電力技術(shù)論文范文第1篇

我國智能電網(wǎng)建設必須要充分考慮我國經(jīng)濟發(fā)展的實際和各地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展的特點，綜合考量、循序漸進，有重點的推進我國智能電網(wǎng)的建設。因此，我國智能電網(wǎng)建設應該具有以下的特點：①綠色環(huán)保。智能電網(wǎng)應該在最大程度上利用電網(wǎng)資源，最大程度上減少對環(huán)境造成的污染。②堅固耐用。堅固的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)能夠保證電網(wǎng)在惡劣的條件中能夠正常運行，具有較強的惡劣天氣容忍度。③高度自動化。作為智能電網(wǎng)重要標志的高度自動化可以在自動解決電網(wǎng)運行中出現(xiàn)的各種故障，使之能夠正常運轉(zhuǎn)。④性價比高。智能電網(wǎng)采用先進的電力工程技術(shù)，綜合降低電網(wǎng)的建造成本和運營成本，在有效供應電能的基礎上切實提高經(jīng)濟效益。⑤良好的交互性。智能電網(wǎng)能夠打破以往電網(wǎng)使用中的單向傳輸模式，能夠根據(jù)用戶的具體要求提出有針對性的解決方案，切實提高服務質(zhì)量和用戶使用的滿意度。

2智能電網(wǎng)建設中電力工程技術(shù)的總體運用

智能電網(wǎng)建設中電力工程技術(shù)的總體運用主要體現(xiàn)在發(fā)電過程、電源領(lǐng)域和輸電過程三個方面，下面筆者結(jié)合自己多年的施工經(jīng)驗對這三點做詳細的分析和論述：（1）發(fā)電過程中的運用。作為有較高技術(shù)含量的電力工程技術(shù)，通過對電子設備實現(xiàn)了電能的轉(zhuǎn)化和控制，極大的降低了電能的消耗和機電設備的損耗，極大的提高的發(fā)電機和機電設備的工作效率。隨著電容技術(shù)的發(fā)展，目前市場上使用的半導體功率元件的容量有了很大的提高，并朝著高壓的方向發(fā)展。并且，電力工程技術(shù)中也涌現(xiàn)出一大批高精尖技術(shù)，如同步開斷技術(shù)的智能開關(guān)、新型超高壓輸變電技術(shù)的高壓直流輸電、電氣傳動技術(shù)的高壓變頻等等。（2）電源部分的運用。為了滿足用戶的不同電子設備和電器元件的用電需求，電力工程技術(shù)能夠為接入智能電網(wǎng)的用戶提供個性化的電源供應，如直流電源、交流電源、恒定頻率的交流電源等等。舉個例子，蓄電池充電一般采用直流充電的技術(shù)，但變電所就可以采用直流電源和交流電源的充電方式，而大型的電子計算就已采用高頻的開關(guān)電源。（3）輸電過程中的運用。因為智能電網(wǎng)的運營需要的電能質(zhì)量較高、電網(wǎng)工作狀態(tài)較為穩(wěn)定等特點，而這些條件的滿足又和電力工程技術(shù)中的諧波抑制技術(shù)和無功補償技術(shù)息息相關(guān)。隨著電力工程技術(shù)的不斷發(fā)展和智能電網(wǎng)建設的不斷完善，一大批適應智能電網(wǎng)建設需求的新型裝置也大量涌現(xiàn)，比如超導無功補償裝置和薄型交流變換器等等。對于輸電工程線路較長、輸電容量較大的時候，一些國家通常采用直流電的輸電方式。而我國的此類輸電線路的發(fā)展，特別是高壓直流電的輸電線路，通常采用晶閘管變流裝置來作為送電和受電兩端的整流閥和逆變閥裝置。我國對這些新技術(shù)和新設備的采用，不僅能極大的提高的電網(wǎng)輸送的容量，還能增強在極端天氣下輸電的穩(wěn)定性、這些高技術(shù)含量的裝置能夠有效解決電力輸送過程中出現(xiàn)的電網(wǎng)突然斷電和電壓的不穩(wěn)定等現(xiàn)象，極大的提高了電網(wǎng)工作的穩(wěn)定性和供電的質(zhì)量。因此，我們在新型智能電網(wǎng)建設中應該采用這些經(jīng)過了實踐檢驗的高技術(shù)含量和高效率的電力工程技術(shù)和相關(guān)的配套裝置。

