態無功補償、電網重構，交直流電網自適應管理等等。如以可關斷絕緣柵雙極晶體管為核心的直流輸電技術，具有降低配電網絡短路電流、改善可再生能源電網并網難題，以及在特殊地區滿足可靠供電需求。FACTS裝置的成功應用，能夠實現對超高壓、特高壓等輸電線路的有效控制，如750kV/1000kV可控串補技術、靜止同步串聯補償技術、廣域測量系統等關鍵技術的突破及應用，為智能電網的容錯性和穩健性提供了保障。
2．4在高壓變頻及智能開關中的應用
構建智能電網，需要實現對電能資源的節約，特別是在用電量大的企業，通過電力電子技術來改善能耗，降低污染物排放量，提升電能使用效率，發揮了巨大經濟效益。如高壓變頻技術采用功率單元串聯多電平技術，能夠在工業生產、智能電網中具有較高的節能效果;由于高壓變頻技術在工藝上發揮電子元件的高度集成，結構更加緊湊，電網控制上更具靈活性。智能開關是智能電網中的關鍵部件，也是電力電子技術應用較廣的領域，通過對制定位置的電流、電壓進行切斷或閉合，來滿足過流保護、防漏電問題，確保電網安全;同時，智能開關技術也能夠降低各類智能電氣設備、儀表儀器的能耗，特別是微電子技術、傳感器技術的應用，來增強智能開關的品質和性能，推進智能電網建設。
3結語
電力電子技術在智能電網中的應用是廣泛的，也是未來智能電網發展的技術趨勢。電力電子技術在保障電力系統可靠性和節能降耗等方面，促進智能電網運行安全上發揮了重要作用。
作者：劉寶良 單位：沈陽工程學院
參考文獻:
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第三篇：電力電子技術創新性實驗教學改革
摘要：
針對本?，F有的電力電子實驗裝置不能滿足學生實驗要求現狀，提出了電力電子技術綜合創新性實驗教學改革。本文闡述了教學改革的內容、具體改革實施方案與方法。本教學改革的實施增強了學生獨立進行硬件電路制作的能力，為學科競賽和畢業設計打下基礎。
關鍵詞：
電力電子技術；綜合創新性；實驗
《電力電子技術》是本校自動化、電氣工程及其自動化專業的9門專業核心課程之一。電力電子技術跨“電力”、“電子”和“控制”3個領域，是“弱電子”對“強電力”實現控制的橋梁和紐帶。該課程的實踐性非常強，很多概念和方法必須通過實踐環節才能較好地領會和掌握。在做好理論教學的同時，加強實驗教學非常重要。實驗教學對幫助學生理解和鞏固課堂理論知識，培養學生的操作技能、創新意識和探索精神具有重要的作用。在工程實踐中，該課程始終呈現高速發展趨勢，不斷有新的器件、新的電路拓撲結構與新的控制方法問世。這些因素決定了對該課程的實踐環節進行改革是非常必要的。
一、教學改革背景
目前我院在電力電子技術實驗教學環節中仍在使用某公司的“TKDD一1型電力電子技術及電機控制實驗裝置”，該實驗裝置經過多年使用，器件老化，存在如下問題：
1.故障率高，燒壞設備的情況經常出現，如直流斬波電路的MOSFET管子經常燒壞，概率幾乎達到100%，做完一組下一組幾乎沒法做，三相全控整流電路的晶閘管也有類似情況。
2.實驗數據與理論值之間的誤差很大，嚴重影響了實驗效果，如控制角α的調整范圍很窄，無法實現逆變，這些實驗參數廠家也無法完全修復。
3.能做的實驗數量少，而且多數為驗證性實驗，學生只能被動地接受實驗結果，學習興趣不大。
4.現有的實驗設備是模塊化、封閉的實驗箱，學生在上面進行接線、用示波器觀察波形，測試數據，能夠理解基本電力電子電路的原理和工作過程，但是對電力電子實際元器件電路缺乏直觀的認識，也缺乏個人發揮空間。
5.目前學生的畢業設計面臨硬件電路制作無從下手的局面，所以必須進行前期積累，掌握基本的硬件電路制作方法，為以后畢業設計制作綜合性電路打下基礎。
