電力電子技術(shù)課程報(bào)告-資料下載頁(yè)

【導(dǎo)讀】肇莄薆羀艿膇薂罿罿蒂蒈罿肁芅螇羈膃蒁蚃羇芆芃蕿肆羅葿蒅螞肈節(jié)莁螞膀蕆蝕蟻羀芀蚆蝕肂薆薂蠆膄莈蒈蚈芇膁螆蚇羆莇螞蚆聿腿薈螆膁蒞蒄螅袁膈莀螄肅莃蝿螃膅芆蚅螂芇蒂薁螁羇芄蕆螁聿蒀莃袀膂芃蟻衿袁蒈薇袈羄芁蒃袇膆蒆葿袆羋荿螈裊羈膂蚄裊肀莈薀襖膃膀蒆羃袂莆莂羅腿蝕羈肇莄薆羀艿膇薂罿罿蒂蒈罿肁芅螇羈膃蒁蚃羇芆芃蕿肆羅葿蒅螞肈節(jié)莁螞膀蕆蝕蟻羀芀蚆蝕肂薆薂蠆膄莈蒈蚈芇膁螆蚇羆莇螞蚆聿腿薈螆膁蒞蒄螅袁膈莀螄肅莃蝿螃膅芆蚅螂芇蒂薁螁羇芄蕆螁聿蒀莃袀膂芃蟻衿袁蒈薇袈羄芁蒃袇膆蒆葿袆羋荿螈裊羈膂蚄裊肀莈薀襖膃膀蒆羃袂莆莂羅腿蝕羈肇莄薆羀艿膇薂罿罿蒂蒈罿肁芅螇羈膃蒁蚃羇芆芃蕿肆羅葿蒅螞肈節(jié)莁螞膀蕆蝕蟻羀芀蚆蝕肂薆薂蠆膄莈蒈蚈芇膁螆蚇羆莇螞蚆聿腿薈螆膁蒞蒄螅袁膈莀螄肅莃蝿螃膅芆蚅螂芇蒂薁螁羇芄蕆螁聿蒀莃袀膂芃蟻衿袁蒈薇袈羄芁蒃袇膆蒆葿袆羋荿螈裊羈膂蚄裊肀莈薀襖膃膀蒆羃袂莆莂羅腿蝕羈肇莄薆羀艿膇薂罿罿蒂蒈罿肁芅螇羈膃蒁蚃

　　

【正文】 術(shù)在艦船上的推廣應(yīng)用。世界各國(guó)艦船電力變換裝置的技術(shù)發(fā)展都比較緩慢，新型電力電子裝置在艦船上的應(yīng)用往往要比陸上工作應(yīng)用晚 5~10年。眾所周知，電力電子技術(shù)是電動(dòng)汽車(chē)的核心技術(shù)之一，而現(xiàn)代汽車(chē)也將越來(lái)越普遍地采用電子控制技術(shù)，如燃油噴射、無(wú)觸點(diǎn)點(diǎn)火、發(fā)動(dòng)機(jī)怠速轉(zhuǎn)速控制、電子自動(dòng)變速器、電子動(dòng)力轉(zhuǎn)向和防抱死控制等。電機(jī)驅(qū)動(dòng)系 統(tǒng)的控制器、輔助電源、轉(zhuǎn)向控制、充電系統(tǒng)等都為電力電子控制裝置等。 不容置疑，我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展對(duì)電力電子應(yīng)用技術(shù)具有十分巨大的需求。為了迅速改變我國(guó)電力電子技術(shù)的落后狀況，適應(yīng)國(guó)際市場(chǎng)嚴(yán)峻的競(jìng)爭(zhēng)形勢(shì)，我國(guó)政府也下了很大的決心和采取了很多措施大力發(fā)展電力電子技術(shù)，電力電子技術(shù)已被列入國(guó)家 “九五 ”科技發(fā)展規(guī)劃和國(guó)家關(guān)鍵新技術(shù)發(fā)展計(jì)劃。到 90 年代，我國(guó)在某些現(xiàn)代電力電子技術(shù)，如軟開(kāi)關(guān)、功率因數(shù)校正、 IGBT的應(yīng)用、并聯(lián)均流、智能控制、諧波治理、計(jì)算機(jī)仿真等的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用方面取得了一些成就，有些研究成果已在產(chǎn)業(yè)部 門(mén)中得到推廣和應(yīng)用。但是，總的說(shuō)來(lái)我國(guó)電力電子技術(shù)的水平還遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于國(guó)際先進(jìn)水平，遠(yuǎn)跟不上我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，特別是還面臨著國(guó)外產(chǎn)品嚴(yán)重沖擊的嚴(yán)峻形勢(shì)。國(guó)產(chǎn)功率器件目前主要還限于不控或半控器件（整流管和可控硅）。大功率結(jié)型全控器件（ GTO， GTR）雖有引進(jìn)，但因市場(chǎng)和質(zhì)量等原因，至今未能形成批量生產(chǎn)能力 。