3智能電網(wǎng)建設過程中電力工程技術(shù)的具體應用

智能電網(wǎng)建設中電力工程技術(shù)的具體運用主要體現(xiàn)在電能質(zhì)量優(yōu)化、柔流輸電技術(shù)、高壓直流輸電技術(shù)和能源轉(zhuǎn)換技術(shù)四個方面。下面筆者就結(jié)合我國電力工程技術(shù)發(fā)展的趨勢和我國智能電網(wǎng)建設的實際對這四項突破性的技術(shù)作簡要的介紹：（1）電能的質(zhì)量優(yōu)化技術(shù)。電能的質(zhì)量優(yōu)化技術(shù)在智能電網(wǎng)建設中的運用主要通過在電能的質(zhì)量等級劃分和電能質(zhì)量評估體系級完備建設的基礎上對用電幾口的經(jīng)濟性能進行分析，并因此建立用戶經(jīng)濟性和技術(shù)等級兩個質(zhì)量評估體系，并在用戶需求的不斷滿足和用電市場不斷規(guī)范的基礎上促進智能電網(wǎng)建設朝著經(jīng)濟和高質(zhì)量的方向發(fā)展。具體來說，電能的質(zhì)量優(yōu)化主要包括直流有源濾波器技術(shù)、自適應靜止無功補償技術(shù)和連續(xù)調(diào)諧濾波器關(guān)鍵技術(shù)等。這些技術(shù)的采用能夠有效的提高電能運輸?shù)馁|(zhì)量，并且極大的降低電能的使用成本，具有較強的價格優(yōu)勢，在環(huán)境保護和能源可持續(xù)利用方面效果顯著，因此具有良好的發(fā)展前景和應用前景。（2）柔流輸電技術(shù)。柔流輸電技術(shù)是可以將污染小的新型清潔能源輸入電網(wǎng)的技術(shù)，它是在微電子技術(shù)、電子技術(shù)和相關(guān)通信控制技術(shù)發(fā)展的基礎上發(fā)展而來的能夠?qū)�交流輸電實現(xiàn)靈活控制的技術(shù)。因為我國的智能電網(wǎng)建設輸送的只要是超高壓的輸變電，所以需要在建設過程中將污染小的新型清潔能源加入智能電網(wǎng)，并借此實現(xiàn)能源的隔離。因此，柔流輸電技術(shù)很好的適應我國智能電網(wǎng)發(fā)展的新趨勢，把電力工程技術(shù)的發(fā)展和我國智能電網(wǎng)的建設郵寄的結(jié)合起來，從而促進智能電網(wǎng)的建設，保證智能電網(wǎng)的良性穩(wěn)定運行，極大的降低輸電過程中的電能損耗，同時智能電網(wǎng)的輸電能力也有了很大的提高。（3）高壓直流輸電技術(shù)。目前，我國輸電主要采用的是直流電的輸電方式，但是輸電的許多環(huán)節(jié)確實交流電。因此，采用高壓直流輸電技術(shù)能夠很好的實現(xiàn)輸電網(wǎng)絡整流、逆變的工作狀態(tài)的轉(zhuǎn)變。同時，在重量輕的直流輸電系統(tǒng)中采用可以關(guān)斷元件的換流器可以有效的提高輸送電流的穩(wěn)定性和可靠性，并且具有很高的性價比。更重要的是，高壓直流輸電技術(shù)還能在為遠距離孤立區(qū)域提供穩(wěn)定的供電。因此，隨著我國國民經(jīng)濟的不斷發(fā)展和祖國邊疆的開發(fā)，適應遠距離輸電的高壓直流輸電技術(shù)必將獲得越來越廣泛的運用，在更遠距離和更大容量的輸電工程中獲得廣闊的發(fā)展空間。（4）能源轉(zhuǎn)換技術(shù)。全球變暖和能源短缺的現(xiàn)實問題使得世界各國致力于開發(fā)各種新型清潔能源，也就是盡可能的降低能源的污染排放和能源的消耗量。因此，通過使用先進技術(shù)進行能源的轉(zhuǎn)換和高效利用已經(jīng)成為了現(xiàn)代低碳經(jīng)濟能源利用的核心。目前，我國著重開發(fā)大規(guī)模電廠并網(wǎng)技術(shù)。電網(wǎng)未來的發(fā)展趨勢應該是范圍大、運行可靠的光伏發(fā)電技術(shù)等。但是，我國的能源轉(zhuǎn)換技術(shù)和世界先進水平還有叫的的差距。因此，我們要加大相關(guān)的技術(shù)和資金投入，進一步研發(fā)能源轉(zhuǎn)換的核心技術(shù)。比如，智能電網(wǎng)建設中能量轉(zhuǎn)換技術(shù)的發(fā)展方向就是提高可再生能源的利用率和各種并網(wǎng)技術(shù)的效率等。

