電力電子現(xiàn)狀精選(五篇)

序言：作為思想的載體和知識的探索者，寫作是一種獨特的藝術(shù)，我們?yōu)槟鷾蕚淞瞬煌L格的5篇電力電子現(xiàn)狀，期待它們能激發(fā)您的靈感。

篇1

關(guān)鍵詞：電力電子技術(shù)；電源技術(shù)；電力電子產(chǎn)業(yè)

電力電子技術(shù)，就是運用電力半導體器件以及電子技術(shù)對電氣設(shè)備的電功率進行控制的一種技術(shù)。它把電力半導體器件、電子技術(shù)、自動控制技術(shù)與電力變換技術(shù)等多種技術(shù)相結(jié)合，是一門交叉學科。經(jīng)過幾代人孜孜不倦的努力，我國的電力電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展的比較快速。自從第一個可控硅的出現(xiàn)，電力電子器件及其應用技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)持續(xù)了將近50年。電力電子器件的發(fā)展歷經(jīng)了不控器件和半控器件，電流、電壓全控器件和功率集成電路等幾個時期，器件的體積在不斷地減小，而且，功率損耗較大的開關(guān)時間也大大降低，工作頻率大幅度的增加，而且在電力電子技術(shù)上的新突破變?yōu)閷嶋H應用的時間也縮短。它涉足領(lǐng)域廣泛，在電力、機械、通訊、交通等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用，是如今高新技術(shù)不可或缺的一部分。

1電力電子器件的發(fā)展

由于電力電子器件不斷發(fā)展，電力電子技術(shù)也取得了較大進步。電力電子技術(shù)的發(fā)展可分為以下幾個階段，第一階段為1950～1960年，在這一階段，半導體器件中重要的技術(shù)得到了完善；第二個階段從1970到1980年底，關(guān)鍵的電力電子器件包括場效應晶體管、絕緣柵雙極型晶體管、可關(guān)斷晶閘管的發(fā)展，使功率變換的要求得以實現(xiàn)；第三個階段是從1990年始一直到現(xiàn)在，電力電子技術(shù)已經(jīng)基本成熟，電壓全控型的電力電子器件與智能型集成功率模塊技術(shù)實現(xiàn)了飛躍式的發(fā)展。到目前為止，電力電子器件的水平基本上穩(wěn)定在109～1010W／Hz的水平。為了超越器件的極限，可以向兩個方向發(fā)展：一是更換更新的器件構(gòu)造，二是應用寬能帶間隙的半導體器件，如SiC器件和GaN器件。

2對電力電子產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀的分析

毋庸置疑的是，電力電子的應用技術(shù)對我國國民經(jīng)濟的發(fā)展起著很大的促進作用。為了大力發(fā)展電力電子技術(shù)，政府將電力電子技術(shù)列入國家“九五”科技發(fā)展規(guī)劃和國家關(guān)鍵新技術(shù)發(fā)展計劃。盡管電力電子產(chǎn)業(yè)得到了較快發(fā)展，但同時也面臨著一些挑戰(zhàn)，研究與調(diào)查表明當前我國電力電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展的同時存在著有利因素與不利因素。2．1有利因素。我國電力電子技術(shù)的發(fā)展在如下方面取得很大的成功：由于Si材料的發(fā)展與運用，技術(shù)的不斷成熟等，大功率相控晶閘管與大功率快速晶閘管在部分地區(qū)已經(jīng)有較大地發(fā)展，市場份額在逐步加大；功耗很低的中功率可控硅在國外市場所占份額較大；電力電子的集成化與數(shù)字化技術(shù)得到較大的發(fā)展；在東南部地區(qū)，成本較低的中低功率模塊，價格相對低廉的普通二極管與晶閘管芯片在國內(nèi)市場比重較大，因此可以不用進口，節(jié)約了成本。2．2不利因素。我國的工業(yè)化進程還處于一個不發(fā)達階段，在工業(yè)化進程中依然要面對一系列問題。在電力電子領(lǐng)域內(nèi)主要面臨以下問題：科技發(fā)展的基礎(chǔ)相對于其他發(fā)達國家較為薄弱，再加上這個領(lǐng)域發(fā)展速度太快，我國在這個領(lǐng)域的發(fā)展滯后于國際步伐；我國生產(chǎn)的大部分電力電子器件仍然局限于可控硅，很多研發(fā)出來的高科技產(chǎn)品依然依賴于國外產(chǎn)品的組裝集成；產(chǎn)品研發(fā)的效率還不是太高，新能源技術(shù)還不成熟。

3電力電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展的目標以及建議

為了應對國內(nèi)外市場緊迫的競爭形勢，盡快改變我國電力電子技術(shù)的落后現(xiàn)狀，應盡快采取有力的措施。我國政府可以采取以下的發(fā)展戰(zhàn)略：（1）朝著大容量、智能化的方向發(fā)展電力電子器件，尤其注重發(fā)展中小功率半導體器件的高功率化、模塊化、數(shù)字化、快速化，發(fā)展創(chuàng)新型科技。（2）著力提高電子產(chǎn)品的效率與電能，盡量消除或者降低電力公害，減少電磁干擾。因此研究的重點內(nèi)容就是更好地提高電能變換效率，讓待機損耗降到最低。（3）運用新型半導體材料制造新型功率器件，加強對新一代碳化硅、砷化鎵功率器件的開發(fā)。（4）大力發(fā)展智能化的電路集成系統(tǒng)產(chǎn)品，把這個復雜系統(tǒng)模塊化，從而可以達到標準化、生產(chǎn)自動化、批量化生產(chǎn)，降低成本。

