電氣技術(shù)前沿

我國工業(yè)電氣自動(dòng)化的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)自第二次工業(yè)革命以來，電氣技術(shù)已成為諸多高新技術(shù)系統(tǒng)中不可缺少的關(guān)鍵技術(shù)之一。電氣技術(shù)的外延十分廣闊，內(nèi)涵十分豐富。它所涉及的領(lǐng)域或技術(shù)面包括：1.電能和電力輸配；2.功率器件和電力電子技術(shù)；3.電機(jī)與電力拖動(dòng)；4.電氣測(cè)量與檢測(cè)技術(shù)；5.電器元件及電器控制、PLC控制技術(shù)；6.新型電源與電力電子裝置；7.節(jié)能技術(shù)和諧波抑制；8.家用電器與辦公設(shè)備等。一、電能和電力輸配電力技術(shù)是通向可持續(xù)發(fā)展的橋梁”，這個(gè)論斷已經(jīng)逐漸成為人們的共識(shí)。研究表明，為了實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，應(yīng)盡可能把一次能源轉(zhuǎn)換為電能使用，提高電力在終端能源中的比例。電能是一個(gè)國家國計(jì)民生的主要能源。如今，人均消耗的電能已成為衡量一個(gè)國家實(shí)力的重要指標(biāo)。而電氣技術(shù)恰好涉足電能和電力輸配問題。一個(gè)完整的電能生產(chǎn)與消費(fèi)網(wǎng)絡(luò)由發(fā)電、輸電、配電及用電幾部分組成。其中由發(fā)電廠、變電所和輸電線路組成的電力網(wǎng)絡(luò)稱為電力系統(tǒng)。電力系統(tǒng)十分復(fù)雜，對(duì)于電力系統(tǒng)來說，不但要求它每一時(shí)刻發(fā)出的總電量等于系統(tǒng)消耗的總電量，而且要求所有的中間傳輸環(huán)節(jié)都能暢通無阻。中間傳輸環(huán)節(jié)的任期任何阻滯，都會(huì)在發(fā)電與用電兩端同時(shí)發(fā)生“過剩”與“不足”兩種截然相反的不正常狀態(tài)，嚴(yán)重時(shí)系統(tǒng)可能因此而崩潰，造成大面積惡性停電，使國民經(jīng)濟(jì)遭受重大損失。對(duì)電能和電力輸配來說，除了設(shè)計(jì)好發(fā)電站，使其保證電力的充足供應(yīng)發(fā)電質(zhì)量（減少諧波、）提高功率因素等外，還要注意電能傳輸?shù)恼{(diào)度和管理，從而保證電力系統(tǒng)可靠、安全地連續(xù)供電。將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于電能傳輸?shù)恼{(diào)度和管理中構(gòu)成了現(xiàn)代電力輸配系統(tǒng)。隨著大功率電力電子器件的出現(xiàn)及微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展，先進(jìn)的控制方法在電力系統(tǒng)控制中的應(yīng)用研究幾乎遍及電力系統(tǒng)的所有領(lǐng)域。目前,各種現(xiàn)代控制技術(shù)，包括：線性最優(yōu)控制、自適應(yīng)控制、變結(jié)構(gòu)控制、H8魯棒控制、微分幾何控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、模糊控制及專家系統(tǒng)控制都已應(yīng)用于電力系統(tǒng)控制中。交叉結(jié)合使用前面幾種控制方法而形成的綜合智能控制是電力系統(tǒng)自動(dòng)化研究的發(fā)展方向。電力技術(shù)屬于傳統(tǒng)技術(shù)的范疇，技術(shù)創(chuàng)新和出現(xiàn)重大突破的機(jī)會(huì)要比信息科學(xué)、生命科學(xué)、材料科學(xué)等新興學(xué)科少得多。