電力電子技術(shù)主要內(nèi)容精選(九篇)

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第1篇：電力電子技術(shù)主要內(nèi)容范文

關(guān)鍵詞：高職院校 電力電子技術(shù) 教學(xué)方法 改革

1 教學(xué)現(xiàn)狀

電力電子技術(shù)是一門新興的應(yīng)用于電力領(lǐng)域的電子技術(shù)，是利用電力電子器件（晶閘管、GTR、MOSFET等）對電能進(jìn)行變換和控制的技術(shù)，廣泛應(yīng)用于工業(yè)、交通運輸業(yè)、電力系統(tǒng)、家用電器中，是現(xiàn)代電氣專業(yè)不可缺少的一門課程，在培養(yǎng)該專業(yè)的人才中占有很重要的地位。近幾年家大力發(fā)展職業(yè)教育，目的是順應(yīng)市場要求培養(yǎng)高素質(zhì)技能型專門人才。如今大部分高職院校，在教學(xué)模式的選擇上，往往忽略學(xué)生及課程的特點，沿用本科院校的教學(xué)模式――以理論教學(xué)為主，實踐教學(xué)為輔，理論教學(xué)在先，實踐教學(xué)在后的教學(xué)模式，而這樣的教學(xué)模式對于高職院校中電力電子課程的學(xué)習(xí)造成了巨大的阻力。

1.1 課程理論知識復(fù)雜抽象

該門課程的主要內(nèi)容包括：整流電路分析、逆變電路分析、直流斬波電路分析以及交流調(diào)壓調(diào)頻電路分析，每一章節(jié)中都會涉及大量的數(shù)量計算、波形及電路分析，例如，三相整理電路或交流調(diào)壓電路，涉及到的輸出波形復(fù)雜難懂讓學(xué)生很難理解和掌握；此外，大量的電路圖（正弦波同步觸發(fā)電路、鋸齒波同步觸發(fā)電路等）分析起來更是困難重重，長此以往導(dǎo)致學(xué)生們對該門課程產(chǎn)生了厭煩心理，最終放棄對電力電子的學(xué)習(xí)。

1.2 實驗設(shè)備陳舊，教學(xué)過程機(jī)械

電力電子實驗是在實驗臺上操作完成的，主要是一些驗證性的實驗，即首先對該電路進(jìn)行理論分析，包括波形分析、數(shù)值計算等，然后要求學(xué)生按照操作步驟連接電路，調(diào)試過程最終檢驗實驗結(jié)果與理論分析是否相同。這樣的實驗教學(xué)機(jī)械呆板，學(xué)生無需過多思考，只要按照步驟操作就行，沒有拓展性與創(chuàng)造性，并且試驗設(shè)備年數(shù)已久，陳舊老化，導(dǎo)致實驗結(jié)果與理論分析偏差很大，不利于學(xué)生對于新知識的認(rèn)知。

2 特點分析

基于上述存在的教學(xué)現(xiàn)狀，大部分的研究者會考慮在沿用原有的教學(xué)模式下，通過改變教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容、調(diào)整實驗課時等來提高電力電子技術(shù)的教學(xué)質(zhì)量，但筆者認(rèn)為，他們忽略了一個最重要的問題，即教學(xué)模式的選擇是否恰當(dāng)。教學(xué)模式的選擇必須“因材施教”，這里的“材”包括兩方面，第一，授課對象即學(xué)生的特點；第二，所授課程――《電力電子技術(shù)》這門課程的特點，來采用恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)模式。該文著重分析了高職院校學(xué)生的普遍特點及《電力電子技術(shù)》課程特征，為教學(xué)改革打下基礎(chǔ)。

2.1 高職院校學(xué)生的特點

在高考大軍中，高職院校的學(xué)生總體的成績較差，大部分的學(xué)生高考成績僅在300分左右。這一方面說明他們掌握的基礎(chǔ)知識確實薄弱，如果在大學(xué)階段，采用課堂授課為主的理論教學(xué)模式，高中階段所學(xué)知識難以支撐大學(xué)階段的學(xué)習(xí)。并且進(jìn)一步說明高職院校的學(xué)生不擅長大篇幅的理論知識的學(xué)習(xí)，對于新事物的認(rèn)知，如果采用理論授課的方式，不能引起學(xué)生的興趣，反而會讓學(xué)生產(chǎn)生厭煩心理。

但是高職院校的學(xué)生動手能力和實踐操作能力并不差，他們對未知領(lǐng)域有著一種探索的沖勁，對于新事物的認(rèn)知總是希望通過自己的親手實踐，先有感性的認(rèn)識再基于課程進(jìn)行理性認(rèn)知。在3年的教學(xué)實踐中，往往會出現(xiàn)這種現(xiàn)象，學(xué)生課堂上聽課一知半解，但課下卻興致勃勃的制作許多電子作品，學(xué)生們的反饋是喜歡動手實踐，而不喜歡枯燥的理論講解。

2.2 《電力電子技術(shù)》課程的特點

電力電子技術(shù)是一門理論知識和實際應(yīng)用緊密結(jié)合的課程，理論知識抽象難懂，實踐應(yīng)用性很強(qiáng)。主要內(nèi)容包括電力電子器件、電力電子電路裝置及系統(tǒng)。電力電子器件主要包括晶閘管、GTR、MOSFET和IGBT；電力電子電路及系統(tǒng)包括整流電、逆變電路、直流斬波電路、交流調(diào)壓調(diào)頻電路等主電路以及各種控制、觸發(fā)、保護(hù)電路等。不論器件的應(yīng)用還是電路的分析，都必須從實踐應(yīng)用中得到鍛煉和純熟。由此可見電力電子技術(shù)重在應(yīng)用，只學(xué)不用就仿佛紙上談兵，失去了該門課程的意義。

電力電子技術(shù)基于市場需求應(yīng)運而生，隨著時代的發(fā)展而快速更新?lián)Q代。如今IGBT的應(yīng)用站住主導(dǎo)地位，是電力電子電路更加簡單，效率更高。電力電子技術(shù)是時代的產(chǎn)物，具有很強(qiáng)的時代性。

3 教學(xué)改革思考與探索

基于高職院校學(xué)生的特點及《電力電子技術(shù)》課程的特點，筆者對于該門課程的教學(xué)改革提出了以下幾個觀點。

3.1 強(qiáng)調(diào)對教學(xué)內(nèi)容的整體認(rèn)知，導(dǎo)入學(xué)習(xí)情境

如前所述高職院校學(xué)生的基礎(chǔ)知識薄弱，知識面狹窄，單就什么是電力電子技術(shù)、電力電子技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域等一些問題學(xué)生認(rèn)知淺顯，并且課程中涉及大量的專有名詞及前沿知識，如不間斷電源、PWM調(diào)制等學(xué)生更是聞所未聞。對于這樣一門課程，在授課之初，必須安排足夠的課時讓學(xué)生對于課程內(nèi)容有一個整體的認(rèn)知。要求教師多搜集相關(guān)的圖片，視頻，制作形式多樣的多媒體課件、微課等，向?qū)W生充分展示電力電子技術(shù)在我們?nèi)粘Ｉ钪械膽?yīng)用，比如變頻空調(diào)、變頻洗衣機(jī)、電風(fēng)扇的無級調(diào)速、電源適配器等，拉近學(xué)生與電力電子技術(shù)的距離，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。同時，及時向?qū)W生提供電力電子技術(shù)最新的發(fā)展動向，新技術(shù)新設(shè)備的研發(fā)應(yīng)用，讓學(xué)生對電力電子技術(shù)有更高層次的認(rèn)知，讓學(xué)生緊跟時代步伐，這樣更能充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)動力。

3.2 優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，調(diào)整教學(xué)重點

基于《電力電子技術(shù)》課程具有強(qiáng)時代性的特點，必須優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，調(diào)整教學(xué)重點。

將該課程教學(xué)重點由原來的普通晶閘管半控型器件及變流技術(shù)電路的原理分析調(diào)整為MOSFET、IGBT等全控型器件及功率模塊的應(yīng)用，調(diào)整為以培養(yǎng)職業(yè)能力為本位的教學(xué)內(nèi)容。

3.3 改革教學(xué)模式，遵循認(rèn)知規(guī)律

《電力電子技術(shù)》一直沿用傳統(tǒng)的本科類院校的教學(xué)模式――先理論后實踐，而這并不適合高職院校的特殊情況，就電力電子技術(shù)的教學(xué)模式，筆者在實際的教學(xué)過程中進(jìn)行了大膽的嘗試，即遵循學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，先動手實踐進(jìn)行感性認(rèn)知，在理論分析進(jìn)行理性認(rèn)識，教學(xué)效果有一定的改善，教學(xué)效率有所提高。

3.4 巧用仿真軟件，豐富教學(xué)手段

觸發(fā)電路是電力電子技術(shù)課程中的非常重要的內(nèi)容，不論整流技術(shù)、逆變技術(shù)還是交流調(diào)壓調(diào)頻技術(shù)等都會涉及到觸發(fā)電路的調(diào)試，觸發(fā)信號的正常與否關(guān)系到變流技術(shù)的成敗。但是如何更直觀深刻的認(rèn)知觸發(fā)電路一直是教學(xué)過程中的難點。而Matlab仿真軟件的引入就能很輕松的解決上述問題，Matlab中Simulink/Sources庫中選擇pulse generator可方便實現(xiàn)對于觸發(fā)器的設(shè)置，觸發(fā)脈沖波形直觀明了，并且可根據(jù)需要調(diào)節(jié)元件參數(shù)，觀察脈沖信號的變化。使學(xué)生對問題的研究更加透徹深入。在實際教學(xué)中采用這種虛實結(jié)合的方法，不僅能豐富教學(xué)手段，更能提高教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量。

4 結(jié)語

當(dāng)今我國大力發(fā)展職業(yè)教育，面向典型工作任務(wù)，以工作過程為導(dǎo)向是職業(yè)教育的教育理念?！爸袊圃?025”“工業(yè)4.0”時代的到來，使得電力電子技術(shù)的應(yīng)用會越來越廣泛。因此我們要積極探索恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)手段，設(shè)計以培養(yǎng)職業(yè)能力為本位的教學(xué)內(nèi)容，提高電力電子技術(shù)的教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)高素質(zhì)的技能型專門人才。

參考文獻(xiàn)

[1]李秀娟，劉偉.《電力電子技術(shù)》課程改革思考[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報，2009（33）：30-31.

第2篇：電力電子技術(shù)主要內(nèi)容范文

關(guān)鍵詞：MATLAB；電路；電力電子；電力系統(tǒng)

中圖分類號：TM1-4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9599 （2012） 16-0000-02

1 引言

MATLAB是多學(xué)科多工作平臺的大型科技應(yīng)用軟件。它包含眾多的工具各異的工具箱，涉及領(lǐng)域包括：數(shù)字信號處理、通信技術(shù)、控制系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊邏輯、數(shù)值統(tǒng)計、系統(tǒng)仿真和虛擬現(xiàn)實技術(shù)等[1]。

2 MATLAB在電氣工程及其自動化專業(yè)中的應(yīng)用

電氣工程及其自動化專業(yè)的主要課程是自動控制原理、現(xiàn)代控制理論、電力電子技術(shù)、電力系統(tǒng)分析、電力拖動等等，這些課程理論性強(qiáng)，學(xué)生學(xué)習(xí)積極性差，且較難掌握。為了改善這些情況，可以利用MATLAB的Simulink工具對相應(yīng)課程內(nèi)容進(jìn)行模擬仿真，通過這樣一個動態(tài)仿真來提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

1.1 MATLAB在控制系統(tǒng)中的建模與仿真

電氣工程及其自動化專業(yè)中與控制系統(tǒng)相關(guān)的課程，主要是《自動控制原理》和《現(xiàn)代控制理論》?！蹲詣涌刂圃怼分械淖詣涌刂葡到y(tǒng)的分析（時域法、頻域法等）和設(shè)計方法等，通過MATLAB的仿真，可以使學(xué)生了解有關(guān)自動控制系統(tǒng)的運行機(jī)理、控制器參數(shù)對系統(tǒng)性能的影響以及自動控制系統(tǒng)的各種分析和設(shè)計方法等。

