現代電力電子技術的發展趨勢【1】
摘 要 現代電力電子技術由控制電路、變流電路及電力電子器件三部分構成，在電力、電子和控制三大技術領域的共同作用下解決各種電力系統問題。
具體應用方面，電力技術涉及配電、發電及電力輸送等諸多內容，而電子技術則主要涵蓋了電子器件及電子電路的設備和技術問題，控制技術領域主要研究對象是外在裝置設備的工作狀態和參數標準。
器件作為電力電子技術的實施基礎，對于電能的控制與轉化意義重大，現代電力電子技術的發展勢必將滲透生活的各個領域。
【關鍵詞】現代電力電子技術 控制系統 發展趨勢 應用展望
分析當前電力電子技術的發展趨勢，其大致方向表現為由傳統低頻技術處理向現代高頻技術轉換，并逐漸取代傳統的電力電子器件整合時代。
電力電子技術的發展源自硅整流器件，從整流器時代發展至逆變器時代，并逐漸演變為如今的變頻器時代。
現代電力電子技術被廣泛應用于社會生產生活的諸多領域，開關電源、輸電技術、發電系統，隨處可見電力電子技術的身影。
上世紀九十年代初以功率半導體復合器件為象征的現代電力電子體系逐漸形成，對于人們的工作和生活產生了重大影響。
本文從電力電子技術的發展歷程和應用展望等方面分析了現代電力電子技術的發展趨勢，體現了電力電子技術的發展與當前時代發展特征的融合。
1 關于電力電子技術的發展
1.1 回顧電力電子技術的發展歷程
電力電子技術的發展歷程可具體劃分為三個時期，即整流器時代、逆變器時代和變頻器時代。
首先，整流器時期的電力電子技術發展主要表現為大規模的工業用電，它的用電來源主要是交流發電機，消費形式以直流電為主，比如有色金屬的電解、內燃機車的牽引以及軋鋼中的直流電等。
硅整流器通過將直流電轉化為工業用電而被廣泛應用于配電和輸電領域，這在六七十年代的中國隨處可見。
其次，逆變器時代的電力電子技術發展遭遇了嚴重的能源危機，其波及范圍之廣使得整流器的發展不再適應電能企業的使用需求，以交流電為主的逆變器時代應運而生。
逆變器時代以晶閘管、晶體管以及晶閘管器件作為時代發展的主流，在高壓直流輸出的過程中實現了對動態功率的有效補償。
然而這時的使用范圍還僅僅局限于中低頻領域，使用過程中的效率較為偏低。
再者，八十年代的變頻器時代實現了大規模和超大規模集成電路的發展與應用，這不僅電子應用領域的顯著創新，同時也為后期現代電力電子技術的發展提供了必要的技術借鑒。
變頻器時代還對電力的精細加工技術進行了完善，全控型功率器件的出現實現了電力電子技術的高頻化發展，使得現代電力電子技術轉化成為一種可能。
功率半導體市場逐漸被變頻器件取代，這一革新不僅提升了變頻調速的使用頻率，在小型輕量化技術裝備方面也有了顯著進步。
1.2 當前電力電子技術的應用領域
電力電子技術的發展核心控制體系在于電能器件的有效轉換，作為一種現代技術，電力電子技術的主要功能不僅包括了逆變、整流、變頻等基本方面，除此以外還涉及到斬波和智能開關等方面的內容。
通過對電網工頻電能的轉化來達到不同的使用目的，以此適應現代化生產對電力電子技術的使用需求。
具體應用方面，其應用領域主要包括了三大方面：其一，在變頻器作用下對微電子技術及控制技術進行有效整合，將固有不變的交流電轉變為可換可調的可變式交流電，以此達到無級調速的目的，這對電能資源的節約顯然極為有利。
其二，在開關電源和供電電源方面現代電力電子技術也有著自身的使用功能，類似變頻電源、焊接電源、充電電源、照明電源等都為現代化電力系統的完善提供了切實可行的技術指導。
其三，一些發電系統或是交流輸電技術也體現出現代電力電子技術的應用意義，水力發電、風力發電、配電與用電系統的完善等都和電子系統的應用之間有著密切聯系。
2 現代電力電子技術的發展趨勢探討
2.1 電力電子技術的發展趨勢
電子電子技術歸根結底是對電源技術的研究，電源技術不僅是電力電子技術研究的核心，一定程度上開光電源技術的發展也預示著現代電力電子技術今后的發展走向。
從發展趨勢來看，現代電力電子技術的發展趨勢可概括為以下幾方面特點：
第一，現代電力電子技術的集成化與模塊化特征。
這一特征主要表現在現代電力電子技術的功率器件和電源單元兩個方面，從微小器件組成來實現電子器件的智能化辨別與使用。