場(chǎng)控器件（功率 MOS、 IGBT 等和智能功率模塊 IPM）全靠進(jìn)口。目前國(guó)產(chǎn)的電力電子裝置還主要局限于利用大功率整流管和硅晶閘管生產(chǎn)的整流電源、直流調(diào)速和可控硅靜止變頻裝置，而反映當(dāng)代電力電子裝置發(fā)展方向的 高技術(shù)產(chǎn)品在我國(guó)目前尚處于研制開(kāi)發(fā)階段。這樣一來(lái)，急需電力電子設(shè)備的一些大型企業(yè)就干脆直接從國(guó)外進(jìn)口，而一般企業(yè)則因財(cái)力和企業(yè)技術(shù)水平所限，只得采用落后的技術(shù)和設(shè)備，這就嚴(yán)重地影響了我國(guó)電力電子技術(shù)的迅速發(fā)展和推廣。 五、電力電子技術(shù)相關(guān)課題 課題一 新型電力電子器件及電力電子集成技術(shù) （一）研究目標(biāo) 研究和掌握 IGBT（絕緣柵雙極型晶體管）、 FRD（快恢復(fù)二極管）和全套設(shè)計(jì)技術(shù)、生產(chǎn)制造工藝技術(shù)、封裝技術(shù)、試驗(yàn)和檢測(cè)技術(shù) ,可靠性和失效分析技術(shù)等，為我國(guó)電力電子裝置提供有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的 IGBT系列器件。 研究和掌握標(biāo)準(zhǔn)化和通用化的電力電子組件 (PEBB)的設(shè)計(jì)和制造工藝技術(shù)、集成化的電力電子變流器和 PEBB標(biāo)準(zhǔn)單元的設(shè)計(jì)和制造技術(shù)。 （二）研究 IGBT模塊，研制出 400A/1200V IGBT 模塊。 6. 標(biāo)準(zhǔn)化和通用化的電力電子組件 (PEBB) 系列。 1～ 500kW系列 PEBB， 5個(gè)規(guī)格。 課題二 中高壓、百 MVA級(jí)鏈?zhǔn)郊岸嚯娖阶兞髌髋c靜止補(bǔ)償器研制 （一）研究目標(biāo) 研制出用于電力系統(tǒng)的基于 35kV/1700A 鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)高壓大容量變流器及其構(gòu)成的 35kV 100MVA 新型靜止補(bǔ)償器； 研制出用于沖擊性負(fù)荷補(bǔ)償?shù)幕诙嚅_(kāi)關(guān)器件（ IGCT 或 IGBT）串聯(lián)的 35kV/400A 三電平高壓大容量變流器及其構(gòu)成的 35kV 20MVA 新型靜止補(bǔ)償器。 （二）研究?jī)?nèi)容 研究掌握適用于鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)連接的高壓大容量變流器（輸出電壓 ，電流大于 1700A）技術(shù)，該變流器具有晶閘管旁路電路、直流側(cè)接高壓大容量脈沖電容器，具有簡(jiǎn)單的低損耗緩沖電路，及直流側(cè)電壓平衡調(diào)節(jié)電路，全部采用光纖輸入；研究掌握多鏈節(jié)（ 20個(gè)以上）串聯(lián)連接技術(shù)，使鏈?zhǔn)阶兞髌髂茌敵?35kV電壓，可以不經(jīng)變壓器直接 接入 35kV電網(wǎng)；研究掌握 20個(gè)以上串聯(lián)鏈節(jié)脈沖分配及控制技術(shù)，使得變流器的工作損耗低、輸出電壓諧波小，能夠確保各鏈節(jié)直流側(cè)電壓與平均電壓在靜態(tài)與動(dòng)態(tài)過(guò)程中均保持在允許的范圍之內(nèi)；研制完成基于 35kV/1700A 鏈?zhǔn)阶兞髌鞯男滦挽o止補(bǔ)償器產(chǎn)品，研究掌握其控制與保護(hù)技術(shù)；研究掌握等效測(cè)試技術(shù)，可以對(duì)高壓 大功率模塊進(jìn)行有效的測(cè)試同時(shí)保證測(cè)試成本低；研究掌握 10個(gè)以上的 IGBT/IGCT器件串聯(lián)均壓及驅(qū)動(dòng)技術(shù)。