在控制系統(tǒng)中，主要是應(yīng)用Simulink系統(tǒng)仿真分析，以定性分析為主，闡述各環(huán)節(jié)（及各參數(shù)）對系統(tǒng)性能的影響與改進(jìn)性能的途徑，下面舉例來說明，圖1.1.1所示為彈簧-質(zhì)量-阻尼器機(jī)械位移系統(tǒng)。圖1.1.2為此動態(tài)系統(tǒng)的Simulink仿真模型，分析系統(tǒng)在外力F（t）的作用下的系統(tǒng)響應(yīng)，即質(zhì)量塊的位移x（t））。（其中質(zhì)量塊質(zhì)量m=5kg，阻尼器的阻尼系數(shù)f=0.5，彈簧的彈性系數(shù)K=5；并且質(zhì)量塊的初始位移與初始速度均為0。）模擬仿真時，外力F（t）可由用戶自己定義，使用戶對系統(tǒng)在不同作用下的性能有更多的了解。圖1.1.3為外力F（t）選幅值為5的階躍輸入的仿真結(jié)果。1.2 MATLAB在電力電子技術(shù)中的建模與仿真

電力電子技術(shù)分為電力電子器件制造技術(shù)和變流技術(shù)兩個分支?！峨娏﹄娮蛹夹g(shù)》現(xiàn)已成為電氣工程及其自動化專業(yè)不可缺少的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，在培養(yǎng)該專業(yè)人才中占有重要地位。通過學(xué)習(xí)該課程，使得學(xué)生掌握電力電子器件的伏安特性以及整流，逆變，斬波，變頻，變相等變流技術(shù)，學(xué)生可以通過利用MATLAB對電力電子器件和變流技術(shù)模擬仿真分析，最終對這些內(nèi)容有深刻的理解。

電力電子器件電力二極管、晶閘管、可關(guān)斷晶閘管等器件的應(yīng)用中可以通過建立模型仿真更好的了解這些器件的特性，熟知器件特性后就可以很好的學(xué)習(xí)變流技術(shù)，下面舉例變流技術(shù)中的三相整流技術(shù)。例：建立三相橋式全控整流電路的仿真模型，給出三相橋式整流電路帶阻抗負(fù)載的仿真結(jié)果。參數(shù)要求：三相交流電壓源通過三個電壓為220V，50HZ，相位滯后120度的交流電壓源實現(xiàn)，觸發(fā)脈沖模塊頻率設(shè)為50HZ；R=1Ω，L=1mH。圖1.2.1為三相橋式全控整流電路仿真模型，圖1.2.2 觸發(fā)角為30度的波形圖。從波形圖得到仿真結(jié)果和理論分析結(jié)果一樣。

1.3 MATLAB在電力拖動系統(tǒng)中的建模與仿真

電力拖動系統(tǒng)是生產(chǎn)過程中，以電動機(jī)作為原動機(jī)來帶動生產(chǎn)機(jī)械，并按所給定的規(guī)律運動的電氣設(shè)備。電力拖動裝置由電動機(jī)及其自動控制裝置組成。自動控制裝置通過對電動機(jī)起動、制動的控制，對電動機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)的控制，對電動機(jī)轉(zhuǎn)矩的控制以及對某些物理參量按一定規(guī)律變化的控制等，可實現(xiàn)對機(jī)械設(shè)備的自動化控制。因此，《電力拖動自動控制系統(tǒng)：運動控制系統(tǒng)》是電氣工程及其自動化專業(yè)的重要課程。主要內(nèi)容包括閉環(huán)控制的直流調(diào)速，轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速調(diào)節(jié)器的設(shè)計，脈寬調(diào)制，交流調(diào)速等等，這些內(nèi)容都可以通過MATLAB來仿真驗證，以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。

串電阻直流調(diào)速舉例，仿真模型如圖1.3.1所示，設(shè)置各個器件參數(shù)并進(jìn)行模擬仿真，最后雙擊示波器scope、scope1、scope2可以清晰的看到電動機(jī)轉(zhuǎn)速、電樞電流、勵磁電流的波形圖，這里就不再一一列舉。

1.4 MATLAB在電力系統(tǒng)分析中的建模與仿真

電力系統(tǒng)是由發(fā)電、變電、輸電、配電和用電等環(huán)節(jié)組成的電能生產(chǎn)、傳輸、分配和消費的系統(tǒng)。電力系統(tǒng)分析電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運行分析、故障分析和暫態(tài)過程的分析。電力系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)為電力系統(tǒng)潮流計算、短路故障計算和穩(wěn)定計算。這些主要內(nèi)容的分析都可以通過MATLAB中的simulink進(jìn)行建模仿真或通過MATLAB語言輔助計算。

電力系統(tǒng)故障分析主要研究電力系統(tǒng)中發(fā)生故障（包括短路、斷線和非正常操作）時，故障電流、電壓及其在電力網(wǎng)中的分布。應(yīng)用MATLAB可對其進(jìn)行模擬仿真，以下舉例說明電力系統(tǒng)故障分析，仿真模型如圖1.4.1所示，三相短路元件可設(shè)置為在某一時刻單相接地故障，參數(shù)設(shè)定，進(jìn)行模擬仿真，在示波器scope中可得到單相接地時三相電壓電流曲線。萬用表Multimeter元件中選擇故障點A、B、C電壓，示波器scope1得到故障相電壓的正序、負(fù)序、零序分量的幅值和相位；萬用表Multimeter元件中選擇故障點A、B、C電流，示波器scope1得到故障相電流的正序、負(fù)序、零序分量的幅值和相位。

1.5 MATLAB在其他典型系統(tǒng)中的應(yīng)用

以上幾個小結(jié)簡單的介紹了MATLAB在電氣工程及其自動化專業(yè)的專業(yè)課程中的應(yīng)用，實際中，工作人員一般是利用MATLAB進(jìn)行一些準(zhǔn)備建設(shè)的典型系統(tǒng)進(jìn)行建模仿真后，獲得最佳參數(shù)，比如說，近年來，柔直流輸電技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用越來越重要。利用MATLAB建立合適的柔直流輸電和系統(tǒng)電網(wǎng)的模型，利用它來研究系統(tǒng)的動態(tài)特性，具有實時、準(zhǔn)確、方便等多種優(yōu)點；電力電子技術(shù)和運動控制聯(lián)合系統(tǒng)應(yīng)用得特變廣泛，它涵蓋了電子電路、電機(jī)拖動、自動控制、微機(jī)原理等多學(xué)科領(lǐng)域，是綜合性、實踐性和應(yīng)用性很強(qiáng)的研究對象。由于電力電子器件自身的開關(guān)非線性，給電路和系統(tǒng)的分析帶來一定的困難，一般常用波形分析和分段線性處理的方法來研究電力電子電路。MATLAB仿真軟件為電力電子技術(shù)和運動控制聯(lián)合系統(tǒng)的仿真分析提供了嶄新的方法與平臺。MATLAB還可對很多典型系統(tǒng)進(jìn)行仿真，在這里就不作一一介紹。

3 小結(jié)

本文重點討論了MATLAB在電氣工程及其自動化專業(yè)中的應(yīng)用。論述了MATLAB和Simulink在該專業(yè)的主要課程中的應(yīng)用仿真。MATLAB既可以幫助從事相關(guān)領(lǐng)域的工作人員對所設(shè)計的電路進(jìn)行計算機(jī)模擬與仿真計算，以優(yōu)化參數(shù)與配置，又可以使得該專業(yè)的學(xué)生在學(xué)習(xí)相關(guān)課程時，通過模擬仿真一方面提高自己學(xué)習(xí)的積極性和興趣，另一方面又加深對所學(xué)知識的理解，使學(xué)生不僅學(xué)會知識還能理解各門課程的精髓以及在實際中的使用。

參考文獻(xiàn)：

第3篇：電力電子技術(shù)主要內(nèi)容范文

【關(guān)鍵詞】電子技術(shù) 應(yīng)用系統(tǒng) 發(fā)展歷程

隨著科學(xué)技術(shù)與社會經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，世界快速地由原來的工業(yè)化社會想信息化社會轉(zhuǎn)型，信息化社會的發(fā)展，使得電子技術(shù)的發(fā)展也十分迅速，半導(dǎo)體取代了電子管是電子技術(shù)在發(fā)展過程中的一次具有跨越性的突進(jìn)。當(dāng)電力半導(dǎo)體器件出現(xiàn)以后，半導(dǎo)體器件更是得到了充分的發(fā)展，這樣的一個發(fā)展過程使得電子技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域廣泛起來，電子技術(shù)的應(yīng)用從原來的弱電領(lǐng)域進(jìn)入強(qiáng)電領(lǐng)域。

進(jìn)入二十世紀(jì)后，電力器件不停地出現(xiàn)，使得電力電子技術(shù)逐漸將電子交流技術(shù)、控制技術(shù)以及電子技術(shù)三者結(jié)合起來，這樣一來，電子學(xué)又得到了進(jìn)一步的發(fā)展。

在社會逐漸由工業(yè)化轉(zhuǎn)向信息化的漫長過程中，電子技術(shù)的發(fā)展也是日新月異?，F(xiàn)今，電力電子技術(shù)的應(yīng)用在我國的電氣工程領(lǐng)域主要體現(xiàn)在四個方面：即新能源發(fā)電、智能電網(wǎng)、電氣節(jié)能和電力牽引。因此，要想探究電子技術(shù)系統(tǒng)的發(fā)展歷程，必須從這四個方面入手。

1 新能源發(fā)電發(fā)展歷程。

當(dāng)今社會，能源問題是全球面對的一個共同的危機(jī)。由于全球各國的煤儲量、石油儲量都在迅速地減少，生態(tài)平衡遭到了嚴(yán)重的破壞，環(huán)境污染日益嚴(yán)重，因此，新能源的應(yīng)用已經(jīng)迫在眉睫，世界各國對此十分重視。為了新能源的利用問題，世界各國各自啟動了各項能源計劃，表明新能源的利用已經(jīng)迫在眉睫。

為了應(yīng)對這種必然發(fā)展趨勢的需要，在近些年來我國各高校與電力電子和電力傳動相關(guān)的學(xué)科以上各級都開展了與新能源發(fā)電相關(guān)的電力電子應(yīng)用技術(shù)的研究。可見新能源發(fā)電已經(jīng)不可避免地成為我國乃至世界電力電子技術(shù)的主要的應(yīng)用領(lǐng)域之一。

目前我國正處于一個技術(shù)急缺的時候，在電力電子技術(shù)應(yīng)用方面體現(xiàn)為：二并網(wǎng)變換器主要來源于進(jìn)口產(chǎn)品，我國對外來產(chǎn)品的普通運行經(jīng)驗不夠，我國的國產(chǎn)產(chǎn)品仍然在費力的摸索中逐步前進(jìn)。我國產(chǎn)品的主要問題表現(xiàn)為：裝備的可靠性差，產(chǎn)品的有關(guān)性能和功能還達(dá)不到要求，產(chǎn)品沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。雖然這樣，我國的電力電子技術(shù)的應(yīng)用系統(tǒng)仍然的到了一定程度的發(fā)展。其表現(xiàn)如下：

首先，我國的電力電子技術(shù)應(yīng)用系統(tǒng)開始向大容量發(fā)展。我國發(fā)電系統(tǒng)的單機(jī)容量已經(jīng)用兆瓦來作單位，并且它在向更大的容量方向發(fā)展。其次，電力電子技術(shù)應(yīng)用系統(tǒng)的高能性。這種特性主要通過電力電子技術(shù)在應(yīng)用時所展現(xiàn)的高可靠性和高效率，還有電力電子技術(shù)為了適應(yīng)電網(wǎng)所需求的低電壓穿越以及對電網(wǎng)進(jìn)行的孤島保護(hù)等。

2 智能電網(wǎng)發(fā)展歷程。

智能電網(wǎng)也是近幾年來隨著我國電力電子技術(shù)的發(fā)展在電子行業(yè)興起的概念。在人們的潛意識里，基本上認(rèn)為電力電子技術(shù)、傳感技術(shù)、新能源發(fā)電技術(shù)、通訊技術(shù)等是驅(qū)動“智能電網(wǎng)”的主要因素。事實上，電力電子技術(shù)是一門包括靈活輸電、新型儲能、傳感、先進(jìn)的信息、控制等技術(shù)，它承載著大規(guī)模的可再生能源并網(wǎng)發(fā)電，以實現(xiàn)電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定、高效運行。

