首页 > 文章中心 > 电力电子技术的发展史

电力电子技术的发展史

前言:想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗?我们特意为您整理了5篇电力电子技术的发展史范文,相信会为您的写作带来帮助,发现更多的写作思路和灵感。

电力电子技术的发展史

电力电子技术的发展史范文第1篇

关键词:电力;配电;自动化;系统;技术

前言:

相比普通的配电系统,配电自动化系统在控制、管理以及运行方面都有巨大的优势,能够更好地应对负荷增加、电力网络复杂化以及节能减排等因素带来的挑战,以实现配电持续低耗、高效、可靠运行。在实现的可能性方面,通信技术,网络技术、现代电子技术,以及自动控制技术的飞速发展,为配电系统实现自动化提供了技术支持。所以,配电自动化是一项综合运用各项技术的复杂科学。

一、自动化技术的工作原理

1.配电自动化是城市电网规划建设的重要内容, 内容包括配电网数据采集与监视(SC AD A 系统)、配电地理信息系统(GIS)和需求侧管理(D SM)几个部分,配电自动化是在不断的发展中逐步完善的, 配电自动化的内容包括配电线路自动化、用户自动化、变电自动化和配电自动化,在工作中,变电自动化和配电自动化化应用广泛,涉及范围广。配电自动化由主站软件系统, 通信系统与设备线路自动化开关组成,配电自动化是一项集计算机技术、数据传输、控制技术、现代化设备及管理于一体的综合信息管理系统, 其目的是提高供电可靠性,改进电能质量,向用户提供优质服务,降低运行费用,减轻运行人员的劳动强度。配电自动化系统是利用现代电子技术、通信技术、计算机及网络技术, 将配电网实时信息、离线信息、用户信息、电网结构参数、地理信息进行集成, 所构成完整的系统。实现了配电系统正常运行及事故情况下的监测、保护、控制和配电管理, 是实时的配电自动化与配电管理系统集成为一体的系统。配电自动化系统(DAS)是一种可以使配电企业在远方以实时方式监控、协调和操作配电设备的自动化系统。配电自动化技术的通信系统包括传送、接收和网络系统都很复杂,设计时要充分考虑维护的方便性, 要对工作人员有足够的培训过程。

二、配电自动化技术的主要功能

配电自动化最主要的功能可以概括为利用自动化技术综合全面管理配电系统,改善普通的配电系统的不足之处,完善普通配电结构的功能,使整个电力系统更好地运行,为用户可靠供电。配电自动化功能很多,主要是采集数据并进行控制,监控配电系统的运行状态,及时发现配电系统中存在的问题,管理好配电设备,维护好设备安全,根据检测数据的结果,做好检修管理,停电管理,负荷管理,通过对自动化设备的建设,完善计量计费功能,将数据上传网络,并在网络分析,使配电系统的工作管理,网络重构,营业管理及相关系统通信的功能完成更加简便可行。以上所有这些功能完成所需要的信息很多,包括配电系统中配电网的运行实时信息、各种设备的各项技术参数、备品备件、用户信息等各类信息。配电自动化系统可以是集中式,模块化式的系统,建立一个配电管理自动化主站,实行对整个配电网的各种设备各项参数进行数据采集,并和配电线路自动化、用户自动化、变电站自动化集成为一个系统,这样的系统就是配电管理系统。

三、自动化技术在电力配电中的应用

(一)在我国,配电自动化技术与其他项目比较,配电自动化技术直接面向于用户,对供电质量有着决定性的影响,在损耗、投资的合理情况下,运营成本远大于输电网。配电网实时运行监控自动化, 一般可称为配网自动化。配电网的作用包括几个方面:

1.提高供电可靠性。提高供电可靠性的关键就是90%以上停电事件是中低压配电网,要进行可视化管理。及时发现问题, 解决问题, 避免事故发生, 而且要快速故障隔离、复电,减少停电时间,要利用科学技术快速故障定位,缩短故障修复时间。

2.提高电压质量。提高电压质量与用户满意度息息相关,质量提高了,用户将会很满意,所以要进行远程监控,还要定期检测电路间的问题,避免短路,断路。

3.提高容量利用率。可以使用光纤传导,提高传输速率,解决传输速率低的问题。

4.降低损耗。配电自动化是高要求,高成本的一些技术,所以要降

低损耗,提高利用率。

5.提高管理效率。管理对于我们国家来说,首先严格要求工作人员,才能提高管理效率。所以我们要综合考虑, 实现全面的实施配电自动化。

四、配电自动发展趋势

1.对数据信息的管理。在配电自动化管理中信息管理是最基本的功能,其主要目的是对配电过程中不断对数据进行收集、分析及储存。信息系统本身是一个巨大的数据库,而系统以及工作人员能够脱离时间和空间的限制,随时对信息变化进行修改、检测以及整理。系统本身又需要实时更新,对数据的准确性很好,工作人员和自动化系统能够根据最新的信息作出相对准确的判断,减少误差和可能出现的问题。省时省力,提高了工作效率。

