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電力電子技術(shù)的發(fā)展史范文第1篇

關(guān)鍵詞：電力；配電；自動(dòng)化；系統(tǒng)；技術(shù)

前言：

相比普通的配電系統(tǒng)，配電自動(dòng)化系統(tǒng)在控制、管理以及運(yùn)行方面都有巨大的優(yōu)勢，能夠更好地應(yīng)對(duì)負(fù)荷增加、電力網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜化以及節(jié)能減排等因素帶來的挑戰(zhàn)，以實(shí)現(xiàn)配電持續(xù)低耗、高效、可靠運(yùn)行。在實(shí)現(xiàn)的可能性方面，通信技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、現(xiàn)代電子技術(shù)，以及自動(dòng)控制技術(shù)的飛速發(fā)展，為配電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化提供了技術(shù)支持。所以，配電自動(dòng)化是一項(xiàng)綜合運(yùn)用各項(xiàng)技術(shù)的復(fù)雜科學(xué)。

一、自動(dòng)化技術(shù)的工作原理

1.配電自動(dòng)化是城市電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)的重要內(nèi)容， 內(nèi)容包括配電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視（SC AD A 系統(tǒng)）、配電地理信息系統(tǒng)（GIS）和需求側(cè)管理（D SM）幾個(gè)部分，配電自動(dòng)化是在不斷的發(fā)展中逐步完善的， 配電自動(dòng)化的內(nèi)容包括配電線路自動(dòng)化、用戶自動(dòng)化、變電自動(dòng)化和配電自動(dòng)化，在工作中，變電自動(dòng)化和配電自動(dòng)化化應(yīng)用廣泛，涉及范圍廣。配電自動(dòng)化由主站軟件系統(tǒng)， 通信系統(tǒng)與設(shè)備線路自動(dòng)化開關(guān)組成，配電自動(dòng)化是一項(xiàng)集計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)據(jù)傳輸、控制技術(shù)、現(xiàn)代化設(shè)備及管理于一體的綜合信息管理系統(tǒng)， 其目的是提高供電可靠性，改進(jìn)電能質(zhì)量，向用戶提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)，降低運(yùn)行費(fèi)用，減輕運(yùn)行人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。配電自動(dòng)化系統(tǒng)是利用現(xiàn)代電子技術(shù)、通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)， 將配電網(wǎng)實(shí)時(shí)信息、離線信息、用戶信息、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)、地理信息進(jìn)行集成， 所構(gòu)成完整的系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)了配電系統(tǒng)正常運(yùn)行及事故情況下的監(jiān)測、保護(hù)、控制和配電管理， 是實(shí)時(shí)的配電自動(dòng)化與配電管理系統(tǒng)集成為一體的系統(tǒng)。配電自動(dòng)化系統(tǒng)（DAS）是一種可以使配電企業(yè)在遠(yuǎn)方以實(shí)時(shí)方式監(jiān)控、協(xié)調(diào)和操作配電設(shè)備的自動(dòng)化系統(tǒng)。配電自動(dòng)化技術(shù)的通信系統(tǒng)包括傳送、接收和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)都很復(fù)雜，設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮維護(hù)的方便性， 要對(duì)工作人員有足夠的培訓(xùn)過程。

二、配電自動(dòng)化技術(shù)的主要功能

配電自動(dòng)化最主要的功能可以概括為利用自動(dòng)化技術(shù)綜合全面管理配電系統(tǒng)，改善普通的配電系統(tǒng)的不足之處，完善普通配電結(jié)構(gòu)的功能，使整個(gè)電力系統(tǒng)更好地運(yùn)行，為用戶可靠供電。配電自動(dòng)化功能很多，主要是采集數(shù)據(jù)并進(jìn)行控制，監(jiān)控配電系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)配電系統(tǒng)中存在的問題，管理好配電設(shè)備，維護(hù)好設(shè)備安全，根據(jù)檢測數(shù)據(jù)的結(jié)果，做好檢修管理，停電管理，負(fù)荷管理，通過對(duì)自動(dòng)化設(shè)備的建設(shè)，完善計(jì)量計(jì)費(fèi)功能，將數(shù)據(jù)上傳網(wǎng)絡(luò)，并在網(wǎng)絡(luò)分析，使配電系統(tǒng)的工作管理，網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)，營業(yè)管理及相關(guān)系統(tǒng)通信的功能完成更加簡便可行。以上所有這些功能完成所需要的信息很多，包括配電系統(tǒng)中配電網(wǎng)的運(yùn)行實(shí)時(shí)信息、各種設(shè)備的各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)、備品備件、用戶信息等各類信息。配電自動(dòng)化系統(tǒng)可以是集中式，模塊化式的系統(tǒng)，建立一個(gè)配電管理自動(dòng)化主站，實(shí)行對(duì)整個(gè)配電網(wǎng)的各種設(shè)備各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，并和配電線路自動(dòng)化、用戶自動(dòng)化、變電站自動(dòng)化集成為一個(gè)系統(tǒng)，這樣的系統(tǒng)就是配電管理系統(tǒng)。

三、自動(dòng)化技術(shù)在電力配電中的應(yīng)用

（一）在我國，配電自動(dòng)化技術(shù)與其他項(xiàng)目比較，配電自動(dòng)化技術(shù)直接面向于用戶，對(duì)供電質(zhì)量有著決定性的影響，在損耗、投資的合理情況下，運(yùn)營成本遠(yuǎn)大于輸電網(wǎng)。配電網(wǎng)實(shí)時(shí)運(yùn)行監(jiān)控自動(dòng)化， 一般可稱為配網(wǎng)自動(dòng)化。配電網(wǎng)的作用包括幾個(gè)方面：

1.提高供電可靠性。提高供電可靠性的關(guān)鍵就是90%以上停電事件是中低壓配電網(wǎng)，要進(jìn)行可視化管理。及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題， 解決問題， 避免事故發(fā)生， 而且要快速故障隔離、復(fù)電，減少停電時(shí)間，要利用科學(xué)技術(shù)快速故障定位，縮短故障修復(fù)時(shí)間。

2.提高電壓質(zhì)量。提高電壓質(zhì)量與用戶滿意度息息相關(guān)，質(zhì)量提高了，用戶將會(huì)很滿意，所以要進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，還要定期檢測電路間的問題，避免短路，斷路。

3.提高容量利用率?？梢允褂霉饫w傳導(dǎo)，提高傳輸速率，解決傳輸速率低的問題。

4.降低損耗。配電自動(dòng)化是高要求，高成本的一些技術(shù)，所以要降

低損耗，提高利用率。

5.提高管理效率。管理對(duì)于我們國家來說，首先嚴(yán)格要求工作人員，才能提高管理效率。所以我們要綜合考慮， 實(shí)現(xiàn)全面的實(shí)施配電自動(dòng)化。

四、配電自動(dòng)發(fā)展趨勢

1.對(duì)數(shù)據(jù)信息的管理。在配電自動(dòng)化管理中信息管理是最基本的功能，其主要目的是對(duì)配電過程中不斷對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、分析及儲(chǔ)存。信息系統(tǒng)本身是一個(gè)巨大的數(shù)據(jù)庫，而系統(tǒng)以及工作人員能夠脫離時(shí)間和空間的限制，隨時(shí)對(duì)信息變化進(jìn)行修改、檢測以及整理。系統(tǒng)本身又需要實(shí)時(shí)更新，對(duì)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性很好，工作人員和自動(dòng)化系統(tǒng)能夠根據(jù)最新的信息作出相對(duì)準(zhǔn)確的判斷，減少誤差和可能出現(xiàn)的問題。省時(shí)省力，提高了工作效率。