近些年來，世界各國對于智能電網(wǎng)的研究愈加重視，2008年，美國提出了智能電網(wǎng)計劃，企圖用智能電網(wǎng)對各種新能源進(jìn)行入網(wǎng)管理，并在此基礎(chǔ)上全面地對能源進(jìn)行分布式的管理，最終是美國創(chuàng)造出世界上高能源使用效率的記錄。同年10月，我國也針對智能電網(wǎng)正式地啟動了一個具有可行性的研究項目。并依據(jù)這一項目規(guī)劃出了一個“三步走”的戰(zhàn)略。所謂“三步走”戰(zhàn)略，即在2010年將我國的電網(wǎng)高級調(diào)度中心建成，在2020年將我國具有初步智能特征的數(shù)字化電網(wǎng)全面建成，在2030年使得我國具有自愈能力的智能電網(wǎng)得以真正建成?？梢哉f，電力電子應(yīng)用系統(tǒng)近些年來被廣泛運用與智能電網(wǎng)中。

3 電氣節(jié)能發(fā)展歷程。

變頻調(diào)速作為電氣節(jié)能的主要內(nèi)容。它是解決我國節(jié)能規(guī)劃工程中電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能的關(guān)鍵。我國政府對自2006啟動的節(jié)能規(guī)劃工程投入頗多，因此，節(jié)能這一舉措勢在必行。

變頻調(diào)速系統(tǒng)在運行過程中的主要依靠作為電機(jī)的電力電子變頻器驅(qū)動電源。隨著我國電子技術(shù)應(yīng)用系統(tǒng)的不斷發(fā)展，我國的變頻調(diào)速技術(shù)也變得日趨成熟，在市場上有極大的發(fā)展空間，且其保質(zhì)期延長了許多。目前，我國高壓電機(jī)系統(tǒng)中采用變頻調(diào)速技術(shù)的大約有20%，而低氣壓電機(jī)系統(tǒng)中采用此技術(shù)的大約占30%?？梢?，我國使用電力電子變頻器來驅(qū)動源的變頻調(diào)速系統(tǒng)在未來有著極大的發(fā)展空間。除此之外，變頻調(diào)速系統(tǒng)將會在未來繼續(xù)隨著電子技術(shù)應(yīng)用系統(tǒng)的發(fā)展成為一個集成型、專用型的系統(tǒng)產(chǎn)品。它的特點即是將變頻器、電機(jī)以及其控制集于一體。

4 電力牽引發(fā)展歷程。

電力牽引對于我國的交通系統(tǒng)來說，有著越來越重要的作用?，F(xiàn)在，由于國家及政府的大力支持，它正在迅速發(fā)展成為我國乃至世界交通的發(fā)展重點。

近幾年來，由于電力電子技術(shù)的發(fā)展，我國利用電力牽引技術(shù)制造出許多種類的電動汽車。而在電力牽引中，最關(guān)鍵的即是電力傳動與電力電子。可見，近些年來，電力電子技術(shù)應(yīng)用系統(tǒng)的發(fā)展愈加成熟。

5 結(jié)語

通過上文的講述，電力電子技術(shù)應(yīng)用系統(tǒng)在我國已逐漸發(fā)展起來，并廣泛地運用于工業(yè)領(lǐng)域，在此運用過程中，我國在工業(yè)領(lǐng)域方面的效益得到了有效地提高?？梢姡娏﹄娮酉到y(tǒng)不僅在過去幾年里逐漸代替其他技術(shù)成為現(xiàn)階段我國高新技術(shù)系統(tǒng)中不可或缺的關(guān)鍵性的支撐設(shè)備。其發(fā)展歷程是一個曲折不斷前進(jìn)的過程。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，它將更加廣泛地運用于我國社會經(jīng)濟(jì)、生活的各領(lǐng)域，并在未來的各領(lǐng)域中得到更好地發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]趙爭鳴.電力電子技術(shù)應(yīng)用系統(tǒng)發(fā)展熱點綜述[J].變頻器世界，2010，01：41-43+52.

[2]趙爭鳴.電力電子技術(shù)應(yīng)用系統(tǒng)的一些新發(fā)展[J].電力電子，2010，01：6-10.

[3]柳建峰.我國電力電子技術(shù)應(yīng)用系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀探究[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2013，05：230+232.

作者簡介

王建平（1973.10-），男，漢，本科學(xué)歷，北京廣播學(xué)院通信工程專業(yè)，職稱工程師。

第4篇：電力電子技術(shù)主要內(nèi)容范文

關(guān)鍵詞：電力電子技術(shù)；仿真；教學(xué)模式；MATLAB；Simulink

作者簡介：龔建芳（1970-），女，上海人，上海電機(jī)學(xué)院電氣學(xué)院，副教授。（上海 200240）

基金項目：本文系2011年上海市重點課程電力電子技術(shù)建設(shè)項目（課題編號：2012SZDKC-08）的研究成果。

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）16-0063-03

“電力電子技術(shù)”是電氣工程及其自動化專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，[1]該課程的特點在于既有較強(qiáng)的理論性，又有較廣的工程背景；教學(xué)內(nèi)容既多又比較抽象，并且相對于其他的課程，電力電子技術(shù)的內(nèi)容更新較快。[2]課程的主要內(nèi)容包括電力電子器件、電力電子電路及控制技術(shù)三大部分，學(xué)習(xí)難度較大，比如電力電子電路部分其變換器的電路拓?fù)湫问蕉鄻樱⑶以诓煌?fù)載情況下變換器的工作特性和輸出波形也會發(fā)生相應(yīng)改變。在課程教學(xué)過程中碰到學(xué)生對學(xué)習(xí)內(nèi)容不容易理解、容易被本課程表面的繁雜所迷惑甚至感到無所適、總體感覺比較費力等問題時，采用普通的教學(xué)方法，形式單調(diào)，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性難以提高，很難達(dá)到良好的教學(xué)效果。

因此，在“電力電子技術(shù)”課程的教學(xué)過程中，將仿真軟件與課堂理論教學(xué)和實踐教學(xué)相結(jié)合，倡導(dǎo)一種基于仿真平臺的，理論與實踐并進(jìn)，實物實驗與虛擬實驗技術(shù)手段相結(jié)合，課內(nèi)和課外實驗并進(jìn)的“電力電子技術(shù)”教學(xué)模式。其關(guān)鍵在于通過仿真電路和畫面顯示，讓學(xué)生能夠把各種電力電子變換器的工作原理、物理波形及數(shù)學(xué)關(guān)系等緊密聯(lián)系在一起，有效解決電力電子變換電路波形抽象、電路變換復(fù)雜等難點，[3]將電力電子技術(shù)教學(xué)、實驗及仿真有機(jī)結(jié)合起來。本文從理論教學(xué)和實驗教學(xué)兩個方面對此進(jìn)行了探討。

一、仿真軟件的選擇

國內(nèi)高校電類專業(yè)都已引入各種仿真軟件，如MATLAB、EWB、Protel、Saber、PISM及 PSpice等，[4]其中MATLAB、Saber、PISM及PSpice等是在電力電子領(lǐng)域使用較多的仿真軟件，并取得了一定成效。仿真軟件的選擇是根據(jù)筆者所在上海電機(jī)學(xué)院（以下簡稱“我校”）的實際情況來確定的。我校的“電力電子技術(shù)”課程是這樣設(shè)置的：普通班級共64學(xué)時，其中理論58學(xué)時、實驗6學(xué)時，而人才實驗創(chuàng)新實驗區(qū)試點班級設(shè)置的“電力電子技術(shù)”課程共64學(xué)時，其中理論48學(xué)時、實驗16學(xué)時。人才實驗創(chuàng)新實驗區(qū)試點班級的教學(xué)模式應(yīng)以不刪減教學(xué)內(nèi)容、不增加學(xué)時以及契合我校學(xué)生實際情況為前提，因此，仿真軟件必須具有易學(xué)易用、運算快速等特點，同時結(jié)合我校學(xué)生在學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)時已經(jīng)接觸到了MATLAB 軟件的情況，因此選用MATLAB軟件。MATLAB/Simulink中提供的SimPowerSystem模型庫，是進(jìn)行電力電子系統(tǒng)仿真的理想工具，SimPowerSystem模型庫中包含了常用的電源模塊、電力電子器件模塊等。通過使用這些模塊可以搭接各種電路，能方便得到電路中的電流、電壓等各種波形，并能方便改變電路參數(shù)而得到不同的波形。

二、MATLAB/Simulink軟件在理論教學(xué)活動中的應(yīng)用

利用MATLAB/Simulink軟件能夠非常容易地構(gòu)建與實際相符合的教學(xué)場景。教師在教學(xué)中引入仿真軟件，在講授基本變流理論時，利用 MATLAB/ SIMLINK軟件構(gòu)建電力電子電路進(jìn)行仿真演示，電力電子變換與控制領(lǐng)域所遇到的多數(shù)典型開關(guān)電路均可建立仿真模型，通過對模型的仿真，可直觀展示各種參數(shù)變化對電路波形圖的影響以及數(shù)值計算，以便學(xué)生全面準(zhǔn)確理解教學(xué)內(nèi)容，可以為教學(xué)現(xiàn)場營造一種真實的電力電子電路工作場景，既具體又生動。除此以外，還可以利用軟件提供的參數(shù)設(shè)置功能，通過改變器件參數(shù)值，學(xué)生在學(xué)習(xí)的時候，可以先自己分析某種參數(shù)值條件下電路的工作情況和對應(yīng)的波形圖，然后再在仿真模型中輸入相應(yīng)的參數(shù)值，把自己分析的結(jié)果與仿真結(jié)果相對比。同時，在電路仿真時，可以模擬各種電力電子器件故障，如開路、短路或脈沖丟失等，能夠清晰地展示各種電力電子電路的工作過程，使學(xué)生能夠直觀、全面地掌握課程學(xué)習(xí)內(nèi)容，同時將學(xué)習(xí)活動情境化、趣味化，這大大加深了學(xué)生對所學(xué)知識的理解，使學(xué)生能夠?qū)㈦[性的理論知識轉(zhuǎn)化為顯性的技能。

在教學(xué)設(shè)計上，教學(xué)初期，剛剛講授電路變換時，學(xué)生初次接觸，實際的感觀并不多，對電路電壓、電流波形、管子的切換、工作原理等理解有些困難，需要構(gòu)建一個與實際相符合的情境，并且學(xué)生對MATLAB仿真軟件的應(yīng)用還不熟練，需要在課堂上現(xiàn)場建立仿真模型。以單相半控橋式整流電路為例，把電路圖投影到大屏幕上，教師首先要分析電路的組成和工作原理，然后再一步一步建立MATLAB單相半控橋式整流電路仿真模型，該電路的仿真過程可以分為建立仿真模型、設(shè)置模型參數(shù)和觀察仿真結(jié)果。

1.建立仿真模型

（1）建立一個仿真模型的新文件。從MATLAB窗口進(jìn)入Simulink環(huán)境有三種方式，我們選擇其中一種：在MATLAB的菜單欄上點擊File，選擇 New，再在彈出菜單中選擇 Model，這時出現(xiàn)一個空白的仿真平臺，在這個平臺上可以繪制電路的仿真模型。

（2）提取電路元器件模塊。在仿真模型窗口的菜單上點擊圖標(biāo)調(diào)出模型庫瀏覽器，找到Simulink/PowerSystem的模型窗口，在模型庫中提取所需的模塊放到仿真窗口。組成單相半控橋式整流電路的元器件有交流電源、晶閘管、二極管、脈沖發(fā)生器、RLC負(fù)載、示波器等。

（3）將電路元器件模塊按單相半控橋式整流電路原理圖連接起來組成仿真電路，如圖1所示。

2.設(shè)置模型參數(shù)

設(shè)置模型參數(shù)是保證仿真準(zhǔn)確和順利進(jìn)行的重要一步。有些參數(shù)由仿真任務(wù)決定，如電壓、電流等，有些參數(shù)是需要通過仿真來確定的。設(shè)置模型參數(shù)可以雙擊模塊圖標(biāo)彈出參數(shù)設(shè)置對話框，然后按框中提示輸入，若有不清楚的地方可以借助help幫助。在本例中，參數(shù)設(shè)置交流電源、晶閘管、二極管、負(fù)載、脈沖等。以下以交流電源參數(shù)設(shè)置為例：雙擊交流電源模塊，彈出對話框，設(shè)置電壓為220V，頻率為50Hz，初始相位為0°。