但是，應(yīng)該看到，電力技術(shù)與其他學(xué)科的相互交叉和滲透的趨勢(shì)越來越明顯。電力研究的一些前沿課題反映了這種趨勢(shì)。以下將對(duì)若干電力前沿技術(shù)的現(xiàn)狀和未來發(fā)展前景進(jìn)行簡介：電能和電力輸配-高壓交流輸電技術(shù)三相高壓交流輸電技術(shù)常規(guī)的三相交流輸電在遠(yuǎn)距離輸電工程中占主導(dǎo)地位，在未來相當(dāng)長的間內(nèi)仍然是。輸電和聯(lián)網(wǎng)的主要方式；前蘇聯(lián)建成了900km的1150kV特高壓輸電線路并經(jīng)過了試運(yùn)行，后因無電可送等原因而降壓為500kV運(yùn)行；未來交流輸電發(fā)展的重點(diǎn)將是采用新技術(shù)充分利用線路走廊輸送更多的電力。多相交流輸電。多相交流輸電以多相（相數(shù)大于3）交流電形式實(shí)現(xiàn)電能輸送；特點(diǎn)：相同的線路走廊和占地面積，多相輸電可提高由線路發(fā)熱條件決定的負(fù)荷容量，可設(shè)計(jì)得更“緊湊”適合線路路徑受限制的地區(qū)，可以接入三相交流輸電系統(tǒng)，不需經(jīng)過多相交流變電所；多相交流輸電已經(jīng)入工業(yè)性試驗(yàn)和試運(yùn)行階段。靈活交流輸電靈活交流輸電(FACTS)是基于電力電子技術(shù)與現(xiàn)代控制技術(shù)對(duì)交流輸電系統(tǒng)的阻抗、電壓、相位實(shí)施靈活快速調(diào)節(jié)的輸電技術(shù)；出現(xiàn)背景：1.發(fā)展互聯(lián)電網(wǎng)的需要；2.發(fā)展電力市場(chǎng)的需要；3.電力電子器件的快速發(fā)展使靈活交流輸電的設(shè)想成為現(xiàn)實(shí)。靈活交流輸電技術(shù)的核心就是利用電力電子器件可以按照控制系統(tǒng)的要求，應(yīng)用現(xiàn)代換流技術(shù)和控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)電壓、阻抗或相位大幅度靈活控制。高壓直流輸電技術(shù)：端對(duì)端直流輸電該技術(shù)是一項(xiàng)成熟的遠(yuǎn)距離輸電技術(shù)，預(yù)計(jì)端對(duì)端直流輸電在未來仍是遠(yuǎn)距離輸電和聯(lián)網(wǎng)的重要方式。多端直流輸電技術(shù):為了解決直流輸電多電源供電、多落點(diǎn)受電問題，研究出多端直流輸電技術(shù)。新一代直流輸電技術(shù)未來直流輸電技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)是在應(yīng)用可關(guān)斷器件組成的換流器進(jìn)一步改善輸電性能的同時(shí)，大幅度簡化設(shè)備，減少換流站的占地，降低造價(jià)，以便在技術(shù)經(jīng)濟(jì)上比其它輸電方式更具競(jìng)爭(zhēng)力；典型例子是：所謂輕型直流輸電(HVDCLight)，它采用IGBT等可關(guān)斷的器件組成換流器；使用戶外換流閥以節(jié)省閥廳的建設(shè)費(fèi)用；應(yīng)用連續(xù)調(diào)節(jié)交流濾波器、有源濾波器等技術(shù)大幅度減少戶外場(chǎng)的占地。新型輸電線路:緊湊型線路是指增加分裂導(dǎo)線數(shù)、縮短相間距離、合理排列相導(dǎo)線等措施以降低線路波阻抗，從而提高線路輸送能力的輸電線路。研究的主要目的是提高線路的輸送能力，節(jié)省線路走廊；從20世紀(jì)60年代起，美國、前蘇聯(lián)、法國、巴西等國建成了各種電壓等級(jí)的緊湊型線路，我國也建成了一條500kV的緊湊型線路，正在試運(yùn)行中。氣體絕緣線路：以六氟化硫氣體絕緣的、帶有與導(dǎo)體同軸的接地金屬外殼的輸電線路，與電纜相比，其優(yōu)點(diǎn)是絕緣擊穿后可恢復(fù)、承載電流大；氣體絕緣輸電線路已在美國、德國的水力發(fā)電廠的出線等場(chǎng)合得到了應(yīng)用。