2.安全保障。在配電自動(dòng)化管理當(dāng)中，系統(tǒng)可以根據(jù)實(shí)際使用情況對(duì)線路進(jìn)行合理的分配減少由于使用壓力過大造成的短路。建立配電自動(dòng)化系統(tǒng)的時(shí)候，會(huì)建立多條饋電線路，從而保證使用線路的安全性。因此在系統(tǒng)檢測出線路故障的同時(shí)，會(huì)開辟其他饋電線路分擔(dān)故障線路的壓力，從而保證用戶使用的安全性，使其不受影響得到保障。

3.提高對(duì)電網(wǎng)改造的改善更新力度。根據(jù)配電自動(dòng)化系統(tǒng)的需求，對(duì)各電網(wǎng)的改造應(yīng)該加大力度，保證電網(wǎng)可以效率高，安全性高的供電質(zhì)量。而配電自動(dòng)化系統(tǒng)的最大優(yōu)點(diǎn)就是可以避免故障的發(fā)展以及處理問題的快速反映，因此應(yīng)著力改造電網(wǎng)的互通能力，饋電線路的建設(shè)，這樣才能實(shí)現(xiàn)配電自動(dòng)化系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用效率，降低問題所帶來的損失。

五、配電自動(dòng)化系統(tǒng)的未來發(fā)展方向

科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新與發(fā)展，推動(dòng)配電自動(dòng)化技術(shù)內(nèi)容不斷改變創(chuàng)新，目前，配電系統(tǒng)融入了線路載波通信技術(shù)、用戶電力技術(shù)以及智能分布體系，線路載波通信技術(shù)解決了光纖通訊在低壓配電網(wǎng)終端的局限性，實(shí)現(xiàn)了電價(jià)實(shí)時(shí)以及電表遠(yuǎn)程讀取，降低了人力資源，提高在客戶用電信息收集方面的能力；用戶電力技術(shù)能夠減少諧波畸變、電壓不對(duì)稱及供電不穩(wěn)定的問題，應(yīng)用先進(jìn)電力技術(shù)通訊控制手段提高了電能質(zhì)量及其可靠性；智能分布能夠協(xié)調(diào)配電站服務(wù)器，對(duì)全網(wǎng)的配電信息進(jìn)行智能分配規(guī)范與優(yōu)化。配電自動(dòng)化系統(tǒng)未來發(fā)展方向必然包含全部配電控制信息，在保證供電質(zhì)量的情況下，能夠挖掘配電網(wǎng)的最大潛力，最終實(shí)現(xiàn)配電自動(dòng)化、智能化。

六、結(jié)語

隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)和人民生活對(duì)電力的依賴程度越來越高， 導(dǎo)致配電自動(dòng)化發(fā)展很快，使自動(dòng)化深入到配電系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)，也是城市的生命項(xiàng)目。因?yàn)榕潆娮詣?dòng)化在我們生活中不可缺少了， 所以要增加我國綜合國力， 保護(hù)好電網(wǎng)， 不與客戶產(chǎn)生矛盾， 不產(chǎn)生斷電現(xiàn)象， 采用了現(xiàn)代的遠(yuǎn)程監(jiān)控， 有效提高供電可靠性和改善電能質(zhì)量。因?yàn)榕潆娮詣?dòng)化是一個(gè)非常復(fù)雜的系統(tǒng)性工程， 需要各個(gè)方面的投資和各個(gè)方面條件的完善，因此，配電自動(dòng)化的先進(jìn)技術(shù)、功能并且借鑒于國外自動(dòng)化技術(shù)的實(shí)用方面都是靠大家共同努力的目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

電力電子技術(shù)的發(fā)展史范文第2篇

1 電力系統(tǒng)配電網(wǎng)自動(dòng)化簡介

電力系統(tǒng)配電網(wǎng)在整個(gè)電子系統(tǒng)中處于末端環(huán)節(jié)與用戶連接的那一部分網(wǎng)線，正如人的神經(jīng)末梢一樣，配電網(wǎng)上有較多的設(shè)備、線路錯(cuò)綜復(fù)雜，連于終端用戶，電壓等級(jí)低。配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)就是結(jié)合信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)，由系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一管理，控制系統(tǒng)中的電力設(shè)備，使其在最優(yōu)模式下工作，即能充分滿足客戶的需求，又能取得最大的經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)在自動(dòng)監(jiān)測電力設(shè)備，在出現(xiàn)故障時(shí)能夠即時(shí)合理進(jìn)行配制，并報(bào)警。當(dāng)前，世界各發(fā)達(dá)國家電力系統(tǒng)輸電網(wǎng)都已經(jīng)達(dá)到較高水平的自動(dòng)化程度，我國電力工作者也逐漸重視電力系統(tǒng)的動(dòng)動(dòng)化控制程度，當(dāng)前電力系統(tǒng)配電網(wǎng)自動(dòng)化程度正在逐步提高。

2 電力系統(tǒng)配電網(wǎng)自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)技術(shù)

配電網(wǎng)自動(dòng)化是以實(shí)時(shí)方式就地或遠(yuǎn)方對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)收集、控制、調(diào)節(jié)和事故處理的技術(shù)，其目的在于保證配電網(wǎng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，保證電壓質(zhì)量，降低電能損耗、快速處理、提高供電可靠性。配電網(wǎng)自動(dòng)化應(yīng)具備以下功能：

1.通過實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)測每條線路上的負(fù)荷運(yùn)行情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)不安全因素，消除事故隱患，使配電網(wǎng)安全運(yùn)行；

2.通過系統(tǒng)監(jiān)測功能及時(shí)發(fā)現(xiàn)用戶計(jì)量表故障，防止竊電，避免用電量損失；

3.具備可靠的、高速率的通訊；

4.具備完善的、能識(shí)別故障電流的、滿足室外惡劣環(huán)境的故障控制器FDR，以及實(shí)現(xiàn)斷路器遠(yuǎn)方操作的RTU；

5.能通過系統(tǒng)監(jiān)測功能及時(shí)計(jì)算線路線損，使線路能在最佳的經(jīng)濟(jì)狀態(tài)下運(yùn)行；

6.系統(tǒng)的電量控制和功率控制可促進(jìn)電費(fèi)回收；

7.配電網(wǎng)自動(dòng)化的主站系統(tǒng)應(yīng)具有擴(kuò)充性和開放性功能，主站軟件功能完善，硬件上有足夠的處理速度。

2.1 面向?qū)ο虻脑O(shè)計(jì)技術(shù)