4總結(jié)

電力技術(shù)論文范文第2篇

通常情況下，電力電子得理論教學都是按照教科書的章節(jié)順序進行，難免枯燥乏味，高深難懂。電力電子學科涉及面比較廣，如果將電力電子學科理論劃分為多個部分會起到更好的效果。比如劃分為四大變換電路部分、器件與控制部分以及電力電子前沿技術(shù)等三部分進行教學，三部分既可以先后進行也可以同時穿行。

1.分析電路盡量使用多媒體。

電力電子技術(shù)的核心就是整流、逆變、斬波和交交變換四大基本電路，在電路工作過程的分析中，通常一個電路都有多個工作狀態(tài)，不同的工作狀態(tài)又分別對應著不同的電壓電流波形，也就是說電路的工作過程往往都是動態(tài)的過程，而傳統(tǒng)的書本上的文字和原理圖是無法很好地展現(xiàn)動態(tài)過程的。這時，如果采用幻燈片等多媒體形式，可以將電路工作的動態(tài)過程很好地展現(xiàn)給學生們觀看，把書本上靜態(tài)的電路以及波形圖動起來，這樣就能夠讓學生們更好地理解電力電子電路的工作過程。與此同時，結(jié)合書本上的理論，再將不同電路的特點進行總結(jié)，使同學們復習時結(jié)合著書中的理論，頭腦中聯(lián)想著多媒體演示動畫，便會在學習中事半功倍，容易記憶，提高學生的分析計算和實際解題的能力。

2.器件與控制部分應注重練習。

電力電子器件及控制部分具有覆蓋面大、定性與定量相結(jié)合的特點，學好這一部分，就必須將概念的理解與相關(guān)的計算進行練習，在習題式的教學中，不斷提高分析問題和解決問題的能力。研究生階段，各高校幾乎很少帶領(lǐng)學生做與課程相關(guān)的習題，多數(shù)學生也只有在考試的時候才有機會在試卷中解答一些問題，雖說現(xiàn)在不提倡傳統(tǒng)針對考試的題海戰(zhàn)術(shù)，但是平時適當做一些典型的練習還是有必要的，電力電子器件種類多、特點各不相同，而控制方法也有很多，甚至與自動控制原理等其他學科相關(guān)聯(lián)，在教學中適當找一些典型例題進行講解，可以讓同學們在繁雜的知識中抓住重點內(nèi)容進行突破，最終掌握這部分知識要點。

3.學生自主參與新技術(shù)教學。

電力電子技術(shù)具有發(fā)展速度快的特點，新的技術(shù)和應用領(lǐng)域不斷出現(xiàn)，加強電力電子新技術(shù)的教學可以擴展學生知識面，掌握電力電子技術(shù)發(fā)展新方向。這一部分的特點是沒有定量計算、難度不大、但對于資料的收集工作量比較大，根據(jù)這些特點，在教學中，可以將這部分安排給每個學生進行講解，在講解前每個同學查找相關(guān)資料，然后對資料進行分類總結(jié)，加入自己的理解，在講解過程中既可以使用多媒體也可使用板書的形式，講解后學生之間可以相互提出問題，相互討論，形成良好的研究氛圍。在這種學生自主教學的過程中，既提高了學生查找資料的能力，也能提高學生的概括的創(chuàng)新能力，還為研究生畢業(yè)學術(shù)論文的撰寫提供了相關(guān)的經(jīng)驗。

