第一篇：電力系統新技術專題課程總結

電力系統新技術專題課程總結

通過幾節課的講解，我了解了一些有關電力系統新技術的知識，大約包括光學互感器，特高壓，以及抽水式蓄能電站。下面談一下課后的感想和學到的知識。

光學傳感器及儀器是依據光學原理進行測量的，它有許多優點，如非接觸和非破壞性測量、幾乎不受干擾、高速傳輸以及可遙測、遙控等。主要包括一般光學計量儀器、激光干涉式、光柵、編碼器以及光纖式等光學傳感器及儀器。在設計上主要用來檢測目標物是否出現，或者進行各種工業、汽車、電子產品和零售自動化的運動檢測。光學傳感器及儀器是依據光學原理進行測量的，它有許多優點，如非接觸和非破壞性測量、幾乎不受干擾、高速傳輸以及可遙測、遙控等，主要包括一般光學計量儀器、激光干涉式、光柵、編碼器以及光纖式等光學傳感器及儀器。光學傳感器主要有：光學圖像傳感器、透射型光學傳感器、光學測量傳感器、光學鼠標傳感器、反射型光學傳感器等。用 途: 光學傳感器廣泛應用于航天、航空、國防科研、信息產業、機械、電力、能源、交通、冶金、石油、建筑、郵電、生物、醫學、環保等領域。互感器是電力系統必不可少的元器件，互感器的保護和控制作用均是基于準確測量的基礎上的，因此，其核心作用是測量電流或電壓值。隨著電力系統電壓等級的升高和傳輸容量的不斷增大，傳統的電流互感器暴露的缺點越來越突出。相比之下，新型光學電流互感器在這些問題上就具有絕對的優勢。光學電流互感器是業界公認的最具發展前途的新型電流互感器，是電磁式電流互感器最終替代品。全光纖光學電流互感器與磁光玻璃光學電流互感器是不同材料的光學互感器，兩種類型互感器各有優缺點，又都有各自手段加以改善。光學互感器主要應用在220kV 及以上的電壓等級中；主要應用在智能變電站的存量替代和新增市場上。根據電氣設計規程，變電站每回出線均應配置電流互感器；電壓互感器配置臺數根據變電站電氣主接線確定。預計到2015 年，互感器中的傳統的電磁式互感器會占總量的40%~50%，電子式互感器會占到總量的50%~60%。這個替代過程是逐漸的。同時，光學互感器作為電子式互感器中的一種，會以大約平均每年20%的速度遞增，但前期不會太快，預計到2015 年，在電子式互感器中，光學互感器與非光學互感器的比例會達到6：4。

互感器是按比例變換電壓或電流的設備。其功能主要是將高電壓或大電流按比例變換成標準低電壓或標準小電流，以便實現測量儀表、保護設備及自動控制設備的標準化、小型化；同時互感器還可用來隔開高電壓系統，以保證人身和設備的安全。互感器是電力系統必不可少的元器件，互感器的保護和控制作用均是基于準確測量的基礎上的，因此，其核心作用是測量電流或電壓值。隨著電力系統電壓等級的升高和傳輸容量的不斷增大，傳統的電流互感器暴露的缺點越來越突出：高壓絕緣復雜、動態測量范圍小、頻帶窄、易受電磁干擾、故障電流下鐵心易磁飽和以及存在磁滯現象等等。相比之下，新型光學電流互感器在這些問題上就具有絕對的優勢。光學電流互感器是業界公認的最具發展前途的新型電流互感器，是電磁式電流互感器最終替代品。

一束偏振光在磁場的作用下，產生了法拉利偏振角，該偏振角的大小與磁場的大小（場強）成正比，而磁場是由電流產生的。因此，電流與法拉利偏振角為線性關系，通過法拉利偏振角可以測量電流值。

磁光玻璃光學電流互感器的傳感部分采用普通磁光玻璃，材料成熟，光學元件少，系統結構簡單，無需進行溫度控制。磁光玻璃光學電流互感器的難點之一是光學元件與磁光玻璃的封裝，封裝工藝決定了互感器長期運行可靠性；難點之二是光程短造成的傳感靈敏度低，采取信號處理的方法加以改善。全光纖光學電流互感器的難點在于系統結構復雜，環節多，所用光學元件多，需要專門的溫度控制等，多種光學元件的環境適應性是決定性因素。優點在于光纖元件間連 接較為簡單，容易實現。兩種類型互感器各有優缺點，又都有各自手段加以改善。目前不能說哪一種是最終的選擇，只能說兩種技術路線將并行相當長的時間。