4結(jié)論

電力電子技術(shù)的發(fā)展，為逐漸改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)和開拓新的產(chǎn)業(yè)奠定了一定的基礎(chǔ)，而且在科技發(fā)展中所起的作用越來越關(guān)鍵，在如今的高新技術(shù)中扮演著不可缺少的角色。總而言之，電力電子產(chǎn)業(yè)在未來的應用前景越來越廣闊，必然會成為21世紀電子產(chǎn)業(yè)的一個重要的組成部分。

作者:姜雪菲 任寶森 單位:青島大學

參考文獻：

［1］王兆安，楊旭．王曉寶．電力電子集成技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展方向［J］．電力電子技術(shù)，2003，37（5）：90－94．

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【關(guān)鍵詞】電力電子集成技術(shù)；集成技術(shù)的分類；分析現(xiàn)狀；探討發(fā)展趨勢

電力電子技術(shù)在研發(fā)，以及裝置的生產(chǎn)和維護上需要大量的人力資源和物力資源的投入，導致電力電子裝置的使用范圍受到嚴重的限制，最終阻礙了電能在使用技術(shù)方面的發(fā)展和進步。同時根據(jù)國際電力電子學界的分析研究發(fā)現(xiàn)，電力電子技術(shù)的發(fā)展主要受到電力電子集成技術(shù)的制約。因此解決電力電子集成技術(shù)對于擴展電力電子技術(shù)使用范圍有著至關(guān)重要的意義。概括電力電子集成技術(shù)的不同層次和形式，探討集成技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，研究分析電力電子集成技術(shù)的發(fā)展趨勢。實現(xiàn)電力電子裝置在設(shè)計和生產(chǎn)上的成本最小化，可靠性最大化的目的，達到電力電子模板將功率器件、電路元件以及控制器、動作開關(guān)等部件有機的集成起來，形成標準化的生產(chǎn)模板。促進電能的高效、科學、合理的開發(fā)和利用，為國民經(jīng)濟的穩(wěn)定發(fā)展提供保障條件。

一、電力電子集成技術(shù)的概念

（一）概念。電力電子集成概念的出現(xiàn)已經(jīng)有幾十年的時間，世界上第一臺計算機ENIAC在1946年誕生于美國的賓夕法尼亞大學，隨著這類計算機的發(fā)展，晶體管計算機問世并不斷發(fā)展起來，出現(xiàn)了集成電路。集成電路的發(fā)展和進步促進了人類科技的迅猛發(fā)展。同時出現(xiàn)了早期的單片集成，并且進一步證實了在同一塊硅片上將主電路、驅(qū)動、保護電路以及控制電路等元件集成的片內(nèi)系統(tǒng)（System On Chip—SOC）理念。但是單片集成存在高壓隔離、傳熱、以及小電流電路元件制造工藝上的差距明顯等問題。造成單片集成只能在小功率的范圍內(nèi)應用。隨著電力電子集成化的明確，現(xiàn)在市場上廣泛使用的電力電子功率模板在革新單片集成技術(shù)的基礎(chǔ)上，對集成化的理念更為完善和創(chuàng)新。

（二）電力電子集成技術(shù)的研究機構(gòu)。以美國電力電子研究中心（Center forPower Electronic System-CPES）為核心機構(gòu)，德國賽米控公司，瑞士ABB公司以及西班牙國家微電子研究中心等權(quán)威性的電力電子集成技術(shù)的研究機構(gòu)。

二、電力電子集成技術(shù)的分類

電力電子集成技術(shù)可分為三種不同的形式和層次。第一種是單片集成，是片內(nèi)系統(tǒng)（System On Chip—SOC）理念的具體表現(xiàn)，在同一塊硅片上設(shè)計將主電路、驅(qū)動、保護電路以及控制電路等元件集成起來。具有降低成本、減少體重的優(yōu)勢，但是其存在的高壓隔熱以及傳熱等問題突出。第二種是混合集成，利用封裝技術(shù)，在同一個模塊中將包括功率器件、驅(qū)動以及保護電路、控制電路的數(shù)塊硅片封裝，形成功能相較完整、獨立的元件，更好的解決了不同工藝要求的高壓隔熱等問題。第三種是系統(tǒng)集成，這種集成方式在工程技術(shù)行業(yè)的應用最為普遍。

三、電力電子集成技術(shù)的重要意義

電力電子集成技術(shù)的改進關(guān)系著整個電力電子行業(yè)的發(fā)展。有利于實現(xiàn)復雜的電力電子應用系統(tǒng)研發(fā)，設(shè)計成本以及設(shè)計的人力物力成本的降低，促進電力電子行業(yè)的技術(shù)革命創(chuàng)新，影響著電力、能源以及工業(yè)生產(chǎn)過程的自動化。同時電力電子集成技術(shù)的發(fā)展和進步有利于改善電力電子領(lǐng)域的勞動以及技術(shù)密集的產(chǎn)業(yè)問題。