二、實驗教學應進行分類

電力電子技術(shù)是一個應用性很強的一門學科，在理論教學的同時一定要有相應的實驗來配合和補充，開設實驗課是對理論課的延伸和補充，更能夠突出應用型學科的特色。在實驗教學上，應分為驗證實驗、探究實驗、拓展實習三個部分進行教學。

1.驗證實驗應緊密結(jié)合課本。

驗證性實驗的特點是對已經(jīng)有的理論進行實驗驗證，與學生的理論教學緊密銜接，通過書上的理論來指導實驗的操作，同時實驗的結(jié)果又可以加深學生對于書本理論的深度理解。在理論課程之后，應當有相應的實驗課程相跟進，在實驗開始前，老師帶領(lǐng)學生對課本知識點進行回顧，確定實驗目的和實驗步驟，同學們按照實驗要求完成相應的實驗操作，并能夠運用書本上的知識來解釋實驗中的現(xiàn)象，最后通過實驗報告的形式進行總結(jié)，得出驗證性的結(jié)論。

2.鼓勵開展探究性試驗。

電力電子技術(shù)是一門正在快速發(fā)展的學科，在實驗教學中，應當鼓勵學生進行自主探究，通過對已有知識的學習讓學生們充分發(fā)揮想象力，制作一些相關(guān)的小制作、小發(fā)明，在探究性試驗的過程中培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。學生根據(jù)自己掌握的知識，結(jié)合當今電力電子發(fā)展的前沿技術(shù)，加上自己的想象力和創(chuàng)造力，獨立設計出屬于自己的電子作品，而在探究的過程中難免會遇到一些問題，這時老師應進行適當指導，給出一些方案，讓學生自主解決實際問題。平時盡可能地開放實驗室，使學生增加動手操作機會。此外還應當鼓勵學生參加“挑戰(zhàn)杯”等科技比賽，增加在創(chuàng)新方面的交流合作，從而學會更多解決問題的新方法。

3.拓展實習應突出實際應用。

在傳統(tǒng)的教學環(huán)節(jié)之外，對于電力電子技術(shù)這種應用型很強的學科，應適當組織學生到某個單位進行參觀學習。學習的目的是為了應用，當今電力電子技術(shù)已經(jīng)應用在了許多領(lǐng)域之中，在實驗教學中可以聯(lián)系某個具體單位進行參觀，在實際的生產(chǎn)過程中，讓學生們更加具體地了解電力電子技術(shù)的應用。除了參觀之外，也可由老師或者學生找一些與電力電子技術(shù)應用相關(guān)的視頻資料，分享給大家進行觀看，也可以起到非常好的效果。實習結(jié)束之后，學生以報告的形式寫出自己學到了什么或者是心得體會。這樣，理論聯(lián)系實際，對于理工科的教學是有很大幫助的。

三、總結(jié)

電力技術(shù)論文范文第3篇

1.1通過課程改革，提高教師教學水平與科研能力新型元器件、電路拓撲和控制技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，使電力電子技術(shù)課程的內(nèi)容更新較快。通過課程教學改革，激勵教師及時更新知識儲備，做好新知識、新技術(shù)的學習與傳授，使課堂教學更能體現(xiàn)時代性，并使教師自覺提高自己的教學水平。同時，依托我校已建成的電力電子實驗室，鼓勵教師開發(fā)適用于各層次、滿足不同專業(yè)側(cè)重點的實驗和實踐環(huán)節(jié)，使教師通過指導學生課程設計、畢業(yè)設計，并結(jié)合企業(yè)項目需求，開發(fā)出多項科研教研項目，使教師科研能力得到提高。