互感器是智能變電站中一次設備的重要組成部分，因此，其技術的革新也成為未來智能變電站的發展方向之一。光學互感器作為業界公認的最具發展前途的新型互感器，具有巨大的市場空間。光學電流互感器成本隨電壓等級升高而呈倍數增長：傳統的電流互感器成本隨電壓等級升高而呈指數增長。目前，光學電流互感器在110KV等級及以上的應用是有利潤的；35KV尚無利潤或利潤很低。據了解，許繼電氣（北京光學）、南瑞航天（南瑞科技+航天科技）、西安同維，四方、南瑞繼保都開展了此方面的研究，許繼電氣（北京光學）起步最早、客戶接受程度較高、并且在35KV、110KV、220KV和500KV運行等級最全。不同的是，許繼的光學電流互感器采用的材料結構是玻璃（晶體），技術問題不大；南瑞航天的光學電流互感器采用的材料結構是光纖線圈，光纖線圈需要進口的可能性較大。

隨著220kV及以上電壓等級的智能變電站改造，光學互感器和其他電子式互感器會逐步替代電磁式互感器，但是光學互感器的具體替代速度，目前尚不能準確預測。新建的220kV及以上的智能變電站原則上會更多地使用光學互感器。互感器的數量主要取決于變電站主變壓器的臺數及變電站出線回路數，而變電站的出線回路數完全是根據電網結構及負荷分布情況確定的，因此無法準確推算出平均每個變電站的互感器的投資情況。此外，國網公司的智能變電站的標準尚未出臺，各地對智能模塊的配置理解不同，實際操作也是千差萬別，各省很難做到統一模式，因此，對于在變電站中占比很小的互感器更是不好確定其投資金額。但可以肯定的是，光學互感器作為發展的方向，其市場具備想象的提升空間。

抽水蓄能電站利用電力負荷低谷時的電能抽水至上水庫，在電力負荷高峰期再放水至下水庫發電的水電站。又稱蓄能式水電站。它可將電網負荷低時的多余電能，轉變為電網高峰時期的高價值電能，還適于調頻、調相，穩定電力系統的周波和電壓，且宜為事故備用，還可提高系統中火電站和核電站的效率。我國抽水蓄能電站的建設起步較晚，但由于后發效應，起點卻較高，近年建設的幾座大型抽水蓄能電站技術已處于世界先進水平。國外抽水蓄能電站的出現已有一百多年的歷史，我國在上世紀60年代后期才開始研究抽水蓄能電站的開發，于1968年和1973年先后建成崗南和密云兩座小型混合式抽水蓄能電站，裝機容量分別為11MW和22MW，與歐美、日本等發達國家和地區相比，我國抽水蓄能電站的建設起步較晚。上世紀80年代中后期，隨著改革開放帶來的社會經濟快速發展，我國電網規模不斷擴大，廣東、華北和華東等以火電為主的電網，由于受地區水力資源的限制，可供開發的水電很少，電網缺少經濟的調峰手段，電網調峰矛盾日益突出，缺電局面由電量缺乏轉變為調峰容量也缺乏，修建抽水蓄能電站以解決火電為主電網的調峰問題逐步形成共識。隨著電網經濟運行和電源結構調整的要求，一些以水電為主的電網也開始研究興建一定規模的抽水蓄能電站。為此，國家有關部門組織開展了較大范圍的抽水蓄能電站資源普查和規劃選點，制定了抽水蓄能電站發展規劃，抽水蓄能電站的建設步伐得以加快。1991年，裝機容量270MW的潘家口混合式抽水蓄能電站首先投入運行，從而迎來了抽水蓄能電站建設的第一次高潮。上世紀90年代，隨著改革開放的深入，國民經濟快速發展，抽水蓄能電站建設也進入了快速發展期。先后興建了廣蓄一期、北京十三陵、浙江天荒坪等幾座大型抽水蓄能電站。“十五”期間，又相繼開工了張河灣、西龍池、白蓮河等一批大型抽水蓄能電站。