2.安全保障。在配电自动化管理当中,系统可以根据实际使用情况对线路进行合理的分配减少由于使用压力过大造成的短路。建立配电自动化系统的时候,会建立多条馈电线路,从而保证使用线路的安全性。因此在系统检测出线路故障的同时,会开辟其他馈电线路分担故障线路的压力,从而保证用户使用的安全性,使其不受影响得到保障。

3.提高对电网改造的改善更新力度。根据配电自动化系统的需求,对各电网的改造应该加大力度,保证电网可以效率高,安全性高的供电质量。而配电自动化系统的最大优点就是可以避免故障的发展以及处理问题的快速反映,因此应着力改造电网的互通能力,馈电线路的建设,这样才能实现配电自动化系统的实际应用效率,降低问题所带来的损失。

五、配电自动化系统的未来发展方向

科学技术的不断创新与发展,推动配电自动化技术内容不断改变创新,目前,配电系统融入了线路载波通信技术、用户电力技术以及智能分布体系,线路载波通信技术解决了光纤通讯在低压配电网终端的局限性,实现了电价实时以及电表远程读取,降低了人力资源,提高在客户用电信息收集方面的能力;用户电力技术能够减少谐波畸变、电压不对称及供电不稳定的问题,应用先进电力技术通讯控制手段提高了电能质量及其可靠性;智能分布能够协调配电站服务器,对全网的配电信息进行智能分配规范与优化。配电自动化系统未来发展方向必然包含全部配电控制信息,在保证供电质量的情况下,能够挖掘配电网的最大潜力,最终实现配电自动化、智能化。

六、结语

随着我国社会经济和人民生活对电力的依赖程度越来越高, 导致配电自动化发展很快,使自动化深入到配电系统的各个环节,也是城市的生命项目。因为配电自动化在我们生活中不可缺少了, 所以要增加我国综合国力, 保护好电网, 不与客户产生矛盾, 不产生断电现象, 采用了现代的远程监控, 有效提高供电可靠性和改善电能质量。因为配电自动化是一个非常复杂的系统性工程, 需要各个方面的投资和各个方面条件的完善,因此,配电自动化的先进技术、功能并且借鉴于国外自动化技术的实用方面都是靠大家共同努力的目标。

参考文献:

电力电子技术的发展史范文第2篇

1 电力系统配电网自动化简介

电力系统配电网在整个电子系统中处于末端环节与用户连接的那一部分网线,正如人的神经末梢一样,配电网上有较多的设备、线路错综复杂,连于终端用户,电压等级低。配电网自动化技术就是结合信息技术、网络技术、电子技术、计算机技术、通信技术,由系统进行统一管理,控制系统中的电力设备,使其在最优模式下工作,即能充分满足客户的需求,又能取得最大的经济效益。同时在自动监测电力设备,在出现故障时能够即时合理进行配制,并报警。当前,世界各发达国家电力系统输电网都已经达到较高水平的自动化程度,我国电力工作者也逐渐重视电力系统的动动化控制程度,当前电力系统配电网自动化程度正在逐步提高。

2 电力系统配电网自动化实现技术

配电网自动化是以实时方式就地或远方对配电网进行数据收集、控制、调节和事故处理的技术,其目的在于保证配电网安全经济运行,保证电压质量,降低电能损耗、快速处理、提高供电可靠性。配电网自动化应具备以下功能:

1.通过实时监控系统,监测每条线路上的负荷运行情况,及时发现不安全因素,消除事故隐患,使配电网安全运行;

2.通过系统监测功能及时发现用户计量表故障,防止窃电,避免用电量损失;

3.具备可靠的、高速率的通讯;

4.具备完善的、能识别故障电流的、满足室外恶劣环境的故障控制器FDR,以及实现断路器远方操作的RTU;

5.能通过系统监测功能及时计算线路线损,使线路能在最佳的经济状态下运行;

6.系统的电量控制和功率控制可促进电费回收;