3.觀察仿真結(jié)果

在模型開始仿真前還必須首先設(shè)置仿真參數(shù)。在菜單中選擇Simulation，在下拉菜單中選擇Simulation parameters，在彈出的對話框中設(shè)置的項目很多，主要有開始時間、終止時間、仿真類型等。

在參數(shù)設(shè)置完畢后即可以開始仿真。在菜單Simulation下選擇Start，立即開始仿真，若要中途停止仿真可以選擇Stop。

在仿真計算完成后即可以通過示波器來觀察仿真的結(jié)果。在需要觀察的點上放置示波器，雙擊示波器圖標(biāo)，即彈出示波器窗口顯示輸出波形，同時在Display模塊可以看到輸出電壓的平均值。以下是不同負(fù)載時的仿真波形圖。

（1）Rd負(fù)載時的仿真波形。如圖2所示為控制角α=60°單相半控橋式整流電路電阻負(fù)載時二次側(cè)電壓、觸發(fā)脈沖、負(fù)載的電壓和電流及管子VT1兩端的電壓波形。

（2）Rd+Ld負(fù)載時的仿真波形。研究阻感性負(fù)載時電路工作情況，只需重新設(shè)置負(fù)載參數(shù)。再次啟動仿真，在單相半控整流電路中，阻感性負(fù)載時電路的二次側(cè)電壓、觸發(fā)脈沖、負(fù)載的電壓以及管子二端的電壓波形都同阻性負(fù)載時相同，如圖2所示。與阻性負(fù)載不同的是負(fù)載電流波形不同，阻性負(fù)載時負(fù)載電流波形為斷續(xù)的，而阻感負(fù)載時負(fù)載電流的波形為連續(xù)的。

（3）失控時的仿真。在研究單相半控橋式整流電路電阻電感負(fù)載時，當(dāng)觸發(fā)脈沖丟失會發(fā)生失控現(xiàn)象，只需斷開一個觸發(fā)脈沖，再次啟動仿真，得到如圖3所示波形。

通過這樣一個過程，使學(xué)生在腦海里深深留下了電路的各點波形形狀，電壓波形為什么會變化，電壓波形變化同哪些參數(shù)有關(guān)？控制角與輸出電壓波形有著怎樣的對應(yīng)關(guān)系？怎樣的情況下發(fā)生失控，失控時電路的工作情況又是如何？引導(dǎo)學(xué)生自然地進(jìn)入單相半控橋式整流電路的知識學(xué)習(xí)。

在教學(xué)過程的中后期，學(xué)生已經(jīng)熟悉MATLAB/Simulink軟件使用，就不必在課堂上現(xiàn)場建立電路的仿真模型。為了節(jié)約時間，把《電力電子技術(shù)》教材各個電路的仿真模型都事先建好備用，當(dāng)講解到哪個電路時就可以運行這個模型，改變參數(shù)看電路仿真結(jié)果。

通過這樣一個環(huán)節(jié)，讓學(xué)生能夠把電力電子變換器的工作原理、物理波形及數(shù)學(xué)關(guān)系等緊密聯(lián)系在一起，從而全面掌握變換器的工作過程，為學(xué)生提供一種直接感性的學(xué)習(xí)方式，幫助學(xué)生更深刻地理解這門課程。

三、MATLAB/Simulink軟件在實驗教學(xué)活動中的應(yīng)用

傳統(tǒng)本科電力電子技術(shù)實驗大都依托實驗平臺進(jìn)行，實驗平臺的優(yōu)點是安全、方便管理。但是依托實驗平臺進(jìn)行的實驗基本都屬于演示性或驗證性實驗，硬件實驗條件很難覆蓋知識點的各個方面，動手能力提高較慢，同時，學(xué)生誤操作多、實驗裝置損壞較嚴(yán)重，而且出現(xiàn)問題不知道如何分析解決，只能等老師來解決[4]，其主要原因是學(xué)生對所學(xué)知識掌握不夠以及對實驗臺和操作缺少感性認(rèn)識，直接導(dǎo)致誤操作，學(xué)生應(yīng)掌握的知識和應(yīng)具備的能力沒能落到實處。同時實驗基本上局限于對教材中部分理論的驗證，不能很好地與實際應(yīng)用相聯(lián)系，這使得教學(xué)工作比工程實際滯后很多，不能充分實現(xiàn)技術(shù)應(yīng)用型本科人才的培養(yǎng)目標(biāo)，對于學(xué)生能力的培養(yǎng)和將來的就業(yè)很不利。

因此，我們在實踐教學(xué)中采用實物實驗與虛擬實驗技術(shù)手段相結(jié)合的模式，即先仿真實驗后實物實驗的雙實驗環(huán)節(jié)。在實驗教學(xué)環(huán)節(jié)上，依托實驗平臺進(jìn)行，每章精選出1-2個實驗作為必做實驗教學(xué)內(nèi)容，使學(xué)生通過做這些實驗，熟悉并掌握實驗設(shè)備及儀器儀表的使用方法，在掌握理論知識的基礎(chǔ)上進(jìn)行實驗，各種電力電子器件的性能特性、各種應(yīng)用電路的工作過程及技術(shù)指標(biāo)也通過實驗得以驗證。同時，在現(xiàn)有條件的情況下，針對電力電子技術(shù)實驗中存在的問題，采用計算機(jī)模擬仿真的手段進(jìn)行彌補(bǔ)，用MATLAB/ Simlink仿真軟件對電力電子電路進(jìn)行測試，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容設(shè)計了相關(guān)的仿真實驗內(nèi)容（10個課外實驗），教師在課內(nèi)布置要完成的項目，每個項目給學(xué)生提出一個設(shè)計要求（如設(shè)計一個三相交流電到直流電的變換電路，給出這個直流電源的具體性能指標(biāo)，如輸出電壓的變化范圍、電流大小、電壓紋波系數(shù)等等，要求自己選擇元器件，設(shè)計電路，并最終實現(xiàn)或仿真驗證），要求學(xué)生完成簡單的電路設(shè)計，實現(xiàn)所要求的電路功能，可以讓學(xué)生在課外利用仿真軟件自主完成。教師驗證結(jié)果，做到課內(nèi)和課外實驗相結(jié)合，充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，培養(yǎng)自信，調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性、積極性和創(chuàng)造性。同時，通過對實際電路的仿真分析，可進(jìn)一步提高學(xué)生對電路的認(rèn)識分析和創(chuàng)新能力，彌補(bǔ)實物實驗的不足。

四、結(jié)束語

本文提出的基于MATLAB仿真平臺的“電力電子技術(shù)”教學(xué)模式，以MATLAB/Simulink仿真技術(shù)為工具，探究教學(xué)創(chuàng)新模式為手段，形成理論與實踐并進(jìn)，實物實驗與虛擬實驗技術(shù)手段相結(jié)合，課內(nèi)和課外實驗并進(jìn)的教學(xué)模式，將電力電子技術(shù)教學(xué)、實驗及仿真有機(jī)結(jié)合起來，為課程的教與學(xué)提供了一種新的思路和模式。

該教學(xué)模式已在我校電氣學(xué)院人才培養(yǎng)模式實驗創(chuàng)新實驗區(qū)試點班級中應(yīng)用，取得了較好的教學(xué)效果，學(xué)生在理論知識和實踐動手能力兩方面都得到很大提高，通過應(yīng)用仿真軟件，還可以幫助學(xué)生學(xué)會使用計算機(jī)仿真軟件進(jìn)行電路分析和研究，學(xué)生可以自己設(shè)計電力電子電路并加以驗證，為下一階段的課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計打下基礎(chǔ)。也能充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造性，進(jìn)一步鍛煉了他們自主分析問題和解決問題的能力，提高了學(xué)生的知識轉(zhuǎn)化能力和實際動手能力。

參考文獻(xiàn)：

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[2]龔建芳.技術(shù)應(yīng)用型本科《電力電子技術(shù)》課程教學(xué)改革與實踐探討[C].第七屆全國高等學(xué)校電氣工程及其自動化專業(yè)教學(xué)教改研討會會議論文集，2010.

第5篇：電力電子技術(shù)主要內(nèi)容范文

關(guān)鍵詞：電子電力；系統(tǒng)集成；嵌入式系統(tǒng)設(shè)計方法

中圖分類號：F407文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A

隨著電力電子技術(shù)的飛速發(fā)展，大量學(xué)者在電力電子功率變換器的控制策略以及拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)等方面的研究，具有較高的應(yīng)用價值。但是，由于傳統(tǒng)的系統(tǒng)在設(shè)計上的滯后，嚴(yán)重阻礙了控制策略和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在整體系統(tǒng)當(dāng)中的應(yīng)用，也導(dǎo)致一些復(fù)雜的、高性能的電力電子設(shè)備出現(xiàn)大量問題。電能的應(yīng)用隨著電力電子技術(shù)的不斷改革而發(fā)生著重大的變化。電力電子集成技術(shù)關(guān)系著整個電子行業(yè)的發(fā)展，是電能被廣泛應(yīng)用的重要前提條件。電力電子技術(shù)的相應(yīng)改進(jìn)，不僅實現(xiàn)了電子的應(yīng)用系統(tǒng)，還使技術(shù)改革中的人力、物力以及財力最大限度的降低，促進(jìn)了社會經(jīng)濟(jì)效益的提升同時也使電力、能源以及工業(yè)生產(chǎn)中實現(xiàn)自動化。電力電子集成技術(shù)的發(fā)展，是電子領(lǐng)域的高技術(shù)、高質(zhì)量、應(yīng)用效果強(qiáng)大的結(jié)合產(chǎn)物。

一、電力電子系統(tǒng)集成

系統(tǒng)集成是指將已有的元器件及部件進(jìn)行集合拼裝，組成一個整體的系統(tǒng)。系統(tǒng)集成屬于功能集成，難度性與集成度都相對偏低，在當(dāng)今工程技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。但是系統(tǒng)集成的集成度偏低，無法較好地使其體積及重量減小、降低，且構(gòu)造復(fù)雜，集成優(yōu)勢無法明確體現(xiàn)。系統(tǒng)集成常用于大功率及結(jié)構(gòu)復(fù)雜的電力系統(tǒng)。大量有實體設(shè)備的出現(xiàn)為機(jī)器的有機(jī)組裝提供了可能，通過合理的搭配組合能夠制造出成品的系統(tǒng)機(jī)器。面對電力電子中，可以選用過個電路設(shè)備以及相關(guān)的裝備進(jìn)行系統(tǒng)的集成，使系統(tǒng)的整體性能得以更加完整。主要集成的是功能，使不同的功能集合一起發(fā)揮其強(qiáng)大的作用力，而相對技術(shù)與集成度與集成技術(shù)的要求較低。通過這種方式進(jìn)行系統(tǒng)集成組合，與獨立系統(tǒng)進(jìn)行比較會發(fā)現(xiàn)他的重量較高，體積較大，不能夠有效的發(fā)揮集成線路所具有的優(yōu)勢。雖然對電力電子系統(tǒng)集成的需要越來越迫切，可是相對于微功率的超大規(guī)模集成電路而言，電力電子系統(tǒng)集成的研究任務(wù)更加艱巨。

電力電子系統(tǒng)有著自己獨有的特點：功率范圍極寬；一個系統(tǒng)（PSIP）的組成需要將功率器件與低壓控制、傳感器件的芯片集成在一起（PSOC）或?qū)⒏吖β势骷涂刂破骷谕灰r底基板上組構(gòu)成；功率無源元件的集成；功率系統(tǒng)集成的通信技術(shù)，電磁兼容和穩(wěn)定性問題等。電力電子系統(tǒng)集成的方法有很多，本文基于嵌入式系統(tǒng)的電力電子系統(tǒng)集成方法的探討。