四、電力電子集成技術(shù)的現(xiàn)狀

在電力電子集成模塊的結(jié)構(gòu)設(shè)計原理中，分析模塊的可靠性能以及制造成品的成功概率等方面發(fā)現(xiàn)，制造成品的成功率隨著模塊中的集成元件的數(shù)量的增加而降低。電力電子裝置的復雜性能隨之增加。同時控制電路影響著裝置的靈活性能，因此不同用途的集成模塊不能隨意更換控制電路。

集成模板內(nèi)部的鋁絲鍵合工藝存在很多問題，工藝的寄生電感大，造成元件的過高開關(guān)過電壓問題，進而形成開關(guān)應力。鋁絲過細，導致其傳熱性能不強。同時并聯(lián)多根鋁絲，造成電流分布不均勻，出現(xiàn)局部電流過于集中的問題。

單片集成的應用范圍并不廣泛，僅在小功率的范圍內(nèi)才有所應用，目前，混合集成重要是以中等級別的功率應用為主。系統(tǒng)集成在構(gòu)成上是以分立的元件為主，在設(shè)計、制造上，過程復雜，成本高，集成的優(yōu)點并不能很好的體現(xiàn)出來。

五、電力電子集成技術(shù)的發(fā)展趨勢

隨著新型半導體材料的發(fā)展以及加工工藝的改善，單片集成必然朝著較大功率的范圍推廣、普及應用。混合集成在集成程度以及技術(shù)難度上有一定的發(fā)展優(yōu)勢，因此，在未來的電力電子集成技術(shù)上，仍舊有一定的市場前景。改善電力電子集成模塊的電路技術(shù)和磁技術(shù)，使得電路的性能得到提高，損耗得到降低。未來的電力電子集成技術(shù)一定會朝著將功率元件、電路元件、控制器以及動作開關(guān)等有效集成，形成系列完整、智能的電力電子標準模塊的方向發(fā)展，實現(xiàn)元件內(nèi)部的高度集成，降低生產(chǎn)成本，同時也能適應自動化的生產(chǎn)需求。

六、結(jié)語

電能的利用方式隨著電力電子技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展而發(fā)生了重大的創(chuàng)新。同時電力電子技術(shù)的發(fā)展也改變了人們對電能的使用觀念。但是在實際的電力電子技術(shù)發(fā)展過程中，存在著電力電子裝置在應用范圍上受到限制等嚴重問題。探討集成技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，研究分析電力電子集成技術(shù)的發(fā)展趨勢，結(jié)合實際的技術(shù)水平情況，采取科學合理的集成形式，促進集成技術(shù)的實用化和產(chǎn)業(yè)化。

參考文獻

[1] 李永東，李敏.電力電子系統(tǒng)分析研究[J].電工技術(shù)雜志，2010（8）.

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隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展以及社會生產(chǎn)力的不斷進步，能源消耗以及環(huán)境污染等問題已經(jīng)成為現(xiàn)代社會發(fā)展的重要關(guān)注熱點之一了，能源資源的節(jié)約利用，環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展也成為人們對社會發(fā)展的新要求。因此，在實際的生活生產(chǎn)中必須運用新的技術(shù)對相關(guān)資源進行節(jié)約利用以此來達到保護環(huán)境的效果。電力電子技術(shù)作為一種新技術(shù)，新方式，其在具體的生產(chǎn)中發(fā)揮著重要的作用，當然，其自身的特點也決定了它發(fā)展速度越來越快，越來越受到關(guān)注。但是，電力電子技術(shù)在目前來看其發(fā)展仍舊存在一定的不足，需要采取相應的措施來促使其更好更快的發(fā)展，以發(fā)揮更大的效益。

1電力電子技術(shù)簡要介紹

電力電子技術(shù)作為一門新興的電子技術(shù)主要應用于電力領(lǐng)域，其具體的原理就是使用電力電子器件對相關(guān)電能進行變換和控制的技術(shù)。它可以對過高或者過低的電能進行合理的調(diào)節(jié)。電力電子技術(shù)所變換的“電力”功率可大到數(shù)百MW甚至GW，也可以小到數(shù)W甚至1W以下，它主要區(qū)別于以信息處理為主的信息電子技術(shù)，電力電子技術(shù)主要是用于電力的變換這一領(lǐng)域。在目前來講，電力電子技術(shù)已經(jīng)有了很長的發(fā)展過程了，其在這一過程中也在不斷的完善，現(xiàn)在已經(jīng)有很多學科對相關(guān)的電力電子科技進行相應的研究，并且使它投入到許多生產(chǎn)生活領(lǐng)域。比如說我們家庭生活中就有很多地方運用到電力電子技術(shù)。因此，電力電子技術(shù)作為電力領(lǐng)域的重要技術(shù)，其在實際過程中發(fā)揮著不可替代的作用。