7.配电网自动化的主站系统应具有扩充性和开放性功能,主站软件功能完善,硬件上有足够的处理速度。

2.1 面向对向的设计技术

配电网是按照变电站、馈线、开关或者变压器以及负荷分层分布。一个区域当中包括各个馈线子网,每个馈线子网即一个变电站,每个馈线子网又包括各个节点。每个节点归属于一个管理节点,并由联络节点进行联络管理。通常各个变电站之间的节点是不能进行通信的,因为只有归属于同一馈线子网上的节点才有通信的必要。但是当遇到特殊情况时,如网络重构时,节点需要沟通其当馈线子网中的节点时,就需要通知联络节点,当、当联络节点允许其通信时,不同变电站的节点才可以进行通信。网络管理节点在馈线子网上的第一个子站,该节点记录着馈线子网上子节点的信息,此种设计是面向对向的设计技术,有利于网络的不断扩展。

2.2 节点全网漫游技术

理论上全网中的每一节点都有可能与网中其它节点通信。在自动配电系统当中,每一节点都对应着其所在馈线中的一个管理节点,与管理节点进行通信。如果某一节点A不能够与其管理节点进行通信,则网络会自动自检节点,此时会发现节点为丢失状态。系统会改变中继,由管理节点去搜索该节点。当管理节点也不能搜索到该节点时,会报告给馈线子网的联络节点,即完成漫游申请。此漫游申请经将汇报给侧变电站的通信息管理节点,由此管理节点对漫游的新节点进行重新注册。注册成功后会发通知给配调中心,由配调中心通知相关变电站,从而实现节点的全网漫游。

2.3 自动设置中继技术

在软件设计当中对NDLC中继节点设置了转发、接收信息的功能模块,使其即能够成为一般结点,又能够实现信息的转发与接收功能。设计中对于NDLC中继节点采用了数字信号,信号可以在网络中不失真传输,并且由于传输的信息小、频率低,因此对于网上通信不会造成太大压力。整个网络节点中任意两个相临节点间若能实现通信,则整个网络中的任节点都可以相互通信。通过自动设置中继技术,在满足这一条件的基础上可以解决通信距离问题。

3 未来技术发展

未来,电力系统配电网自动化将有以下几种发展趋势。

首先是逐渐提高电能的质量。当前,在工业生产中大量大功率的电子设备数据增多,随之而来的是对电能质量要求的不断提高。当前,很多电力工作者都在探索提高电能质量的新课题。DSP对于提高电能质量起到了重要的作用。通过高速数字信号处理器可以使系统提高其可靠性与灵活性。同时可以通过算法的改进,达到提高电能质量的目标。

第二,实施配电网系统保护。馈线自动化把通信作为基础,实施配电网全局性的数据控制及采集,进而使配电高级应用?DPAS与配电SCADA得以实现;还把地理信息系统?DGIS作为平台,确保了配电网的设备管理的实现;同时PAS、SCADA与GIS的一体化就促进配电网自动化成为配电网管理与配电监控及保护的全方位自动化运行管理系统,此方案已经成为当前配电网自动化的主要方案。

第三,分布式小电流接地保护方案。未来,完全分布的FTU将会在探索小电流接地保护方案发面绽露头角。完全分布的FTU具有很高准确度、较大的承载量,运用此技术可以很容易获得配电网的整个电流负序分量分布状况,能够运用负序电流的突变量与小波分析技术,以使识别的可靠性及灵敏度有效提高。此种基于配电自动化的小电流接地保护方案有着优越的性能,其具有喜人的发展前景。

电力电子技术的发展史范文第3篇

【关键词】电力系统;发展趋势;新技术发展

0 前言

电力系统是我国国名经济的基石。电力系统是由发电、变电、输电、配电和用电等环节组成的电能生产与消费系统。现代社会需要的是安全可靠经济的电能。电力系统主要由发电输电变电配电及用电等5部分组成。电力系统是一个具有复杂的大系统由于用户的不断增加的需求,电网对于技术的要求水平也提出了越来越高的要求。

1 电力系统自动化的发展趋势总的发展趋势的特点研究

1.1 电力系统自动化的图形化特点

因为电力系统联网工程的正式启动,电力系统的调度管理、数据计算分析呈现出传输路径的交叉性,信息更新越来越高速这样的几种特点。在计算机技术和通信技术的快速发展下,电力系统技术整合也在蓬勃发展着。电力系统信息数据处理上已经不再使用传统的处理方式,而是使用图形化处理这样的新技术,这样看到图形,电力系统管理者就能了解电力系统的变化发展趋势,也就能对未来电力系统软件开发带来丝丝先机。

1.2 电力系统自动化的远程化特点

过去电力系统的硬件平台大部分是计算机,外加使用扩展测控法对接口电路工作开展监测。此类的设计有很多的优势,这种类型的设计的周期很长,扩展性也很好。但是这样的设计方式也具有着高成本、大体积、大功耗以及灵动性差的多种缺点。现在,正是有着网络技术的不断更新和电子技术的不断进步,远动终端设备已经变为越来越接近最优化、智能化和小型化、协调化。因此,建立在此基础之上的电力系统也具备了远程化的特点,使电力系统自动化在控制系统方面的发展更加贴近智能化。