二、嵌入式系統(tǒng)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

嵌入式系統(tǒng)以其獨有的系統(tǒng)設(shè)計方法，被廣泛運用到現(xiàn)代信息產(chǎn)業(yè)的各個領(lǐng)域。如：數(shù)字電視的推廣、電視機(jī)頂盒、手寫文字輸入以及語音撥號上網(wǎng)等。根據(jù)英國電機(jī)工程師協(xié)會對嵌入式系統(tǒng)的定義為：嵌入式系統(tǒng)為控制、監(jiān)視或輔助設(shè)備、機(jī)器甚至工廠操作的裝置[1]，早在1993年，美國國防部糾集全美20多所頂級高校和研發(fā)部門實施的“RASSP”計劃[1]，其目的就是通過研究嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計新方法來降低軍用芯片的設(shè)計周期和成本。在1998年在美國舉辦的世界嵌入式系統(tǒng)大會上提出的許多新技術(shù)成為引領(lǐng)世界信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的方向，在國內(nèi)，嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用時非常廣泛，但是在嵌入式系統(tǒng)的技術(shù)方法研究方面，只有中科院推出了“Hopen”嵌入式操作系統(tǒng)和兩三家國內(nèi)研究院研究該領(lǐng)域。今年來隨著計算機(jī)技術(shù)以及大規(guī)模集成技術(shù)的發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)將再次走在IT應(yīng)用領(lǐng)域的前沿。

三、嵌入式系統(tǒng)與電力電子系統(tǒng)的內(nèi)在聯(lián)系

嵌入式系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心，以計算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的，并能適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積和功耗等嚴(yán)格要求的計算機(jī)系統(tǒng)[2]。一般可將嵌入式系統(tǒng)分為硬件和軟件兩大部分。如圖1(a),(b)所示：

圖1(a)所示為嵌入式系統(tǒng)模塊；圖1(b)所示為一個標(biāo)準(zhǔn)的電力電子模塊，兩個模塊對比可以看出來：電力電子模塊同樣具有嵌入式系統(tǒng)模塊的特點，也由硬件和和軟件兩大部分組成。而硬件部分的功率變換器通常采用單片機(jī)或者DSP作為控制核心，并加以相應(yīng)的控制策略，再根據(jù)相應(yīng)的負(fù)載變化，對輸入、輸出的電流和電壓進(jìn)行有效控制。故我們可以認(rèn)為，電力電子模塊是對電能進(jìn)行變換的嵌入式系統(tǒng)[3]。隨著，SOC(System On Chip)的發(fā)展，將整個系統(tǒng)集成在一個芯片上面已經(jīng)變?yōu)楝F(xiàn)實，這就使得整個系統(tǒng)變得更加輕巧、更加節(jié)能、可靠性能更強(qiáng)。這種發(fā)展的方向是與電力電子系統(tǒng)集成發(fā)展方向是相同的，所以我們可以用嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計方法與理念應(yīng)用到電力電子的系統(tǒng)集成上，這將對電力電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起到很重要的推動作用[2]。

四、嵌入式系統(tǒng)設(shè)計方法

目前，許多國家為了能夠縮短產(chǎn)品的設(shè)計周期和成品，并提高產(chǎn)品的設(shè)計水平，都非常重視嵌入式系統(tǒng)設(shè)計方法的研究。但從當(dāng)前的研究情況來看，研究的主要內(nèi)容集中在設(shè)計自動化和計算機(jī)輔助設(shè)計等方面。從理論上來講可以將它們歸納為：系統(tǒng)描述、系統(tǒng)測評和樣機(jī)實現(xiàn)等。

針對傳統(tǒng)系統(tǒng)的設(shè)計方法所帶來的種種缺陷，根據(jù)Y-chart[3]抽象理論來描述的嵌入式系統(tǒng)分為三個不同領(lǐng)域如：行為、結(jié)構(gòu)和物理實現(xiàn)。這種理論由行為概況來具體描述，逐步向結(jié)構(gòu)層面進(jìn)行描述，最后在結(jié)構(gòu)層面張的物理構(gòu)件實體，再通過上述循環(huán)、疊加最終實現(xiàn)具體的電路和系統(tǒng)。由此，出現(xiàn)了新的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計方法，即：軟/硬件協(xié)同設(shè)計的方法。

該方法的研究是近年來的研究熱點。美國的普林斯頓大學(xué)等高等學(xué)府專門成立了研究小組來對該方法進(jìn)行更深入的研究，DAC(Design Automation Conference)會議上有大量篇幅涉及該系統(tǒng)設(shè)計方法。具體設(shè)計流程如圖2所示：由圖2可以看出，軟/硬件協(xié)同設(shè)計的主要任務(wù)集中在以下幾個方面：

(1)系統(tǒng)行為描述：系統(tǒng)行為描述主要

是指用描述語言(如：System C語言)描述待設(shè)計系統(tǒng)的功能以及約束條件等，使得設(shè)計人員對系統(tǒng)有一個整體的認(rèn)識并進(jìn)行早期的可行性的驗證。此種方法避免了傳統(tǒng)的軟、硬件分開描述所帶來的缺陷。

(2)體系結(jié)構(gòu)和軟硬件劃分：通過上述的系統(tǒng)行為描述語言建立的模型，根據(jù)系統(tǒng)在滿足成本、設(shè)計周期和功耗等方面的要求，進(jìn)行體系結(jié)構(gòu)的選定，并通過反復(fù)循環(huán)和迭代來實現(xiàn)軟、硬件的劃分。

(3)軟硬件協(xié)同模擬和驗證：這一步主要是在軟硬件在進(jìn)行獨立的詳細(xì)設(shè)計之前，對系統(tǒng)進(jìn)行的一種集成模擬測試。現(xiàn)階段較為成熟的方法是：低層次的模擬研究，如ISS(Instruction Set Simulator)模型以及軟件調(diào)試環(huán)境等。

對電力電子系統(tǒng)的設(shè)計也要完成這三個主要任務(wù)。伴隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展和交叉應(yīng)用，電力電子系統(tǒng)集成在一個芯片上是其發(fā)展的必然趨勢和方向。但是，單純地追求系統(tǒng)集成會造成可測試性和可靠性的缺陷，而在電力電子系統(tǒng)集成的過程中引入先進(jìn)的嵌入式軟、硬件協(xié)同設(shè)計的理念和方法，將會使得電力電子系統(tǒng)集成不僅是單獨的功能和物理的集成，而且是現(xiàn)代電子信息產(chǎn)業(yè)工程設(shè)計新的起航點。

五、嵌入式系統(tǒng)軟件實現(xiàn)的常見問題

1、余量問題

結(jié)合相關(guān)的要求，在硬件載體中加載和運行嵌入式系統(tǒng)軟件，需要留出的存儲余量和運行速度余量需要達(dá)到 20% 左右。嵌入式系統(tǒng)軟件往往有著較高的實時性要求，采用的運行方式往往是中斷或者周期的，那么所有實時任務(wù)都需要執(zhí)行于有效周期內(nèi)，這樣在進(jìn)行系統(tǒng)操作和后臺處理時，利用留下的 20% 余量來進(jìn)行，系統(tǒng)才可以更加安全地運行。如果實時任務(wù)的運行不能夠在當(dāng)前周期內(nèi)完成，那么就會降低系統(tǒng)性能，甚至在積累作用下，還會癱瘓系統(tǒng)。在存儲余量方面，對于存儲余量的實現(xiàn)，可以通過程序存儲器來實現(xiàn)，可以編譯、匯編和連接嵌入式軟件，對文件進(jìn)行靜態(tài)分析和內(nèi)存，統(tǒng)計軟件不同模塊對 ROM 的占用情況，這樣，總的 ROM 占用情況就可以有效得出來，為了達(dá)到余量要求，一般采用的方法是代碼優(yōu)化。

2、運行速度余量

對于嵌入式系統(tǒng)來講，非常重要的一個方面就是運行速度余量。在監(jiān)控實時任務(wù)執(zhí)行周期的過程中，因為難以有效確定程序的最大執(zhí)行路徑，那么系統(tǒng)有效狀態(tài)的軟件分支組合狀態(tài)也就無法確定了，這樣就無法確定程序的動態(tài)運行時間。為了對軟件的運行速度余量進(jìn)行驗證，逆向的方法也可以采用。具體的做法是這樣的，人為在軟件每一個運行周期的起始位置進(jìn)行 20% 運行周期時間的延時，然后對程序運行情況進(jìn)行仿真，如果系統(tǒng)可以穩(wěn)定地工作，那么我們就可以判斷系統(tǒng)的運行速度余量滿足相關(guān)的要求。需要特別注意的是，不能夠利用編譯器內(nèi)的延時函數(shù)來實現(xiàn)延時，因為可能會有停止中斷的事情出現(xiàn)在編譯器延時函數(shù)的使用過程中，或者出現(xiàn)周期計數(shù)的問題，這樣都會影響到統(tǒng)計數(shù)據(jù)的正確性。

3、中斷的問題

嵌入式系統(tǒng)軟件及時響應(yīng)外部事件，一般是通過中斷技術(shù)控制來實現(xiàn)的，并且在中斷服務(wù)程序中實現(xiàn)響應(yīng)的處理功能。從實質(zhì)上來講，中斷服務(wù)是將一個運行環(huán)境提供給了嵌入式系統(tǒng)，以便進(jìn)行事件驅(qū)動，要想實現(xiàn)不同的功能，只需要通過中斷服務(wù)程序?qū)ο嚓P(guān)的功能模塊進(jìn)行調(diào)度即可。通過中斷控制，嵌入式系統(tǒng)可以更加靈活方便的應(yīng)用。但是，也讓一些隱患留設(shè)于嵌入式系統(tǒng)軟件設(shè)計實現(xiàn)中，中斷的嵌套會增加軟件的結(jié)構(gòu)層次，在設(shè)計軟件時，因為中斷的保護(hù)和恢復(fù)現(xiàn)場具有較高的要求，那么就需要將計算機(jī)的硬件特性充分納入考慮范圍，并且中斷系統(tǒng)公用變量的問題十分容易發(fā)生。如果有多個中斷源存在于嵌入式系統(tǒng)中，并且中斷服務(wù)程序與之互相對應(yīng)，那么就需要充分注意不同中斷服務(wù)程序之間的公用變量。

結(jié)束語

電力電子系統(tǒng)集成涉及到許多共性的電力電子應(yīng)用基礎(chǔ)理論和關(guān)鍵技術(shù)問題，是電工學(xué)科、信息學(xué)科、材料學(xué)科等多學(xué)科的高度交叉，是一個以電力電子技術(shù)為基礎(chǔ)的新學(xué)科增長點，代表著 21 世紀(jì)電力電子技術(shù)發(fā)展的方向，具有促進(jìn)電力、能源、工業(yè)生產(chǎn)過程自動化產(chǎn)生革命性的變革的良好前景，開展電力電子系統(tǒng)集成的研究具有重要的學(xué)術(shù)和實用意義。

參考文獻(xiàn)

[1] 周正，童維勤.嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用程序移植的研究[J]. 微計算機(jī)信息. 2006(29)：133-134.