2電力電子技術(shù)的相關(guān)優(yōu)點

1）對電能的使用進行優(yōu)化作用。

在實際的生活中可以通過對電力電子技術(shù)的應用使得其對電能進行相應的處理，通過這一處理過程可以使得電能達到最大化的節(jié)約利用，實現(xiàn)電能的最佳化。所以說，在節(jié)能方面，電力電子技術(shù)能夠發(fā)揮重要的作用。例如，在相關(guān)調(diào)查中就可以看出，在現(xiàn)實的相關(guān)電力電子技術(shù)電器使用過程中，潛在的電力節(jié)能量相當于九十年電量的0.16倍。因此，電力電子技術(shù)在電力領(lǐng)域內(nèi)的發(fā)揮的作用是非常巨大的，其對電力節(jié)能的貢獻也是非常突出的。應該在實際的生產(chǎn)生活中積極推廣相關(guān)應用項目。

2）能夠改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展新興產(chǎn)業(yè)。

根據(jù)相關(guān)調(diào)查以及預測顯示，在今后的電力使用過程中將會有越來越多的電能需要經(jīng)過電力電子技術(shù)的處理后投入使用。在相關(guān)的生產(chǎn)生活領(lǐng)域也將會有越來越多與電力電子技術(shù)相關(guān)的產(chǎn)品出現(xiàn)。除此之外，電力電子技術(shù)作為一項使用弱電控制強電的媒體，它連接著機電設(shè)備以及計算機，這就為傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)變創(chuàng)造了新的條件，也為新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了便利的可能。

3）提高設(shè)備工作效率，優(yōu)化設(shè)備功能

電力電子技術(shù)是一項不斷優(yōu)化的電子技術(shù)，它自身的高頻技術(shù)以及變頻技術(shù)的不斷發(fā)展將會使得傳統(tǒng)的機電設(shè)備突破工頻傳統(tǒng)，不斷向更高頻化方向發(fā)展。也將使得傳統(tǒng)的機電設(shè)備在外觀，體積上有很大的改善，比如說體積可能縮小好多倍，但是功率不會降低。另外，電力電子技術(shù)的發(fā)展也將會提高機電設(shè)備的工作效率，加強設(shè)備的響應速度，實現(xiàn)更加全新的功能以及用途。

4）優(yōu)化處理方式變革新技術(shù)

電力電子技術(shù)的不斷發(fā)展，尤其是其智能化的發(fā)展將會使得原有的信息處理與功率處理合二為一，使得微電子技術(shù)與原有的電力電子技術(shù)更加有效的結(jié)合。這樣一來，傳統(tǒng)的電子技術(shù)就會發(fā)生變革性的轉(zhuǎn)變，對社會生產(chǎn)力的發(fā)展就會有進一步的更加突出的貢獻。

3 電力電子技術(shù)應用系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀

1）應用范圍有限，普及率不高

雖然在現(xiàn)實中，電力電子技術(shù)已經(jīng)得到很快的發(fā)展，并且也得到了相應程度上的推廣，但是仍舊存在著一定的不足。比如說，電力電子技術(shù)應用領(lǐng)域主要還是集中于電力領(lǐng)域，沒有有效的向其他相關(guān)領(lǐng)域擴散推廣，除此之外，電力電子技術(shù)沒有得到大范圍的普及以及應用，使得其自身的優(yōu)勢難以得到很好的發(fā)揮。綜合來講，目前的電力電子技術(shù)的普及度不高，應用范圍不廣，從而就限制了其作用的發(fā)揮。

2）電力電子技術(shù)應用系統(tǒng)不健全，沒有形成一個完整的綜合應用體系

電力電子技術(shù)的應用以及推廣離不開其他綜合因素的輔助。換句話來講，電力電子技術(shù)只有形成一個綜合的應用體系才能更好地應用于實際的生活生產(chǎn)領(lǐng)域，發(fā)揮其自身的優(yōu)勢作用。目前，電力電子技術(shù)在實際應用中仍舊比較單一，技術(shù)層面不夠完善，而且自身的一些技術(shù)還有待進一步的創(chuàng)新發(fā)展，這就很大程度上影響電力電子技術(shù)應用體系的形成，影響其綜合的應用。技術(shù)的不完善，系統(tǒng)的不健全等綜合方面不足使得電力電子技術(shù)很難被推廣應用。

3）發(fā)展速度迅速，但有待進一步完善

從電力電子技術(shù)產(chǎn)生到現(xiàn)今，其發(fā)展速度是相當迅速。短短的幾十年，其已經(jīng)被應用到許多領(lǐng)域，其具體的相關(guān)技術(shù)也得到了不斷的發(fā)展以及創(chuàng)新。可以說，在其發(fā)展的這個階段，它為社會生產(chǎn)力，國民經(jīng)濟的發(fā)展提供了重要的動力支持。但是，在目前來說，電力電子技術(shù)在相關(guān)領(lǐng)域的具體技術(shù)不完善，有關(guān)技術(shù)相對落后不能夠適應生產(chǎn)力的發(fā)展，這就使得電力電子技術(shù)需要進一步的不斷創(chuàng)新、完善。