未來由于輸電線路走廊的獲得越來越困難，氣體絕緣輸電線路的研究和開發(fā)受到重視。超導(dǎo)輸電線路：一種低損耗的輸電方式；日本正在開發(fā)6kV、1000MVA的超導(dǎo)電纜；美國也制造出12.4kV、1250A的三相超導(dǎo)電纜系統(tǒng)；我國也有超導(dǎo)輸電線路在南方電網(wǎng)試運(yùn)行；超導(dǎo)電纜的價(jià)格很高，冷凍系統(tǒng)的可靠性有待檢驗(yàn)，用于長距離輸電工程的前景還不明朗。.潔凈煤發(fā)電技術(shù)當(dāng)今我國的火力發(fā)電機(jī)組效率低，污染物排放量大，與先進(jìn)國家相比有較大差距，所以要大力推廣潔凈煤發(fā)電技術(shù)，建設(shè)大型循環(huán)流化床鍋爐，增壓硫化燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)和整體煤氣化燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)示范工程，采用高效脫硫脫硝裝置，以使之達(dá)到世界先進(jìn)水平?；痣姀S生產(chǎn)流程主要包括四大系統(tǒng)：燃燒系統(tǒng)、汽水系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。后面的兩個(gè)系統(tǒng)和本專業(yè)關(guān)系密切。.分布式發(fā)電技術(shù)當(dāng)今的分布式電源主要是指用液體或氣體燃料的內(nèi)燃機(jī)(IC-internal-combustionengine)、微型燃?xì)廨啓C(jī)(Micro-turbines)和各種工程用的燃料電池(FuelCell)。因其具有良好的環(huán)保性能，分布式電源與“小機(jī)組”已不是同一概念。應(yīng)用背景：輸電線路建設(shè)費(fèi)用增加。由于公眾對(duì)輸電線路可能產(chǎn)生的電磁影響的憂慮，開辟新的線路走廊越來越困難。例如，北美和西歐許多國家已決定一般不再興建新的輸電線路。于是，直接安置在用戶近旁的分布式發(fā)電裝置便成為一種替代方案。與大電網(wǎng)配合提高供電可靠性。分布式電源可大大地提高供電可靠性，可在電網(wǎng)崩潰和意外災(zāi)害(例如地震、暴風(fēng)雪、人為破壞、戰(zhàn)爭(zhēng))情況下，維持重要用戶的供電。加拿大魁北克省1997年冰雪災(zāi)造成輸配電線路災(zāi)難性破壞，引起大面積停電，許多重要用戶長期不能恢復(fù)供電。.微型燃?xì)廨啓C(jī)微型燃?xì)廨啓C(jī)(MicroTurbine)，是功率為幾千瓦至幾十千瓦，轉(zhuǎn)速為96000r/min，以天然氣、甲烷、汽油、柴油為燃料的超小型燃?xì)廨啓C(jī)，工作溫度500°C,其發(fā)電效率可達(dá)30%。目前國外已進(jìn)入示范階段。其技術(shù)關(guān)鍵是高速軸承、高溫材料、部件加工等?？梢?，電工技術(shù)的突破常常取決于材料科學(xué)的進(jìn)步。.燃料電池燃料電池是直接把燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能的裝置。它是一種很有發(fā)展前途的潔凈和高效的發(fā)電方式，被稱為21世紀(jì)的分布式電源。燃料電池的工作原理頗似電解水的逆過程。氫基燃料送入燃料電池的陽極(電源的負(fù)極)轉(zhuǎn)變?yōu)闅潆x子，空氣中的氧氣送入燃料電池的陰極(電源的正極)，負(fù)氧離子通過2極間離子導(dǎo)電的電解質(zhì)到達(dá)陽極與氫離子結(jié)合成水，外電路則形成電流。.分散的電能儲(chǔ)存技術(shù)由于分布式的電源的應(yīng)用及提高電網(wǎng)可靠性和調(diào)峰的需要，分散的儲(chǔ)能系統(tǒng)的重要性日益增加。