配電網(wǎng)是按照變電站、饋線、開關(guān)或者變壓器以及負(fù)荷分層分布。一個(gè)區(qū)域當(dāng)中包括各個(gè)饋線子網(wǎng)，每個(gè)饋線子網(wǎng)即一個(gè)變電站，每個(gè)饋線子網(wǎng)又包括各個(gè)節(jié)點(diǎn)。每個(gè)節(jié)點(diǎn)歸屬于一個(gè)管理節(jié)點(diǎn)，并由聯(lián)絡(luò)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)絡(luò)管理。通常各個(gè)變電站之間的節(jié)點(diǎn)是不能進(jìn)行通信的，因?yàn)橹挥袣w屬于同一饋線子網(wǎng)上的節(jié)點(diǎn)才有通信的必要。但是當(dāng)遇到特殊情況時(shí)，如網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)時(shí)，節(jié)點(diǎn)需要溝通其當(dāng)饋線子網(wǎng)中的節(jié)點(diǎn)時(shí)，就需要通知聯(lián)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，當(dāng)、當(dāng)聯(lián)絡(luò)節(jié)點(diǎn)允許其通信時(shí)，不同變電站的節(jié)點(diǎn)才可以進(jìn)行通信。網(wǎng)絡(luò)管理節(jié)點(diǎn)在饋線子網(wǎng)上的第一個(gè)子站，該節(jié)點(diǎn)記錄著饋線子網(wǎng)上子節(jié)點(diǎn)的信息，此種設(shè)計(jì)是面向?qū)ο虻脑O(shè)計(jì)技術(shù)，有利于網(wǎng)絡(luò)的不斷擴(kuò)展。

2.2 節(jié)點(diǎn)全網(wǎng)漫游技術(shù)

理論上全網(wǎng)中的每一節(jié)點(diǎn)都有可能與網(wǎng)中其它節(jié)點(diǎn)通信。在自動(dòng)配電系統(tǒng)當(dāng)中，每一節(jié)點(diǎn)都對(duì)應(yīng)著其所在饋線中的一個(gè)管理節(jié)點(diǎn)，與管理節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信。如果某一節(jié)點(diǎn)A不能夠與其管理節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信，則網(wǎng)絡(luò)會(huì)自動(dòng)自檢節(jié)點(diǎn)，此時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)為丟失狀態(tài)。系統(tǒng)會(huì)改變中繼，由管理節(jié)點(diǎn)去搜索該節(jié)點(diǎn)。當(dāng)管理節(jié)點(diǎn)也不能搜索到該節(jié)點(diǎn)時(shí)，會(huì)報(bào)告給饋線子網(wǎng)的聯(lián)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，即完成漫游申請。此漫游申請經(jīng)將匯報(bào)給側(cè)變電站的通信息管理節(jié)點(diǎn)，由此管理節(jié)點(diǎn)對(duì)漫游的新節(jié)點(diǎn)進(jìn)行重新注冊。注冊成功后會(huì)發(fā)通知給配調(diào)中心，由配調(diào)中心通知相關(guān)變電站，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)的全網(wǎng)漫游。

2.3 自動(dòng)設(shè)置中繼技術(shù)

在軟件設(shè)計(jì)當(dāng)中對(duì)NDLC中繼節(jié)點(diǎn)設(shè)置了轉(zhuǎn)發(fā)、接收信息的功能模塊，使其即能夠成為一般結(jié)點(diǎn)，又能夠?qū)崿F(xiàn)信息的轉(zhuǎn)發(fā)與接收功能。設(shè)計(jì)中對(duì)于NDLC中繼節(jié)點(diǎn)采用了數(shù)字信號(hào)，信號(hào)可以在網(wǎng)絡(luò)中不失真?zhèn)鬏?，并且由于傳輸?shù)男畔⑿?、頻率低，因此對(duì)于網(wǎng)上通信不會(huì)造成太大壓力。整個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中任意兩個(gè)相臨節(jié)點(diǎn)間若能實(shí)現(xiàn)通信，則整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的任節(jié)點(diǎn)都可以相互通信。通過自動(dòng)設(shè)置中繼技術(shù)，在滿足這一條件的基礎(chǔ)上可以解決通信距離問題。

3 未來技術(shù)發(fā)展

未來，電力系統(tǒng)配電網(wǎng)自動(dòng)化將有以下幾種發(fā)展趨勢。

首先是逐漸提高電能的質(zhì)量。當(dāng)前，在工業(yè)生產(chǎn)中大量大功率的電子設(shè)備數(shù)據(jù)增多，隨之而來的是對(duì)電能質(zhì)量要求的不斷提高。當(dāng)前，很多電力工作者都在探索提高電能質(zhì)量的新課題。DSP對(duì)于提高電能質(zhì)量起到了重要的作用。通過高速數(shù)字信號(hào)處理器可以使系統(tǒng)提高其可靠性與靈活性。同時(shí)可以通過算法的改進(jìn)，達(dá)到提高電能質(zhì)量的目標(biāo)。

第二，實(shí)施配電網(wǎng)系統(tǒng)保護(hù)。饋線自動(dòng)化把通信作為基礎(chǔ)，實(shí)施配電網(wǎng)全局性的數(shù)據(jù)控制及采集，進(jìn)而使配電高級(jí)應(yīng)用?DPAS與配電SCADA得以實(shí)現(xiàn)；還把地理信息系統(tǒng)?DGIS作為平臺(tái)，確保了配電網(wǎng)的設(shè)備管理的實(shí)現(xiàn)；同時(shí)PAS、SCADA與GIS的一體化就促進(jìn)配電網(wǎng)自動(dòng)化成為配電網(wǎng)管理與配電監(jiān)控及保護(hù)的全方位自動(dòng)化運(yùn)行管理系統(tǒng)，此方案已經(jīng)成為當(dāng)前配電網(wǎng)自動(dòng)化的主要方案。

第三，分布式小電流接地保護(hù)方案。未來，完全分布的FTU將會(huì)在探索小電流接地保護(hù)方案發(fā)面綻露頭角。完全分布的FTU具有很高準(zhǔn)確度、較大的承載量，運(yùn)用此技術(shù)可以很容易獲得配電網(wǎng)的整個(gè)電流負(fù)序分量分布狀況，能夠運(yùn)用負(fù)序電流的突變量與小波分析技術(shù)，以使識(shí)別的可靠性及靈敏度有效提高。此種基于配電自動(dòng)化的小電流接地保護(hù)方案有著優(yōu)越的性能，其具有喜人的發(fā)展前景。

電力電子技術(shù)的發(fā)展史范文第3篇

【關(guān)鍵詞】電力系統(tǒng)；發(fā)展趨勢；新技術(shù)發(fā)展

0 前言

電力系統(tǒng)是我國國名經(jīng)濟(jì)的基石。電力系統(tǒng)是由發(fā)電、變電、輸電、配電和用電等環(huán)節(jié)組成的電能生產(chǎn)與消費(fèi)系統(tǒng)?，F(xiàn)代社會(huì)需要的是安全可靠經(jīng)濟(jì)的電能。電力系統(tǒng)主要由發(fā)電輸電變電配電及用電等5部分組成。電力系統(tǒng)是一個(gè)具有復(fù)雜的大系統(tǒng)由于用戶的不斷增加的需求，電網(wǎng)對(duì)于技術(shù)的要求水平也提出了越來越高的要求。

1 電力系統(tǒng)自動(dòng)化的發(fā)展趨勢總的發(fā)展趨勢的特點(diǎn)研究

1.1 電力系統(tǒng)自動(dòng)化的圖形化特點(diǎn)

因?yàn)殡娏ο到y(tǒng)聯(lián)網(wǎng)工程的正式啟動(dòng)，電力系統(tǒng)的調(diào)度管理、數(shù)據(jù)計(jì)算分析呈現(xiàn)出傳輸路徑的交叉性，信息更新越來越高速這樣的幾種特點(diǎn)。在計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的快速發(fā)展下，電力系統(tǒng)技術(shù)整合也在蓬勃發(fā)展著。電力系統(tǒng)信息數(shù)據(jù)處理上已經(jīng)不再使用傳統(tǒng)的處理方式，而是使用圖形化處理這樣的新技術(shù)，這樣看到圖形，電力系統(tǒng)管理者就能了解電力系統(tǒng)的變化發(fā)展趨勢，也就能對(duì)未來電力系統(tǒng)軟件開發(fā)帶來絲絲先機(jī)。

