電氣自動化畢業(yè)論文范文

1、 云南現(xiàn)代職業(yè)技術學院?？飘厴I(yè)論文題目：變流技術在電力系統(tǒng)中的應用姓 名：李 博 學 號：201230201004專 業(yè)：電氣自動化指導老師： 年 月 日聲明本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)論文，是本人在導師指導下，獨立進研究工作所取得的成果。盡我所知，除文中已經注明引用的內容外，本畢業(yè)論文的研究成果不包含任何他人享有著作權的內容。對本論文所涉及的研究工作做出貢獻的其他個人和集體，均已在文中以明確方式標明。簽名: 李博 日期: 2015年5月25日 目錄引言1一、變流技術的概況1(一)電力電子變流技術是電力電子技術的一個研究方向1 （二）目前我國在電力電子變流技術研究和應用上仍待解決的問題1二、電力

2、電子技術的應用1（一） 整流電路（AC-DC）1 （二）逆變電路（DC-AC）21水力發(fā)電的有效功率22 . 發(fā)電廠風機水泵的變頻調速23 . 太陽能發(fā)電控制系統(tǒng)2三、電力電子技術在電力系統(tǒng)中的應用3（一）發(fā)電環(huán)節(jié)中的應用3（二） 輸電環(huán)節(jié)中的應用3（三） 配電環(huán)節(jié)中的應用3結束語3致謝4【參考文獻】4題目：變流技術在電力系統(tǒng)中的應用摘要: 電力電子變流技術在電力系統(tǒng)中的應用非常廣泛，發(fā)達國家在用戶最終實用的電能中，有60%以上的電能至少經過一次以上電力電子變流裝置的處理。電力系統(tǒng)在通向現(xiàn)代化的進程中，電力電子技術是關鍵技術之一?？梢哉f，如果離開電力電子技術，電力

3、系統(tǒng)的現(xiàn)代化就是不可想象的。關鍵詞: 電力電子 變流技術 電力系統(tǒng) 應用引言 電力電子技術理論是建立在電子學、電力學和控制學三個學科基 礎之上的一門新型學科，隨著該技術的不斷發(fā)展，它已廣泛的用于交 通運輸、電力系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、計算機系統(tǒng)、新能源系統(tǒng)等，在照明、空調等家用電器及其他領域中也有著廣泛的應用。本文主要介紹了電力電子技術在電力系統(tǒng)中的運用一、變流技術的概況 電力電子技術，又稱功率電子技術，服務于以電力半導體器件及“變頻技術”為核心的電力電子行業(yè)，是20世紀后期誕生和發(fā)展起來的一門嶄新的技術，主要研究各種電力電子器件，以及這些電力電子器件所構成的各種各樣能高效地完成對

4、電能的變換和控制的電路或裝置。作為一門新興學科，電力電子技術是以電力為研究對象的電子技術，它利用各種電力電子器件和控制技術對電能（包括電壓、電流、頻率和波形等）控制和變換。(一)電力電子變流技術是電力電子技術的一個研究方向其在可再生能源發(fā)電方面應用廣泛?？稍偕茉粗饕L能、太陽能、生物和地熱能等。各種能源由于其轉化為電能的方式不同，將其送入電網時必須要用變流技術按用戶的要求對其進行調整和控制。大部分可再生能源產生的能量通常是不穩(wěn)定的，在并網時都需要加以控制和調節(jié)，同時將盡可能多的有功能量送入電網，其中的能量變換、儲存、發(fā)電機控制和并網控制等過程都離不開電力電子技術，特別是大功率變流技術。（