4 綜合發(fā)展電力電子技術(shù)應用系統(tǒng)的措施

1）加大推廣力度，提高普及率

目前，電力電子技術(shù)的發(fā)展速度非常迅速，但是其普及率卻是非常有限的，除此之外，相關(guān)部門以及機構(gòu)對電力電子技術(shù)的推廣力度也是有限的。針對這類情況，就必須采取相應措施對電力電子技術(shù)進行推廣，使其能夠在很多方面的得到應用。尤其是在廣大的電力領(lǐng)域，綜合運用電力電子技術(shù)設(shè)備，對電能的使用進行控制和變換，使得電能能夠得到最大化的利用效率，發(fā)揮最大化的效益。另外，在其他生活領(lǐng)域也應該普及現(xiàn)有的電力電子技術(shù)，使其在生活領(lǐng)域也能發(fā)揮應有的作用。

2）健全電力電子技術(shù)應用系統(tǒng)，形成完整的綜合應用體系

針對電力電子技術(shù)應用體系不完備等現(xiàn)狀，必須要采取措施進行調(diào)整和完善。電力電子技術(shù)的應用只有結(jié)合其他綜合應用程序才能發(fā)揮更大的效益，尤其是在電力領(lǐng)域，把電力電子技術(shù)加入到其他應用過程中，使得電力電能能夠得到節(jié)約利用。電力電子技術(shù)不是單一就能夠發(fā)揮效益的，其還受其他綜合因素的影響制約，所以，采取相應的措施使得電力電子技術(shù)應用系統(tǒng)得到健全，形成一個完整的體系，只有這樣，在電力領(lǐng)域才能更加彰顯優(yōu)勢，發(fā)揮效益。

3）創(chuàng)新技術(shù)，完善相關(guān)設(shè)備

生產(chǎn)生活的發(fā)展以及進步離不開相關(guān)技術(shù)的創(chuàng)新。當然，在電力領(lǐng)域更是如此。當前電力電子技術(shù)的發(fā)展仍存在一定的不足，有些領(lǐng)域技術(shù)相對落后，不能夠適應生產(chǎn)力的發(fā)展要求，因此，必須加快相關(guān)技術(shù)的創(chuàng)新，加快電力電子技術(shù)的發(fā)展速度，使其能夠適應生產(chǎn)力的要求，為生產(chǎn)力的發(fā)展創(chuàng)造更多的效益。

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關(guān)鍵詞：電力自動化系統(tǒng)；應用現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢

Abstract: With the information age arriving, the development of the electric power dispatch automation system is paid more and more attention. We need keep up with the pace of the times to clearly understand the situation, grasp the development trend of the electric power dispatching automation system, use the power dispatching automation system functions and advantages, and actively explore a better electric power dispatching automation system that adapts to the power grid.

Key words: power automation system; application status; development trend

中圖分類號: TM247文獻標識碼:A文章編號：2095-2104（2012）

電力系統(tǒng)是一個地域分布遼闊，由發(fā)電廠、變電站、輸配電網(wǎng)絡和用戶組成的統(tǒng)一調(diào)度和運行的復雜大系統(tǒng)。按照電能的生產(chǎn)和分配過程，電力系統(tǒng)自動化包括電網(wǎng)調(diào)度自動化、火力發(fā)電廠自動化、水力發(fā)電站綜合自動化、電力系統(tǒng)信息自動傳輸系統(tǒng)、電力系統(tǒng)反事故自動裝置、供電系統(tǒng)自動化、電力工業(yè)管理系統(tǒng)的自動化等7個方面，并形成一個分層分級的自動化系統(tǒng)。

1、電力系統(tǒng)自動化的應用現(xiàn)狀分析

電力系統(tǒng)自動化是指對電力系統(tǒng)進行控制、監(jiān)測、保護等行為的自動化建設(shè)，既包括硬件也包括軟件。電力系統(tǒng)中的各種自動化，充分顯示了電力系統(tǒng)的信息技術(shù)特點。從我國來看的話，電力調(diào)度自動化系統(tǒng)主要有CC-2000，SD-6000，OPEN-2000。它們的基本功能都能達到國內(nèi)外的同系統(tǒng)的水平。

1.1 CC-2000系統(tǒng)。在不同的應用環(huán)境中，CC-2000系統(tǒng)提供兩個種類的數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)，即為基于VME總線的工控機系統(tǒng)和基于終端服務器的系統(tǒng)。它們主要遵循兩種不同的體系結(jié)構(gòu)與技術(shù)思想，表現(xiàn)為系統(tǒng)的可靠性、適用性、實時性和靈活性等方面各有所側(cè)重，而且在三十多個實際工程中有了應用，很好地適應了各類應用系統(tǒng)的需求。其主要運用開放式的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計，技術(shù)為面向?qū)ο螅密浖\用事件驅(qū)動和封裝的思想為其提供透明的接口。由于應用面向?qū)ο蠹夹g(shù)，一個新的大對象的概念在自動化系統(tǒng)中得到了引用，與此同時，通用性和專有性的結(jié)合，使得支撐系統(tǒng)同時滿足了電力系統(tǒng)一方的需求與其他行業(yè)的實際需求。

1.2 SD-6000系統(tǒng)。SD-6000系統(tǒng)是電力自動化研究院為滿足廣東電網(wǎng)發(fā)展的需要而開發(fā)的一套新型能量管理系統(tǒng)，是我國電力部門的重點項目，主要集合了超大規(guī)模的調(diào)度投影屏、調(diào)度電話自動撥號、氣象衛(wèi)星云圖等新型技術(shù)，開放式和分布式的支撐系統(tǒng)平臺是其特點，具有較高穩(wěn)定性和可靠性的電網(wǎng)元件模型，場站單線圖等技術(shù)為關(guān)鍵技術(shù)。