1.2 電力系統(tǒng)自動(dòng)化的遠(yuǎn)程化特點(diǎn)

過去電力系統(tǒng)的硬件平臺(tái)大部分是計(jì)算機(jī)，外加使用擴(kuò)展測控法對(duì)接口電路工作開展監(jiān)測。此類的設(shè)計(jì)有很多的優(yōu)勢，這種類型的設(shè)計(jì)的周期很長，擴(kuò)展性也很好。但是這樣的設(shè)計(jì)方式也具有著高成本、大體積、大功耗以及靈動(dòng)性差的多種缺點(diǎn)?，F(xiàn)在，正是有著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷更新和電子技術(shù)的不斷進(jìn)步，遠(yuǎn)動(dòng)終端設(shè)備已經(jīng)變?yōu)樵絹碓浇咏顑?yōu)化、智能化和小型化、協(xié)調(diào)化。因此，建立在此基礎(chǔ)之上的電力系統(tǒng)也具備了遠(yuǎn)程化的特點(diǎn)，使電力系統(tǒng)自動(dòng)化在控制系統(tǒng)方面的發(fā)展更加貼近智能化。

1.3 電力系統(tǒng)自動(dòng)化的分布化特點(diǎn)

發(fā)電率范圍在幾十兆瓦至幾千瓦之間并且模型較小的發(fā)電單元，它的地點(diǎn)處于用戶周圍還有有高效和可靠特點(diǎn)的稱為電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)分布化。分布式發(fā)電主要包括以液體或氣體為燃料的內(nèi)燃機(jī)、太陽能發(fā)電、微型燃?xì)廨啓C(jī)和風(fēng)力發(fā)電等等的其他一些發(fā)電方式。這種發(fā)電技術(shù)具有很好的靈活性，能夠給與用戶各不相同的感受。還能為邊遠(yuǎn)商業(yè)區(qū)域提供可靠的電力資源，讓他們使用具有再生特點(diǎn)的資源進(jìn)行多次發(fā)電，這樣的電能還具有穩(wěn)定度高的特點(diǎn)，是具有分度化的特色。極端及技術(shù)、新材料技術(shù)和電力電子技術(shù)都要作為支柱技術(shù)被在其中使用。

2 電力系統(tǒng)與新技術(shù)的結(jié)合

2.1 與智能計(jì)算機(jī)的結(jié)合

計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)就是與智能計(jì)算機(jī)的結(jié)合之一。使用計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)能夠方便的獲得多種圖像信息。在電力系統(tǒng)中應(yīng)用計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)。目前，計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)使用在電力系統(tǒng)中的作用是修改遙控系統(tǒng)在此同時(shí)提高它的性能。這主要表現(xiàn)在使用在線監(jiān)測和開展無人操作或者環(huán)境監(jiān)視，紅外圖像監(jiān)測是電力設(shè)備在線監(jiān)測常用方法中效果最好的。它既有這使用方便，又有著精準(zhǔn)度較高的特點(diǎn)。紅外圖像識(shí)別方面主要就是使用計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)，這樣能取得較好的效果。計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)的工作原理是在科學(xué)獲取電力設(shè)備實(shí)時(shí)紅外圖像和電力設(shè)備正常工作時(shí)圖像后，將兩者開展對(duì)比。如果出現(xiàn)不正常。也就因此能夠證明電力設(shè)備出現(xiàn)問題。第開展無人操作或者環(huán)境監(jiān)視是使用微波雙鑒探測器進(jìn)行協(xié)助，將差分圖像以及流光法一起使用對(duì)移動(dòng)物體開展監(jiān)測。如果出現(xiàn)不正?，F(xiàn)象，那么系統(tǒng)就可以識(shí)別出來，并且警告我們。因?yàn)橛?jì)算機(jī)視覺技術(shù)還處于起步階段，其存在一定的不足之處。雖然計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)發(fā)展迅速，但計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)發(fā)展的并不完善，因?yàn)閳D像識(shí)別自身的復(fù)雜性的原因，所以現(xiàn)階段還不能實(shí)現(xiàn)完全的無人操作。正是因?yàn)橛兄@些原因，在大多數(shù)情況下，計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)只能夠作為一種輔助技術(shù)。

2.2 與微機(jī)保護(hù)系統(tǒng)的結(jié)合

在電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展速度過快并且伴隨著相關(guān)微機(jī)設(shè)備應(yīng)用范圍越來越普遍的情況下。人們越來越嚴(yán)格的要求微機(jī)保護(hù)系統(tǒng)。更簡單的說，也就是原有的電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)當(dāng)中的微機(jī)保護(hù)系統(tǒng)已經(jīng)無法滿足社會(huì)發(fā)展的需要。人們需要的微機(jī)保護(hù)系統(tǒng)應(yīng)該具備更加牢靠與穩(wěn)定的可以對(duì)通信進(jìn)行保護(hù)的能力。這樣才能夠達(dá)到人們希望人機(jī)互動(dòng)的效果。這樣的系統(tǒng)在對(duì)硬件提高出高要求的同時(shí)也對(duì)軟件業(yè)產(chǎn)生了更加具體的要求。例如，我國在上世紀(jì)末將第一套微機(jī)線路保護(hù)設(shè)備投入使用，并且該設(shè)備因?yàn)樾阅苷紦?jù)極大的優(yōu)勢從而獲得世界各國用戶的普遍認(rèn)可。

在繼電保護(hù)設(shè)備中，我們更加需要完善的問題就是設(shè)備的實(shí)時(shí)性。設(shè)備的實(shí)時(shí)性直接關(guān)乎電網(wǎng)的安全穩(wěn)定，它直接受到其影響。假如設(shè)備實(shí)時(shí)性出現(xiàn)缺陷，會(huì)給電力系統(tǒng)帶來難以補(bǔ)救損失的可能性?，F(xiàn)階段在我國電力系統(tǒng)中應(yīng)用的嵌入式系統(tǒng)通常來說主要為C/C++語言。這是因?yàn)樵撓到y(tǒng)不僅靈活性高并且可移植性也很強(qiáng)。同時(shí)該系統(tǒng)還使用了能夠隨時(shí)改變的模塊化，目的在于處理好各種存在可能性會(huì)產(chǎn)生的問題但是卻又不能夠進(jìn)行更換的難題。在提供便利的同時(shí)也能夠盡最大的努力滿足用戶各種要求。