5、二）目前我國在電力電子變流技術研究和應用上仍待解決的問題 （1）大功率變流器制造技術水平較低，裝置可靠性差； （2）高性能大功率變流裝置之前幾乎全部依靠進口，需要突破關鍵技術實現(xiàn)國產化。二、電力電子技術的應用 電力電子變流技術共有四大塊，即整流電路（AC-DC）、逆變電路（DC-AC）、交流調壓電路（AC-AC）、斬波電路（DC-DC）。它們在電力系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)起著舉足輕重的作用尤其是自20 世紀80 年代，柔性交流輸電（FACTS）概念被提出后，電力電子技術在電力系統(tǒng)中的應用研究得到了極大的關注，多種設備相繼出現(xiàn)。已有不少文獻介紹和總結了相關設備的基本原理和應用

6、現(xiàn)狀。以下介紹四大電路在電力系統(tǒng)中的作用。 （一） 整流電路（AC-DC） 整流電路是電力電子電路中出現(xiàn)在最早的一種，廣泛用于電能的 變換電路，其作用是將交流電變換成大小可以調節(jié)的直流電，為直流 用電設備供電，如電爐的溫度控制、直流電機的轉速控制、同步發(fā)電機的勵磁調節(jié)控制、電鍍及電解電源控制等。用于大型發(fā)電機的靜止勵磁控制中，由于省去了勵磁機這個中間慣性環(huán)節(jié)，因而具有其特有的快速性調節(jié)，給先進的控制規(guī)律提供了充分發(fā)揮作用并產生良好控制效果的有利條件。用于輸電環(huán)節(jié)，大幅度改善了電力網的穩(wěn)定運行特性。 隨著大功率全控性電力電子期間的誕生和

7、發(fā)展，整流電路通過多 相整流方式改變了輸出電壓的脈動頻率，使得輸出電壓基本實現(xiàn)了無 脈動。通過對控制角的調節(jié)和功率因數的補償環(huán)節(jié)，使得輸出電壓最 大可能的提供給負載，減少電能在轉換過程中的能量損失。 （二）逆變電路（DC-AC） 電力系統(tǒng)中的逆變通常指的是無源逆變，即將直流電轉換成負載 所需要的不同頻率和電壓值的交流電，通常稱為逆變器。主要用于蓄 電池、干電池、太陽能電池、交流電動機調速、不間斷電源、感應加熱電源等。其核心部分都是逆變電路。逆變電路經常和變頻的概念聯(lián)系在一起。1水力發(fā)電的有效功率取決于水頭壓力和流量，當水頭的

8、變化幅度較大時(尤其是抽水蓄能機組)，機組的最佳轉速亦隨之發(fā)生變化。風力發(fā)電的有效功率與風速的三次方成正比，風車捕捉最大風能的轉速隨風速而變化。為了獲得最大有效功率，可使機組變速運行，通過調整轉子勵磁電流的頻率，使其與轉子轉速疊加后保持定子頻率即輸出頻率恒定。此項應用的技術核心是變頻電源。 2 . 發(fā)電廠風機水泵的變頻調速發(fā)電廠的廠用電率平均為8%，風機水泵耗電量約占火電設備總耗電量的65%，且運行效率低。使用低壓或高壓變頻器，實施風機水泵的變頻調速，可以達到節(jié)能的目的。低壓變頻器技術已非常成熟，國內外有眾多的生產廠家，并有完整的系列產品， 但具備高壓大容量變頻器

9、設計和生產能力的企業(yè)不多，國內有不少院校和企業(yè)正抓緊聯(lián)合開發(fā)。 3 . 太陽能發(fā)電控制系統(tǒng)開發(fā)利用無窮盡的潔凈新能源太陽能，是調整未來能源結構的一項重要戰(zhàn)略措施。大功率太陽能發(fā)電，無論是獨立系統(tǒng)還是并網系統(tǒng)，通常需要將太陽能電池陣列發(fā)出的直流電轉換為交流電，所以具有最大功率跟蹤功能的逆變器成為系統(tǒng)的核心。日本實施的陽光計劃以34kW 的戶用并網發(fā)電系統(tǒng)為主，我國實施的送電到鄉(xiāng)工程則以1015kW 的獨立系統(tǒng)居多， 而大型系統(tǒng)有在美國加州的西門子太陽能發(fā)電廠(7.2MW)等。 交流調壓電路是指將一種形式的交流電轉換成另一種形式的交流電的