1.3 电力系统自动化的分布化特点

发电率范围在几十兆瓦至几千瓦之间并且模型较小的发电单元,它的地点处于用户周围还有有高效和可靠特点的称为电力系统自动化技术分布化。分布式发电主要包括以液体或气体为燃料的内燃机、太阳能发电、微型燃气轮机和风力发电等等的其他一些发电方式。这种发电技术具有很好的灵活性,能够给与用户各不相同的感受。还能为边远商业区域提供可靠的电力资源,让他们使用具有再生特点的资源进行多次发电,这样的电能还具有稳定度高的特点,是具有分度化的特色。极端及技术、新材料技术和电力电子技术都要作为支柱技术被在其中使用。

2 电力系统与新技术的结合

2.1 与智能计算机的结合

计算机视觉技术就是与智能计算机的结合之一。使用计算机视觉技术能够方便的获得多种图像信息。在电力系统中应用计算机视觉技术。目前,计算机视觉技术使用在电力系统中的作用是修改遥控系统在此同时提高它的性能。这主要表现在使用在线监测和开展无人操作或者环境监视,红外图像监测是电力设备在线监测常用方法中效果最好的。它既有这使用方便,又有着精准度较高的特点。红外图像识别方面主要就是使用计算机视觉技术,这样能取得较好的效果。计算机视觉技术的工作原理是在科学获取电力设备实时红外图像和电力设备正常工作时图像后,将两者开展对比。如果出现不正常。也就因此能够证明电力设备出现问题。第开展无人操作或者环境监视是使用微波双鉴探测器进行协助,将差分图像以及流光法一起使用对移动物体开展监测。如果出现不正常现象,那么系统就可以识别出来,并且警告我们。因为计算机视觉技术还处于起步阶段,其存在一定的不足之处。虽然计算机视觉技术发展迅速,但计算机视觉技术发展的并不完善,因为图像识别自身的复杂性的原因,所以现阶段还不能实现完全的无人操作。正是因为有着这些原因,在大多数情况下,计算机视觉技术只能够作为一种辅助技术。

2.2 与微机保护系统的结合

在电力系统自动化技术发展速度过快并且伴随着相关微机设备应用范围越来越普遍的情况下。人们越来越严格的要求微机保护系统。更简单的说,也就是原有的电力系统自动化技术当中的微机保护系统已经无法满足社会发展的需要。人们需要的微机保护系统应该具备更加牢靠与稳定的可以对通信进行保护的能力。这样才能够达到人们希望人机互动的效果。这样的系统在对硬件提高出高要求的同时也对软件业产生了更加具体的要求。例如,我国在上世纪末将第一套微机线路保护设备投入使用,并且该设备因为性能占据极大的优势从而获得世界各国用户的普遍认可。

在继电保护设备中,我们更加需要完善的问题就是设备的实时性。设备的实时性直接关乎电网的安全稳定,它直接受到其影响。假如设备实时性出现缺陷,会给电力系统带来难以补救损失的可能性。现阶段在我国电力系统中应用的嵌入式系统通常来说主要为C/C++语言。这是因为该系统不仅灵活性高并且可移植性也很强。同时该系统还使用了能够随时改变的模块化,目的在于处理好各种存在可能性会产生的问题但是却又不能够进行更换的难题。在提供便利的同时也能够尽最大的努力满足用户各种要求。

2.3 与GPS安全监控系统的结合

GPS的全称是全球定位系统。这是一个卫星系统。它能具有导航、定位、授时等功能的原因是它可以保证在地球上任意一点都可以同时被观测到。高精度、高效率和低成本都是GPS定位技术具有的优点。正是在这些优点的帮助下,它才能在各类大地测量控制网获得加强改造,也因此具有了较为普及的应用。目前,GPS技术出现了一个不断进步的境地,而将GPS技术使用到电力系统当中的条件也越来越松。电力系统使用GPS动态安全监控系统后取得效果很好。不仅能够对系统开展实时且有效的监控,同时还能够将GPS定位技术的精准度高并且效率快以及成本低的优势完全体现出来。可以对管辖区内的大地测量控制电网进行合理的监测。电力系统使用GPS动态安全监控技术后。基于GPS的动态安全监控系统指的是电力系统采用GPS所实现的光纤通信技术和同步测量技术。电力系统的动态安全监测管理主要包括动态相量测量系统、定时系统、中央信号处理系统和通信系统四个部分的内容。使用GPS和EMS监控系统能够做到对数据的动态、集中处理、定时等,为相量的控制提供条件。实现动态检测是我们必须做的,同时也是是电力系统发展的要求。