第6篇：電力電子技術(shù)主要內(nèi)容范文

1.用戶電力技術(shù)簡介

用戶電力技術(shù)是美國N.G.Hingorani博士在1988年提出的概念：將大功率電力電子技術(shù)和配電自動化技術(shù)綜合，以用戶對電力可靠性和電能質(zhì)量要求為依據(jù)，為用戶配置所需要的電力。通過用戶電力技術(shù)可使用戶供電可靠性達(dá)到不斷電；嚴(yán)格的電壓調(diào)整；低諧波電壓；沖擊和非線性負(fù)荷對終端電壓無影響。該技術(shù)的核心是能夠?qū)?yīng)的電力進(jìn)行控制、變換,為用戶或負(fù)荷提供滿足電能質(zhì)量指標(biāo)及安全、經(jīng)濟(jì)、可靠運行等要求的電能。完成這種控制與變換的關(guān)鍵是各具特色的電力電子器件及其控制電路。我國已研制出用于配電系統(tǒng)的靜止無功發(fā)生器DSTATCOM樣機(jī)。圖1是用于解決電壓驟降問題的動態(tài)電壓恢復(fù)器的基本工作原理圖,恢復(fù)器包含了配電系統(tǒng)靜止補(bǔ)償器,有源電力濾波,以及串聯(lián)電能質(zhì)量控制器(DVR)等設(shè)備,它一般串聯(lián)在供電網(wǎng)和負(fù)荷之間,當(dāng)供電網(wǎng)正常供電時,其逆變器側(cè)升壓變處在短路狀況,運行在低損耗旁路狀態(tài),當(dāng)供電網(wǎng)側(cè)發(fā)生電壓驟降或電壓驟升,動態(tài)電壓恢復(fù)器可以在一個周波內(nèi)作出響應(yīng),在串聯(lián)回路中注入一個交流電壓對電壓進(jìn)行補(bǔ)償,使補(bǔ)償后的電壓與電壓驟降或電壓驟升前相同。

2.用戶電力主要技術(shù)

2.1用戶配電系統(tǒng)的測試評估技術(shù)

該技術(shù)主要內(nèi)容有:(1)網(wǎng)絡(luò)阻抗，各母線短路電流、短路容量計算;(2)各供電節(jié)點供電電壓質(zhì)量限值，各用電負(fù)荷對供電系統(tǒng)干擾限值計算;(3)各供電節(jié)點供電電壓質(zhì)量測試、各用電負(fù)荷對供電系統(tǒng)干擾的測試、供用電設(shè)備的電磁兼容、節(jié)電運行，安全運行的評估;(4)用戶電力技術(shù)問題及解決方案。通過以上評估找出用戶電力技術(shù)問題及其產(chǎn)生根源,并給出相應(yīng)解決方案

2.2電能質(zhì)量控制技術(shù)

該技術(shù)主要是基于電壓源或電流源逆變器,對配電系統(tǒng)的傳輸能力和供電質(zhì)量進(jìn)行連續(xù)、快速、精確的有效控制,使供電質(zhì)量提高到一個全新水平的有效手段。常見電能質(zhì)量控制技術(shù)如表1所示。

2.3固態(tài)開關(guān)技術(shù)

隨著配電容量增大,對開關(guān)的開斷能力提出了更高的要求,電壓驟降敏感用戶對開關(guān)快速切除短路電流的能力也提出了更高要求,現(xiàn)有的機(jī)械開關(guān)難以滿足上述要求。在這種背景下,固態(tài)斷路器因其卓越的電流關(guān)斷特性而備受關(guān)注。美國西屋公司已制造出13kV、600A、由GTO元件組成的固態(tài)開關(guān),安裝在新澤西州的變電站中使用。GTO開斷時間可縮短到0.3ms,可以在電壓或電流的指定相位完成開斷,基本上可避免操作過電壓。這樣,由操作過電壓決定的電力設(shè)備絕緣水平可大幅度降低,由于操作引起的設(shè)備損壞也可以大大減少?，F(xiàn)在,由固態(tài)開關(guān)構(gòu)成的電容器組的配電系統(tǒng)“軟開關(guān)”也已問世。固態(tài)開關(guān)技術(shù)的進(jìn)步將使配電系統(tǒng)的安全運行水平大大提高。

3.未來用戶電力技術(shù)的發(fā)展

3.1動態(tài)電能質(zhì)量調(diào)節(jié)技術(shù)

動態(tài)電能質(zhì)量調(diào)節(jié)技術(shù)指的是基于電壓源或電流源型逆變器,對配電系統(tǒng)的傳輸能力和供電質(zhì)量等進(jìn)行連續(xù)、快速、精確的有效控制,是使現(xiàn)有供電質(zhì)量提高到一個全新水平的有效手段,也是電力工業(yè)實現(xiàn)市場化的必備支撐技術(shù)。其主要包括串聯(lián)式的用來補(bǔ)償電壓跌落、提高下游敏感負(fù)荷供電質(zhì)量的有效串聯(lián)補(bǔ)償裝置DVR、不間斷電源(UPS)、并聯(lián)有源濾波器(APF)、DS—STATCOM和串并聯(lián)混合式的新的補(bǔ)償裝置系統(tǒng)DS—Unicon等。

3.2超導(dǎo)儲能及其能量變換技術(shù)

各種新能源的開發(fā)利用,大多需經(jīng)電力電子裝置的變換使其非同步電能轉(zhuǎn)換成同步的三相交流電能以供使用。超導(dǎo)儲能(SMES)作為一種特殊新能源因其固有的諸多優(yōu)點而引起廣泛研究。基于電力電子的能量變換技術(shù)在SMES中的應(yīng)用成果,必將對其他新能源的利用產(chǎn)生重要的借鑒意義。SMES具有儲能密度大、轉(zhuǎn)換效率高、可四象限運行、吐量大、充放電速度快等諸多優(yōu)點,非常適合參與電力系統(tǒng)的有功功率調(diào)節(jié)。尤其是在能源分布很不平衡的地區(qū),發(fā)展用于調(diào)峰的中大規(guī)模SMES系統(tǒng)對提高我國供電質(zhì)量和運行安全水平都將具有重大作用。

第7篇：電力電子技術(shù)主要內(nèi)容范文

“汽車電子技術(shù)”課程開設(shè)在大學(xué)四年級上學(xué)期，為專業(yè)選修課程，2學(xué)分，共32學(xué)時。其中理論教學(xué)22學(xué)時，實踐教學(xué)10學(xué)時。根據(jù)電氣工程及其自動化專業(yè)的基礎(chǔ)課程和平臺課程設(shè)置，結(jié)合汽車電子技術(shù)的主要特點，“汽車電子技術(shù)”課程的理論教學(xué)可分為6個模塊，如圖1所示。在“汽車電子技術(shù)”課的理論教學(xué)環(huán)節(jié)中，

第一部分，先介紹汽車電子的基本概念，回顧汽車電子技術(shù)的發(fā)展歷史，通過實例分析介紹汽車電子對汽車安全與節(jié)能的影響，結(jié)合電氣工程及其自動化專業(yè)的相關(guān)知識，講述汽車電子與電力電子的關(guān)系。

第二部分，介紹汽車電子技術(shù)中常用的器件。包括光電、霍爾、電阻等各類傳感器，常用于汽車電子控制系統(tǒng)中的單片機(jī)選型及選用依據(jù)，汽車電子控制系統(tǒng)中所用的交直流電機(jī)、電磁閥等執(zhí)行器件的工作原理和控制方法。

第三部分，在以上介紹的基礎(chǔ)上，著重介紹汽車變速器電控、ABS系統(tǒng)、動力轉(zhuǎn)向電控等汽車電子控制系統(tǒng)的設(shè)計方法，主要內(nèi)容包括電控系統(tǒng)開發(fā)遵循的標(biāo)準(zhǔn)、硬件電路設(shè)計和軟件編程方法，特別強(qiáng)調(diào)目前汽車電子控制系統(tǒng)中所用的V流程開發(fā)模式。

第四部分，結(jié)合新能源汽車的熱點問題，充分發(fā)揮電氣工程及其自動化專業(yè)知識在電動汽車方面的運用。本門課與目前車輛工程專業(yè)所開設(shè)的“汽車電子技術(shù)”不同之處在于，省去了傳統(tǒng)以發(fā)動機(jī)作為主導(dǎo)的汽車動力系統(tǒng)控制部分，強(qiáng)化了電驅(qū)動系統(tǒng)的匹配與設(shè)計部分。該部分內(nèi)容除了包含對于汽車動力系統(tǒng)設(shè)計方法和匹配規(guī)律的介紹外，還增加了對于電動汽車動力系統(tǒng)控制的一般方法介紹。

第五部分，介紹汽車電器系統(tǒng)，包括汽車儀表系統(tǒng)、燈光照明系統(tǒng)、電動門鎖系統(tǒng)、電動車窗、電動后視鏡、電動天窗、電動座椅、車載空調(diào)系統(tǒng)、車載音響系統(tǒng)、車載電視娛樂系統(tǒng)、車載無線通訊系統(tǒng)、電子導(dǎo)航與全球定位系統(tǒng)、智能交通系統(tǒng)和車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等方面的內(nèi)容。

第六部分是課程的最后部分，介紹汽車電子控制系統(tǒng)中可靠性的評價標(biāo)準(zhǔn)和一般的故障診斷方法。

以上六部分構(gòu)成了我校電氣工程及其自動化專業(yè)“汽車電子技術(shù)”理論教學(xué)的主要內(nèi)容。在“汽車電子技術(shù)”課程的實踐教學(xué)過程中，主要有實驗和課程設(shè)計兩種方式。實驗課作為學(xué)生在校內(nèi)實現(xiàn)理論聯(lián)系實際的一種比較有效的手段，學(xué)生通過實驗?zāi)軌蚣由顚φn程理論知識的理解，并能夠培養(yǎng)一定的實踐能力。我校在電氣工程及其自動化專業(yè)“汽車電子技術(shù)”實驗課的設(shè)置上，主要分為5個部分，如圖2所示。課程設(shè)計是提高學(xué)生分析問題和解決問題能力的重要手段，它不但可以使學(xué)生加深對理論和實驗課程的理解，而且能夠使學(xué)生將所學(xué)的課程內(nèi)容與相關(guān)課程綜合起來，提高了知識的應(yīng)用能力。

“汽車電子技術(shù)”是一門實踐性很強(qiáng)的課程，課程設(shè)計主要結(jié)合我校電氣工程及其自動化專業(yè)平臺課的知識，以電動汽車控制系統(tǒng)作為設(shè)計目標(biāo)，讓學(xué)生結(jié)合電力電子技術(shù)的相關(guān)知識進(jìn)行設(shè)計。

二、“汽車電子技術(shù)”課程教學(xué)方法的改革

對于“汽車電子技術(shù)”課程來說，涉及到的汽車電子控制系統(tǒng)單靠語言描述是很難講清楚的，而通過傳統(tǒng)的板書教學(xué)方式，也很難清晰勾勒出汽車電子控制系統(tǒng)的原理和工作過程。因此本門課在授課方式上采用多媒體教學(xué)的方式，通過多媒體課件制作出的動畫及示意圖等來展示汽車電子控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、組成及工作原理，使教學(xué)的內(nèi)容直觀清晰，易于理解。在“汽車電子技術(shù)”課程的教學(xué)過程中，除了正常的多媒體課堂教學(xué)外，還采用了現(xiàn)場教學(xué)結(jié)合研究性教學(xué)的授課方法?，F(xiàn)場教學(xué)即依托我校汽車電子驅(qū)動控制與系統(tǒng)集成教育部工程中心的實驗平臺，使學(xué)生到工程中心參觀現(xiàn)場演示，并試用工程中心開發(fā)的汽車電子產(chǎn)品實驗樣機(jī)。這些教學(xué)手段可以使學(xué)生對汽車電子的功能及開發(fā)有更直觀的認(rèn)識。除此之外，教學(xué)內(nèi)容中以汽車電子產(chǎn)品的項目開發(fā)作為主導(dǎo)。例如在“汽車電子控制系統(tǒng)的設(shè)計”這部分內(nèi)容講授時，可自始至終以工程中心開發(fā)的汽車變速器控制單元作為對象，從汽車電子產(chǎn)品開發(fā)的前期調(diào)研、方案論證，到中間環(huán)節(jié)的樣機(jī)開發(fā)、功能驗證，再到最后環(huán)節(jié)的樣機(jī)標(biāo)定、測試等進(jìn)行全方位的介紹。通過這樣的講授，學(xué)生對汽車電子的感性知識加深，在理論學(xué)習(xí)中的目的就會變得明確，清楚地認(rèn)識到需要掌握的主要內(nèi)容。

三、“汽車電子技術(shù)”課程考核方式

為了有效地組織教學(xué)，突出“汽車電子技術(shù)”課程的實踐性，改革了這門課程的考核方式。我校其他專業(yè)課程的考核方式大部分是以平時成績占30%，期末卷面成績占70%的比例進(jìn)行綜合評定。而由于“汽車電子技術(shù)”課程面向電氣工程及其自動化專業(yè)電力電子方向的本科生，選課人數(shù)基本維持在40～60人范圍內(nèi)，這樣的人數(shù)規(guī)模便于授課教師進(jìn)行小范圍內(nèi)的專業(yè)指導(dǎo)，因此在考核方式上提出了平時成績、作業(yè)成績、實驗成績、課程設(shè)計與專業(yè)論文撰寫相結(jié)合評定的方式。與其他課程不同之處還在于，其他課程安排的課程設(shè)計都是最終給定一個獨立的成績，而作為專業(yè)選修課，本門課程的課程設(shè)計成績只是最終成績的其中一部分。