2.3 與GPS安全監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)合

GPS的全稱是全球定位系統(tǒng)。這是一個(gè)衛(wèi)星系統(tǒng)。它能具有導(dǎo)航、定位、授時(shí)等功能的原因是它可以保證在地球上任意一點(diǎn)都可以同時(shí)被觀測到。高精度、高效率和低成本都是GPS定位技術(shù)具有的優(yōu)點(diǎn)。正是在這些優(yōu)點(diǎn)的幫助下，它才能在各類大地測量控制網(wǎng)獲得加強(qiáng)改造，也因此具有了較為普及的應(yīng)用。目前，GPS技術(shù)出現(xiàn)了一個(gè)不斷進(jìn)步的境地，而將GPS技術(shù)使用到電力系統(tǒng)當(dāng)中的條件也越來越松。電力系統(tǒng)使用GPS動(dòng)態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng)后取得效果很好。不僅能夠?qū)ο到y(tǒng)開展實(shí)時(shí)且有效的監(jiān)控，同時(shí)還能夠?qū)PS定位技術(shù)的精準(zhǔn)度高并且效率快以及成本低的優(yōu)勢完全體現(xiàn)出來?？梢詫?duì)管轄區(qū)內(nèi)的大地測量控制電網(wǎng)進(jìn)行合理的監(jiān)測。電力系統(tǒng)使用GPS動(dòng)態(tài)安全監(jiān)控技術(shù)后。基于GPS的動(dòng)態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng)指的是電力系統(tǒng)采用GPS所實(shí)現(xiàn)的光纖通信技術(shù)和同步測量技術(shù)。電力系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)安全監(jiān)測管理主要包括動(dòng)態(tài)相量測量系統(tǒng)、定時(shí)系統(tǒng)、中央信號(hào)處理系統(tǒng)和通信系統(tǒng)四個(gè)部分的內(nèi)容。使用GPS和EMS監(jiān)控系統(tǒng)能夠做到對(duì)數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)、集中處理、定時(shí)等，為相量的控制提供條件。實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)檢測是我們必須做的，同時(shí)也是是電力系統(tǒng)發(fā)展的要求。

動(dòng)態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng)是基于GPS統(tǒng)一時(shí)鐘的新一代EMS。各種各樣的電磁暫態(tài)故障記錄器和集中在穩(wěn)態(tài)運(yùn)行監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集（SCADA）系統(tǒng)是電力系統(tǒng)目前主是在錄音的過程中使用的監(jiān)控工具。前面具有記錄數(shù)據(jù)冗余，記錄時(shí)間短，缺乏溝通不同的錄音機(jī)，讓困難分析系統(tǒng)作為一個(gè)整體的動(dòng)態(tài)特性：后者記錄數(shù)據(jù)刷新間隔時(shí)間，但是用于系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)特性。很難分析整個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)行為的原因是都有一個(gè)共同的、缺乏精確的時(shí)間戳之間的聯(lián)合不同位置即記錄數(shù)據(jù)只是部分有效。新一代的基于GPS動(dòng)態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng)，是一個(gè)相結(jié)合的新的和現(xiàn)有的SCADA的動(dòng)態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng)。在這樣的新技術(shù)下，GPS同步相量測量技術(shù)和光纖通訊技術(shù)和實(shí)施總量控制提供了條件。

在大型電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和振動(dòng)監(jiān)測中常用的GPS系統(tǒng)的研究獲得了一定的成果。在現(xiàn)實(shí)生活中已投入運(yùn)行，例如GPS同步相量測量裝置監(jiān)控系統(tǒng)在南方電網(wǎng)投運(yùn)。中國南方電網(wǎng)功率角振蕩天骨干接觸線己廣泛應(yīng)用在網(wǎng)格中的500千伏線路可以在實(shí)時(shí)調(diào)度中心觀察。

3 結(jié)語

電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)無疑具有著很大的潛力在計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、控制技術(shù)的發(fā)展下，也將有更多的技術(shù)出現(xiàn)。隨著它們的出現(xiàn)，電力系統(tǒng)將更加自動(dòng)化，為人們提供更好的電能。

【參考文獻(xiàn)】

電力電子技術(shù)的發(fā)展史范文第4篇

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)自動(dòng)化；發(fā)展趨勢；新技術(shù)應(yīng)用

Abstract: With the development of electronic technology and computer technology, the automation level of electric power system is also in constant increase. This paper first analyzes the development trend of China's future automation of electric power systems and then analysis of the application of some new technologies in automation of electric power system in our country.

Keywords: automation of electric power systems; development trend; the application of new technology

中圖分類號(hào)：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào):

電力系統(tǒng)自動(dòng)化是在現(xiàn)代科技逐步發(fā)展過程中衍生的一個(gè)概念，是一個(gè)綜合的集成概念，系統(tǒng)包括發(fā)電廠、變電站、輸配網(wǎng)絡(luò)和用戶等。研究電力系統(tǒng)自動(dòng)化的目的主要就是研究如何更好地掌控和監(jiān)視電力從出廠到供應(yīng)的全過程，使輸配電的過程更加高效、經(jīng)濟(jì)、安全。但是隨著新科技的日益發(fā)展，電力系統(tǒng)自動(dòng)化的技術(shù)也有了新的發(fā)展趨勢，更多的先進(jìn)技術(shù)持續(xù)的應(yīng)用到了電力系統(tǒng)自動(dòng)化的技術(shù)中。本文對(duì)目前電力系統(tǒng)自動(dòng)化的發(fā)展趨勢和先進(jìn)技術(shù)在系統(tǒng)中的應(yīng)用做一簡單探討。

1、整個(gè)電力系統(tǒng)自動(dòng)化的發(fā)展趨勢

目前電力系統(tǒng)自動(dòng)化的發(fā)展趨勢主要朝著以下幾個(gè)方面發(fā)展：

第一，由開環(huán)檢測系統(tǒng)逐步的發(fā)展到閉環(huán)控制系統(tǒng)。例如：電力系統(tǒng)中系統(tǒng)功率總加發(fā)展到主動(dòng)的發(fā)電控制系統(tǒng)。

第二，電壓級(jí)別逐步從高電壓等級(jí)向低電壓等級(jí)轉(zhuǎn)變。例如：電力系統(tǒng)中能量管理系統(tǒng)發(fā)展到配電管理系統(tǒng)。

第三，元件由單個(gè)逐步發(fā)展到部分區(qū)域和全系統(tǒng)。例如：電力系統(tǒng)中檢測控制與數(shù)據(jù)采集的發(fā)展及區(qū)域穩(wěn)定控制的發(fā)展。

第四，由單一的功能逐步的發(fā)展到多功能和一體化。例如：電力系統(tǒng)中變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展。

第五，裝置的性能向著數(shù)字化、快速化、靈活化的方向發(fā)展。例如：電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)技術(shù)的演變。

第六，最終的追求目標(biāo)向最優(yōu)化、協(xié)調(diào)化、智能化的方向發(fā)展。例如：電力系統(tǒng)中的勵(lì)磁控制和潮流控制。

第七，由以提高運(yùn)行的安全、經(jīng)濟(jì)、效率為完成向著管理、服務(wù)的自動(dòng)化擴(kuò)展。例如：管理信息系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用。

2、電力系統(tǒng)自動(dòng)化中用到的新技術(shù)

2.1、計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)