二、教學改革的內容
1.保留必要的驗證性實驗。
在實驗初級階段，學生剛接觸電力電子技術實驗，對實驗設備和儀器還很陌生，此時采用傳統的“老師講、學生聽”的方式，通過教師操作演示給學生看，對學生掌握實驗設備和儀器的正確使用方法、強電實驗中安全用電的基本知識和注意事項以及進行規范操作很有好處。需要根據現有設備的情況以及該實驗課程特點，確定3個驗證性實驗，最好包括整流、斬波、調壓、逆變四個基本電路拓撲。
2.開展綜合創新性實驗教學改革。
該課程是一門實踐性非常強的課程，需要學生熟悉常用電力電子仿真軟件的使用、常用的元器件及選型、掌握高頻變壓器的繞制、高頻電感的制作、熟悉電路原理圖繪制、熟悉電路板布線及制作、掌握常用的硬件電路調試方法，最后完成電力電子電路制作的完整工藝流程。根據學生的情況分為兩個層次：第一個層次：欠缺電路制作經驗的學生選作教師提供的課題；第二個層次：有基礎的學生可以自主設計產品。設計過程中教師要給予一定的指導，學生可自行查閱資料，購買元器件，設計、焊接和調試電路。學生在采購元器件的過程中了解了元件的參數和特性，在調試過程中學會了使用示波器等設備，培養了分析問題、解決問題的能力，這樣做不僅有利于因材施教，為學生的自由發展創造良好條件，而且可以提高實驗室的利用率，同時還開發了學生的潛力，為學校組織廣東省機電產品創新大賽、全國電子設計大賽、機器人比賽、三菱自動化杯等培養人才。
三、具體的實施方案與方法
該實驗課總共16個學時，其中一部分為基本的驗證性實驗，另外的學時作為綜合創新性實驗，學生分組進行電力電子實際電路的制作和調試，每組（2~3人）上交一個電路作為考核依據，并每人提交綜合創新性實驗報告一份。學生需要完成以下工作：原理電路仿真、電路拓撲確定、元器件參數計算及選型、元器件清單列表、高頻變壓器繞制或者電感繞制、原理圖繪制、電路板布線、電路焊接、電路調試，從而掌握電力電子電路制作的完整過程。
1.2013—2014年第1學期在11自動化A、B班做過初步嘗試，
已經采用其中的8個學時做了綜合創新性實驗教學改革，學生能夠初步掌握高頻變壓器的繞制，接近60%的同學能夠焊接并調試出開關電源（輸入85~220V，單輸出或者雙輸出10~24V）電路，11自動化B接近80%，初步達到目的，但仍然存在如下關鍵問題：因為輸入電壓過高的原因，出于安全性考慮，所有的電路調試都是老師在場進行調試的，學生沒有掌握硬件電路調試的要點，這是下一步必須改善的地方；
2.2014—2015年第1學期實施方案：
在12自動化3個班進一步開展綜合創新性實驗教學改革，合理確定題目，降低輸入電壓要求，實現36V以下安全電壓輸入，目標是實現90%以上的學生能自主繞制高頻變壓器或者高頻電感、焊接、調試電路，并且形成積累，為相關學科競賽培養和物色人才。
3.2015—2016年第1學期實施方案：
在13自動化1個班、電氣工程及其自動化2個班進一步開展綜合創新性實驗教學改革，在前兩輪改革的基礎上，可以增加題目的數量，優化題目的內涵，目標是學生的作品可以參加學科競賽。
四、實施案例
在全世界致力于發展低碳經濟的大環境下，高效節能的高頻開關電源具有廣闊的市場，高頻化、高效率、小型化和綠色化是高頻開關電源的發展趨勢。針對本校學生的特點和接受能力，考慮安全性的前提下，制作小功率輔助開關電源，輸入為36V直流電，輸出為5V直流電，選用PI公司的DPA-Switch系列，基于PIExpertv9.0進行電路設計。
1.電路原理圖和PCB圖紙。
