电力电子电路与系统中的复杂行为研究综述

电力电子电路与系统中的复杂行为已经成为近年来电力电子学研究中的一个重要分支,受到了广泛的关注.本文比较系统地介绍了电力电子电路与系统中复杂行为的研究进展,包括这类电路系统的非线性动力学模型的建模方法、分岔产生的机制和通向混沌的道路;讨论了分岔与混沌研究、进行分岔与混沌控制在电力电子电路与系统设计中的实用性和关键性问题;最后,对若干需要研究的问题进行了展望.     

仿生学在电力电子系统设计中的应用

基于生物可靠性机理,系统地探讨了高可靠性电力电子系统的设计理论和方法,包括自律分散控制、冗余设计、自复制和自修复、智能化设计、自适应控制及自组织控制。利用这些仿生设计理论和方法,可提高电力电于系统的可靠性。提出了自律单元和自律分散电力电子系统等重要概念, 并指出:自律单元应具有自律可控性和自律协调性,自律分散的电力电子控制系统基于自律单元;自律分散控制系统代表了以后高可靠复杂功率变换器系统的一种极具前景的发展方向。最后,基于生物系统的自律分散控制思想,设计了一种新颖的单相逆变器。应用实例表明,仿生学在电力电子技术中,尤其在高可靠性电力电于系统设计中,有着广阔的应用前景。     

低温电力电子器件、电路及系统

低温工程与电力电子学的交叉产生低温电力电子学这一新兴边缘学科。实验表明,低温环境是半导体材料的理想工作环境。在低温环境下,其相关属性,如载流子迁移率、热导率和电阻率等特性都有明显改善,这使得电力电子器件和功率变换电路的性能得到提高。本文在实验基础上详细论述了该领域的发展和研究状况,探讨了低温电力电子学的潜在应用。     

近代交流传动发展综述

本文以电力电子学和微电子学的发展在交流传动发展中的重要作用,论述了近代交流传动的发展概况及发展趋势。     

电力电子的发展动向

电子技术是现代科技发展的主力军,电力电子就是电力电子学又称功率电子学,是利用电子技术对电力机械或电力装置进行系统控制的一门技术性学科,主要研究电力的处理和变换,服务于电能的产生、输送、变换和控制。     

电力电子学亟待解决的若干基础问题探讨

电力电子技术作为一个学科,其基础理论的发展一直处于滞后状态,尚未形成一个完整的科学体系.本文从电力电子变换器分析模型、系统特性、一般特性、开关拓扑统一分析理论、开关拓扑构造正弦波理论、非线性控制策略、故障及潜电路和安全诊断八个方面提出其可能存在的问题.由此通过混杂系统理论、多维空间理论、系统科学理论、多值逻辑理论、非线性控制理论和一些正在开展研究的实例,提出了相应的研究思路和发展方向,以期使电力电子技术从现有技术层面上升到电力电子学的层面,促进该学科的发展.     

电力电子技术及其在电力系统中的应用

前言早在30、40年代，人们应用电机组、汞孤整流器、闸流管、电抗器、接触器等对电能进行变换和控制，而这些器件构成的变流装置存在着明显的缺点。一直到1957年晶闸管的出现，带来了电力电子学的技术革命，使之走出了雏形期，到60年代逐渐形成了一门新兴的学科──电力电子学。电力电子学的出现，是半导体器件向两个方向发展的结果：其一向集成电路发展形成微（弱）电子学，即所谓的信息电子学，它主要研究信息的检出、传送和处理；其二向电力半导体器件的发展并结合变流技术的发展形成强电子学，即现时所称的电力电子学（电力电子技术），…     

应用电子学的科研成果加速电力开关的发展

通过电子学的科研成果在电气工程中的实际应用,发明了一种新型的电子真空开关,解决了一般电力开关不能承受高电压、大电流的问题。指出从事电力开关设计制造的工程师和厂商们,若能努力提高自己的电子学理论知识水平,在新产品的设计制造中,自觉主动地应用电子学的研究成果,必将提高创新能力,设计和制造出高质量的新产品。     

对电力电子学的再认识——历史、现状及发展

该文通过对电力电子系统起源及定义的历史演绎,探讨了电力电子学的内涵和外延及其未来走向,分析了电力电子发展脉络、微电子与电力电子的关系及差异、以及电力电子未来的发展有可能给电能变换带来哪些实质性的变化。基于这些探讨分析,尝试提出一种对电力电子学的再认知框架,以使对电力电子系统建模、分析、设计及其控制的研究有一个更为清晰的背景和统一的基础。     

日本最新电力电子技术水平

自20世纪50年代末起,电力电子学飞速发展,成了现代社会和人类生活以及电工技术不可或缺的关键技术。由于作者不可能调查日本在建的从5－W开关调节器至2．8－GW高压直流传输系统范围的各种电力电子器件的情况,因此本文着重阐述电力电子技术水平和大功率应用的情况。本文还陈述了21世纪电力电子技术的前景和发展方向,其中有作者的个人观点和期望。     

电力电子与电力系统集成专辑主编评述

随着可再生能源、直流输电和微网等领域快速发展,电力电子与电力系统之间集成日益提升,由此引发的变流器与电网之间以及变流器之间相互作用给变流器控制、多变流器间协调控制、变流器系统建模分析以及变流器系统稳定运行等带来诸多挑战,近年来得到学术界及工业界关注。为了集中展现本领域最新研究进展,《电源学报》特别推出"电力电子与电力系统集成"专辑,以期推进电力电子与电力系统集成中难点和热点问题的探讨。     