动态安全监控系统是基于GPS统一时钟的新一代EMS。各种各样的电磁暂态故障记录器和集中在稳态运行监控和数据采集(SCADA)系统是电力系统目前主是在录音的过程中使用的监控工具。前面具有记录数据冗余,记录时间短,缺乏沟通不同的录音机,让困难分析系统作为一个整体的动态特性:后者记录数据刷新间隔时间,但是用于系统的稳态特性。很难分析整个系统的动态行为的原因是都有一个共同的、缺乏精确的时间戳之间的联合不同位置即记录数据只是部分有效。新一代的基于GPS动态安全监控系统,是一个相结合的新的和现有的SCADA的动态安全监控系统。在这样的新技术下,GPS同步相量测量技术和光纤通讯技术和实施总量控制提供了条件。

在大型电力系统的稳定性和振动监测中常用的GPS系统的研究获得了一定的成果。在现实生活中已投入运行,例如GPS同步相量测量装置监控系统在南方电网投运。中国南方电网功率角振荡天骨干接触线己广泛应用在网格中的500千伏线路可以在实时调度中心观察。

3 结语

电力系统自动化技术无疑具有着很大的潜力在计算机技术、信息技术、控制技术的发展下,也将有更多的技术出现。随着它们的出现,电力系统将更加自动化,为人们提供更好的电能。

【参考文献】

电力电子技术的发展史范文第4篇

关键词:电力系统自动化;发展趋势;新技术应用

Abstract: With the development of electronic technology and computer technology, the automation level of electric power system is also in constant increase. This paper first analyzes the development trend of China's future automation of electric power systems and then analysis of the application of some new technologies in automation of electric power system in our country.

Keywords: automation of electric power systems; development trend; the application of new technology

中图分类号:TM76 文献标识码:A 文章编号:

电力系统自动化是在现代科技逐步发展过程中衍生的一个概念,是一个综合的集成概念,系统包括发电厂、变电站、输配网络和用户等。研究电力系统自动化的目的主要就是研究如何更好地掌控和监视电力从出厂到供应的全过程,使输配电的过程更加高效、经济、安全。但是随着新科技的日益发展,电力系统自动化的技术也有了新的发展趋势,更多的先进技术持续的应用到了电力系统自动化的技术中。本文对目前电力系统自动化的发展趋势和先进技术在系统中的应用做一简单探讨。

1、整个电力系统自动化的发展趋势

目前电力系统自动化的发展趋势主要朝着以下几个方面发展:

第一,由开环检测系统逐步的发展到闭环控制系统。例如:电力系统中系统功率总加发展到主动的发电控制系统。

第二,电压级别逐步从高电压等级向低电压等级转变。例如:电力系统中能量管理系统发展到配电管理系统。

第三,元件由单个逐步发展到部分区域和全系统。例如:电力系统中检测控制与数据采集的发展及区域稳定控制的发展。

第四,由单一的功能逐步的发展到多功能和一体化。例如:电力系统中变电站综合自动化技术的发展。

第五,装置的性能向着数字化、快速化、灵活化的方向发展。例如:电力系统中继电保护技术的演变。

第六,最终的追求目标向最优化、协调化、智能化的方向发展。例如:电力系统中的励磁控制和潮流控制。

第七,由以提高运行的安全、经济、效率为完成向着管理、服务的自动化扩展。例如:管理信息系统在电力系统中的应用。

2、电力系统自动化中用到的新技术

2.1、计算机视觉技术

计算机视觉技术之所以可以在电力自动化系统中得到一定程度的广泛应用,主要是因为可以方便的获得多种图像信息。目前,在我国的电力自动化系统中主要功能是修改和增强遥视系统的功能。这种功能在具体的应用中主要表现在以下两个方面:其一,在线监测。为了实时对电力系统进行检测,最方便、实用又准确的方法就是运用在线设备的红外线图像监测,红外图像的识别主要依赖于计算机的视觉技术。工作原理为:比较电力设备在正常工作时的红外图像和实时检测图像,如果二者图像表现不一致,则说明发生了异常情况,可以判断一定出现了故障;其二,在无人操作时可以进行环境监视。监视过程要使用微波双鉴探测器,使用两种方法—差分图像或者流光法,对于移动的物体进行实时的检测,如果发现不正常的情况,则会立刻被机器识别出来并发出警告。

但是,由于发展水平所限,虽然计算机视觉技术得到了一定的应用,但是由于图像识别本身具有极强的复杂性和繁琐性,因此在现阶段的计算机视觉技术还不能达到完全无人操作的情况,因此,大多数的情况下,计算机视觉技术仍被认为是一种辅助的使用手段。