如：電池儲(chǔ)能系統(tǒng)、超導(dǎo)儲(chǔ)能系統(tǒng)、飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)、燃料電池儲(chǔ)能系統(tǒng)等。.定質(zhì)電力技術(shù)定質(zhì)電力(CustomPower)技術(shù)是應(yīng)用現(xiàn)代電力電子技術(shù)和控制技術(shù)為實(shí)現(xiàn)電能質(zhì)量控制，為用戶提供用戶特定要求的電力供應(yīng)的技術(shù)。在現(xiàn)代企業(yè)中，由于變頻調(diào)速驅(qū)動(dòng)器、機(jī)器人、自動(dòng)生產(chǎn)線、精密的加工工具、可編程控制器、計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)的日益廣泛使用，對(duì)電能質(zhì)量的控制提出了日益嚴(yán)格的要求。這些設(shè)備對(duì)電源的波動(dòng)和各種干擾十分敏感，任何供電質(zhì)量的惡化可能會(huì)造成產(chǎn)品質(zhì)量的下降，產(chǎn)生重大損失。重要用戶為保證優(yōu)質(zhì)的不間斷供電，往往自己采取措施，如安裝不間斷電源(UPS),但是這并不是經(jīng)濟(jì)合理的解決辦法。根本的出路在于供電部門能根據(jù)用戶的需要，提供可靠和優(yōu)質(zhì)的電能供應(yīng)。為提高配電網(wǎng)無功調(diào)節(jié)的質(zhì)量，已開發(fā)出用于配電網(wǎng)的靜止無功發(fā)生器。它由儲(chǔ)能電路、GTO或IGBT變換電路和變壓器組成。它的功能是快速調(diào)節(jié)電壓，發(fā)生和吸收電網(wǎng)的無功功率，同時(shí)可以抑制電壓閃變。這是“定質(zhì)電力”的關(guān)鍵設(shè)備之一。此外，靜止無功發(fā)生器和固態(tài)開關(guān)配合，可在電網(wǎng)發(fā)生故障的暫態(tài)過程中保持電壓恒定。另一關(guān)鍵設(shè)備是動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器(DVR)，它由直流儲(chǔ)能電路、變換器和級(jí)次串聯(lián)在供電線路中的變壓器構(gòu)成。變換器根據(jù)檢測(cè)到的線路電壓波形情況，產(chǎn)生補(bǔ)償電壓，使合成的電壓動(dòng)態(tài)保持恒定。無論是短時(shí)的電壓低落或過電壓，通過DVR均可以使負(fù)載上的電壓保持動(dòng)態(tài)恒定。結(jié)論：電能高效潔凈的生產(chǎn)、傳輸、儲(chǔ)存、分配和使用的技術(shù)將成為未來電力技術(shù)的主導(dǎo)發(fā)展方向！二、功率器件和電力電子技術(shù)自從50年代硅晶閘管問世以來，功率半導(dǎo)體器件取得了長足的發(fā)展。新型的功率器件如：GTO、高功率晶體管和功率MOSDFET、IGBT等的出現(xiàn)大大提高了功率器件的開關(guān)頻率和可關(guān)斷性能。由于工藝技術(shù)的成熟和成本的降低，電力電子學(xué)的應(yīng)用正在推廣，例如，開關(guān)電源(SMPS)，UPS電源、電化學(xué)作業(yè)、加熱和照明、靜態(tài)無功(VAR)補(bǔ)償；有源濾波、高壓直流系統(tǒng)、光電系統(tǒng)和變頻電機(jī)拖動(dòng)。目前，GTO的最高研究水平為6英尺、6000V/6000A以及9000V/10000A?，F(xiàn)在硅材料功率器件已發(fā)展相當(dāng)成熟。為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)人們對(duì)理想功率器件特性的追求，越來越多的功率器件中，最有希望有是碳化硅(qC)功率器件。