1.2為課程群建設、產(chǎn)學研相結(jié)合的進一步探索研究奠定基礎電力電子技術(shù)已逐步發(fā)展成為一門由現(xiàn)代控制理論、材料科學、電機工程、微電子技術(shù)多學科相互滲透的綜合性技術(shù)學科。通過課程改革，為電力電子技術(shù)精品課程建設、課程群建設奠定良好基礎。此外，通過課程改革，探索適用于我校的電類專業(yè)卓越工程師特色培養(yǎng)模式，并促進教科研和企業(yè)項目合作與承接等工作的深入開展。

2教學改革方案的實施與主要特色

為努力改變該課程原有的難教難學的狀況，教學改革方案從以下幾個方面實施：

2.1重新編排教學內(nèi)容，突出課程實用性和趣味性改變傳統(tǒng)教學中對四大變流電路孤立、單一的學習模式，引入生活中常見電路以及電子小制作的實例，通過一系列具體電路系統(tǒng)設計過程的演示，將《模擬電路》、《電機與電氣》等前期專業(yè)課程的知識與《電力電子技術(shù)》所學理論知識相聯(lián)系，展現(xiàn)課程強弱電結(jié)合、多學科融合的特點。并且，在保證理論基礎扎實前提下，增加日常電路分析和設計實踐環(huán)節(jié)在整個教學過程中所占比重，以實例激發(fā)學生自主學習興趣，以興趣帶動能力培養(yǎng)，在這一過程中培養(yǎng)學生的讀圖、分析、畫圖、簡單電源電路設計等能力，實現(xiàn)理論與應用相輔相成、有機結(jié)合，最終提升學生工程應用方面的綜合素質(zhì)。

2.2采用引導型教學方式，注重教學過程中的互動性和學生分析解決問題能力的培養(yǎng)授課過程中注意開展互動，通過采用提出啟發(fā)性問題—共同討論—獲得結(jié)論—實驗驗證的方法，在教師“教”與學生“學”的過程中不斷發(fā)現(xiàn)問題和新的突破點，將學生被動接受知識的過程轉(zhuǎn)化為其不斷解決問題的過程，使學生主動學習、開放思維，并在此過程中加深相關(guān)理論的理解，訓練其分析和解決問題的能力。

2.3充分發(fā)揮多媒體教學優(yōu)勢，改變理論教學抽象、刻板的現(xiàn)狀電力電子技術(shù)重視對電路波形的分析。課程原有的單一的板書或簡單PPT課件加板書的傳統(tǒng)授課形式課堂信息量較少，不夠直觀，不能解決學生缺乏學習興趣，接收效果較差等問題。利用PowerPoint、Flash、視頻等多媒體手段，不僅能使波形分析更為直觀，還能方便地展示電路在不同條件下的工作狀態(tài)，以及課程內(nèi)容在實際生產(chǎn)中的應用。既可使教學內(nèi)容更加豐富，還使分析過程不再枯燥抽象，分析結(jié)果生動醒目，便于學生理解。

2.4以實際系統(tǒng)分析為手段，提高學生知識融會貫通的能力改變對變流技術(shù)中各典型電路孤立的講解，通過帶領(lǐng)學生進行典型的電力電子系統(tǒng)分析，結(jié)合系統(tǒng)供電、控制等模塊電路結(jié)構(gòu)、原理的介紹，體現(xiàn)該門課程電力、電子和控制學科間的交叉性，使學生學會將與課程相關(guān)的專業(yè)課內(nèi)容靈活運用于電路分析和設計應用中，提高他們對所學知識的融會貫通能力。

2.5引入專業(yè)常用仿真軟件，激發(fā)學生學習興趣，培養(yǎng)基本專業(yè)技能專業(yè)仿真軟件在現(xiàn)代工業(yè)設計及應用中的作用越來越顯著，掌握一至兩種仿真軟件工具將成為工科學生應具備的基本素質(zhì)之一。同時，在教學過程中，利用仿真軟件對電路工作情況進行仿真，可以使分析過程更為直觀，有利于激發(fā)學生學習興趣。目前，電力電子仿真軟件主要有Matlab、Pspice、SIMetrix/SIMPLIS和Saber等，其中Pspice和Matlab在開關(guān)電源開發(fā)應用中具有重要作用，被相關(guān)企業(yè)廣泛運用[4]。在教學改革中，通過在課堂教學和實驗環(huán)節(jié)中引入建模的基本原理與過程，既能使課堂教學和實驗更加生動直觀與安全，還能引導學生學習軟件的應用，使他們具備基礎建模能力，有助于滿足企業(yè)對于學生基本專業(yè)技能的要求。