2.2、地理信息系统(GIS)

由于科技的发展,信息化已经延伸到各行各业中,电力系统也进行了信息化建设,应用地理信息系统(GIS)将是电力信息化有效手段,这个系统可以在电力系统的两个方面应用。其一、配电系统数字化。在电力系统中,供电部门专门 负责为用户提供电力供应服务的,配电系统这是供电部门管理电力的重要单元,是用户与供电部门的桥梁。对这个配电 系统进行数字化可以提高电力系统的整体运行状况,为可靠、经济、高效管理电力起着重要作用。因此,在配电系统中 使用地理信息系统是很普遍的,在技术发展上也逐渐接近国际水平。其二、将地理信息系统(GIS)与企业资源规划 (ERP)相结合形成一个新的空间资源规划(SRP),是未来电力系统进行设计与规划的指导思想,这也逐渐变成以后电力 企业关注与发展的一个方向。在这个空间资源规划中,GIS是进行更新改进的基础,在ERP的发展辅助下,将会得到更进 一步的应用。在前面已经说明了,应用GIS目的在于让电力企业实行信息化、数字化,而GIS可以改变以前信息的孤立,使用空间上的信息交换进行整合,从多方面展现数据之间的相互联系。GIS在发展中采用了数据库技术、面向对象技术、web技术等一些先进技术。

2.3、通用分组无线服务技术(GPRS)

此种技术主要具有以下几个特点:

(1)、具有相当广泛的接受范围。可以实现在全国范围内的电信网络为远程数据用户提供方便的服务。

(2)、数据传输速率很高。在数据传输过程中最高的速率可以达到171bps,可以满足用户的要求。

(3)、数据接入的时间非常短。数据建立连接的时间最快只需2秒。

(4)、有较强的实时在线功能。用户的在线和连线状态可以任意进行,这种功能的存在使得用户的访问更方便、快捷。

(5)、计费方式是依据流量计算。费用的计算方式是按照用户接受和发送数据包的流量来进行计算的,如果用户在使用的过程中,没有产生数据流量,这样就算用户天天上网也不会产生任何费用。GPRS的这种有点能解决传统方式存在的弊端,更适合专业数据的传输。GPRS的这些优势,应用于电力系统主要存在以下两个方面:

其一,应用于低压配电的控制系统。在居民电网的应用中,低压的配电数量巨大,并且由于郊区、农村等地域的特殊性,使得低压配电的环境十分复杂,这就需要保证低压配电的设备要实时、准确、高效,而且所用的设备必须性价比较高,安装要必须简单、方便。而GPRS不仅可以实时、精确的传输数据,还很大程度上减低了安装运行的费用,与传统的数据传输方式相比具有巨大的优点,还能很好的满足低压配电网的数据传输需求。

其二,应用于电力远程抄表系统。为了所有的电力监测设备进行统一的监控和高效管理,地、省级的监控中心需要采集各个方面的电力数据,GPRS网络可以实现信息的高效简单的传播。并且电力的远程抄表系统没有使用专门的数据平台,而是和移动通讯公司共用平台,可以尽可以利用已有的网络,也可以节省人力物力,降低成本,实现无线传输数据,并且设备的安装和维护也是非常简单的。另外,对于一些偏远的山区,GPRS也起到了重要的作用,可以自动读取相关数据并进行综合分析,从而达到远程监控的目的。

2.4、软交换技术

软交换技术是集合了多种逻辑功能实体,为综合业务提供呼叫控制和链接,以及部分业务的功能,是目前电路交换网演变到分组网的最重要的设备,也是国内外通讯网络技术的热点之一。软交换技术有以下 4 个功能:①接入媒体网关;②呼叫控制;③业务提供;④互通互联。在电力系统中广泛应用软交换技术,正是基于其以上所述的功能和特点,它可以实现计算机网和电话网等不同网关之间的互通,还可以克服旧的网络设备的弊端,可使多种介质信息在 1 台交换服务器上交换,不仅节约资源,还提高了网络集成度,便于对整个电力网络进行管理和维修。另外,引进软交换技术后,使得新业务的提供也变得非常方便,能够满足电力系统发展过程中的新要求。随着电力系统的进一步发展,软交换技术的应用空间会越来越大,将会对其产生多层面的有益作用。

3、结束语

综上所述,除了上面所列举的情况以外,还有很多其他的先进技术应用到了电力系统自动化中,例如:远程控制技术、现场总线技术、蓝牙技术等智能技术,这些技术都是在电子技术和计算机技术的基础上逐步建立并完善起来的,随着这些技术的不断发展以及电力系统自身的发展要求,会有越来越多的先进技术应用其中,这都有待我们进一步的探索研究。

参考文献:

[1] 贾云得.机器视觉[M].北京:科学出版社,2009.