設計的DC/DC5V高頻開關電源以DPA422為核心控制芯片，將220V高頻MOSFET與全部控制和故障保護電路集成在一起的單片IC，具有較寬的直流電壓輸入范圍（16VDC至75VDC），開關頻率可選300/400kHz。
2.電路制作和調試。
高頻變壓器的繞制是整個硬件電路制作的關鍵環節。分為初級繞組、次級繞組和偏置繞組。
五、結論
本教學改革以11級、12級、13級自動化、電氣工程及其自動化專業的學生為教學改革的對象，完成電力電子電路制作的完整工藝流程。為學校組織廣東省機電產品創新大賽、全國電子設計大賽等各類型學科競賽培養人才，促進我院工科類教學質量的提高。同時也為學生的畢業設計打下良好的基礎。根據這幾年帶畢業設計的經驗，很多學生到大四都無法獨立進行硬件電路制作，只是停留在簡單的電裝實習階段，所以一到畢業設計，遇到綜合性較強的硬件制作，根本無法下手。通過此訓練，這種情況將會得到較大改善。
作者：劉金華 朱春媚 單位：電子科技大學中山學院機電工程學院
參考文獻
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第四篇：智能電網電力電子技術分析
【摘要】
智能電網建設，為人們提供基本生活保障，滿足人們的實際需求，將先進電力電子技術應用其中，能夠確保智能電網運行的安全可靠性，進而有利于確保人們生命財產安全。本文主要從先進電力電子技術的智能開關、高壓變頻、交流輸電、直流輸電技術方面分析其在智能電網中的應用。
【關鍵詞】
電力電子技術；智能電網；應用
1智能電網應用先進電力電子技術的重要性
隨著智能電網建設發展進程的不斷加快，為人們提供安全可靠的電能，對推動人類社會發展進步具有積極影響。①確保電力設備安裝的安全可靠性，對維護電網安全發揮著積極作用。現階段，電能供應中，雖然滿足人們的基本需求，但電力事故仍然屢見不鮮，其安全性能仍然值得重視。②有效應用先進電力電子技術，能夠改善電能質量。電能資源是推動社會發展與進步的重要能源，社會不斷發展中，對其需求量和質量的要求不斷提升，因而應用先進電力電子技術是重要的。③應用先進電力電子技術，可以有助于社會環境的保護。由此可見，電力企業在智能電網的發展建設中，應注重對先進電力電子技術的應用，以推動智能電網建設[1]。
2智能電網中先進電力電子技術的實際應用
現階段，先進電力電子技術中的智能開關技術、高壓變頻技術、柔性交流輸電技術和高壓直流輸電技術在智能電網中有著諸多運用，能夠在一定程度上滿足智能電網對電力電子技術的多樣化需求。
2.1先進電力電子之智能開關技術
智能開關技術在智能電網中有著廣泛應用，能夠對電網某個位置進行電壓與電流的閉合，確保電網線路區域處于斷電或供電狀態中，對電網運行的安全可靠性有重要影響。智能開關技術在智能電網中的運用，具有諸多有利作用。①基于智能開關技術的電網運行，可以有效避免漏電、電流過量等問題，能夠維護電網線路的安全穩定運行。②智能開關的應用，可以確保用電用戶電器設備或電力企業儀表儀器的安全性，避免電流不穩定對電氣設備造成不必要的損壞影響。目前，在科學技術水平不斷提高的背景下，智能開關技術水平明顯提升，為智能電網安全運行和建設發展發揮著充足動力[2]。
2.2先進電力電子之高壓變頻技術
高壓變頻技術在智能電網中的應用，對節約電能消耗發揮著積極作用，有利于環保節能型社會的構建。一方面，高壓變頻技術能夠節省用電量較多的個體或企業的電能消耗。例如：對于企業而言，在生產經營活動中，對電能的需求量相對較多，而高壓變頻技術在智能電網中的應用，有助于降低企業經濟成本，同時減少對環境的污染，具有良好的經濟效益、社會效益和環境效益。另一方面，高壓變頻技術在智能電網中的有效應用，在一定程度上加快電力企業智能電網建設的發展進程，尤其將該項技術與其它先進電力電子技術相結合，有助于推動電力企業實現可持續發展。