研究掌握 35kV 20MVA 三電平或多電平無(wú)緩沖或簡(jiǎn)易緩沖電路變流器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)制造技術(shù)與脈沖控 制技術(shù)；研制完成基于 35kV 20MVA 三電平或多電平變流器的靜止補(bǔ)償器產(chǎn)品，研究并掌握其控制與保護(hù)技術(shù)；研究解決鏈?zhǔn)阶兞髌骷叭娖阶兞髌鞯纳釂?wèn)題。完成編制 6～ 35kV，幾 MVA～百 MVA變流器技術(shù)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)建議。 課題三 電能質(zhì)量復(fù)合控制技術(shù)及裝置 （一）研究目標(biāo) 研制 2MVA 可控電壓質(zhì)量擾動(dòng)發(fā)生裝置及其對(duì)應(yīng)的復(fù)合電壓質(zhì)量調(diào)節(jié)裝置樣機(jī)，研制1MVA可控負(fù)荷用電品質(zhì)擾動(dòng)發(fā)生裝置及其對(duì)應(yīng)的復(fù)合電流質(zhì)量調(diào)節(jié)裝置樣機(jī)，為電網(wǎng)電能質(zhì)量的測(cè)量、分析、評(píng)估和控制建立基礎(chǔ)平臺(tái)，并提供能有效解決電能質(zhì)量問(wèn)題的設(shè) 備基礎(chǔ)。其中，復(fù)合電壓質(zhì)量調(diào)節(jié)裝置能實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)（ DVR）、有源濾波（ APF）、短路電流限制 （ FCL）及負(fù)荷電壓調(diào)整的多目標(biāo)控制，大幅度改善敏感負(fù)荷的電壓質(zhì)量；復(fù)合電流質(zhì)量調(diào)節(jié)裝置能實(shí)現(xiàn)快速補(bǔ)償負(fù)荷的波動(dòng)有功功率、無(wú)功功率和諧波，使系統(tǒng)側(cè)只需向負(fù)荷提供單位功率因數(shù)、電流波形正弦、沒(méi)有沖擊的有功功率 ,以有效改善負(fù)荷品質(zhì)，提高電能質(zhì)量。 （二）研究?jī)?nèi)容 研究大容量可控電壓質(zhì)量擾動(dòng)發(fā)生裝置及復(fù)合電壓質(zhì)量調(diào)節(jié)裝置，大容量可控負(fù)荷用電品質(zhì)擾動(dòng)發(fā)生裝置及復(fù)合電流質(zhì)量調(diào)節(jié)裝置的總體設(shè)計(jì)技術(shù)，包括：電路拓?fù)湓O(shè)計(jì) 、裝置中電力電子器件的全工況應(yīng)力計(jì)算和分析；大容量換流器的模塊化技術(shù)；分部件接口技術(shù)；冷卻與保護(hù)技術(shù)；器件和模塊失效冗余技術(shù)；裝置控制策略和高效調(diào)制算法；裝置在復(fù)雜系統(tǒng)條件下的適應(yīng)性設(shè)計(jì)。 編制大功率復(fù)合電壓質(zhì)量調(diào)節(jié)裝置和復(fù)合電流質(zhì)量調(diào)節(jié)裝置的技術(shù)規(guī)范，形成指導(dǎo)企業(yè)的生產(chǎn)性技術(shù)文件。 