[2] 石治国.计算机网络安全教程[M].北京:清华大学出版社,2008.

电力电子技术的发展史范文第5篇

关键词:电力电子技术;教学研究;教案;第一堂课

作者简介:汤赐(1978-),男,湖南湘潭人,长沙理工大学电气与信息工程学院,讲师。(湖南 长沙 410114)

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)17-0042-03

电力电子技术是使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术,其应用范围非常广泛,涉及一般工业、交通运输、电力系统、通信网络、计算机、新能源发电等。“电力电子技术”已成为本科教学阶段的专业基础课程,[1]地位十分重要。然而由于课程难,内容多,课时少,所以上好“电力电子技术”是一件具有挑战性的工作。教案的制作和使用有助于应对这一挑战。

很多非师范院校出身的大学教师都没有写过教案,只写过讲稿,笔者也一样。直到拜读北京理工大学龚绍文教授所著《大学青年教师教学入门:大学施教学初步》,[2]才正式接触大学讲课的教案。读完深受启发,对自己所授课程也尝试着写教案,并应用于实际教学,取得了较好的教学效果。下面对如何做好“电力电子技术”教案谈谈自己的一些认识和体会。

一、“电力电子技术”教案制作和使用的目的及其结构

“电力电子技术”教案是教师为某次课的宏观指导思想和具体课堂进程而设计的教学方案,用来保证课堂教学质量达到规定要求。

一般来说,一次“电力电子技术”课的教案由两大部分组成:概述和教学进程。概述主要用于阐释教师对本次课的基本认识和实施教学的指导思想,涉及授课对象及其特点(重点是学生的专业特色、就业去向、已有的知识基础和学习能力)、题目或主题、教学目的、重点和难点、讲授方法和教学手段等。[3]教学进程则负责具体组织教学步骤,用以落实概述中的基本分析和指导思想,通常按授课时序写明每个教学段落的教学要求、教学内容、表达方式和时间分配等细节。

二、“电力电子技术”教案优劣的评判标准

由于“电力电子技术”教案制作和使用的目的是为了保证课堂教学的效果,因此教案的基本结构及其具体内容能否真正实现该目的才是评判优劣的标准。一份较好的“电力电子技术”教案应该具备六个特征。

1.教学目的明确

不论是向学生传播电力电子技术知识,还是培养他们的思想品质,都是孕育在具体教学内容的传授之中,因而在制作教案时,要把每次课的教学目的具体化、明确化,并通过教学内容这一载体反映出来。

2.教学内容充实

首先,要保证包含了“电力电子技术”课程最基本、最重要和最核心的教学内容;其次,应适当介绍与上述教学内容有关的最新进展,拓宽学生知识面;最后,可尝试结合自己的科研经历,讲出对上述教学内容实际运用的切身体会。

3.教学重点突出

依据“电力电子技术”课程的基本要求和教学大纲,确定每次课拟向学生介绍的重要知识点或需要培养的重要能力。值得指出的是,随着电力电子技术的发展,特别是电力电子器件的发展,“电力电子技术”课程的教学重点是会发生变化的,因而不应把课程的重点看成是固定不变,年年如此的。[4]例如,西安交通大学王兆安教授和黄俊教授主编的《电力电子技术》(第4版)[1]实现了以基于晶闸管的电路为主体内容,向以采用全控型器件的电路为主体内容的转移,充分反映了电力电子技术学科的新进展,因此,在教学时,要重点介绍基于全控型器件的电路以及控制这些电路的PWM技术。

4.教学方法得当

教学方法是多种多样的,包括讲授法、谈话法、讨论法、直观教学法、准直观法、边讲边练法、单元教学法、发现教学法、程序教学法、案例教学法、暗示教学法等,[2]上述方法都有各自的优势和不足,适用于不同的场合,因此,不应盲目肯定或否定一种方法,而应结合教学模式、教学手段和教学设备加以综合使用。对于“电力电子技术”这门课程而言,笔者非常信赖案例教学法——通过演示MATLAB/Simulink模型搭建与仿真分析来传授学生点石成金的“金手指”。

5.教学手段多样

语言表达(包括肢体语言)和黑板板书、多媒体屏幕显示、实验演示等是帮助教师阐述教学内容和讲解思路的两类重要教学手段。前者作用于学生的听觉,后者则作用于学生的视觉,二者形成合力,共同保证课程的教学效果。