目前該門課程的考核采用平時成績占10%，作業(yè)成績占10%，實驗成績占10%，課程設(shè)計占30%，專業(yè)小論文占40%的比例權(quán)重進(jìn)行成績的評定。這樣做的好處是，不但能夠充分發(fā)揮本門課理論與實踐緊密結(jié)合的特點，并且可以充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊合作精神。專業(yè)小論文作為考核的主要部分，在撰寫過程中，授課老師首先利用2學(xué)時的時間對學(xué)生進(jìn)行科技論文撰寫的培訓(xùn)，而后引導(dǎo)學(xué)生充分利用學(xué)校圖書館的資源，根據(jù)各自分配到的科技論文主題進(jìn)行文獻(xiàn)的檢索；學(xué)生分成了3至4名成員一組，選擇關(guān)于汽車電子的主題項目，可建議主題為電動汽車整車控制器的設(shè)計、汽車防抱死ABS系統(tǒng)設(shè)計、汽車自動變速器控制系統(tǒng)設(shè)計等，學(xué)生也可以自己提出新的主題。給定主題一段時間以后，學(xué)生提交科技論文，并以學(xué)術(shù)會議的形式在課堂上進(jìn)行交流，老師和其他同學(xué)可以自由根據(jù)報告者的內(nèi)容提問，并提出意見和建議。該部分成績可以當(dāng)場給出，這樣做的好處是激發(fā)學(xué)生的積極性，所給定的成績能夠?qū)崿F(xiàn)主觀與客觀兼顧的效果，令所有同學(xué)信服。

四、結(jié)論

第8篇：電力電子技術(shù)主要內(nèi)容范文

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)自動化研究方向發(fā)展趨勢 新技術(shù)

變電站電力系統(tǒng)是把一些設(shè)備組裝起來，用以切斷或接通、改變或者調(diào)整電壓，在電力系統(tǒng)中，變電站是輸電和配電的集結(jié)點，變電站主要分為:升壓變電站，主網(wǎng)變電站，二次變電站，配電站。電力系統(tǒng)綜合自動化是基于科技發(fā)展和計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的出現(xiàn)而逐步形成的一個概念，是一個綜合發(fā)電廠、變電站、輸配網(wǎng)絡(luò)和用戶的集成概念，其概念研究和實現(xiàn)的主要目的就是如何更好地掌控和監(jiān)視電力從出廠到供應(yīng)的全過程，使輸配過程更有效和通暢。

1、電力系統(tǒng)自動化的研究方向

（1）智能保護(hù)與變電站綜合自動化 。對電力系統(tǒng)電保護(hù)的新原理進(jìn)行了研究，將國內(nèi)外最新的人工智能、模糊理論、綜合自動控制理論、自適應(yīng)理論、網(wǎng)絡(luò)通信、微機(jī)新技術(shù)等應(yīng)用于新型繼電保護(hù)裝置中，使得新型繼電保護(hù)裝置具有智能控制的特點，大大提高電力系統(tǒng)的安全水平。（2）電力市場理論與技術(shù)?；谖覈壳暗慕?jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r、電力市場發(fā)展的需要和電力工業(yè)技術(shù)經(jīng)濟(jì)的具體情況，認(rèn)真研究了電力市場的運營模式，深入探討并明確了運營流程中各步驟的具體規(guī)則；提出了適合我國現(xiàn)階段電力市場運營模式的期貨交易（年、月、日發(fā)電計劃）、轉(zhuǎn)運服務(wù)等模塊的具體數(shù)學(xué)模型和算法，緊緊圍繞當(dāng)前我國模擬電力市場運營中亟待解決的理論問題。（3）電力系統(tǒng)實時仿真系統(tǒng)。對電力負(fù)荷動態(tài)特性監(jiān)測、電力系統(tǒng)實時仿真建模等方面進(jìn)行了研究，引進(jìn)了加拿大teqsim公司生產(chǎn)的電力系統(tǒng)數(shù)字模擬實時仿真系統(tǒng)，建成了全國高校第一家具備混合實時仿真環(huán)境的實驗室。（4）電力系統(tǒng)運行人員培訓(xùn)仿真系統(tǒng)。電力系統(tǒng)運行人員培訓(xùn)仿真系統(tǒng)是針對我國電力企業(yè)職工崗位培訓(xùn)的迫切要求，將計算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)和多媒體技術(shù)的最新成果和傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)分析理論相結(jié)合，利用專家系統(tǒng)、智能cai（計算機(jī)輔助教學(xué)）理論，進(jìn)行電力系統(tǒng)知識教學(xué)、培訓(xùn)的一種強(qiáng)有力手段。本系統(tǒng)設(shè)計新穎，并合理配置軟件資源分布，教、學(xué)員臺在軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上耦合性很少，且系統(tǒng)硬件擴(kuò)充簡單方便，因此學(xué)員臺理論上可無限擴(kuò)充。 （5）配電網(wǎng)自動化。在中低壓網(wǎng)絡(luò)數(shù)字電子載波ndlc、配網(wǎng)的模型及高級應(yīng)用軟件pas、地理信息與配網(wǎng)scada一體化方面取得了重大技術(shù)突破。（6）電力系統(tǒng)分析與控制 。對在線測量技術(shù)、實時相角測量、電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制理論與技術(shù)、小電流接地選線方法、電力系統(tǒng)振蕩機(jī)理及抑制方法、發(fā)電機(jī)跟蹤同期技術(shù)、非線性勵磁和調(diào)速控制、潮流計算的收斂性、電網(wǎng)調(diào)度自動化仿真、電力負(fù)荷預(yù)測方法、基于柔性數(shù)據(jù)收集與監(jiān)控的電網(wǎng)故障診斷和恢復(fù)控制策略、電網(wǎng)故障診斷理論與技術(shù)等方面進(jìn)行了研究。（7）人工智能在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用。結(jié)合電力工業(yè)發(fā)展的需要，開展了將專家系統(tǒng)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊邏輯以及進(jìn)化理論應(yīng)用到電力系統(tǒng)及其元件的運行分析、警報處理、故障診斷、規(guī)劃設(shè)計等方面的實用研究。（8）現(xiàn)代電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用。開展了電力電子裝置控制理論和控制算法、各種電力電子裝置在電力系統(tǒng)中的行為和作用、靈活交流輸電系統(tǒng)、直流輸電的微機(jī)控制技術(shù)、動態(tài)無功補(bǔ)償技術(shù)、有源電力濾波技術(shù)、大容量交流電機(jī)變頻調(diào)速技術(shù)和新型儲能技術(shù)等方面的研究 （9）電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術(shù)。通過將傳感器技術(shù)、光纖技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、數(shù)字信號處理技術(shù)以及模式識別技術(shù)等結(jié)合起來，針對電氣設(shè)備絕緣監(jiān)測方法和故障診斷的機(jī)理進(jìn)行了詳細(xì)的基礎(chǔ)研究，開發(fā)了發(fā)電機(jī)、變壓器、開關(guān)設(shè)備、電容型設(shè)備和直流系統(tǒng)等主要電氣設(shè)備的監(jiān)控系統(tǒng)，全面提高電氣設(shè)備和電力系統(tǒng)的安全運行水平。

2、電力系統(tǒng)自動化總的發(fā)展趨勢

1.1 當(dāng)今電力系統(tǒng)的自動控制技術(shù)正趨向于:

①在控制策略上日益向最優(yōu)化、適應(yīng)化、智能化、協(xié)調(diào)化、區(qū)域化發(fā)展。②在設(shè)計分析上日益要求面對多機(jī)系統(tǒng)模型來處理問題。③在理論工具上越來越多地借助于現(xiàn)代控制理論。④在控制手段上日益增多了微機(jī)、電力電子器件和遠(yuǎn)程通信的應(yīng)用。⑤在研究人員的構(gòu)成上益需要多“兵種”的聯(lián)合作戰(zhàn)。

1.2 整個電力系統(tǒng)自動化的發(fā)展則趨向于：

①由開環(huán)監(jiān)測向閉環(huán)控制發(fā)展，例如從系統(tǒng)功率總加到AGC(自動發(fā)電控制)。②由高電壓等級向低電壓擴(kuò)展，例如從EMS(能量管理系統(tǒng))到DMS(配電管理系統(tǒng))。③由單個元件向部分區(qū)域及全系統(tǒng)發(fā)展，例如SCADA(監(jiān)測控制與數(shù)據(jù)采集)的發(fā)展和區(qū)域穩(wěn)定控制的發(fā)展。④由單一功能向多功能、一體化發(fā)展，例如變電站綜合自動化的發(fā)展。⑤裝置性能向數(shù)字化、快速化、靈活化發(fā)展，例如繼電保護(hù)技術(shù)的演變。⑥追求的目標(biāo)向最優(yōu)化、協(xié)調(diào)化、智能化發(fā)展，例如勵磁控制、潮流控制。⑦由以提高運行的安全、經(jīng)濟(jì)、效率為完成向管理、服務(wù)的自動化擴(kuò)展，例如MIS(管理信息系統(tǒng))在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用。

近20年來，隨著計算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、控制技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代電力系統(tǒng)已成為一個計算機(jī)(Computer)、控制(Control)、通信(Communication)和電力裝備及電力電子(Power System Equiqments and Power Electronics)的統(tǒng)一體，簡稱為“CCCP”。其內(nèi)涵不斷深入，外延不斷擴(kuò)展。電力系統(tǒng)自動化處理的信息量越來越大，考慮的因素越來越多，直接可觀可測的范圍越來越廣，能夠閉環(huán)控制的對象越來越豐富。

3、 具有變革性重要影響的三項新技術(shù)

3.1 電力系統(tǒng)的智能控制 電力系統(tǒng)的控制研究與應(yīng)用在過去的40多年中大體上可分為三個階段:基于傳遞函數(shù)的單輸入、單輸出控制階段;線性最優(yōu)控制、非線性控制及多機(jī)系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制階段;智能控制階段。電力系統(tǒng)控制面臨的主要技術(shù)困難有:

①電力系統(tǒng)是一個具有強(qiáng)非線性的、變參數(shù)(包含多種隨機(jī)和不確定因素的、多種運行方式和故障方式并存)的動態(tài)大系統(tǒng)。②具有多目標(biāo)尋優(yōu)和在多種運行方式及故障方式下的魯棒性要求。③不僅需要本地不同控制器間協(xié)調(diào)，也需要異地不同控制器間協(xié)調(diào)控制。

智能控制是當(dāng)今控制理論發(fā)展的新的階段，主要用來解決那些用傳統(tǒng)方法難以解決的復(fù)雜系統(tǒng)的控制問題;特別適于那些具有模型不確定性、具有強(qiáng)非線性、要求高度適應(yīng)性的復(fù)雜系統(tǒng)。

智能控制在電力系統(tǒng)工程應(yīng)用方面具有非常廣闊的前景，其具體應(yīng)用有快關(guān)汽門的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)控制，基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的勵磁、電掣動、快關(guān)綜合控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，多機(jī)系統(tǒng)中的ASVG(新型靜止無功發(fā)生器)的自學(xué)習(xí)功能等。

3.2 FACTS和DFACTS

3.2.1 FACTS概念的提出 在電力系統(tǒng)的發(fā)展迫切需要先進(jìn)的輸配電技術(shù)來提高電壓質(zhì)量和系統(tǒng)穩(wěn)定性的時候，一種改變傳統(tǒng)輸電能力的新技術(shù)――柔流輸電系統(tǒng)(FACTS)技術(shù)悄然興起。

所謂“柔流輸電系統(tǒng)”技術(shù)又稱“靈活交流輸電系統(tǒng)”技術(shù)簡稱FACTS，就是在輸電系統(tǒng)的重要部位，采用具有單獨或綜合功能的電力電子裝置，對輸電系統(tǒng)的主要參數(shù)(如電壓、相位差、電抗等)進(jìn)行調(diào)整控制，使輸電更加可靠，具有更大的可控性和更高的效率。這是一種將電力電子技術(shù)、微機(jī)處理技術(shù)、控制技術(shù)等高新技術(shù)應(yīng)用于高壓輸電系統(tǒng)，以提高系統(tǒng)可靠性、可控性、運行性能和電能質(zhì)量，并可獲取大量節(jié)電效益的新型綜合技術(shù)。

3.2.2 FACTS的核心裝置之一――ASVC的研究現(xiàn)狀 各種FACTS裝置的共同特點是:基于大功率電力電子器件的快速開關(guān)作用和所組成逆變器的逆變作用。ASVC是包含了FACTS裝置的各種核心技術(shù)且結(jié)構(gòu)比較簡單的一種新型靜止無功發(fā)生器。