10、電路，可以改變相關的電壓、電流、頻率和相數等。交流調壓電路除了在電力系統(tǒng)的發(fā)電環(huán)節(jié)、輸電環(huán)節(jié)、配電環(huán)節(jié)中有桌廣泛的應用而外，在高壓電器中也起著重要的作用。常規(guī)電磁式開關在斷開負載電路時往往有電弧產生，觸頭已燒損，開斷時間長；在運行過程中有噪聲污染環(huán)境，機械壽命收到限制等等。由電力電子器件組成的交、直流開關具有無觸頭、開關速度快、使用壽命長等優(yōu)點。交流調壓電路無需另加環(huán)流電路，所以電路簡單，調整方便。但其含有較嚴重的諧波分量，不過對于加熱爐、電光源、小容量電動機等慣性較大的負載，諧波對工作的影響較小。異步電動機的軟起動裝置也屬于交流調壓電路的一種應用，應當注意的是，軟起動裝置不僅在電動機起動或制

11、動時可以起電壓調節(jié)作用，在電動機運行中也可以適當調節(jié)加于電動機上的電壓，使電動機上實際工作電壓得到優(yōu)化和保持。 4. 斬波電路（DC-DC） 斬波電路是將一種形式的直流電轉換成另一種形式直流電的電路，被廣泛應用于開關電源級直流電動機的驅動中。如不間斷電源、無軌電車、地鐵列車、蓄電池供電的機動車輛的無級變速及電動汽車的控制。它能使上述被控對象獲得加速平穩(wěn)、快速相應的性能，并同時收到節(jié)約電能的效果。由于變換去輸入是電網電壓經不可控整流而來的直流電壓，所以直流斬波不僅能起到調壓的作用，同時還能起到有效地抑制電網側諧波電流的作用 三、電力電子技術在電力系統(tǒng)中的應用

12、0;（一）發(fā)電環(huán)節(jié)中的應用 電力系統(tǒng)的發(fā)電環(huán)節(jié)涉及發(fā)電機組的多種設備，電力電子技術的應用以改善這些設備的運行特性為主要目的。傳統(tǒng)的發(fā)電方式是火力發(fā)電、水利發(fā)電以及后來興起的核能發(fā)電。能源危機后各種新能源、可再生能源及新型發(fā)電方式越來越受到重視。其中太陽能發(fā)電、風力發(fā)電的發(fā)展較快，燃料電池更是備受關注。太陽能發(fā)電和風力發(fā)電受環(huán)境的制約，發(fā)出的電能質量較差，常需要儲能裝置緩沖，需要改善電能的質量，這就血藥電力電子技術。當需要和電力系統(tǒng)聯(lián)網時，也離不開電力電子技術。  為了合理地利用水利資源，近年來抽水儲能發(fā)電站受到重視。其中的大型電動機的起動和調速都需要電力電子技術。超導儲能是未來的一種

13、儲能方式，他需要強大的直流電源供電，這也離不開電力電子技術。  核聚變反應堆在產生強大磁場和注入能量時，需要大容量的脈沖電源，這種電源就是電力電子裝置。 （二） 輸電環(huán)節(jié)中的應用電力電子器件應用于高壓輸電系統(tǒng)被稱為“硅片引起的第二次革命”，大幅度改善了電力網的穩(wěn)定運行特性。直流輸電（HVDC）和輕型直流輸電（HVDC Light）技術。直流輸電具有輸電容量大、穩(wěn)定性好、控制調節(jié)靈活等優(yōu)點，對于遠距離輸電、海底電纜輸電及不同頻率系統(tǒng)的聯(lián)網，高壓直流輸電擁有獨特的優(yōu)勢。1970 年世界上第一項晶閘管換流器，標志著電力電子技術正式應用于直流輸電。從此以后世界上