1.3 OPEN-2000系統(tǒng)。PEN-2000系統(tǒng)在新型的能量管理系統(tǒng)中被運用,由于自身性能的完善、適用面廣泛、可靠性高、成熟性好、等優(yōu)勢使其快速的在國內(nèi)外發(fā)展,同時其雙網(wǎng)機制的采用使它的流量和可靠性都得到了很大的提升。

2、電力系統(tǒng)自動化系統(tǒng)的新技術(shù)應用

當今電力系統(tǒng)的自動控制技術(shù)正在向以下幾個方面發(fā)展：在控制策略上日益向最優(yōu)化、適應化、智能化、協(xié)調(diào)化、區(qū)域化發(fā)展；在設(shè)計分析上日益要求面對多機系統(tǒng)模型來處理問題；在理論工具上越來越多地借助于現(xiàn)代控制理論；在控制手段上日益增多了微機、電力電子器件和遠程通信的應用；在研究人員的構(gòu)成上日益需要多“兵種”的聯(lián)合作戰(zhàn)。

2.1 電力系統(tǒng)的智能控制。電力系統(tǒng)的控制研究與應用在過去的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、非線性控制及多機系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制階段、智能控制階段。智能控制是當今控制理論發(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、具有強非線性、要求高度適應性的復雜系統(tǒng)。智能控制在電力系統(tǒng)工程應用方面具有非常廣闊的前景，其具體應用有快關(guān)汽門的人工神經(jīng)網(wǎng)絡適應控制，基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡的勵磁、電掣動、快關(guān)綜合控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，多機系統(tǒng)中的ASVG(新型靜止無功發(fā)生器)的自學習功能等。

2.2 FACTS和DFACTS。FACTS（柔流輸電系統(tǒng)），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)、微機處理技術(shù)、控制技術(shù)等高新技術(shù)應用于高壓輸電系統(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)。FACTS的核心裝置是ASVC，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期間穩(wěn)定電壓，因此對電網(wǎng)電壓的控制能力很強。DFACTS是指應用于配電系統(tǒng)中的靈活交流技術(shù)，它是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。

2.3 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)。基于GPS統(tǒng)一時鐘的新一代EMS目前應用的電力系統(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確的共同時間標記，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。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)。

3、電力系統(tǒng)自動化系統(tǒng)的發(fā)展分析

整個電力系統(tǒng)自動化趨向于多方面的發(fā)展，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)；由高電壓等級向低電壓擴展；由單個元件向部分區(qū)域及全系統(tǒng)發(fā)展；由單一功能向多功能、一體化發(fā)展；裝置性能向數(shù)字化、快速化、靈活化發(fā)展；追求的目標向最優(yōu)化、協(xié)調(diào)化、智能化發(fā)展。

3.1 市場化。在將來的電力調(diào)度自動化系統(tǒng)中，電力企業(yè)不斷地適應市場的發(fā)展，而這種改革既是機遇也是挑戰(zhàn)。電力企業(yè)為適應市場的改革為用戶提供了多種選擇，同時使用戶自動作負荷管理，高峰負荷減少，裝機容量減少，電力容量利用率和效益提高，更容易得到經(jīng)濟目標以促進系統(tǒng)的合理規(guī)劃發(fā)展和電力工業(yè)的經(jīng)營管理和持續(xù)良性發(fā)展，創(chuàng)造最大的社會效益。

3.2 數(shù)字化。隨著數(shù)字化時代的到來，人們越來越意識到信息技術(shù)的重要性，數(shù)字化電網(wǎng)和數(shù)字化變電站的開發(fā)得到人們的普遍關(guān)注。電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的數(shù)字化發(fā)展趨勢主要指電網(wǎng)信息源的數(shù)字化發(fā)展，通過系統(tǒng)數(shù)字化使電網(wǎng)中的運行數(shù)據(jù)對電網(wǎng)的調(diào)度系統(tǒng)中的綜合信息和通信進行分層分類和分區(qū)的采集和處理得到了實現(xiàn)。統(tǒng)一和規(guī)范了電網(wǎng)的整個監(jiān)控過程，電力自身信息化、智能化和可視化的調(diào)度得到了促進,系統(tǒng)運行更加穩(wěn)定、安全、經(jīng)濟。

3.3 智能化。智能調(diào)度是電網(wǎng)未來發(fā)展的必然趨勢，智能調(diào)度技術(shù)采用先進的調(diào)度數(shù)據(jù)集成技術(shù)，進一步綜合的利用電力系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)、動態(tài)和暫態(tài)的運行信息進行有效整合，對電力系統(tǒng)的運行進行監(jiān)測和優(yōu)化，實施必要的預警和動態(tài)預防控制，增加系統(tǒng)的事故辨識、故障處理和系統(tǒng)恢復，從而更加協(xié)調(diào)與優(yōu)化電廠質(zhì)量、職場運營還有電網(wǎng)的調(diào)整。與此同時，在緊急的情況下，系統(tǒng)還能夠進行協(xié)調(diào)控制，以達到調(diào)度、運行和管理。此外，電網(wǎng)調(diào)度的應用功能具有可視化等。

4、小結(jié)

隨著計算機技術(shù)，控制技術(shù)及信息技術(shù)的發(fā)展，電力系統(tǒng)自動化面臨著空前的變革。多媒體技術(shù)、智能控制將迅速進入電力系統(tǒng)自動化領(lǐng)域，而信息技術(shù)的發(fā)展，不僅會推動電力系統(tǒng)監(jiān)測的發(fā)展，也會推動電力系統(tǒng)控制向更高水平發(fā)展。

參考文獻：

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[2]張揚.電力系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展的新趨勢[J].浙江電力,2011(3).