但是，SiC材料和功率器件的機(jī)理、制造工藝還存在大量的問題，要真正給電氣技術(shù)領(lǐng)域帶來又一次革命，還需要眾多有志之士的努力。一代新型電力電子器件的出現(xiàn)，總是帶來一場(chǎng)電力電子技術(shù)的革命。隨著各種功率器件的不斷研制和開發(fā)，電力電子技術(shù)也得到了飛速的發(fā)展。在電力電子技術(shù)中，功率變換是最重要的，也是最基本的共性技術(shù)。功率變換技術(shù)研究的目標(biāo)主要有：節(jié)約能源、提高效率，同時(shí)應(yīng)減小變換器的體積和重量，降低諧波失真的成本，高精度、快響應(yīng)、寬的輸出電壓、電流和頻率調(diào)節(jié)范圍等。功率變換器可實(shí)現(xiàn)AC-DC、DC-AC、AC-AC、DC-DC的轉(zhuǎn)換。功率變換技術(shù)的發(fā)展大致可分為：強(qiáng)近換流技術(shù)；PWM控制技術(shù)；以軟開關(guān)、功率因素校正、消除諧波，考慮電磁兼容為特征的技術(shù)三個(gè)階段。經(jīng)過三十多年，特別是發(fā)展動(dòng)向主要集中的軟開關(guān)、高壓、大功率和低電壓、大電流變換技術(shù)方面。近年來，大功率電子器件已經(jīng)廣泛應(yīng)用于電力的一次系統(tǒng)。可控硅（晶閘管）用于高壓直流輸電已經(jīng)有很長的歷史。大功率電子器件應(yīng)用于靈活的交流輸電、定質(zhì)電力技術(shù)以及新一代直流輸電技術(shù)則是近10年的事。隨著微電子技術(shù)、功率器件和控制技術(shù)的發(fā)展，電力電子技術(shù)還將面臨新的革命。新的大功率電力電子器件的研究開發(fā)和應(yīng)用，將成為本世紀(jì)的電力研究前沿。三、電機(jī)與電力拖動(dòng)電機(jī)是電氣技術(shù)所涉及的重要對(duì)象之一。電能的生產(chǎn)是由發(fā)電機(jī)完成的；電動(dòng)機(jī)則可拖動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械和各種負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的自動(dòng)化和家用電器及辦公設(shè)備的智能化。電動(dòng)機(jī)分為直流電機(jī)和交流電機(jī)兩種。在電機(jī)的發(fā)展史上，直流電機(jī)發(fā)明較早，它的電源是電池。后來才出現(xiàn)了交流電機(jī)。直流電動(dòng)機(jī)具有調(diào)速范圍廣、易于平滑調(diào)速；起動(dòng)、制動(dòng)和過載轉(zhuǎn)矩大；易于控制，可靠性較高等優(yōu)點(diǎn)。但直流電機(jī)有一個(gè)突出的缺點(diǎn)一一流問題。它限制了直流電機(jī)的極限容量，又增加了維護(hù)的工作量。人們研究了交流電機(jī)的調(diào)速，并取得了良好的效果，使這在某些調(diào)速場(chǎng)合代替了直流電動(dòng)機(jī)。除了普通的直流電機(jī)和交流電機(jī)外，還有各種微控電機(jī)。微控電機(jī)廣泛用于各種家電、辦公設(shè)備和伺服控制系統(tǒng)中。微控電機(jī)的發(fā)展和應(yīng)用，也是電機(jī)發(fā)展和應(yīng)用的一個(gè)重要方面。電力拖動(dòng)系統(tǒng)又稱為電力傳動(dòng)系統(tǒng)或電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)。電機(jī)調(diào)速傳動(dòng)分為工藝調(diào)速傳動(dòng)、節(jié)能調(diào)速傳動(dòng)、牽引調(diào)速傳動(dòng)和精密、特種調(diào)速傳動(dòng)四大類。工藝調(diào)速傳動(dòng)指生產(chǎn)工藝要求必須調(diào)速的傳動(dòng)，主要用于軋機(jī)、造紙、化工等場(chǎng)合。