這樣的模塊功率不僅有效控制了器件的體積，在設計與制造方面也形成了顯著的模塊化特征。
電力電子技術的模塊化發展其核心目的旨在降低器件的電應力，從安全性與可靠性角度提升電力系統的使用性能。
第二，現代電力電子技術的高頻化特征。
從理論分析及實踐驗證的雙重角度不難看出，無論是變壓器的電感還是電容體積在供電頻率方面都呈現出一定的反比例趨勢，因此體積的減小必然會導致電子技術的高頻化呈現。
從這個角度來看，全控型電子器件的問世已然標志著現代電子與電力技術率先實現了自身的高頻化轉換。
第三，現代電力電子技術的全控化與數字化特征。
全控化電力電子技術的革新突破了原有電力電子器件在使用功能方面的限制，降低了關斷換流電路可能造成的危險，從根本上保障了電力系統在使用過程中的安全性。
數字化特征則主要表現在現代電力電子技術的高頻斬波以及諧振變換等方面，從弱電領域拓展了電力電子技術的發展渠道，提前實現了控制技術的集成化。
第四，現代電力電子技術的綠色化特征。
這里的綠色化特征既包括了環境污染問題的控制，又涉及到必要的電網污染源問題，是當前電力電子技術在發展過程中亟需解決的重要問題。
發電容量的控制從根本上減少了發電對環境造成的污染，與此相關的污染過濾器或是電能補償系統等都是當前電力電子技術向綠色化邁進的有力證據。
具體的電力電子技術應用方面，則主要表現為四大革新趨勢：其一，太陽能發電技術的應用。
太陽能發電技術為普通家庭提供了足夠的.電能使用空間，成為了可再生資源的有效傳播途徑之一。
其二，燃料電池發電技術。
燃料電池的發電裝置主要是將其中的化學能轉化為可使用的電能，節能省電，鮮少產生環境污染問題。
其三，交流輸電技術的應用。
作為一種新型電力系統出現的交流輸電技術實現了對電網資源重新分配與利用，保障了電力系統的穩定性。
其四，現代電力電子技術中的儲存與質量控制技術。
儲存技術的使用在于提升電力系統本身的電力儲備功能，而質量控制技術則在于從供電質量角度提高電力產品的使用效率。
2.2 現代電力電子技術的應用展望
關于現代電力電子技術的應用展望，可從如下幾方面得以體現：第一，從節能性角度提升電機系統的使用性能，可從專用電機的設計或是控制設備的完善等方面來提升整體電力系統的使用效率;第二，中高壓直流輸電系統的運用也是今后電力電子技術發展的必然趨勢，這一系統本身就具備了低污染和低能耗的特點;第三，當前社會發展進程中充電站網絡的構建或是電動車輛的普及已經逐漸成為現代電力電子技術發展進程中積極完善與改革的內容，以電動汽車為代表的環保電力問題逐漸成為一個時代課題。
至于當前城市建設過程中充電網絡的配備問題基本尚處于起步階段，無論是實際應用領域還是理論構建領域都還存在許多值得研究和討論的問題，但無疑其發展空間是極為廣闊的;第四，關于電力系統中電能儲備裝置的設置與超導線的使用也將成為電力電子技術亟需解決的問題之一，從根本上解決電能儲備問題勢必將對電力系統的持續發展產生積極而深遠的影響。
然而面對電能儲備過程中存在的諸多問題，電力系統設計者需要從控制技術與存儲技術的雙重層面來體現儲能裝置的有效性，對于其中可能存在的不合理問題提出切實有效的解決或改進對策。
3 結束語
現代電力電子技術的核心在于通過電子器件的轉換來達到特定的變頻和技術控制目的，以此實現節能減排的環保目標。
實際技術應用領域，電力電子技術的發展也是對電源技術的提升，在此基礎之上現代電力電子技術本身的自動化與智能化特征越來越明顯，高頻化、模塊化和綠色化的電力電子技術逐漸成為一種可能。
伴隨如今半導體器件的日臻成熟，電力電子技術的發展也更加崇尚經濟和環保的發展原則，體現電能品質與效率的有機結合。
不難看出，電力電子技術的發展源于技術領域本身的應用需求，隨著現代化電子技術和電能耗材的出現，一些陳舊的電力電子技術理應被更加先進的技術所取代，進而更好地滿足電子應用領域的使用需求。
當前日臻成熟的開關電源技術正逐漸朝著集成化、綠色化和數字化的方向發展，這也象征著現代電力電子技術的發展又向前邁了一大步。
參考文獻
[1]張承慧，崔納新.交流電機變頻調速及其應用[M].北京：機械工業出版社，2008.