篇5

【關(guān)鍵詞】電子智能化立體車庫;現(xiàn)狀;發(fā)展

1.電子智能化立體車庫的現(xiàn)狀

隨著我國國民經(jīng)濟的高速發(fā)展以及我國的城市化水平不斷加快，使得城市交通擁擠的矛盾日益突出。車輛的不斷增多，城市道路設(shè)施跟不上經(jīng)濟發(fā)展的步伐，造成了動態(tài)交通的嚴重阻塞，同時停車場地設(shè)置的不合理，出現(xiàn)了嚴重的占道停車，占用居住區(qū)綠地，造成靜態(tài)交通混亂現(xiàn)象，從而進一步加劇了交通擁擠，破壞了城市的居住環(huán)境和城市形象。動態(tài)交通和靜態(tài)交通的關(guān)系形成了惡性循環(huán)。交通瓶頸成為加速城市建設(shè)、提高人民生活質(zhì)量的老大難。要解決動態(tài)交通問題，首先要解決靜態(tài)交通問題。相比于常規(guī)的大中型停車場，智能化立體車庫以其節(jié)省占地面積、出入庫管理方便、存取車省時省力、配置靈活等特點成為了解決城市”停車難”問題的重要途徑和發(fā)展方向。

目前，自動立體停車裝備系統(tǒng)在世界各地的發(fā)展是極不均衡的。德國開發(fā)最早，技術(shù)居于領(lǐng)先地位；日本由于國土面積小而應用最廣，從技術(shù)特征上看，日本更重視豎式自動立體車庫的發(fā)展。我國全自動立體停車設(shè)備的容車能力及其技術(shù)完備，經(jīng)過數(shù)年的發(fā)展，先進程度已被世界廣泛承認和接受。國內(nèi)外的立體車庫絕大多數(shù)是以PLC作為控制核心，通過PLC來對各種數(shù)字量進行檢測和控制。PLC是基于計算機技術(shù)和自動控制理論發(fā)展而來的，它既不同于普通的計算機，又不同于一般的計算機控制系統(tǒng)，PLC具有許多優(yōu)點，具體表現(xiàn)在多個方面。

2.立體車庫的主要類型

由于立體車庫具有節(jié)省占地面積小、節(jié)省大量投資、出入車庫管理方便、省時省力、可避免車輛的丟失和損壞、配置靈活等諸多優(yōu)勢特點，所以各國紛紛發(fā)展機械化停車設(shè)備――立體車庫，將地面停車向空間發(fā)展，形成立體停車模式，他們主要有以下幾種常見形式：

(1)垂直循環(huán)式。該類型車庫采用了垂直方向做循環(huán)運動的停車系統(tǒng)存取車輛的停車設(shè)備。。其特點是：結(jié)構(gòu)簡單，應用范圍廣，并且節(jié)省空間。垂直循環(huán)式立體車庫停車用的數(shù)個托運盤在垂直面內(nèi)圓形配置，并通過大型循環(huán)鏈使其連續(xù)循環(huán)運轉(zhuǎn)。

(2)多層循環(huán)式。該類停車庫是采用了通過載車板作上下循環(huán)運動，而實現(xiàn)車輛多層存放的多層循環(huán)式停率設(shè)備。

(3)水平循環(huán)式。該車庫外形狹長，遙過采用兩層停車結(jié)構(gòu)，可以有效地提高狹長地段的土地利用率。

(4)升降橫移式。此類機械式停車設(shè)備采用以載車板升降或橫移達到存取車輛的目的，其特點是：由于型式比較多，規(guī)模可大可小，對地的適應性較強，因此使用十分普遍。不足點是：每組設(shè)備必須留有至少一個空車位；在鏈條牽動運行過程不具有防止傾斜墜落功能。升降橫移式立體車庫多為中、小型車庫，停放車輛數(shù)目從幾輛至幾十輛不等，一般采用2―5層結(jié)構(gòu)，也可稱為兩層升降橫移式和多層升降橫移式立體車庫。

(5)升降導軌式。中間是可沿軌道水平移動的升降裝置，兩側(cè)是沿水平方向設(shè)置的多層停位。

(6)電梯提升式。車庫中間是各升降機垂直運送汽車的通道，兩側(cè)是沿垂直方向設(shè)置的停車車位。它像電梯一樣用升降機把汽車提升到指定車位旁，然后用橫移裝置將汽車平移到停車位。其特點是：整個存車庫可多達20-25層，即可停放40-50輛車，占地面積不到50平米，空間利用率最高。適宜建筑在高度繁華的城市中心區(qū)域以及車輛集中停放的聚集點。

