VT5004-S23电力电子技术发展历程
　　电力电子技术是20世纪后期诞生并发展起来的一门崭新的技术，是以电力为处理对象并集电力、电子、控制三大电气工程技术领域的综合性学科。从学科角度来看，电力电子的主要研究集中在电力电子（功率半导体）器件、变流器拓扑及其控制和电力电子应用系统，实现对电、磁能量之间的变换、控制、传输和存储，以达到合理、高效地使用各种形式的电能，为人类提供高质量电能。电力电子的研究范围与研究内容主要包括：1.电力电子元器件及功率集成电路；2.电力电子变流技术，其研究内容主要包括新型的或适用于电源、节能及电力电子新能源利用，电力电子系统中的控制和计算机仿真、建模等；3.电力电子应用技术，其研究内容主要包括变流器在节能、可再生能源发电、钢铁、冶金、电力、电力牵引、舰船推进中的应用，电力电子系统故障分析和可靠性，复杂电力电子系统稳定性和适应性等；4.电力电子系统集成，其研究内容主要包括电力电子模块标准化，电力电子集成系统的稳定性、可靠性。
　　VT5004-S23年美国GE公司研制出世界第一个工业普通晶闸管开始，电能的变换和控制就开始了从旋转的变流机组和静止的离子变流器进入由功率半导体器件构成的变流器时代。虽然早在20世纪初就已经出现了可以控制电流的真空管和水银整流器，但电力电子技术真正得到飞速发展并被广泛应用，还是在硅整流器件诞生之后。硅整流器件包括从半控型晶闸管(SCR)到全控型的门极可关断晶闸管(GTO)、电力双极型晶体管(BJT)和电力场效应晶体管(Power-MOS-FET)。随着硅整流器件的发展，电力电子器件的控制能力和开关速度得到了提高，现代电力电子的发展向着高频技术处理发展，其发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代，在不断的发展中促进了现代电力电子技术的广泛应用。当前，以功率MOS-FET和IGBT为代表的、集高频、高压和大电流于一身的功率半导体复合器件的出现，表明已经进入现代电子电力技术发展时代。
　　电力电子技术可实现控制加节能，将“粗电”变为“细电”来用。近年来，美国高度应用电力电子变频技术对各种电机进行改造，使电能节约15%～25%左右，在日本，由于广泛使用变频技术，目前单位国民总值平均能耗居世界最低水平。最新数据显示，目前我国能源40%为电力能源，工业领域占很大比重，约50%的发电量用于电动机的驱动，电力能源中有40%～80%通过电力电子转换再进行利用。而我国与先进国家总体能源利用效率差10%，远超发达国家平均水平的23%，未来五年节能将成为国家支柱型战略新兴产业。
　我国要真正实现工业控制系统中的自主创新、资源节约、环境友好这一系列目标，迫切需要建立一个自主创新的、强大的、达到世界先进水平的电力电子产业。
高频开关电源技术
　　电气产品的体积、重量与供电频率的平方根成反比，所以当把频率从工频提高后，用电设备的体积重量大大减少，基于此，对传统工业领域中的电镀、电加工、充电等各种电源进行改造，不仅材料成本可减少，还可达到节电的目的。目前，高频小型化的开关电源及其技术已成为现代工业控制系统中通信供电的主流，传统的相控式稳压电源已逐步被高频开关电源所取代。
　　电能质量治理技术
　工业控制系统中常用的变压器和交流异步电动机等都属于感性负载，这些设备在运行时不仅消耗有功功率，而且还消耗无功功率。因此无功电源与有功电源一样，是保证电能不可缺少的部分。随着电力电子技术的进一步发展，逐步出现了应用变流技术进行动态无功补偿的静止补偿器SVG。SVG根据检测的电网中的情况实时地发出或者吸收无功，减少了工业控制中电能传输的损耗，改善了工业控制系统的供电电压质量。
　　工业控制系统中的谐波存在会造成异步电动机效率下降，噪声增大，使低压开关设备产生误动作，对工业自动化控制中的正常通讯造成干扰，影响计量设备的准确性。谐波的存在也会使电力变压器的铜损和铁损增加，直接影响变压器的使用容量和使用效率，还会造成变压器噪声增加，缩短变压器的使用寿命。这些问题都加大了工业控制系统中的电力运行成本，降低了供电的可靠性，引发供电事故的发生，导致设备无法正常工作，降低产品质量，影响通讯系统的正常工作。谐波污染治理可以分为两种，—种是主动型谐波治理，即对产生谐波的电力电子装置本身进行改造，使其不产生谐波。另一种治理方法是装设谐波补偿装置，这对各种谐波源均适用，称为被动型谐波治理。
　　可靠供电技术
　　UPS(不间断电源)通常被置于市电电网和用电负载之间，其目的是改善对负载的供电质量，并在市电故障时，保证负载设备的正常运行。随着现代工业的发展，供电网络的负载越来越复杂，特别是工业控制系统中大型用电设备的启动和停止、大型可控电力电子设备的应用以及网络内部噪声会使交流正弦波发生畸变。另外，自然界的雷电、电网的接地不良等因素均影响到电网的供电质量。以上因素的影响可能会导致接在工业控制系统中的计算机设备、精密仪器设备发生失控﹑丢失数据﹑停机﹑损坏等严重后果，直接影响工业控制系统的正常工作，造成严重的经济损失。随着现代网络技术和信息产业的进一步发展，供电中断所带来的损失也变得越来越严重。UPS就是为了解决供电系统存在的问题应运而生的，至今已经历了几十年的发展历程。UPS不仅使供电无中断，而且还具有稳定输出电压和抗干扰等功能。
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