[2]姜山，黃可，馮瑞華.寬禁帶半導體器件的發展與應用[M].北京：機械工業出版社，2001.
[3]張加勝，張磊.電力電子技術[M].北京：中國石油大學出版社，2007.
[4]王兆安，黃俊.電力電子技術[M].北京：機械工業出版社，2005.
現代電力電子技術應用及發展【2】
摘 要：現代電力電子技術自20世紀60年代開始出現，其發展勢頭迅猛。
這是一項能夠對電能進行控制和轉換的技術，在多個行業都起到非常重要的作用，應用領域十分廣泛。
文中分析了現代電力電子技術的發展趨勢，并進一步對現代電力電子技術的應用進行了具體的闡述。
關鍵詞：電力電子技術;發展趨勢;應用
0 前言
現代電力電子技術的發展經歷了幾個不同的階段，整流器時代、逆變器時代和變頻器時代，現代電力電子技術屬于變頻器時代，同時又與微電子技術有效地進行了結合，這不僅使其應用范圍十分廣泛，而且在國民經濟中的地位也變得越來越重要。
1 現代電力電子技術的發展趨勢
在當前科學技術快速發展的新形勢下，隨著電力電子技術的不斷革新，其發展達到了一個較高的水平。
現代電力電子技術主要是對電源技術進行開發和應用，可以說電源技術的發展是當前電力電子技術發展的主要方向。
1.1 現代電力電子技術向模塊化和集成化轉變
電源單元和功率器件作為現代電力電子技術的重要組成部分，是電子器件智能化的核心所在，其組成器件具有微小性，因此電力電子器件結構也更為緊湊，體積較小，但其能夠與其他不同器件的優點進行有效綜合，所以其具有顯著的優勢。
也加快了現代電力電子技術向模塊化和集成化轉變的進程，為電力系統使用性能的提升奠定了良好的基礎。
1.2 現代電力電子技術從低頻向高頻化轉變
變壓器供電頻率與變壓器的電容體積、電感呈現反比的關系，在電力電子器件體積不斷縮小的情況下，現代電力電子技術必然會加快向高頻化方向轉化。
可控制關斷型電力電子器件的出現即是現代電力電子技術向高頻轉化的重要標志。
而且隨著科學技術發展速度的加快，電力電子技術也必然會向著更高頻的方向發展。
1.3 現代電力電子技術向全控化和數字化轉變
傳統的電力電子器件在使用過程中存在著一些限制，而且關斷電器時還會產生一些危險，自關斷的全控型器件在市場上出現后，有效地彌補了這些限制和避免了危險的發生，這也是現代電力電子技術變革的重要體現，表明現代電力電子技術加快了數字化發展的進程。
1.4 現代電力電子技術向綠色化轉變
現代電力電子技術向綠色化轉變主要表現在節能和電子產品兩個方面。
相比于傳統的電力電子技術來講，現代電力電子技術的節能性更好，這也實現了發電容量的有效節約，對環境保護帶來了較好的效果。
一直以來一些電子設備會將嚴重的高次諧波電流入到電網中，給電網帶來較大的污染，導致電網總功率質量下降，電網電壓出現不同程序的畸變。
到了上世紀末期，各種有源濾波器和補償器的面世，實現了對功率參數的修正，從而為現代電力電子技術的綠色化發展奠定了良好的基礎。
2 現代電力電子技術的應用
現代電力電子技術的功能具有多樣性的特點，其在多個領域都有著廣泛的應用，這也決定了現代電力電子技術在國民經濟發展中占據非常重要的地位，有著不可替代的作用。
2.1 電源方面
(1)一般電源。
現代電力電子技術在開關電源和供電電源方面都取得了較大的進展，交流電直接由整流器轉變為直流電，這部分直流電一部分由逆變器轉換為交流，然后經由轉換開關到達負載，而另一部分則直接對蓄電池組進行充電。
一旦逆變器發生故障，蓄電池組則作為備用電源開始直接向負載提供能量。
在現在的電力電子器件中普遍采用MOSFET和IGBT作為電源，不僅具有較好的降噪性，而且電源的效率和可靠性也能夠得到有效的保障。