計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)之所以可以在電力自動(dòng)化系統(tǒng)中得到一定程度的廣泛應(yīng)用，主要是因?yàn)榭梢苑奖愕墨@得多種圖像信息。目前，在我國的電力自動(dòng)化系統(tǒng)中主要功能是修改和增強(qiáng)遙視系統(tǒng)的功能。這種功能在具體的應(yīng)用中主要表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：其一，在線監(jiān)測。為了實(shí)時(shí)對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行檢測，最方便、實(shí)用又準(zhǔn)確的方法就是運(yùn)用在線設(shè)備的紅外線圖像監(jiān)測，紅外圖像的識(shí)別主要依賴于計(jì)算機(jī)的視覺技術(shù)。工作原理為：比較電力設(shè)備在正常工作時(shí)的紅外圖像和實(shí)時(shí)檢測圖像，如果二者圖像表現(xiàn)不一致，則說明發(fā)生了異常情況，可以判斷一定出現(xiàn)了故障；其二，在無人操作時(shí)可以進(jìn)行環(huán)境監(jiān)視。監(jiān)視過程要使用微波雙鑒探測器，使用兩種方法—差分圖像或者流光法，對(duì)于移動(dòng)的物體進(jìn)行實(shí)時(shí)的檢測，如果發(fā)現(xiàn)不正常的情況，則會(huì)立刻被機(jī)器識(shí)別出來并發(fā)出警告。

但是，由于發(fā)展水平所限，雖然計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)得到了一定的應(yīng)用，但是由于圖像識(shí)別本身具有極強(qiáng)的復(fù)雜性和繁瑣性，因此在現(xiàn)階段的計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)還不能達(dá)到完全無人操作的情況，因此，大多數(shù)的情況下，計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)仍被認(rèn)為是一種輔助的使用手段。

2.2、地理信息系統(tǒng)（GIS）

由于科技的發(fā)展，信息化已經(jīng)延伸到各行各業(yè)中，電力系統(tǒng)也進(jìn)行了信息化建設(shè)，應(yīng)用地理信息系統(tǒng)（GIS）將是電力信息化有效手段，這個(gè)系統(tǒng)可以在電力系統(tǒng)的兩個(gè)方面應(yīng)用。其一、配電系統(tǒng)數(shù)字化。在電力系統(tǒng)中，供電部門專門 負(fù)責(zé)為用戶提供電力供應(yīng)服務(wù)的，配電系統(tǒng)這是供電部門管理電力的重要單元，是用戶與供電部門的橋梁。對(duì)這個(gè)配電 系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)字化可以提高電力系統(tǒng)的整體運(yùn)行狀況，為可靠、經(jīng)濟(jì)、高效管理電力起著重要作用。因此，在配電系統(tǒng)中 使用地理信息系統(tǒng)是很普遍的，在技術(shù)發(fā)展上也逐漸接近國際水平。其二、將地理信息系統(tǒng)（GIS）與企業(yè)資源規(guī)劃 (ERP)相結(jié)合形成一個(gè)新的空間資源規(guī)劃（SRP），是未來電力系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)與規(guī)劃的指導(dǎo)思想，這也逐漸變成以后電力 企業(yè)關(guān)注與發(fā)展的一個(gè)方向。在這個(gè)空間資源規(guī)劃中，GIS是進(jìn)行更新改進(jìn)的基礎(chǔ)，在ERP的發(fā)展輔助下，將會(huì)得到更進(jìn) 一步的應(yīng)用。在前面已經(jīng)說明了，應(yīng)用GIS目的在于讓電力企業(yè)實(shí)行信息化、數(shù)字化，而GIS可以改變以前信息的孤立，使用空間上的信息交換進(jìn)行整合，從多方面展現(xiàn)數(shù)據(jù)之間的相互聯(lián)系。GIS在發(fā)展中采用了數(shù)據(jù)庫技術(shù)、面向?qū)ο蠹夹g(shù)、web技術(shù)等一些先進(jìn)技術(shù)。

2.3、通用分組無線服務(wù)技術(shù)（GPRS）

此種技術(shù)主要具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：

（1）、具有相當(dāng)廣泛的接受范圍?？梢詫?shí)現(xiàn)在全國范圍內(nèi)的電信網(wǎng)絡(luò)為遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)用戶提供方便的服務(wù)。

（2）、數(shù)據(jù)傳輸速率很高。在數(shù)據(jù)傳輸過程中最高的速率可以達(dá)到171bps，可以滿足用戶的要求。

（3）、數(shù)據(jù)接入的時(shí)間非常短。數(shù)據(jù)建立連接的時(shí)間最快只需2秒。

（4）、有較強(qiáng)的實(shí)時(shí)在線功能。用戶的在線和連線狀態(tài)可以任意進(jìn)行，這種功能的存在使得用戶的訪問更方便、快捷。

（5）、計(jì)費(fèi)方式是依據(jù)流量計(jì)算。費(fèi)用的計(jì)算方式是按照用戶接受和發(fā)送數(shù)據(jù)包的流量來進(jìn)行計(jì)算的，如果用戶在使用的過程中，沒有產(chǎn)生數(shù)據(jù)流量，這樣就算用戶天天上網(wǎng)也不會(huì)產(chǎn)生任何費(fèi)用。GPRS的這種有點(diǎn)能解決傳統(tǒng)方式存在的弊端，更適合專業(yè)數(shù)據(jù)的傳輸。GPRS的這些優(yōu)勢，應(yīng)用于電力系統(tǒng)主要存在以下兩個(gè)方面：

其一，應(yīng)用于低壓配電的控制系統(tǒng)。在居民電網(wǎng)的應(yīng)用中，低壓的配電數(shù)量巨大，并且由于郊區(qū)、農(nóng)村等地域的特殊性，使得低壓配電的環(huán)境十分復(fù)雜，這就需要保證低壓配電的設(shè)備要實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、高效，而且所用的設(shè)備必須性價(jià)比較高，安裝要必須簡單、方便。而GPRS不僅可以實(shí)時(shí)、精確的傳輸數(shù)據(jù)，還很大程度上減低了安裝運(yùn)行的費(fèi)用，與傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸方式相比具有巨大的優(yōu)點(diǎn)，還能很好的滿足低壓配電網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸需求。

其二，應(yīng)用于電力遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)。為了所有的電力監(jiān)測設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一的監(jiān)控和高效管理，地、省級(jí)的監(jiān)控中心需要采集各個(gè)方面的電力數(shù)據(jù)，GPRS網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)現(xiàn)信息的高效簡單的傳播。并且電力的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)沒有使用專門的數(shù)據(jù)平臺(tái)，而是和移動(dòng)通訊公司共用平臺(tái)，可以盡可以利用已有的網(wǎng)絡(luò)，也可以節(jié)省人力物力，降低成本，實(shí)現(xiàn)無線傳輸數(shù)據(jù)，并且設(shè)備的安裝和維護(hù)也是非常簡單的。另外，對(duì)于一些偏遠(yuǎn)的山區(qū)，GPRS也起到了重要的作用，可以自動(dòng)讀取相關(guān)數(shù)據(jù)并進(jìn)行綜合分析，從而達(dá)到遠(yuǎn)程監(jiān)控的目的。

2.4、軟交換技術(shù)

軟交換技術(shù)是集合了多種邏輯功能實(shí)體，為綜合業(yè)務(wù)提供呼叫控制和鏈接，以及部分業(yè)務(wù)的功能，是目前電路交換網(wǎng)演變到分組網(wǎng)的最重要的設(shè)備，也是國內(nèi)外通訊網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的熱點(diǎn)之一。軟交換技術(shù)有以下 4 個(gè)功能：①接入媒體網(wǎng)關(guān)；②呼叫控制；③業(yè)務(wù)提供；④互通互聯(lián)。在電力系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用軟交換技術(shù)，正是基于其以上所述的功能和特點(diǎn)，它可以實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)和電話網(wǎng)等不同網(wǎng)關(guān)之間的互通，還可以克服舊的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的弊端，可使多種介質(zhì)信息在 1 臺(tái)交換服務(wù)器上交換，不僅節(jié)約資源，還提高了網(wǎng)絡(luò)集成度，便于對(duì)整個(gè)電力網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行管理和維修。另外，引進(jìn)軟交換技術(shù)后，使得新業(yè)務(wù)的提供也變得非常方便，能夠滿足電力系統(tǒng)發(fā)展過程中的新要求。隨著電力系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展，軟交換技術(shù)的應(yīng)用空間會(huì)越來越大，將會(huì)對(duì)其產(chǎn)生多層面的有益作用。