課題四：分布式供能系統(tǒng)高壓變流器及軟開(kāi)關(guān)技術(shù) （一）研究目標(biāo) 優(yōu)先采用我國(guó)自主研發(fā)的大功率 IGCT器件，研制分布式供能系統(tǒng) 3MW/6kV 高壓 IGCT 并網(wǎng)變流器；掌握高壓并網(wǎng)變流器產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)，形成相應(yīng)的技術(shù)規(guī)范和 標(biāo)準(zhǔn)建議，實(shí)現(xiàn)高壓 IGCT并網(wǎng)變流器的完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)；根據(jù)分布式供能系統(tǒng)的特點(diǎn)，研制 ，掌握大功率并網(wǎng)變流器軟開(kāi)關(guān)關(guān)鍵核心技術(shù)，并在實(shí)際系統(tǒng)中完成運(yùn)行考核。 （二）研究?jī)?nèi)容 研究掌握分布式供能系統(tǒng) 3MW/6kV高壓 IGCT 并網(wǎng)變流器技術(shù)及高壓發(fā)電機(jī)技術(shù)；研究掌握 3MW/6kV分布式供能系統(tǒng)高壓并網(wǎng)變流器試驗(yàn)平臺(tái)技 術(shù)；研究掌握大功率 IGCT組件技術(shù)和應(yīng)用技術(shù)；研究掌握分布式供能系統(tǒng) 。 課題五 電氣化鐵路同相供電裝置 （一） 研究目標(biāo) 研制基于當(dāng)代電力電子集成與控制技術(shù)的 10～ 20MVA同相供電裝置樣機(jī)，為鐵路新型牽引供電系統(tǒng)提供設(shè)備基礎(chǔ)。 （二）研究高速貨運(yùn)機(jī)車(chē)牽引變流器研制 （一）研究目標(biāo) 完成用于高速 (120km/h)貨運(yùn)電力機(jī)車(chē)的 31600kw 通用牽引變流器與控制 (含輔助變流器 )產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)開(kāi)發(fā)和裝置研制，為我國(guó)高速重載軌道貨物運(yùn)輸裝備及相關(guān)行業(yè)提供主流機(jī)型。 （二）研究?jī)?nèi)容 研究掌握牽引變流器 (脈沖整流器和牽引逆變器 )主電路最佳拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、冷卻方式、設(shè)計(jì)與制造技術(shù)以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則與 EMC技術(shù)；研究掌握傳動(dòng)控 制策略、控制算法，控制器的硬、軟件實(shí)現(xiàn)技術(shù)。 課題七：城市軌道交通能饋式牽引供電系統(tǒng)及牽引傳動(dòng)系統(tǒng)研制 （一）研究目標(biāo) 完成 2MW 能饋式牽引供電系統(tǒng)樣機(jī)的研制；完成 2180kW 地鐵動(dòng)車(chē)用交流牽引傳動(dòng)系統(tǒng)及輔助變流系統(tǒng)樣機(jī)的研制。總體技術(shù)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，并形成獨(dú)立設(shè)計(jì)規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。 （二）研究?jī)?nèi)容 研究地鐵動(dòng)車(chē)用牽引傳動(dòng)系統(tǒng)（牽引逆變器）的主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及數(shù)學(xué)模型仿真；研究掌握牽引傳動(dòng)系統(tǒng)的控制策略、電磁兼容性技術(shù)、集成化技術(shù)、保護(hù)技術(shù)、冷卻技術(shù)和可靠性技術(shù)；研究掌握牽引傳動(dòng)系統(tǒng)狀態(tài)參數(shù)監(jiān)測(cè)、 故障診斷、傳感器網(wǎng)絡(luò)、防空轉(zhuǎn)防滑行智能控制技術(shù)及安全控制技