(2)專用電源。
高頻逆變式焊機電源和大功率開關型高壓直流電源是比較典型的兩種應用現代電力電子技術的專用電源。
高頻逆變式焊機電源是一種高性能的電源，由于大容量模塊IGBT的普遍使用，使得這種電源有著更加廣闊的應用前景，逆變式焊機電源基本采用的都是交流-直流-交流-直流的轉換方法，由于焊機工作的環境條件惡劣，所以燃弧、短路等就成為了司空見慣的問題，而采用IGBT組成的PWM相關控制器，能夠提取和分析參數和信息，進而預先對系統做出處理和調整。
大功率開關型高壓直流電源主要應用CT機、靜電除塵等比較大型的設備上，因為這類設備電壓比較高，甚至達到了50 ～ 159kV，將市電經過整流器整流變為直流，然后與諧振逆變電路串聯，逆變為高頻電壓，再升壓，最后整流成為直流高壓。
2.2 傳動控制及牽引
這主要應用在無軌電車、地鐵列車、電動車的無級變速和控制等等方面，通過將一個固定的直流電壓轉換為一個可以變化的直流電壓，這樣就能夠使控制更加的平穩和快速，而且還可以節能。
2.3 在電力系統中的應用
在發電系統中現代電力電子技術的應用更是廣泛，比如說水力風力發電、用電系統、配電、輸電等等都和現代電力電子技術有著密切的聯系。
目前的風力電力機組已經結合了機械制造、空氣動力學、計算機控制技術、電力電子技術等等，而現代電力電子技術就是發電系統中不可或缺的重要技術，它對于電能的轉換、機組的控制和改善電能質量等都很重要。
2.4 在節能和改造傳統行業中的應用
現代工作的開展離不開電能的支持，電能是現代工業的重要動力和能量源頭。
隨著我國工業用電量不斷增加，用電的不合理及浪費現象也日益顯現出來。
這就需要有效地降低能源的消耗，提高電能的利用效率，以便于能夠對當前能源緊缺的局面起到一定的緩解作用。
因此需要充分的發揮現代電力電子技術的性能優勢，有效地提高現代電力電子技術的效率，應用現代電力電子技術，通過工業控制有效地將電能轉換為勞動力，建成現代化的智能車庫，從而降低工人的勞動強度，實現人力資源的節約，確保勞動生產力的提高，以便于推動傳統行業的改造進程。
2.5 在家用電器方面的應用
現代電力電子技術在我們日常生活中應用也較為廣泛，當前家用電器普遍應用現代電力電子技術，給我們的日常生活帶來了較大的便利。
許多電器都只需要按下按鈕就能進行工作，而不需要人們親自動手。
3 應用展望
在今后現代電力電子技術應用過程中，需要重視以下幾個方面的問題：首先，需要對節能和環保給予充分的重視，通過完善控制設備和設計專用的電機來有效地提高電機系統的使用性能和效率;其次，為了實現節能和環保，則需要使用中高壓直流轉電系統，使其實現低能耗及低污染;最后，需要加快解決電力系統中儲電裝置的設置問題，需要電力系統設計者從控制技術等方面來制定切實可行的解決方案，從而對電能儲備中存在問題進行有效解決，更好地推動電力系統的持續、穩定發展。
4 結語
現代電力電子技術在多個領域都得到了廣泛的應用，特別是對電網的控制和轉換上發揮著非常重要的作用。
通過現代電力電子技術的應用，使大功率電能成為其他高新技術的重要基礎，這也決定了現代電力電子技術在國民經濟發展中的重要地位具有不可替代性，對推動經濟和社會的發展發揮著非常重要的作用。
參考文獻：
[1] 劉增金.電力電子技術的發展及應用探究[J].電子世界，2011(9)：19+25.
[2] 冷海濱.現代電力電子技術的發展趨勢探析[J].電子技術與軟件工程，2014(1)：156-157.
[3] 韋和平.現代電力電子及電源技術的發展[J].現代電子技術，2005(18)：102-105.