6.教学进程合理

根据“电力电子技术”学科的发展、自己的理解和听课学生的实际情况,对教材中的内容进行消化、整理和布局,反映在教案上,就是如何给每次课的讲授内容分段并确定它们的讲授顺序。

三、“电力电子技术”教案制作的准备工作

为了制作一份能够体现出教学目的明确、教学内容充实、教学重点突出、教学方法得当、教学手段多样和教学进程合理等诸多特征的教案,需要完成以下三个方面的准备工作。

首先是要做好整体性备课工作。整体性备课是对“电力电子技术”课程的全面准备,是教师能否讲好这门课程的最关键的一步。只有对“电力电子技术”课程有了整体上的把握,对教学内容已经做到了融会贯通,才能在具体讲授每次课时有一个全局的高度、有一种俯视的自信,才能清晰流畅、举重若轻讲授课程,犹如庖丁解牛,游刃有余。

其次是要做好每次课的备课工作。整体性备课是非常重要的,但课还得一次课一次课的讲。事实上,只有每一次课都讲好了,整体性的把握才能落到实处,因此,在每一次讲课之前也要备好课,具体来说:要根据教学安排表明确本次课所讲授内容的大题目,确立教学目的,选择具体内容及讲授重点;根据教学的具体内容确定教学模式,例如,课堂讲授、实验或讨论等;要把教学内容组织成一次讲授式或议论式或谈话式的文稿,应服从并服务于主题,把各部分内容按起始段、中间段到结尾段的顺序安排组织好;选择合适的教学方法和教学手段;写出一份教案来,准备在课堂中使用。

最后是要多向有丰富授课经验的老师请教,尤其是要多听他们的授课,并及时写下自己听课后的体会,融入到自己的授课中去。多听(听人授课)、多讲(自己授课);再带着问题去听,带着体会去讲……完成几个循环往复的提高过程。

四、“电力电子技术”教案示例

为了更直观地说明笔者上述认识和体会,本节给出了“电力电子技术”绪论课的教案实例以供参考。

1.概述

课程名称:电力电子技术

本课内容:绪论

授课单位:电气与信息工程系

授课对象:D电气工程06-4,5,6

授课时间:90分钟

(1)教学目的。通过对“‘电力电子技术’课程及电力电子技术的地位与作用是什么?什么是电力电子技术?它的发展经历了哪些阶段?目前主要应用在哪些领域?”等问题的初步说明,使学生们对电力电子技术有一个宏观意义上的了解。

(2)教学意义。“电力电子技术”作为电力系统及其自动化专业的选修课,理论性较强,比较难学。考虑到本科生都有一定的自学能力,加之内容多、学时少,这就不可能讲授过细。“绪论”可以为学生们从课程整体内容上把握“电力电子技术”的实质问题提供帮助。

(3)教学重点。“电力电子技术”课程及电力电子技术的地位与作用;电力电子技术与电子学、电气工程、控制理论三者的关系;电力电子技术目前主要应用的领域(结合授课对象所学专业的特点及需要)。

(4)教学难点。无。

(5)教学方法。课堂讲授,给出主要内容。

(6)教学安排。先简单进行自我介绍,再引出本次课的主要内容:

回顾学生已学课程,提出问题:各门课程如何衔接并构成整体?“自动控制原理”中的理论如何运用,并实现对交流电动机的控制?

在介绍“什么是电力电子技术?”时,要重点介绍它与电子学、电气工程、控制理论三者的关系。

在介绍“电力电子技术的发展经历了哪些阶段?”时,要扣住电力电子器件的发展史这条主线。

在介绍“电力电子技术目前主要应用在哪些领域?”时,要针对授课对象的专业特点与需要,重点介绍电力电子技术在交直流电机调速、交直流电力机车、电力系统FACTS和HVDC、太阳能和风能发电、电动汽车、超导储能、不间断电源、开关电源中的应用,并注意衔接好电气工程与电子学、控制理论之间的关系。

(7)教学手段。以口授为主,一定量板书。

2.教学进程(见表1)

五、结束语

教学效果和学生的收获是教学研究的出发点和落脚点。由于课程难,内容多,课时少,所以笔者对如何制作并使用教案来上好“电力电子技术”课程谈了谈自己的认识和体会,涉及“电力电子技术”教案制作和使用的目的及其结构,优劣评判标准,以及需要完成的准备工作等方面,并给出了一个具体的教案示例,希望能起到抛砖引玉的作用。

参考文献:

[1]王兆安,黄俊.电力电子技术[M].第4版.北京:机械工业出版社,2000.

[2]龚绍文.大学青年教师教学入门——大学施教学初步[M].北京:北京理工大学出版社,2006.