浅谈电力电子技术领域中的研究热点.pdf

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1、第45卷第5期电力电子技术Vo1．45，No．52011年5月PowerElectronicsMay2011浅谈电力电子技术领域中的研究热点吕庆敏，陆馨(1．西安电力电子技术研究所，陕西西安710061；2．西安理工大学，陕西西安710048)1前言已经到来。扩大容量的基本方案是模块化设计。变流器的模块化设计优点有：易于容量扩大；有助于中国电工技术学会电力电子学会于2010年大规模标准化生产，有效降低成本：系统配置灵在哈尔滨举行了第十二届学术年会，诸多国内从活、维修方便；优化运行模式、提高运行效率和寿事电力电子技术领域的一流专家、学者、教授、企命周期

2、。模块化设计的基本方式：相桥臂模块设业家济济一堂，就当前所关注的电力电子技术领计；独立AC／DC设计：独立AC／DC／AC+滤波器设域主要方向、热点进行报告、研讨和交流。计；独立AC／DC／AC设计；级联多电平模块化设2低碳经济与电力电子器件计。超大功率设计的根本方法是提高电压等级。低碳经济是以低能耗、低污染、低排放为基础(4)关于低电压穿越并网导则随着风电场容的经济模式．其实质就是能源高效利用、清洁能源量的扩大而不断发展，并更加关注于高压输电网开发、追求绿色GDP，核心为节能减排。低碳社会稳定的问题．强调和细化了穿越过程中的功率控的目标是和谐与可持

3、续发展．基本国策为：节能+制(无功)。随着大型风场的迅速增加，风机的暂时绿色新能源的开发；减排+绿色能源的使用。低碳过压已成为新的问题。大多数风机使用电压源逆经济与电力电子技术应用在交通、能源、变频技变器．当电网电压超过某～限定值时，流过网侧的术、新能源、电动汽车、照明等领域，因此它在实现电流可能发生倒转，导致直流电压迅速增加。过压低碳社会的过程中起到重要作用。产生的主要原因有：①负载突然撤掉或大的电容电力电子器件是电力电子系统中的CPU。是器切入：②发生不平衡故障：③由于各国电网架构节能减排、可再生能源产业的“绿色芯”。器件芯片的差异，导致过压可能

4、有不同的峰值和持续时间的发展方向为：薄片工艺、小管芯、大芯片、新材特征，因此国际上关注高电压穿越电网要求各地不同。在澳大利亚，电网导则规定风机忍受过压料、大电流、高电压、低损耗、高频率、功能集成化、高可靠性。模块的发展方向是：紧凑化、薄型化、智30％持续60ms。低电压穿越方案的难点是：①满能化、无铅化。足成本限制要求；②实验与测试(电网与系统)。总之要满足并网导则要求，对变流器的设计是一个3兆瓦级风力发电用变流器现状及趋势严峻的考验!(1)国内外风力发电状况目前全球风机装机随着“洋品牌”的不断降价以及整机厂家的介总容量比十年前增长了l0倍．我国累计

5、装机容量入，新一轮的竞争将更加激烈：模块化技术与中压已超过德国跃居全球第二，新增风电装机容量跃大功率是风机变流器的发展趋势：电网的友好接居全球第一，成为全球风机生产十强之一。入和故障穿越技术是国产风机变流器研究面临的(2)风电变流器及产业概况风电变流器属于新挑战：风机变流器的国产化必然使我国的大功风力发电机组大型核心部件之一，也是目前风电率变流器技术迈上新台阶。制造行业国产化水平较低的部件之一。近年来国4电力电子在电动汽车中的现状和前景内企业在风电变流器研发及产业化方面进行了巨大投入。且有了长足进步。汽车工业是国家经济的支柱产业，在国民经(3)超大功

6、率风电变流器方案风电机组单机济中具有举足轻重的地位，给人们生活带来极大容量不断增大，正向10MW迈进，超大功率时代便利。但随着石油资源的过度消耗．地球环境受到严重污染，汽车尾气污染占我国城市空气污染的60％以上。我国作为第二能耗大国．环境保护形势定稿日期：20ll—O3—15日趋严峻。因此发展电动汽车符合世界各国能源作者简介：吕庆敏(1958～)，女，北京人，教授级高工，研究方向为电力电子技术。发展战略和环境保护的重大需求。106浅谈电力电子技术领域中的研究热点电动汽车的特定要求包括：高速飞驰、频繁启系统的安全、高效、经济运行。就目前的技术手段动、制

7、动、上下坡、快速超车、紧急刹车、振动、高温而言，要实现电能的高效控制和利用，在很大程度高湿等。电动汽车分为三类：①纯电动汽车完全由上要充分利用电力电子技术与装置来完成。电池供电，采用电动机驱动，不消耗石油资源，清(2)智能电网贯穿在发、输、配、用电全过程，洁无污染，真正实现零排放。电动机易于电子控而电力电子技术在每个过程都发挥着不同的作制，可简化甚至省去变速齿轮装置，能产生制动转用。在发电系统中，电力电子技术发挥的作用：风矩，回收能量，减少机械制动磨损：②混合动力电电、太阳能等新能源的并网技术．控制发电机谐振动汽车的动力装置为电动机+内燃机．通过控制

8、系技术等。在输电系统中发挥的作用：高压直流电技统可实现最佳能量分配，达到低能耗、低污染和高术联网工程、电压源