節(jié)能調(diào)速傳動(dòng)是指一般采用風(fēng)機(jī)、泵、壓縮機(jī)等調(diào)節(jié)流量和壓力的場(chǎng)合。電力牽引調(diào)速傳動(dòng)則指用地電氣鐵道、地鐵，各種電動(dòng)車，工礦牽引、礦井卷揚(yáng)及電梯等場(chǎng)合實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸、牽引的傳動(dòng)。精密、特種調(diào)速傳動(dòng)是指用于現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人、雷達(dá)等場(chǎng)合對(duì)伺服、運(yùn)動(dòng)控制要求特別高的傳動(dòng)。正是因?yàn)殡娏鲃?dòng)系統(tǒng)具有如此廣泛的應(yīng)用背景，再加上電力電子技術(shù)的飛速發(fā)民，近十年來全球工業(yè)應(yīng)用的電機(jī)調(diào)速裝置增長了25%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了前30年的增長率。隨著微電子技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展，使全數(shù)字微機(jī)控制的電力拖動(dòng)系統(tǒng)得以問世并迅速發(fā)展起來。微機(jī)控制技術(shù)在電力拖動(dòng)系統(tǒng)中的應(yīng)用給這一領(lǐng)域注入了新的活力，使之呈現(xiàn)現(xiàn)出蓬勃發(fā)展的新景象。四、電氣測(cè)量與檢測(cè)技術(shù)電氣測(cè)量又稱為電磁測(cè)量，電磁測(cè)量分為電測(cè)量和磁測(cè)量。電氣測(cè)量與檢測(cè)技術(shù)是研究各種電氣被測(cè)量的測(cè)量方法、相應(yīng)測(cè)量儀器儀表的原理與結(jié)構(gòu)、測(cè)量時(shí)的操作技術(shù)和如何根據(jù)測(cè)出數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理以求得測(cè)量結(jié)果和測(cè)量誤差的技術(shù)。電氣測(cè)量與檢測(cè)技術(shù)對(duì)一個(gè)從事電氣技術(shù)工作的人員來說是十分必要的。因?yàn)?，不論是電氣設(shè)備的安裝、調(diào)度、實(shí)驗(yàn)、運(yùn)行、維修；不是對(duì)電氣產(chǎn)品進(jìn)行檢驗(yàn)、測(cè)試、鑒定都會(huì)遇到電氣測(cè)量技術(shù)方面的問題。隨著控制理論和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，電氣測(cè)量與檢測(cè)技術(shù)也向自動(dòng)測(cè)試方向發(fā)展。各種計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試技術(shù)、自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。自動(dòng)測(cè)試技術(shù)是現(xiàn)代電氣測(cè)量與檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展方向。五、電器元件及電器控制、PLC控制技術(shù)電器元件是一種能根據(jù)外界的信號(hào)和要求，手動(dòng)或自動(dòng)地接通或斷開電路，斷續(xù)或連續(xù)地改變電路參數(shù)，以實(shí)現(xiàn)電路或非電對(duì)象的切換、控制、保護(hù)、檢測(cè)、變換和調(diào)節(jié)的電氣設(shè)備。簡言之，電器元件就是一種能控制電的工具，主要指常用的高、低壓電器元件，包括：接觸器、繼電器、自動(dòng)空氣斷路器、行程開關(guān)、熔斷器以及各種按鈕、刀閘開關(guān)等等。