2.6開發(fā)一批設計性、綜合性研究實驗，培養(yǎng)學生的應用、創(chuàng)新能力利用學校電力電子實驗室和軟件仿真的資源，結(jié)合當前熱門課題和企業(yè)需求，開發(fā)一些設計性、綜合性較強的實驗，或通過課程設計、畢業(yè)設計的方式指導帶領(lǐng)學生進行研究設計。實驗的開發(fā)以培養(yǎng)學生應用創(chuàng)新能力為主要目的，既有助于學生鞏固所學知識，提高知識綜合運用能力，又可為電子設計大賽等專業(yè)比賽人才選拔奠定基礎。

2.7以課程改革為契機，積極拓展校企合作途徑，開發(fā)產(chǎn)學研項目，提升教師科研水平在課程改革中，積極尋求校企合作的新途徑，深化校企合作的內(nèi)容，將企業(yè)實際項目作為教學的實踐、提升環(huán)節(jié)，依托學校的實驗實訓中心，以教師為主導，學生進行設計、驗證配合，不僅可以極大地激發(fā)學生學習和實踐的興趣，同時也有利于教師自身科研水平的提高。

3結(jié)語

電力技術(shù)論文范文第4篇

1仿真模型構(gòu)建

起動Matlab軟件，打開Simulink仿真模塊，通過拖拽元件構(gòu)建單相橋式全控整流電路電阻性負載和電感性負載仿真模型。仿真電路中主要的元件的提取路徑如下所示。

2單相橋式全控整流電路電阻性負載觸發(fā)角度為450仿真

利用3.1中描述的元件的提取，根據(jù)單相橋式全控整流電路電阻性負載原理圖，對所選擇的仿真元件進行連線，仿真模型如圖1所示。模塊參數(shù)設置分別針對電源、觸發(fā)脈沖、負載電阻進行設置。電源電壓為100V，50HZ交流電；VT1、VT4觸發(fā)脈沖設定為幅值為10、周期為0.02S、延時時間為0.0025S；VT2、VT3觸發(fā)脈沖設定為幅值為10、周期為0.02S、延時時間為0.0125S；電阻R=2、H=0、F=inf；晶閘管為默認值設定。開始時間設置為0，終止時間設置為0.05，算法設置為ode23tb。參數(shù)設定完畢后進行仿真，仿真波形如圖2所示。

3單相橋式全控整流電路電感性負載觸發(fā)角度為45̊仿真

模塊參數(shù)設置分別針對電源、觸發(fā)脈沖、負載電阻進行設置。電源電壓為100V，50HZ交流電；VT1、VT4觸發(fā)脈沖設定為幅值為10、周期為0.02S、延時時間為0.0025S；VT2、VT3觸發(fā)脈沖設定為幅值為10、周期為0.02S、延時時間為0.0125S；電阻R=2、H=0.1、F=inf；晶閘管為默認值設定。開始時間設置為0，終止時間設置為0.05，算法設置為ode23tb。電感性負載不帶續(xù)流二極管和帶續(xù)流二極管仿真模型和仿真波形如圖3、4所示。