3、結(jié)束語

綜上所述，除了上面所列舉的情況以外，還有很多其他的先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用到了電力系統(tǒng)自動(dòng)化中，例如：遠(yuǎn)程控制技術(shù)、現(xiàn)場總線技術(shù)、藍(lán)牙技術(shù)等智能技術(shù)，這些技術(shù)都是在電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上逐步建立并完善起來的，隨著這些技術(shù)的不斷發(fā)展以及電力系統(tǒng)自身的發(fā)展要求，會(huì)有越來越多的先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用其中，這都有待我們進(jìn)一步的探索研究。

參考文獻(xiàn)：

[1] 賈云得.機(jī)器視覺[M].北京：科學(xué)出版社，2009.

[2] 石治國.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全教程[M].北京：清華大學(xué)出版社，2008.

電力電子技術(shù)的發(fā)展史范文第5篇

關(guān)鍵詞：電力電子技術(shù)；教學(xué)研究；教案；第一堂課

作者簡介：湯賜（1978-），男，湖南湘潭人，長沙理工大學(xué)電氣與信息工程學(xué)院，講師。（湖南 長沙 410114）

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2013）17-0042-03

電力電子技術(shù)是使用電力電子器件對(duì)電能進(jìn)行變換和控制的技術(shù)，其應(yīng)用范圍非常廣泛，涉及一般工業(yè)、交通運(yùn)輸、電力系統(tǒng)、通信網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)、新能源發(fā)電等。“電力電子技術(shù)”已成為本科教學(xué)階段的專業(yè)基礎(chǔ)課程，[1]地位十分重要。然而由于課程難，內(nèi)容多，課時(shí)少，所以上好“電力電子技術(shù)”是一件具有挑戰(zhàn)性的工作。教案的制作和使用有助于應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)。

很多非師范院校出身的大學(xué)教師都沒有寫過教案，只寫過講稿，筆者也一樣。直到拜讀北京理工大學(xué)龔紹文教授所著《大學(xué)青年教師教學(xué)入門：大學(xué)施教學(xué)初步》，[2]才正式接觸大學(xué)講課的教案。讀完深受啟發(fā)，對(duì)自己所授課程也嘗試著寫教案，并應(yīng)用于實(shí)際教學(xué)，取得了較好的教學(xué)效果。下面對(duì)如何做好“電力電子技術(shù)”教案談?wù)勛约旱囊恍┱J(rèn)識(shí)和體會(huì)。

一、“電力電子技術(shù)”教案制作和使用的目的及其結(jié)構(gòu)

“電力電子技術(shù)”教案是教師為某次課的宏觀指導(dǎo)思想和具體課堂進(jìn)程而設(shè)計(jì)的教學(xué)方案，用來保證課堂教學(xué)質(zhì)量達(dá)到規(guī)定要求。

一般來說，一次“電力電子技術(shù)”課的教案由兩大部分組成：概述和教學(xué)進(jìn)程。概述主要用于闡釋教師對(duì)本次課的基本認(rèn)識(shí)和實(shí)施教學(xué)的指導(dǎo)思想，涉及授課對(duì)象及其特點(diǎn)（重點(diǎn)是學(xué)生的專業(yè)特色、就業(yè)去向、已有的知識(shí)基礎(chǔ)和學(xué)習(xí)能力）、題目或主題、教學(xué)目的、重點(diǎn)和難點(diǎn)、講授方法和教學(xué)手段等。[3]教學(xué)進(jìn)程則負(fù)責(zé)具體組織教學(xué)步驟，用以落實(shí)概述中的基本分析和指導(dǎo)思想，通常按授課時(shí)序?qū)懨髅總€(gè)教學(xué)段落的教學(xué)要求、教學(xué)內(nèi)容、表達(dá)方式和時(shí)間分配等細(xì)節(jié)。

二、“電力電子技術(shù)”教案優(yōu)劣的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)

由于“電力電子技術(shù)”教案制作和使用的目的是為了保證課堂教學(xué)的效果，因此教案的基本結(jié)構(gòu)及其具體內(nèi)容能否真正實(shí)現(xiàn)該目的才是評(píng)判優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)。一份較好的“電力電子技術(shù)”教案應(yīng)該具備六個(gè)特征。

1.教學(xué)目的明確

不論是向?qū)W生傳播電力電子技術(shù)知識(shí)，還是培養(yǎng)他們的思想品質(zhì)，都是孕育在具體教學(xué)內(nèi)容的傳授之中，因而在制作教案時(shí)，要把每次課的教學(xué)目的具體化、明確化，并通過教學(xué)內(nèi)容這一載體反映出來。

2.教學(xué)內(nèi)容充實(shí)

首先，要保證包含了“電力電子技術(shù)”課程最基本、最重要和最核心的教學(xué)內(nèi)容；其次，應(yīng)適當(dāng)介紹與上述教學(xué)內(nèi)容有關(guān)的最新進(jìn)展，拓寬學(xué)生知識(shí)面；最后，可嘗試結(jié)合自己的科研經(jīng)歷，講出對(duì)上述教學(xué)內(nèi)容實(shí)際運(yùn)用的切身體會(huì)。

3.教學(xué)重點(diǎn)突出

依據(jù)“電力電子技術(shù)”課程的基本要求和教學(xué)大綱，確定每次課擬向?qū)W生介紹的重要知識(shí)點(diǎn)或需要培養(yǎng)的重要能力。值得指出的是，隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，特別是電力電子器件的發(fā)展，“電力電子技術(shù)”課程的教學(xué)重點(diǎn)是會(huì)發(fā)生變化的，因而不應(yīng)把課程的重點(diǎn)看成是固定不變，年年如此的。[4]例如，西安交通大學(xué)王兆安教授和黃俊教授主編的《電力電子技術(shù)》（第4版）[1]實(shí)現(xiàn)了以基于晶閘管的電路為主體內(nèi)容，向以采用全控型器件的電路為主體內(nèi)容的轉(zhuǎn)移，充分反映了電力電子技術(shù)學(xué)科的新進(jìn)展，因此，在教學(xué)時(shí)，要重點(diǎn)介紹基于全控型器件的電路以及控制這些電路的PWM技術(shù)。

4.教學(xué)方法得當(dāng)

教學(xué)方法是多種多樣的，包括講授法、談話法、討論法、直觀教學(xué)法、準(zhǔn)直觀法、邊講邊練法、單元教學(xué)法、發(fā)現(xiàn)教學(xué)法、程序教學(xué)法、案例教學(xué)法、暗示教學(xué)法等，[2]上述方法都有各自的優(yōu)勢和不足，適用于不同的場合，因此，不應(yīng)盲目肯定或否定一種方法，而應(yīng)結(jié)合教學(xué)模式、教學(xué)手段和教學(xué)設(shè)備加以綜合使用。對(duì)于“電力電子技術(shù)”這門課程而言，筆者非常信賴案例教學(xué)法——通過演示MATLAB/Simulink模型搭建與仿真分析來傳授學(xué)生點(diǎn)石成金的“金手指”。