电力电子前沿技术与应用专辑主编评述

随着宽禁带半导体器件和无线电能传输等新技术的快速发展,以及基于电力电子技术的新型设备在电力系统中的大规模应用,电力电子技术作为高效电能转换和传输的关键支撑技术,得到国内外研究人员广泛关注,近年来涌现了众多前沿热点技术与新型应用。比如变流器的拓扑设计、老化监测与稳定性控制等等。基于电力电子众多前沿技术与应用的最新研究进展,《电源学报》特别邀请中国电源学会青年工作委员会推出“电力电子前沿技术与应用”专辑,以期推进电力电子前沿技术与应用难点和热点问题的探讨。     

电力电子装置智能化研究综述

智能化的电力电子装置是建设智能电网与能源互联网的重要基础,对电力电子装置的智能化研究具有重要的现实意义。为了推进电力电子装置智能化理论研究和实用化研制,对目前电力电子装置智能化研究现状进行了综述。该文按功能不同对电力电子装置进行了分类,针对不同类别,分析了电力电子装置智能化的主要技术,如传感、通信、控制等方面的应用进展。在分析电力电子装置智能化智能监控、故障诊断、状态评估等研究方向的基础上,总结了电力电子装置智能化研究多方面的应用情况。最后对电力电子装置智能化发展趋势进行了展望,针对若干亟待解决的问题提出了研究建议。     

电力电子系统集成研究

电力电子系统集成是一项电力电子技术与材料科学、热处理技术、结构工艺、电磁兼容等多学科边缘交叉渗透的综合性工程，可实现电力电子系统的高功率密度、高效、高可靠性以及低成本。本文从系统、模块、开关单元和元件单元三个层面分析了电力电子集成系统。系统级涉及界面定义、交互作用、通讯、EMI、容错能力和模块的并联等问题。模块级的问题主要包括封装、建模、控制通讯三个方面。讨论了电力电子系统集成中的关键技术以及电力电子系统集成在电力电子技术发展中的重要作用。     

电力电子装置高压阀的电介质试验

我国的电力发展战略需要大量使用电力电子装置,电网的安全稳定运行要求电力电子装置在投入前必须进行严格的试验。电力电子装置高压阀是电力电子装置的核心部件,也是最脆弱的环节,是试验的重点。为此介绍了大功率电力电子装置阀(SVC阀、TCSC阀、STATCOM阀和HVDC阀等)的电介质试验,包括IEC标准对试验的要求、试验装置、仪器、局部放电测量方法、测量仪器等。以莱阳钢厂晶闸管控制电抗器(TCR)型静止无功补偿(SVC)工程为例介绍了试验方法在实际工程中的具体应用,给出了试验波形。工程应用的结果证明了试验方法的实用性和有效性。     

基于能量流图的电力电子系统可视化设计与分析

电力电子系统通过功率半导体器件的开关控制来实现电磁能量的高效变换,提高系统的变换能力和可靠性是其终极目标。尝试以系统中的能量及能量流为状态变量进行建模,建立变换系统的能流模型,可视化并直观地描述电力电子变换系统电磁能量的分布和传递情况。以较复杂的多端口组合式电力电子变换器为例,建立"能流"的基本概念,设计构建能流图拓扑并给出可视化设计方法,结合科学计算可视化技术设计静态和动态界面,构建了一种基于能量流图分析方法的电力电子变换器系统设计和分析平台。仿真和实验结果表明,能量流图分析方法能有效地表征电力电子系统大时间尺度的换流过程。     

小功率电力电子系统集成高频化研究

电力电子系统集成理论将是本世纪电力电子技术发展的一个重要趋势。对于小功率电力电子系统集成而言,为了减小体积实现高功率密度以便于集成,高频化是必然的发展趋势。而高频化势必带来一些问题,其中最主要的问题是损耗增加,发热严重等,已经成为了高频化发展的一个瓶颈。本文主要对高频化的问题进行了一些研究和探讨,给出了一些相应的对策。并制作了一台1MHz的ZVS Buck变换器样机进行了实验验证。     

Welcome to ECCE 2009 [2009 IEEE ECCE Preview]

You are cordially invited to participate in the 2009 Energy Conversion Congress and Expo (ECCE 2009) scheduled for 20-24 September 2009 at the DoubleTree Hotel in sunny San Jose, California. ECCE 2009 combines two of the most successful international conference programs-the IEEE Power Electronics Specialists Conference (PESC) and the technical programs of the Industrial Power Conversion Systems Department (IPCSD) (made up of the Electric Machines, Industrial Drives, Industrial Power Converter, and Power Electronics Devices Committees) at the IEEE Industry Applications Society (IAS) Annual Meeting-into one significant conference and exposition with a focus on energy conversion, efficiency, and sustainability. In addition to combining all relevant power electronics, devices, machines, and drives activities from the two conferences, this event will bring engineers, students, and academics together to enhance cooperation, start interdisciplinary dialogue, and encourage the exchange of ideas between these various constituents.     

Power Conversion System Strategies for Fuel Cell Vehicles

PowerConversionSystemStrategiesforFuelCellVehiclesKaushikRajashekara(FellowIEEE;DelphiCorporation,MailCodeERC12 D35,P.O.Box9005,Kokomo,IN46904 9005,USA)Abstract:Powerelectronicsisanenablingtechnologyforthedevelopmentofenvironmentalfriendlyfuelcellvehicles…