4結(jié)論

電力技術(shù)論文范文第5篇

【論文摘要】:電能高效潔凈地生產(chǎn)、傳輸、儲存、分配和使用的技術(shù)將成為電力技術(shù)的重點領(lǐng)域。

“電力技術(shù)是通向可持續(xù)發(fā)展的橋梁”，這個論斷已經(jīng)逐漸成為人們的共識。研究表明，為了實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，應盡可能把一次能源轉(zhuǎn)換為電能使用，提高電力在終端能源中的比例。因為，在保證相同的能源服務水平的前提下,使用電力這種優(yōu)質(zhì)能源最清潔、方便，易于控制、效率最高。如果能將大量分散燃用的化石燃料都高效潔凈地轉(zhuǎn)換為電力使用，人們賴以生存的環(huán)境和生活質(zhì)量就會大大改善。因此，電能高效潔凈地生產(chǎn)、傳輸、儲存、分配和使用的技術(shù)將成為電力技術(shù)的重點領(lǐng)域。以下將對若干電力前沿技術(shù)的現(xiàn)狀和未來發(fā)展前景進行簡單評述。

1.分布式電源

當今的分布式電源主要是指用液體或氣體燃料的內(nèi)燃機(IC)、微型燃氣輪機（Micro�瞭ur_bines）和各種工程用的燃料電池（FuelCell）。因其具有良好的環(huán)保性能，分布式電源與“小機組”已不是同一概念。

1.1微型燃氣輪機

微型燃氣輪機（MicroTurbine）,是功率為幾千瓦至幾十千瓦，轉(zhuǎn)速為96000r/min，以天然氣、甲烷、汽油、柴油為燃料的超小型燃氣輪機，工作溫度500℃，其發(fā)電效率可達30%。目前國外已進入示范階段。其技術(shù)關(guān)鍵是高速軸承、高溫材料、部件加工等�？梢姡�電工技術(shù)的突破常常取決于材料科學的進步。

1.2燃料電池

燃料電池是直接把燃料的化學能轉(zhuǎn)換為電能的裝置。它是一種很有發(fā)展前途的潔凈和高效的發(fā)電方式，被稱為21世紀的分布式電源。

1.2.1燃料電池的工作原理

燃料電池的工作原理頗似電解水的逆過程。氫基燃料送入燃料電池的陽極(電源的負極)轉(zhuǎn)變?yōu)闅潆x子，空氣中的氧氣送入燃料電池的陰極(電源的正極)，負氧離子通過2極間離子導電的電解質(zhì)到達陽極與氫離子結(jié)合成水，外電路則形成電流。

通常，完整的燃料電池發(fā)電系統(tǒng)由電池堆、燃料供給系統(tǒng)、空氣供給系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、電力電子換流器、保護與控制及儀表系統(tǒng)組成。其中，電池堆是核心。低溫燃料電池還應配備燃料改質(zhì)器（又稱為燃料重整器）。高溫燃料電池具有內(nèi)重整功能，無須配備重整器。磷酸型燃料電池（PAFC）是目前技術(shù)成熟、已商業(yè)化的燃料電池�，F(xiàn)在已能生產(chǎn)大容量加壓型11MW的設備及便攜式250kW等各種設備。第2代燃料電池的溶融碳酸鹽電池（MCFC），工作在高溫（600～700℃）下，重整反應可以在內(nèi)部進行，可用于規(guī)模發(fā)電，現(xiàn)在正在進行兆瓦級的驗證試驗。固體電解質(zhì)燃料電池（SOFC）被稱為第3代燃料電池。由于電解質(zhì)是氧化鋯等固體電解質(zhì)，未來可用于煤基燃料發(fā)電。質(zhì)子交換膜燃料電池是最有希望的電動車電源。

1.2.2性能和特點

燃料電池有以下優(yōu)點：（1）有很高的效率，以氫為燃料的燃料電池，理論發(fā)電效率可達100%。熔融碳酸鹽燃料電池，實際效率可達58.4%。通過熱電聯(lián)產(chǎn)或聯(lián)合循環(huán)綜合利用熱能，燃料電池的綜合熱效率可望達到80%以上。燃料電池發(fā)電效率與規(guī)�；�本無關(guān)，小型設備也能得到高效率。（2）處于熱備用狀態(tài)，燃料電池跟隨負荷變化的能力非常強，可以在1s內(nèi)跟隨50%的負荷變化。(3)噪音低；可以實現(xiàn)實際上的零排放；省水。（4）安裝周期短，安裝位置靈活，可省去新建輸配電系統(tǒng)。