2.3先進電力電子之交流輸電技術
柔性交流輸電技術集多種先進技術于一體，應用于智能電網中，有利于加快電力企業的發展步伐。①智能電網中有效應用該項技術，能夠更好控制交流輸電，對提升電網輸電能力發揮著積極的作用。②電能消耗過程中，對生態環境產生不良的污染影響，不利于節能環保型社會的構建。而柔性交流輸電有助于清潔能源的開發和利用，進而對電力企業拓寬電能開發領域具有促進作用。但是，電力企業要想充分利用該項技術，必須得到相關部門在技術等方面的大力支持，進而實現深入研究[3]。
2.4先進電力電子之直流輸電技術
電力企業在供電過程中，需要由多個系統共同協調工作而實現。發電系統、用電系統中多以交流電為主，直流輸電系統中以直流電為主。在輸電過程中，交流電經由輸電線路，形成高壓直流電，再通過直流輸電線路傳輸至逆變器，最終實現交流電的轉化和傳輸供電。將直流輸電技術廣泛應用于智能電網中，能夠確保交流電與高壓直流電之間的安全轉化，主要表現在兩方面：①經由高壓直流輸電技術，可以實現遠程電能輸送，大大提升電能輸送速度；②即便電力企業系統發生故障，高壓直流輸電技術對電網線路的不良影響相對較小，具有安全穩定的優勢。
3結論
先進電力電子技術有效應用于智能電網中，能夠確保電網運行的安全性、可靠性，但相關部門人員對其應用研究領域仍然存在可拓展空間。因此，建議相關人員能夠在現有技術經驗的基礎上，進一步加強先進電力電子技術應用智能電網問題的研究，從綜合角度對相關問題進行分析，以促進該技術在智能電網中有著廣泛的應用。
作者：任健 單位：商洛職業技術學院
參考文獻
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第五篇：高壓電力系統規劃設計方案探討
【摘要】
智能電網已經成為電網新的發展潮流，它對自動化和智能化水平要求更高，同時還要保證電網的發展能夠與環境相協調，提高對資源的利用率。而隨著科技的進步，電力電子技術也越來也成熟，其在電力系統方面的優越性逐漸引起人們的關注，所以電力電子技術在智能電網中的應用越來越廣泛。本文主要討論了我國智能電網的現狀，并就電力電子技術在智能電網中的應用做了簡單的介紹。
【關鍵詞】
電力電子技術；智能電網；應用
隨著科技的不斷發展，我國的電網行業也逐步向自動化、智能化方向邁進，而實現這一目標最主要的舉措就是電力電子技術的應用，所謂的電力電子技術指的是在電網中利用先進的電子化設備，對電能進行轉換和控制。此技術在電網中的應用能夠提升電器設備的工作效率，為科學的決策提供依據，從而推動國家電網向智能化方向發展。
1我國智能電網的發展狀況分析
智能電網是近些年剛興起的概念，目前國際上并沒有對其統一的規定，但是中心思想都一樣，即將現代自動化技術與傳統的電網相結合，為電網問題的解決提供更多的方法和途徑，提高電器設備的工作效率，并使電網的發展更加符合科學發展觀的要求，對環境的適應性更強。隨著智能化技術的不斷發展，世界各國的電網都呈現較快的發展趨勢，但是目前的現狀都不能滿足實際的需求，即使是在電網較為發達的美國，與實際要求也存在很大的差距。我國智能電網的起步較晚，但是發展速度較快，國家在相關方面的資金和人才投入較多，所以我國的智能電網建設已取得了不少成果，顯示了強勁的發展勢頭。
2電力電子技術推動智能電網的發展
2.1優化電網并保障電網安全