我國抽水蓄能電站建設雖然起步比較晚，但由于后發效應，起點卻較高，近年建設的幾座大型抽水蓄能電站技術已處于世界先進水平。例如：廣州一、二期抽水蓄能電站總裝機容量2400MW，為世界上最大的抽水蓄能電站;天荒坪與廣州抽水蓄能電站機組單機容量300MW，額定轉速500r/min，額定水頭分別為526m和500m，已達到單級可逆式水泵水輪機世界先進水平;西龍池抽水蓄能電站單級可逆式水泵水輪機組最大揚程704m，僅次于日本葛野川和神流川抽水蓄能電站機組。十三陵抽水蓄能電站上水庫成功采用了全庫鋼筋混凝土防滲襯砌，滲漏量很小，也處于世界領先水平。天荒坪、張河灣和西龍池抽水蓄能電站采用現代瀝青混凝土面板技術全庫盆防滲，處于世界先進水平。隨著我國新興能源的大規模開發利用，抽水蓄能電站的配置由過去單一的側重于用電負荷中心逐步向用電負荷中心、能源基地、送出端和落地端等多方面發展。

新能源的迅速發展需要加速抽水蓄能電站建設風電作為清潔的可再生資源是國家鼓勵發展的產業，核電是國家大力發展的新型能源，風電和核電的大力發展，對實現我國能源結構優化、可持續發展有著不可替代的作用。風能是一種隨機性、間歇性的能源，風電場不能提供持續穩定的功率，發電穩定性和連續性較差，這就給風電并網后電力系統實時平衡、保持電網安全穩定運行帶來巨大挑戰，同時風電的運行方式必將受到電力系統負荷需求的諸多限制。抽水蓄能電站具有啟動靈活、爬坡速度快等常規水電站所具有的優點和低谷儲能的特點，可以很好地緩解風電給電力系統帶來的不利影響。

核電機組運行費用低，環境污染小，但核電機組所用燃料具有高危險性，一旦發生核燃料泄漏事故，將對周邊地區造成嚴重的后果；同時，由于核電機組單機容量較大，一旦停機，將對其所在電網造成很大的沖擊，嚴重時可能會造成整個電網的崩潰。在電網中必須要有強大調節能力的電源與之配合，因此建設一定規模的抽水蓄能電站配合核電機組運行，可輔助核電在核燃料使用期內盡可能的用盡燃料，多發電，不但有利于燃料的后期處理，降低了危險性，而且有效降低了核電發電成本。抽水蓄能電站是電力系統中最可靠、最經濟、壽命周期長、容量大、技術最成熟的儲能裝置，是新能源發展的重要組成部分。通過配套建設抽水蓄能電站，可降低核電機組運行維護費用、延長機組壽命；有效減少風電場并網運行對電網的沖擊，提高風電場和電網運行的協調性以及電網運行的安全穩定性。

特高壓、智能電網的發展需要加速抽水蓄能電站建設、國家電網公司正在推進“一特四大”的電網發展戰略，即以大型能源基地為依托，建設由1000千伏交流和±800千伏直流構成的特高壓電網，形成電力“高速公路”，促進大煤電、大水電、大核電、大型可再生能源基地的集約化開發，在全國范圍內實現資源優化配置。同時，將以特高壓電網為骨干網架、各級電網協調發展的堅強電網為基礎，發展以信息化、數字化、自動化、互動化為特征的自主創新、國際領先的堅強智能電網。特高壓交流輸電系統的無功平衡和電壓控制問題比超高壓交流輸電系統更為突出。利用大型抽水蓄能電站的有功功率、無功功率雙向、平穩、快捷的調節特性，承擔特高壓電力網的無功平衡和改善無功調節特性，對電力系統可起到非常重要的無功/電壓動態支撐作用，是一項比較安全又經濟的技術措施，建設一定規模的抽水蓄能電站，對電力系統特別是堅強智能電網的穩定安全運行具有重要意義。

儲能產業正處起步階段抽水蓄能建設加速“儲能肯定已到了呼之欲出的時候。保守估計，到2020年，國內整個儲能產業的市場規模至少可以達到6000億元，樂觀的話甚至有可能到兩萬億。預計未來國家對儲能的支持力度會不斷加大。”中科院工程熱物理研究所所長助理、鄂爾多斯大規模儲能技術研究所所長譚春青在上月召開的“儲能國際峰會2012”上表示。這昭示著儲能的巨大魅力與潛力。對新能源和可再生能源的研究和開發，尋求提高能源利用率的先進方法，已成為全球共同關注的首要問題。對中國這樣一個能源生產和消費大國來說，既有節能減排的需求，也有能源增長以支撐經濟發展的需要，這就需要大力發展儲能產業。

