新能源中电力电子技术

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1、新能源中电力电子技术能源，是人类生存的基本要素，也是国民经济和社会发展的主要物质基础，能源安全则是国家经济安全的基本支撑。能源短缺，尤其优质能源短缺，始终困扰着经济高速发展的中国，越来越成为制约我国经济发展的瓶颈。目前我国能源生产总量居世界第三，能源消费总量及温室气体排放仅次于美国位居世界第二。能源形势2004年我国石油总需求约2．8亿吨，其中进口约1．2亿吨，相当于两个半大庆油田的年产量，仅价格上涨因素就多支付近90亿元。实际上，随着经济的快速发展，我国已成为世界第二大能源消费国，能源消费量约占世界的1l％，石油

2、对外依存度超过40％。近年来国际油价的不断上涨，石油领域的竞争远远超出纯商业的范围，成为世界大国经济、军事、政治斗争的武器。世界排名前20位的西方大型国际石油跨国公司占有了全球已探明优质石油储量的81％，直接导致国际石油市场垄断的加剧，而且他们仍在继续凭借经济实力加紧抢占更多最重要的石油产地，中国的石油安全有受制于人的潜在威胁。实际上，为懈决日益增长的能源需求．1993年，中国就开始了海外寻找石油的漫长征程，足迹遍及非洲、拉美、中东。可持续发展不少专家指出，解决我国能源短缺的根本出路在于发展可再生能源。我国海岸线漫

3、长，潮汐能资源达2亿千瓦时；每年可作为能源使用的秸秆达3亿吨以上。风能陆地理论可开发总量(10m高度)为32亿kw，实际可开发装机容量约2．53亿kw，仅次于美国和俄罗斯，居世界第3位，是我国目前发电总量的1．3倍，海上可开发的风能资源达7．5亿kw，具商业化、规模化发展的潜力。可持续能源发展的目的是发展，关键是可持续性。开发和利用以太阳能、风能为代表的各类可再生能源已成为人类解决生存问题的战略选择，也成为欧美发达国家最具创新能力和技术诀窍的经济领域之一。安装一台容量为IMW的风力发电机，每年可少排2000吨C02

4、、10吨S02、6吨N02。什么是电力电子技术？电力电子技术是一门新兴的应用于电力领域的电子技术，就是使用电力电子器件（如晶闸管，GTO，IGBT等）对电能进行变换和控制的技术。现已成为现代电气工程与自动化不可缺少的一门专业基础课，在培养该专业人才中占有重要地位。电力电子技术分为电力电子器件制造技术和交流技术（整流，逆变，斩波，变频，变相等）两个分支现已成为现代电气工程与自动化专业不可缺少的一门专业基础课，在培养该专业人才中占有重要地位。一般认为，电力电子技术的诞生是以1957年美国通用电气公司研制出的第一个晶闸管

5、为标志的，电力电子技术的概念和基础就是由于晶闸管和晶闸管变流技术的发展而确立的。70年代后期以门极可关断晶闸管，电力双极型晶体管，电力场效应管为代表的全控型器件全速发展），使电力电子技术的面貌焕然一新进入了新的发展阶段。80年代后期，以绝缘栅极双极型晶体管为代表的复合型器件集驱动功率小，开关速度快，通态压降小，在流能力大于一身，性能优越使之成为现代电力电子技术的主导器件。为了使电力电子装置的结构紧凑，体积减小，常常把若干个电力电子器件及必要的辅助器件做成模块的形式，后来又把驱动，控制，保护电路和功率器件集成在一起，

6、构成功率集成电路（PIC）。目前PIC的功率都还较小但这代表了电力电子技术发展的一个重要方向。利用电力电子器件实现工业规模电能变换的技术，有时也称为功率电子技术。一般情况下，它是将一种形式的工业电能转换成另一种形式的工业电能。例如，将交流电能变换成直流电能或将直流电能变换成交流电能；将工频电源变换为设备所需频率的电源；在正常交流电源中断时，用逆变器（见电力变流器）将蓄电池的直流电能变换成工频交流电能。应用电力电子技术还能实现非电能与电能之间的转换。例如，利用太阳电池将太阳辐射能转换成电能。与电子技术不同，电力电子技

7、术变换的电能是作为能源而不是作为信息传感的载体。因此人们关注的是所能转换的电功率。电力电子技术是建立在电子学、电工原理和自动控制三大学科上的新兴学科。因它本身是大功率的电技术，又大多是为应用强电的工业服务的，故常将它归属于电工类。电力电子技术的内容主要包括电力电子器件、电力电子电路和电力电子装置及其系统。电力电子器件以半导体为基本材料，最常用的材料为单晶硅；它的理论基础为半导体物理学。近代新型电力电子器件中大量应用了微电子学的技术。电力电子电路吸收了电子学的理论基础，根据器件的特点和电能转换的要求，又开发出许多电能

8、转换电路。这些电路中还包括各种控制、触发、保护、显示、信息处理、继电接触等二次回路及外围电路。利用这些电路，根据应用对象的不同，组成了各种用途的整机，称为电力电子装置。这些装置常与负载、配套设备等组成一个系统。电子学、电工学、自动控制、信号检测处理等技术常在这些装置及其系统中大量应用可再生能源发电中的电力电子技术随着经济的快速增长和社会的全面进步，我国的能源