14、新建的直流輸電工程均采用晶閘管換流閥。  直流輸電在長距離、大容量時有很大的優(yōu)勢，其送電端的整流閥和受電端的逆變閥都采用晶閘管變流裝置。近年來發(fā)展起來的柔性交流輸電（FACTS）也是依靠電力電子裝置才得以實現(xiàn)的。  （三） 配電環(huán)節(jié)中的應用無功補償和諧波抑制對電力系統(tǒng)有重要意義。晶閘管控制電抗器（TCR）、晶閘管投切電容器（TSC）都是重要的無功補償裝置。近年來出現(xiàn)的靜止無功發(fā)生器（SVG）、有源電力濾波器（APF）等新型電力電子裝置具有更為優(yōu)越的無功功率和諧波補償的性能。在配電系統(tǒng)，電力電子裝置還可以用于防止電網瞬時停電、瞬時電壓跌落、閃變等，以進行電能質量的控

15、制，改善供電質量。  在變電所，給操作系統(tǒng)提供可靠的交直流操作電源，給蓄電池充電等都需要電力電子裝置。  隨著科學技術的進一步發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，電力電子技術已經走進了我們的生活，在家用電器的節(jié)能方面，電力電子技術有著不可取代的作用。 結束語 文中概述性地介紹電力電子技術的四大變換電路及其特點，并介紹了電力電子技術在電力系統(tǒng)中的各類應用，重點在發(fā)電環(huán)節(jié)中、輸電環(huán)節(jié)中、配電環(huán)節(jié)中的運用。致謝本畢業(yè)論文的撰寫得到李敬芬老師的認真指導以及得到了很多同學提供的很好的參考性意見及工具，資料等，在此深表感謝。同時感謝幫助過本畢業(yè)論文撰寫的所有老師和朋友?！?/p>

16、參考文獻】 1 王兆安.電力電子技術第四版M.北京：機械工業(yè)出版社，2008，112 黃家善.電力電子技術第二版M.北京：機械工業(yè)出版社，2009，23 李梅蘭.電力系統(tǒng)分析第三版M.北京：中國電力出版社，2005，84云南現(xiàn)代職業(yè)技術學院畢業(yè)論文（設計）指導記錄表    學生姓名： 李博 學號：201230201004 專業(yè)：電氣自動化 指導教師姓名：李敬芬 學科專業(yè)：機電技術 職稱：高級講師論文題目：交流技術在電力系統(tǒng)中的應用指 導 記 錄第一稿：1.全文格式完全不對。2.仿照論文樣式認真寫。 指導教師簽名：李敬芬 2015 年 5 月25

17、日第二搞： 1.層次不清，重新整理。2.在電力系統(tǒng)中的應用寫的太少，再補充。 指導教師簽名：李敬芬 2015 年 5月 31 日第三搞：論文修改建議,1.格式不對，缺少目錄，致謝。2.層次不清，請參看發(fā)給你的文件內容。指導教師簽名：李敬芬 2015 年 6月 5 日第四稿：你還需要將正文的字體、字號和行間距等統(tǒng)一后，把目錄中的頁碼重新改一下。指導教師簽名：李敬芬 2015年 6月7日 論文可以定稿。 指導教師簽名：李敬芬 2015年 6月8日說明：1、此表為學生在畢業(yè)論文（設計）過程中教師指導學生的動態(tài)記錄，供指導教師在每次指導學生時填寫并簽名。 2、此表由學生保管，并于每次接受教師指導時交指導教師填寫。論文完成后，此表由學生交指導教師，指導教師收齊后交各系教務秘書處。一同裝進學生的論文中。云南現(xiàn)代職業(yè)技術學院畢業(yè)論文（設計）定稿評定表學生姓名： 李博 年級：12級 專業(yè)： 電氣