日益增長的能源消費，特別是煤炭、石油等化石燃料的大量使用對環境和全球氣候所帶來的影響使得人類可持續發展的目標面臨嚴峻威脅。據預測，如按現有開采不可再生能源的技術和連續不斷地日夜消耗這些化石燃料的速率來推算，煤、天然氣和石油的可使用有效年限分別為100-120年、30-50年和18-30年。顯然，21世紀所面臨的最大難題及困境可能不是戰爭及食品，而是能源。我國電力系統建設正處于快速發展階段，用電高峰時的供電緊張、有功無功儲備不足、輸配電容量利用率不高和輸電效率低等問題都有不同程度的存在。同時，越來越多的大型工業企業和涉及信息、安全領域的用戶對負荷側電能質量問題提出更高的要求。這些特點為分散電力儲能系統的發展提供了廣泛的空間，而儲能系統在電力系統中應用可以達到調峰、提高系統運行穩定性及提高電能質量等目的。抽水蓄能是電力系統最可靠、最經濟、壽命周期最長、容量最大的儲能裝置。為了保障電源端大型火電或核電機組能夠長期穩定的在最優狀態運行，需要配套建設抽水蓄能電站承擔調峰調荷等任務。截至2008年，我國已建成抽水蓄能電站20座，在建的11座，裝機容量達到1091萬千瓦，占全國總裝機容量的1.35%。而一般工業國家抽水蓄能裝機占比約在5%-10%水平，其中日本2006年抽水蓄能裝機占比即已經超過10%。我國抽水蓄能電站的占比明顯偏低，隨著國內核電及大型火電機組的投建，國內抽水蓄能電站建設明顯加速。在建規模達到約1400萬千瓦，擬建和可行性研究階段的抽水蓄能電站規劃規模分別達到1500萬千瓦和2000萬千瓦，如果以上項目順利投產，2020年我國抽水蓄能電站總裝機容量將達到約6000萬千瓦。儲能本身不是新興的技術，但從產業角度來說卻是剛剛出現，正處在起步階段。中國沒有達到類似美國、日本將儲能當作一個獨立產業加以看待并出臺專門扶持政策的程度，尤其在缺乏為儲能付費機制的前提下，儲能產業的商業化模式尚未成形。

“特高壓電網”，指1000千伏的交流或±800千伏的直流電網。輸電電壓一般分高壓、超高壓和特高壓。國際上，高壓(HV)通常指35~220kV的電壓；超高壓(EHV)通常指330kV及以上、1000kV以下的電壓；特高壓(UHV)指1000kV及以上的電壓。高壓直流(HVDC)通常指的是±600kV及以下的直流輸電電壓，±800 kV以上的電壓稱為特高壓直流輸電(UHVDC)。我國目前絕大多數電網來說，高壓電網指的是110kV和220kV電網；超高壓電網指的是330kV，500kV和750kV電網。特高壓輸電指的是正在開發的1000 kV交流電壓和±800kV直流電壓輸電工程和技術。特高壓電網指的是以1000kV輸電網為骨干網架，超高壓輸電網和高壓輸電網以及特高壓直流輸電高壓直流輸電和配電網構成的分層、分區、結構清晰的現代化大電網。特高壓電網形成和發展的基本條件是用電負荷的持續增長，以及大容量、特大容量電廠的建設和發展，其突出特點是大容量、遠距離輸電。目前，中國的長距離輸電和世界其他國家一樣，主要用500千伏的交流電網，只在俄羅斯、日本、意大利有少量1000千伏交流線路，且都降壓運行。國家電網公司在“十二五”規劃中提出，今后我國將建設聯接大型能源基地與主要負荷中心的“三縱三橫”特高壓骨干網架和13項直流輸電工程（其中特高壓直流10項），形成大規模“西電東送”、“北電南送”的能源配置格局。到2015年，基本建成以特高壓電網為骨干網架、各級電網協調發展，具有信息化、自動化、互動化特征的堅強智能電網，形成“三華”（華北、華中、華東）、西北、東北三大同步電網，使國家電網的資源配置能力、經濟運行效率、安全水平、科技水平和智能化水平得到全面提升。最大特點就是可以長距離、大容量、低損耗輸送電力。據測算，1000千伏交流特高壓輸電線路的輸電能力超過500萬千瓦，接近500千伏超高壓交流輸電線路的5倍。±800千伏直流特高壓的輸電能力達到700萬千瓦，是±500千伏超高壓直流線路輸電能力的2.4倍。