電器控制就是將上述電器元件組成控制線路來實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)機(jī)械的各種電氣控制。早期的工業(yè)半自動(dòng)化和工業(yè)自動(dòng)化主要就是由各種電器控制技術(shù)來完成的。雖然電器控制為生產(chǎn)的自動(dòng)化提供了條件，但是，電器控制系統(tǒng)有體積大、可靠性低、查找故障困難、接線復(fù)雜、對(duì)生產(chǎn)工藝變化的適應(yīng)性差等缺點(diǎn)。目前，我國仍是一個(gè)發(fā)展中的國家，相當(dāng)多的大、中型企業(yè)中的大部分生產(chǎn)設(shè)備仍處于電器控制的半自動(dòng)化階段。1969年，美國數(shù)字設(shè)備公司(DEC)研制出世界上第一臺(tái)可編程序邏輯控制器(ProgrammableLogicController)，簡稱PLC。隨著微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，特別是微處理器和微計(jì)算機(jī)在PLC中的應(yīng)用，使得PLC不僅具有邏輯控制功能，而且還增加了運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送和處理功能，成為具有計(jì)算機(jī)功能的工業(yè)控制裝置。如今PLC控制技術(shù)已逐步取代了電器控制系統(tǒng)，成為了工業(yè)控制的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備。PLC控制技術(shù)已廣泛應(yīng)用于冶金、化工、機(jī)械、汽車、輕工等行業(yè)。包括開關(guān)量邏輯控制、閉環(huán)過程控制、位置控制、監(jiān)控系統(tǒng)和分布控制系統(tǒng)。目前，PLC控制技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)主要表現(xiàn)在：高速度、大容量、多品種、編程語言多樣化、智能模塊化、加強(qiáng)聯(lián)網(wǎng)和通信能力。六、新型電源與電力電子裝置電氣技術(shù)涉足的電源泛指各種通用的交、直流供電電源；工業(yè)用的交、直流供電電源；特殊用的交、直流供電電源。通用的交直流供電電源包括各種通用的與PC機(jī)配用的高頻開關(guān)電源，各種電壓適配器，印刷板上安裝用電源模塊及小功率不間斷電源等，這類電源大都做成高頻開關(guān)電源或線性穩(wěn)壓器形式，廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)和辦公自動(dòng)化、家用電子設(shè)備、工業(yè)儀器儀表等。工業(yè)用的交、直流供電電源則包括高功率直流電源，高功率、高性能不間斷電源，通訊電源，電力備用電源和各種頻率的全固態(tài)交流電源等。特殊用的交、直流供電電源包括高精密的穩(wěn)壓或穩(wěn)流電源、各種實(shí)驗(yàn)電源、高能量密度微型電源等。 目前，國內(nèi)外對(duì)各種AC/DC、DC/DC開關(guān)電源的需求量大大提高。加速了電力電子技術(shù)在各種新型電源中的研究與應(yīng)用，提高生產(chǎn)工藝水平，大力發(fā)展小功率高頻開關(guān)電源的生產(chǎn)，著力發(fā)展工業(yè)專用電源，是提高我國新型電源的國際市場(chǎng)占有率有首要任務(wù)。電力電子裝置是電氣應(yīng)用技術(shù)具有潛在市場(chǎng)的又一領(lǐng)域。近年來在各種調(diào)速、感應(yīng)加熱、整流等中、大功率的電力電子裝置中大量應(yīng)用，高壓大功率電力電子裝置也呈強(qiáng)大發(fā)展勢(shì)頭。如何使這些電力電子裝置具有更高的