各類型機械式立體車庫均有其他附屬設(shè)備，如轉(zhuǎn)盤用于汽車原地調(diào)頭轉(zhuǎn)向，停車位置檢測、消防、通道、照明等安全裝置及停電對的取車裝置等。基本上所有的車庫都可建成為地上、半地下、地下式，并可數(shù)套并列設(shè)置。

3.立體車庫的優(yōu)點

第一，節(jié)約空間。一般情況下，其占地面積約為平面停車場的的1／2～1／25，機械式“立體”車庫在地下和地面都可安裝，最大的好處就是可以充分利用小面積向高空發(fā)展，盡量多存車輛，是土地資源緊缺、車輛容量大的場所最佳停車方式。

第二，自動化操控，使用方便。立體停車庫自動化程度很高，可以進行旋轉(zhuǎn)式升降。機械式立體車庫采用電腦控制，存取車輛無須在車庫內(nèi)行駛，機械自動記憶調(diào)車，耗費時間少，效率高，存取車時間一般為12秒～35秒。例如，小區(qū)居民下班回來停車，只要按一下與車位號對應的號碼，這個車位就會旋轉(zhuǎn)著降落到地面，待車主停好車輛后，再按號碼，車位又回旋上升、復位。安裝了立體車庫的大型地下停車場則配套安裝停車場智能管理系統(tǒng)，由經(jīng)過專業(yè)技術(shù)培訓的工作人員進行值守調(diào)度。

第三，立體車庫建設(shè)成本大大低于傳統(tǒng)停車場。據(jù)了解，傳統(tǒng)停車場的占地和建設(shè)成本相當高昂。一般說來，普通地上停車位每個占地在15平方米左右，地下停車場每個車位的占地面積則至少在25平方米以上。如果使用立體停車庫，在30平方米的空地上就可以停放一組8車位立體停車庫，平均每個車位占地面積不到4平方米。

第四，安全可靠、美化環(huán)境。配備自動檢測系統(tǒng)，各種安全機構(gòu)，自動報警，消防系統(tǒng)及其他防范設(shè)施。汽車不會損壞，丟失。因地制宜，利用零星空地，配以外形美觀的車庫，美化城市環(huán)境。

4.電子智能化立體車庫的未來走向

電子智能化立體車庫雖然已逐步地趨于成熟化，但是目前在技術(shù)方面仍然存在著一些問題，使得車庫的運行成本、運作效率、產(chǎn)品的可靠性等成為了亟待解決的問題。這些技術(shù)瓶頸能否被打破成為了電子智能化立體車庫在未來發(fā)展中的關(guān)鍵。針對所應用的關(guān)鍵技術(shù)的一些劣勢，在這里進行討論。

(1)作為控制核心,用DSP外擴CPLD比PLC更有優(yōu)勢。首先在運行速度方面，PLC的運算速度只能達到US級，而DSP(數(shù)字信號處理器)的運算速度可以到ns級，因此能更好地滿足電子高智能化立體車庫對于控制芯片的要求；在生產(chǎn)成本方面，用DSP+CPLD實現(xiàn)的話會在生產(chǎn)成本上大大降低，目前這種方法已經(jīng)得到了廣泛的應用；在功能擴展方面，DSP在片內(nèi)集成了各種工業(yè)上常用的各種模塊，為立體車庫功能的升級提供了強大的硬件保障。

(2)相比于傳統(tǒng)的通信方式，無線通信能解決有線通信無法解決的問題。利用無線通信代替原來的有線通信方式，可有效增加采集信號的數(shù)量，提高立體車庫的智能性，為進一步的技術(shù)升級打下基礎(chǔ)，避免了布線的復雜性，有利于故障的迅速定位和設(shè)備維護，同時可以大大節(jié)省立體車庫有線線纜的成本。

(3)采用最新的電磁兼容技術(shù)，使立體車庫具有很強的抗干擾以下方面著手：首先電磁環(huán)境評價即通過實測或數(shù)字仿真等手段，對設(shè)備在運行時可能受到的電磁干擾水平進行估計。電磁環(huán)境評價是電磁兼容技術(shù)的重要組成部分，是抗干擾設(shè)計的基礎(chǔ)。其次，電磁干擾耦合路徑弄清干擾源產(chǎn)生的電磁搔擾通過何種路徑到達擾的對象。抗于擾措施，電磁干擾的產(chǎn)生和藕合敏感設(shè)備是不可能完全避免電磁搔擾的。因此，往往比較經(jīng)濟合理的解決辦法是在敏感設(shè)備上應用抗干擾措施。研究經(jīng)濟和適用的抗干擾措施也是未來電磁兼容領(lǐng)域的重要任務。

5.結(jié)論

隨著電力電子器件的不斷發(fā)展、通信手段的不斷提高、電磁兼容技術(shù)的不斷進步，電子智能化立體車庫必將在未來取得更大的進步，逐漸地向高智能化、人性化的方向發(fā)展，實現(xiàn)更大的突破。

【參考文獻】

［1］付翠玉，關(guān)景泰．立體車庫發(fā)展的現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)［J］.機械設(shè)計與制造.2005，(9)：156-157.