由于電網受自然環境的影響較大，所以對穩定性方面的要求較高，電力電子技術的應用能夠增大電網的輸配送能力，降低電器設備的故障率，優化電網系統，并能保障電網的正確使用。近幾年，我國電網業呈現較為復雜的發展趨勢，對智能化的要求更高，而電力電子技術則能很好的滿足電網發展的要求，提升電網系統運行的穩定性。
2.2促進改善電網電能質量與電力市場的發展
電能質量水平的高低是電網發展的重要標志，也是實現智能電網的保障，逐漸引起相關部門的廣泛關注。其中，對電網質量產生影響的因素很多，主要有光、風等，而且隨著電力供需雙方聯系的不斷加強，用戶對電網質量的要求也越來越高。電力電子技術能夠在很大程度上提升電網的質量，并為電力市場的穩定發展提供條件。
2.3優化資源配置，促進可持續發展
電力電子技術注重對資源的重復利用，減少對環境的破壞，更能滿足可持續發展的要求。現代社會不僅要求發展的速度，更注重對發展質量的追求。電氣設備的使用會消耗大量的自然資源，同時會產生很多廢棄物，對環境造成污染，如何使電網的發展更加符合與環境相適應的要求是當前電網行業關注的焦點，而電力電子技術能夠實現對資源的合理配置，減小電器的使用對環境所造成的傷害。
3電力電子技術在智能電網中的應用研究
3.1電力電子技術主要研究的內容
電力電子技術主要針對電網發展的主要問題進行研究，主要包括兩個方面的內容：①對電氣化設備的制造工藝的研究；②對電路的變流技術的研究。元器件是構成電網系統的基礎，是實現電能變換的關鍵，同時能夠通過不同元器件的配合來對電路進行控制，從而使電氣設備能夠在穩定的電壓和頻率下運行，并降低運行過程中的能源消耗。
3.2電力電子技術在智能電網發電環節中的應用
由于電力電子技術追求的是綠色發展，注重對環境的保護，更加符合智能電網的發展要求，從而使該技術在智能電網發展中的應用十分廣泛，尤其是在發電環節所起的作用更大。在電力電子技術下，智能電網主要利用可再生的資源進行發電，將光能、風能等轉化成電能，注重對綠色能源的反復利用，從而促進我國電網不斷向前推進。
3.3電力電子技術在智能電網輸電環節中的應用
我國輸電的主要方式是高壓直流輸電，這種輸電方式能夠維持電壓的穩定而且可輸容量較大，能夠滿足智能電網的要求。另外，還有柔性交流輸電，相較于直流輸電，這種輸電理念更加先進，主要采用的是電力電子技術，同時又與電力系統相結合，能夠實現對系統的靈活控制，即能根據實際輸電情況及時調整輸電壓等各種參數。同時又能夠融合先進的控制技術，提高輸電的效率。
3.4電力電子技術在智能電網變電環節中的應用
傳統的變電環節主要利用的是人力對電力器械的控制，而隨著現代技術的不斷變革，數字化變電設備逐漸成為智能電網的主要部分。要想實現數字化變電，就必須加強對變電平臺的建設，要求其具有足夠大的容量，并且能夠實現信息的共享。數字化變電是實現智能化的基礎，而智能變電的實現能夠提供更加高效的變電效率，同時具有數字收集和分析的作用，能將變電信息及時反饋到平臺，邏輯思維能力較強。
4結語
隨著智能電網的不斷向前推進，電力電子技術在相關方面的應用更加的廣泛，極大的提高了電力設備的工作效率，促進電網向更高層次邁進。同時，電力電子技術注重對能源的重復利用，協調了智能電網的發展與環境的關系，使電網的發展符合可持續發展的要求，為智能電網的長遠發展提供了保障。
作者：辛文朋 單位：中國能源建設集團黑龍江省電力設計院有限公司
參考文獻
[1]張文亮，湯廣福，查鯤鵬，賀之淵.先進電力電子技術在智能電網中的應用[J].中國電機工程學報，2010，04：1~7.
[2]吳俊勇.“智能電網綜述”技術講座第四講：電力電子技術在智能電網中的應用[J].電力電子，2010，04：67~70.
[3]周海波.電力電子技術在智能電網中的應用研究[J].電子制作，2014，16：231~232