5.教學(xué)手段多樣

語言表達(dá)（包括肢體語言）和黑板板書、多媒體屏幕顯示、實(shí)驗(yàn)演示等是幫助教師闡述教學(xué)內(nèi)容和講解思路的兩類重要教學(xué)手段。前者作用于學(xué)生的聽覺，后者則作用于學(xué)生的視覺，二者形成合力，共同保證課程的教學(xué)效果。

6.教學(xué)進(jìn)程合理

根據(jù)“電力電子技術(shù)”學(xué)科的發(fā)展、自己的理解和聽課學(xué)生的實(shí)際情況，對(duì)教材中的內(nèi)容進(jìn)行消化、整理和布局，反映在教案上，就是如何給每次課的講授內(nèi)容分段并確定它們的講授順序。

三、“電力電子技術(shù)”教案制作的準(zhǔn)備工作

為了制作一份能夠體現(xiàn)出教學(xué)目的明確、教學(xué)內(nèi)容充實(shí)、教學(xué)重點(diǎn)突出、教學(xué)方法得當(dāng)、教學(xué)手段多樣和教學(xué)進(jìn)程合理等諸多特征的教案，需要完成以下三個(gè)方面的準(zhǔn)備工作。

首先是要做好整體性備課工作。整體性備課是對(duì)“電力電子技術(shù)”課程的全面準(zhǔn)備，是教師能否講好這門課程的最關(guān)鍵的一步。只有對(duì)“電力電子技術(shù)”課程有了整體上的把握，對(duì)教學(xué)內(nèi)容已經(jīng)做到了融會(huì)貫通，才能在具體講授每次課時(shí)有一個(gè)全局的高度、有一種俯視的自信，才能清晰流暢、舉重若輕講授課程，猶如庖丁解牛，游刃有余。

其次是要做好每次課的備課工作。整體性備課是非常重要的，但課還得一次課一次課的講。事實(shí)上，只有每一次課都講好了，整體性的把握才能落到實(shí)處，因此，在每一次講課之前也要備好課，具體來說：要根據(jù)教學(xué)安排表明確本次課所講授內(nèi)容的大題目，確立教學(xué)目的，選擇具體內(nèi)容及講授重點(diǎn)；根據(jù)教學(xué)的具體內(nèi)容確定教學(xué)模式，例如，課堂講授、實(shí)驗(yàn)或討論等；要把教學(xué)內(nèi)容組織成一次講授式或議論式或談話式的文稿，應(yīng)服從并服務(wù)于主題，把各部分內(nèi)容按起始段、中間段到結(jié)尾段的順序安排組織好；選擇合適的教學(xué)方法和教學(xué)手段；寫出一份教案來，準(zhǔn)備在課堂中使用。

最后是要多向有豐富授課經(jīng)驗(yàn)的老師請教，尤其是要多聽他們的授課，并及時(shí)寫下自己聽課后的體會(huì)，融入到自己的授課中去。多聽（聽人授課）、多講（自己授課）；再帶著問題去聽，帶著體會(huì)去講……完成幾個(gè)循環(huán)往復(fù)的提高過程。

四、“電力電子技術(shù)”教案示例

為了更直觀地說明筆者上述認(rèn)識(shí)和體會(huì)，本節(jié)給出了“電力電子技術(shù)”緒論課的教案實(shí)例以供參考。

1.概述

課程名稱：電力電子技術(shù)

本課內(nèi)容：緒論

授課單位：電氣與信息工程系

授課對(duì)象：D電氣工程06-4，5，6

授課時(shí)間：90分鐘

（1）教學(xué)目的。通過對(duì)“‘電力電子技術(shù)’課程及電力電子技術(shù)的地位與作用是什么？什么是電力電子技術(shù)？它的發(fā)展經(jīng)歷了哪些階段？目前主要應(yīng)用在哪些領(lǐng)域？”等問題的初步說明，使學(xué)生們對(duì)電力電子技術(shù)有一個(gè)宏觀意義上的了解。

（2）教學(xué)意義?！半娏﹄娮蛹夹g(shù)”作為電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化專業(yè)的選修課，理論性較強(qiáng)，比較難學(xué)。考慮到本科生都有一定的自學(xué)能力，加之內(nèi)容多、學(xué)時(shí)少，這就不可能講授過細(xì)?！熬w論”可以為學(xué)生們從課程整體內(nèi)容上把握“電力電子技術(shù)”的實(shí)質(zhì)問題提供幫助。

（3）教學(xué)重點(diǎn)?！半娏﹄娮蛹夹g(shù)”課程及電力電子技術(shù)的地位與作用；電力電子技術(shù)與電子學(xué)、電氣工程、控制理論三者的關(guān)系；電力電子技術(shù)目前主要應(yīng)用的領(lǐng)域（結(jié)合授課對(duì)象所學(xué)專業(yè)的特點(diǎn)及需要）。

（4）教學(xué)難點(diǎn)。無。

（5）教學(xué)方法。課堂講授，給出主要內(nèi)容。

（6）教學(xué)安排。先簡單進(jìn)行自我介紹，再引出本次課的主要內(nèi)容：

回顧學(xué)生已學(xué)課程，提出問題：各門課程如何銜接并構(gòu)成整體？“自動(dòng)控制原理”中的理論如何運(yùn)用，并實(shí)現(xiàn)對(duì)交流電動(dòng)機(jī)的控制？

在介紹“什么是電力電子技術(shù)？”時(shí)，要重點(diǎn)介紹它與電子學(xué)、電氣工程、控制理論三者的關(guān)系。

在介紹“電力電子技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了哪些階段？”時(shí)，要扣住電力電子器件的發(fā)展史這條主線。

在介紹“電力電子技術(shù)目前主要應(yīng)用在哪些領(lǐng)域？”時(shí)，要針對(duì)授課對(duì)象的專業(yè)特點(diǎn)與需要，重點(diǎn)介紹電力電子技術(shù)在交直流電機(jī)調(diào)速、交直流電力機(jī)車、電力系統(tǒng)FACTS和HVDC、太陽能和風(fēng)能發(fā)電、電動(dòng)汽車、超導(dǎo)儲(chǔ)能、不間斷電源、開關(guān)電源中的應(yīng)用，并注意銜接好電氣工程與電子學(xué)、控制理論之間的關(guān)系。

（7）教學(xué)手段。以口授為主，一定量板書。

2.教學(xué)進(jìn)程（見表1）

五、結(jié)束語

教學(xué)效果和學(xué)生的收獲是教學(xué)研究的出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)。由于課程難，內(nèi)容多，課時(shí)少，所以筆者對(duì)如何制作并使用教案來上好“電力電子技術(shù)”課程談了談自己的認(rèn)識(shí)和體會(huì)，涉及“電力電子技術(shù)”教案制作和使用的目的及其結(jié)構(gòu)，優(yōu)劣評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，以及需要完成的準(zhǔn)備工作等方面，并給出了一個(gè)具體的教案示例，希望能起到拋磚引玉的作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]王兆安，黃俊.電力電子技術(shù)[M].第4版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000.

[2]龔紹文.大學(xué)青年教師教學(xué)入門——大學(xué)施教學(xué)初步[M].北京：北京理工大學(xué)出版社，2006.