電力行業(yè)現(xiàn)代電力電子學(xué)現(xiàn)狀與展望機遇與挑戰(zhàn)

現(xiàn)代電力電子學(xué)現(xiàn)狀與展望

——機遇與挑戰(zhàn)主講人陳延明主要內(nèi)容學(xué)科概述電力電子學(xué)的運用領(lǐng)域國內(nèi)外研討成果與現(xiàn)狀電力電子學(xué)的開展趨勢面臨的機遇與挑戰(zhàn)學(xué)科概述什么是電力電子技術(shù)現(xiàn)有供電電源多為三相交流電，而在實踐運用中有很多用電設(shè)備不能直接運用交流電源，需求進展電力變換，就需求運用電力電子技術(shù)。電力電子技術(shù)是運用于電力領(lǐng)域的電子技術(shù),包括器件制造、電路拓撲、控制方法等內(nèi)容。電力電子器件普通總是任務(wù)在開關(guān)方式下，常帶來一些非線性問題。

電力電子學(xué)是一門交叉學(xué)科電子學(xué)電力學(xué)控制實際電力電子技術(shù)電力電子技術(shù)和電子學(xué)：制造技術(shù)的實際根底和工藝大致一樣，許多電路的分析方法也一樣，運用目的不同電力電子技術(shù)和電力學(xué)：電力電子技術(shù)廣泛運用于電氣工程中，是電氣工程活潑的領(lǐng)域之一；電力電子技術(shù)和控制實際：控制實際提高了電力電子安裝和系統(tǒng)的性能，電力電子技術(shù)也為控制實際的進一步開展帶來新的挑戰(zhàn)。電力電子學(xué)的幾個重要方面器件制造技術(shù)：是電力電子技術(shù)的根底，實際根底是半導(dǎo)體物理。IGBT、MOSFET曾經(jīng)成為電力電子運用中主流的器件。變換技術(shù)〔AC-DCDC-DCDC-ACAC-AC〕：是電力電子技術(shù)的中心，PWM、空間矢量控制等技術(shù)開展和其他新技術(shù)出現(xiàn)為電力電子系統(tǒng)性能提高提供了有效的、可靠的途徑。電力電子學(xué)的運用領(lǐng)域普通工業(yè)：電化學(xué)工業(yè)、礦山、冶金……交通運輸航空航天、軍事國防電力系統(tǒng)：輸電、變電……通訊系統(tǒng)新能源系統(tǒng)：太陽能、風(fēng)能、核能……家用電器……航空航天、軍事國防交通運輸新能源國內(nèi)外的研討成果與現(xiàn)狀有影響的研討機構(gòu)國內(nèi)：浙江大學(xué)、西安交通大學(xué)、清華大學(xué)國外：美國電力電子研討中心〔CenterforPowerElectronicSystem—CPES〕該研討中心是五所大學(xué)的聯(lián)盟VirginiaTech〔弗吉尼亞州立大學(xué)和理工學(xué)院〕UniversityofWisconsin-Madison〔威斯康星麥迪遜分?！砇ensselaerPolytechnicInstituteNorthCarolinaA&TStateUniversityUniversityofPuertoRico-Mayagüez有影響力的學(xué)者李澤元：美國Virginia電力電子中心興辦人、主任，上海臺達電力電子研發(fā)中心(OPEC)主任；馬科悅，KeyueMaSmedley，加州大學(xué)戴維斯分校教授；LongyaXu，俄亥俄州州立大學(xué)終身教授，IEEE工業(yè)應(yīng)學(xué)會電機委員會前主席ThomasA.Lipo,威斯康星電氣設(shè)備和電力電子協(xié)會、威斯康星電力電子研討中心Bose,BimalK.,UniversityofTennessee,U.S.A.Verghese,George,MassachusettsInstituteofTech.,U.S.A.…………國際知名電力電子器件制造商TexasInstrument〔德州儀器，簡寫TI〕InternationalRectifier〔國際整流器,簡寫IR〕Fairchild〔仙童公司〕HarrisSemiconductorTelecomNationalSemiconductor有影響力的雜志和IEEE期刊PowerandEnergyMagazineCircuitsandDevicesMagazineSwitchingPowerMagazineElectronicDesignCircuitsandSystemsITransactionsonPowerElectronicsTransactionsonIndustrialApplicationTransactionsonelectronicsApplicationIEEE電力電子學(xué)的開展趨勢高功率密度高效率高可靠性高智能化高集成化〔IPEM〕美國電力電子研討中心提出電力電子學(xué)4個極具潛力的開展方向功率半導(dǎo)體器件和集成電路技術(shù)SemiconductorPowerDevicesandICs(SPDIC)硅和寬能帶隙〔主要指SiC和GaN〕半導(dǎo)體資料的探求；功率電子集成技術(shù)〔資料，構(gòu)造、集成工藝PowerElectronicsIntegrationTechnology(PEIT)功率電子集成模塊的開展促進了功率電子在能源中的運用；集成的電動機驅(qū)動系統(tǒng)IntegratedMotorDriveSystems(IMDS)在不影響體積、分量和魯棒性的情況下將各種必要的技術(shù)〔如可調(diào)速技術(shù)等〕集成到未來的電動機中；集成的功率變換系統(tǒng)IntegratedPowerConversionSystems(IPCS)2007年CPES的一些最新成果Three-DimensionalIntegrationofPowerSupplyModule〔電源模塊的三維集成〕High-VoltageReverseBlockingIntegratedGaNMOSFET/SchottkyRectifier〔MOSFET/Schottky整流器的高電壓反向阻斷集成溝道〕面臨的機遇和挑戰(zhàn)如今電力電子技術(shù)的開展走到了十字路口,電力電子安裝的復(fù)雜性與其運用的廣泛性間的矛盾越來越鋒利；電力電子集成技術(shù)和新半導(dǎo)體資料的探求,被以為是國際業(yè)界研討的熱點，是處理電力電子技術(shù)開展面臨的妨礙,進一步拓展電力電子