ASVC由二相逆變器和并聯(lián)電容器構(gòu)成，其輸出的三相交流電壓與所接電網(wǎng)的三相電壓同步。它不僅可校正穩(wěn)態(tài)運行電壓，而且可以在故障后的恢復(fù)期間穩(wěn)定電壓，因此對電網(wǎng)電壓的控制能力很強(qiáng)。與旋轉(zhuǎn)同步調(diào)相機(jī)相比，ASVC的調(diào)節(jié)范圍大，反應(yīng)速度快，不會發(fā)生響應(yīng)遲緩，沒有轉(zhuǎn)動設(shè)備的機(jī)械慣性、機(jī)械損耗和旋轉(zhuǎn)噪聲，并且因為ASVC是一種固態(tài)裝置，所以能響應(yīng)網(wǎng)絡(luò)中的暫態(tài)也能響應(yīng)穩(wěn)態(tài)變化，因此其控制能力大大優(yōu)于同步調(diào)相機(jī)。

3.2.3 DFACTS的研究態(tài)勢 隨著高科技產(chǎn)業(yè)和信息化的發(fā)展，電力用戶對供電質(zhì)量和可靠性越來越敏感，電器設(shè)備的正常運行甚至使用壽命也與之越來越息息相關(guān)。可以說，信息時代對電能質(zhì)量提出了越來越高的要求。

DFACTS是指應(yīng)用于配電系統(tǒng)中的靈活交流技術(shù)，它是Hingorani于1988年針對配電網(wǎng)中供電質(zhì)量提出的新概念。其主要內(nèi)容是:對供電質(zhì)量的各種問題采用綜合的解決辦法，在配電網(wǎng)和大量商業(yè)用戶的供電端使用新型電力電子控制器。

4、基于GPS統(tǒng)一時鐘的新一代EMS和動態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng)

4.1 基于GPS統(tǒng)一時鐘的新一代EMS 目前應(yīng)用的電力系統(tǒng)監(jiān)測手段主要有側(cè)重于記錄電磁暫態(tài)過程的各種故障錄波儀和側(cè)重于系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運行情況的監(jiān)視控制與數(shù)據(jù)采集(SCADA)系統(tǒng)。前者記錄數(shù)據(jù)冗余，記錄時間較短，不同記錄儀之間缺乏通信，使得對于系統(tǒng)整體動態(tài)特性分析困難;后者數(shù)據(jù)刷新間隔較長，只能用于分析系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)特性。兩者還具有一個共同的不足，即不同地點之間缺乏準(zhǔn)確的共同時間標(biāo)記，記錄數(shù)據(jù)只是局部有效，難以用于對全系統(tǒng)動態(tài)行為的分析。

4.2 基于GPS的新一代動態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng) 基于GPS的新一代動態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng)，是新動態(tài)安全監(jiān)測系統(tǒng)與原有SCADA的結(jié)合。電力系統(tǒng)新一代動態(tài)安全監(jiān)測系統(tǒng)，主要由同步定時系統(tǒng)，動態(tài)相量測量系統(tǒng)、通信系統(tǒng)和中央信號處理機(jī)四部分組成。采用GPS實現(xiàn)的同步相量測量技術(shù)和光纖通信技術(shù)，為相量控制提供了實現(xiàn)的條件。GPS技術(shù)與相量測量技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物――PMU(相量測量單元)設(shè)備，正逐步取代RTU設(shè)備實現(xiàn)電壓、電流相量測量(相角和幅值)。

第9篇：電力電子技術(shù)主要內(nèi)容范文

【關(guān)鍵詞】發(fā)展；電力系統(tǒng)自動化；應(yīng)用

1.電力系統(tǒng)自動化發(fā)展趨勢

1.1整個電力系統(tǒng)自動化的發(fā)展則趨向于

（1）由開環(huán)監(jiān)測向閉環(huán)控制發(fā)展，例如從系統(tǒng)功率總加到AGC（自動發(fā)電控制）。

（2）由高電壓等級向低電壓擴(kuò)展，例如從EMS（能量管理系統(tǒng)）到DMS（配電管理系統(tǒng)）。

（3）由單個元件向部分區(qū)域及全系統(tǒng)發(fā)展，例如SCADA（監(jiān)測控制與數(shù)據(jù)采集）的發(fā)展和區(qū)域穩(wěn)定控制的發(fā)展。

（4）由單一功能向多功能、一體化發(fā)展，例如變電站綜合自動化的發(fā)展。

（5）裝置性能向數(shù)字化、快速化、靈活化發(fā)展，例如繼電保護(hù)技術(shù)的演變。

（6）追求的目標(biāo)向最優(yōu)化、協(xié)調(diào)化、智能化發(fā)展，例如勵磁控制、潮流控制。

（7）由以提高運行的安全、經(jīng)濟(jì)、效率為完成向管理、服務(wù)的自動化擴(kuò)展，例如MIS（管理信息系統(tǒng)）在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用。

1.2當(dāng)今電力系統(tǒng)的自動控制技術(shù)正趨向于

（1）在理論工具上越來越多地借助于現(xiàn)代控制理論。

（2）在控制手段上日益增多了微機(jī)、電力電子器件和遠(yuǎn)程通信的應(yīng)用。

（3）在研究人員的構(gòu)成上益需要多“兵種”的聯(lián)合作戰(zhàn)。

（4）在控制策略上日益向最優(yōu)化、適應(yīng)化、智能化、協(xié)調(diào)化、區(qū)域化發(fā)展。

（5）在設(shè)計分析上日益要求面對多機(jī)系統(tǒng)模型來處理問題。

近20年來，隨著計算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、控制技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代電力系統(tǒng)已成為一個計算機(jī)（Computer）、控制（Control）、通信（Communication）和電力裝備及電力電子（Power System Equiqments and Power Electronics）的統(tǒng)一體，簡稱為“CCCP”。其內(nèi)涵不斷深入，外延不斷擴(kuò)展。電力系統(tǒng)自動化處理的信息量越來越大，考慮的因素越來越多，直接可觀可測的范圍越來越廣，能夠閉環(huán)控制的對象越來越豐富。

2.電力系統(tǒng)的變革技術(shù)

2.1 FACTS和DFACTS

2.1.1 FACTS的核心裝置之一——ASVC的研究現(xiàn)狀

各種FACTS裝置的共同特點是：基于大功率電力電子器件的快速開關(guān)作用和所組成逆變器的逆變作用。ASVC是包含了FACTS裝置的各種核心技術(shù)且結(jié)構(gòu)比較簡單的一種新型靜止無功發(fā)生器。

ASVC由二相逆變器和并聯(lián)電容器構(gòu)成，其輸出的三相交流電壓與所接電網(wǎng)的三相電壓同步。它不僅可校正穩(wěn)態(tài)運行電壓，而且可以在故障后的恢復(fù)期間穩(wěn)定電壓，因此對電網(wǎng)電壓的控制能力很強(qiáng)。與旋轉(zhuǎn)同步調(diào)相機(jī)相比，ASVC的調(diào)節(jié)范圍大，反應(yīng)速度快，不會發(fā)生響應(yīng)遲緩，沒有轉(zhuǎn)動設(shè)備的機(jī)械慣性、機(jī)械損耗和旋轉(zhuǎn)噪聲，并且因為ASVC是一種固態(tài)裝置，所以能響應(yīng)網(wǎng)絡(luò)中的暫態(tài)也能響應(yīng)穩(wěn)態(tài)變化，因此其控制能力大大優(yōu)于同步調(diào)相機(jī)。

2.1.2 FACTS概念的提出

在電力系統(tǒng)的發(fā)展迫切需要先進(jìn)的輸配電技術(shù)來提高電壓質(zhì)量和系統(tǒng)穩(wěn)定性的時候，一種改變傳統(tǒng)輸電能力的新技術(shù)——柔流輸電系統(tǒng)（FACTS）技術(shù)悄然興起。

所謂“柔流輸電系統(tǒng)”技術(shù)又稱“靈活交流輸電系統(tǒng)”技術(shù)簡稱FACTS，就是在輸電系統(tǒng)的重要部位，采用具有單獨或綜合功能的電力電子裝置，對輸電系統(tǒng)的主要參數(shù)（如電壓、相位差、電抗等）進(jìn)行調(diào)整控制，使輸電更加可靠，具有更大的可控性和更高的效率。這是一種將電力電子技術(shù)、微機(jī)處理技術(shù)、控制技術(shù)等高新技術(shù)應(yīng)用于高壓輸電系統(tǒng)，以提高系統(tǒng)可靠性、可控性、運行性能和電能質(zhì)量，并可獲取大量節(jié)電效益的新型綜合技術(shù)。

2.1.3 DFACTS的研究態(tài)勢

隨著高科技產(chǎn)業(yè)和信息化的發(fā)展，電力用戶對供電質(zhì)量和可靠性越來越敏感，電器設(shè)備的正常運行甚至使用壽命也與之越來越息息相關(guān)。可以說，信息時代對電能質(zhì)量提出了越來越高的要求。

DFACTS是指應(yīng)用于配電系統(tǒng)中的靈活交流技術(shù)，它是Hingorani于1988年針對配電網(wǎng)中供電質(zhì)量提出的新概念。其主要內(nèi)容是：對供電質(zhì)量的各種問題采用綜合的解決辦法，在配電網(wǎng)和大量商業(yè)用戶的供電端使用新型電力電子控制器。

2.2基于GPS統(tǒng)一時鐘的新一代EMS和動態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng)

2.2.1基于GPS的新一代動態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng)

基于GPS的新一代動態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng)，是新動態(tài)安全監(jiān)測系統(tǒng)與原有SCADA的結(jié)合。電力系統(tǒng)新一代動態(tài)安全監(jiān)測系統(tǒng)，主要由同步定時系統(tǒng)，動態(tài)相量測量系統(tǒng)、通信系統(tǒng)和中央信號處理機(jī)四部分組成。采用GPS實現(xiàn)的同步相量測量技術(shù)和光纖通信技術(shù)，為相量控制提供了實現(xiàn)的條件。GPS技術(shù)與相量測量技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物——PMU（相量測量單元）設(shè)備，正逐步取代RTU設(shè)備實現(xiàn)電壓、電流相量測量（相角和幅值）。

2.2.2基于GPS統(tǒng)一時鐘的新一代EMS

目前應(yīng)用的電力系統(tǒng)監(jiān)測手段主要有側(cè)重于記錄電磁暫態(tài)過程的各種故障錄波儀和側(cè)重于系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運行情況的監(jiān)視控制與數(shù)據(jù)采集（SCADA）系統(tǒng)。前者記錄數(shù)據(jù)冗余，記錄時間較短，不同記錄儀之間缺乏通信，使得對于系統(tǒng)整體動態(tài)特性分析困難；后者數(shù)據(jù)刷新間隔較長，只能用于分析系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)特性。兩者還具有一個共同的不足，即不同地點之間缺乏準(zhǔn)確的共同時間標(biāo)記，記錄數(shù)據(jù)只是局部有效，難以用于對全系統(tǒng)動態(tài)行為的分析。 電力系統(tǒng)調(diào)度監(jiān)測從穩(wěn)態(tài)/準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)監(jiān)測向動態(tài)監(jiān)測發(fā)展是必然趨勢。GPS技術(shù)和相量測量技術(shù)的結(jié)合標(biāo)志著電力系統(tǒng)動態(tài)安全監(jiān)測和實時控制時代的來臨。

2.3電力系統(tǒng)的智能控制

電力系統(tǒng)的控制研究與應(yīng)用在過去的40多年中大體上可分為三個階段：基于傳遞函數(shù)的單輸入、單輸出控制階段；線性最優(yōu)控制、非線性控制及多機(jī)系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制階段；智能控制階段。電力系統(tǒng)控制面臨的主要技術(shù)困難有：

（1）不僅需要本地不同控制器間協(xié)調(diào)，也需要異地不同控制器間協(xié)調(diào)控制。

（2）電力系統(tǒng)是一個具有強(qiáng)非線性的、變參數(shù)（包含多種隨機(jī)和不確定因素的、多種運行方式和故障方式并存）的動態(tài)大系統(tǒng)。

（3）具有多目標(biāo)尋優(yōu)和在多種運行方式及故障方式下的魯棒性要求。

智能控制是當(dāng)今控制理論發(fā)展的新的階段，主要用來解決那些用傳統(tǒng)方法難以解決的復(fù)雜系統(tǒng)的控制問題；特別適于那些具有模型不確定性、具有強(qiáng)非線性、要求高度適應(yīng)性的復(fù)雜系統(tǒng)。