目前燃料電池大規(guī)模應用的障礙是造價高，在經(jīng)濟性上要與常規(guī)發(fā)電方式競爭尚需時日。

1.2.3技術(shù)關(guān)鍵和研究課題

燃料電池的技術(shù)關(guān)鍵涉及電池性能、壽命、大型化、價格等與商業(yè)化有關(guān)的項目，主要涉及新的電解質(zhì)材料和催化劑。熔融碳酸鹽電池（MCFC）在高溫條件下液體電解質(zhì)的損失和腐蝕滲漏降低了電池的壽命，使MCFC的大型化及實用化受到限制。需要解決電池構(gòu)成材料的腐蝕；電極細孔構(gòu)造變化使電池性能下降等問題。固體氧化物燃料電池（SOFC）使用固體電解質(zhì)且工作溫度很高,對構(gòu)成材料及其加工有特殊要求。為了得到高溫下化學性穩(wěn)定和致密性（不通過氣體）的電解質(zhì)，在氧化鋯中加入Y2O3生成釔穩(wěn)定氧化鋯。為了降低工作溫度，應盡可能減少電解質(zhì)薄膜厚度。通常采用熔射法、燒結(jié)法和電化學蒸發(fā)涂層法制備電解質(zhì)薄膜。實用的電解質(zhì)膜的厚度為0.03～0.05mm。比較先進的已達到0.01mm。這樣薄的電解質(zhì)陶瓷材料除應當有足夠的機械強度外，必須具有高度的氣體致密性，否則將喪失燃料電池的性能。燃料極使用鎳鋯等耐熱金屬陶瓷，鎳還用作燃料重整的催化劑，空氣極在運行中處在高溫氧化中，難以使用一般金屬。鉑的穩(wěn)定性好，但費用昂貴，需要尋找替代材料，可用電子導電陶瓷。為了降低工作溫度，另外一個重要的研究方向是尋找低溫的質(zhì)子導電的電解質(zhì)。工作溫度倘若能降低到700℃以下，SOFC的造價就可以大幅度降低。

2.大功率電力電子技術(shù)的應用硅片引起的“第二次革命

2.1大功率電力電子器件的重大進展

電力電子學（PowerElectronics）的應用已經(jīng)有多年的歷史。電力電子學器件用于電力拖動、變頻調(diào)速、大功率換流已經(jīng)是比較成熟的技術(shù)。大功率電子器件（HighPowerElectronics）的快速發(fā)展也引起了電力系統(tǒng)的重大變革，通常稱為硅片引起的第二次革命。

近年來，大功率電子器件已經(jīng)廣泛應用于電力的一次系統(tǒng)�？煽毓瑁ňчl管）用于高壓直流輸電已經(jīng)有很長的歷史。大功率電子器件應用于靈活的交流輸電（FACTS）、定質(zhì)電力技術(shù)（CustomPower）以及新一代直流輸電技術(shù)則是近10年的事。新的大功率電力電子器件的研究開發(fā)和應用，將成為電力研究前沿。

2.2靈活交流輸電技術(shù)(FACTS)

靈活交流輸電技術(shù)是指電力電子技術(shù)與現(xiàn)代控制技術(shù)結(jié)合以實現(xiàn)對電力系統(tǒng)電壓、參數(shù)(如線路阻抗)、相位角、功率潮流的連續(xù)調(diào)節(jié)控制，從而大幅度提高輸電線路輸送能力和提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定水平，降低輸電損耗。超級秘書網(wǎng)

傳統(tǒng)的調(diào)節(jié)電力潮流的措施，如機械控制的移相器、帶負荷調(diào)變壓器抽頭、開關(guān)投切電容和電感、固定串聯(lián)補償裝置等，只能實現(xiàn)部分穩(wěn)態(tài)潮流的調(diào)節(jié)功能，而且，由于機械開關(guān)動作時間長、響應慢，無法適應在暫態(tài)過程中快速靈活連續(xù)調(diào)節(jié)電力潮流、阻尼系統(tǒng)振蕩的要求。因此，電網(wǎng)發(fā)展的需求促進了靈活交流輸電這項新技術(shù)的發(fā)展和應用。