我國76%的煤炭資源分布在北部和西北部；80%的水能資源分布在西南部；絕大部分陸地風能、太陽能資源分布在西北部。同時，70%以上的能源需求卻集中在東中部。能源基地與負荷中心的距離在1000到3000公里。

在負荷中心區大規模展開電源建設顯然會受到種種制約。比如煤炭運輸問題、環境容量問題等等。而且，建設火電還可以靠煤炭運輸，而水電、風電由于不可能把水和風像煤那樣運輸，因此就更是無法實現。一邊是無法大規模建設電源點，一邊又守著水能、風能等寶貴的清潔能源望洋興嘆，可見在負荷中心大規模開展電源建設這條思路是不可行的。

首先從資源優化配置來看，隨著我國能源戰略西移，大型能源基地與能源消費中心的距離越來越遠，能源輸送的規模也將越來越大。在傳統的鐵路、公路、航運、管道等運輸方式的基礎上，提高電網運輸能力，也是緩解運輸壓力的一種選擇。以目前已經投運的1000千伏特高壓示范工程為例，目前每天可以送電200萬千瓦，改造后可以達到500萬千瓦，這相當于每天從山西往湖北輸送原煤2.5萬噸—6萬噸。湖北媒體說，這相當于給湖北“送”來了一個葛洲壩電站。

再看經濟效益，目前西部、北部地區電煤價格為200元/噸標準煤。將煤炭從當地裝車，經過公路、鐵路運輸到秦皇島港，再通過海運、公路運輸到華東地區，電煤價格則增至1000多元/噸標準煤。折算后每千瓦時電僅燃料成本就達到0.3元左右。而在煤炭產區建坑口電站，燃料成本僅0.09元/千瓦時。坑口電站的電力通過特高壓輸送到中東部負荷中心，除去輸電環節的費用后，到網電價仍低于當地煤電平均上網電價0.06—0.13元/千瓦時。

特高壓更是清潔能源大發展的必要支撐。只有特高壓才能夠解決清潔能源發電大范圍消納的問題。前一段時間，內蒙古風電“曬太陽”送不出的問題廣受關注。事實上，我國風電主要集中在“三北”地區，當地消納空間非常有限。風電的進一步發展，客觀上需要擴大風電消納范圍，大風電必須融入大電網，堅強的大電網能夠顯著提高風電消納能力。特高壓電網將構成我國大容量、遠距離的能源輸送通道。據測算，如果風電僅在省內消納，2020年全國可開發的風電規模約5000萬千瓦。而通過特高壓跨區聯網輸送擴大清潔能源的消納能力，全國風電開發規模則可達1億千瓦以上。

第一，帶動科技創新發展特高壓作為重大的科技創新工程，在提出構想、全面啟動之初，該公司就投巨資建成了國際一流的特高壓交流、直流、高海拔、工程力學四個試驗基地和大電網仿真、直流成套設計兩個研發中心，形成了功能齊全、綜合指標居世界領先水平的大電網實驗研究體系。幾年間，國家電網公司圍繞特高壓項目，完成了310項重大關鍵技術研究，解決了過電壓與絕緣配合、外絕緣設計、電磁環境控制、系統集成、大電網安全運行控制等多個世界難題，逐步掌握了特高壓輸電的關鍵核心技術，并在實驗工程中得到了成功應用。

第二，特高壓建設對國內設備制造業的帶動作用更是明顯。國內三大特高壓實驗工程所用設備幾乎全部由國內企業提供，工程國產化率達到約95%，設備國產化率達到約91%。通過實驗工程，國內設備制造企業得到鍛煉，科技研發實力大大提高。比如南通神馬電力科技有限公司，成功攻克了特高壓絕緣子的世界難題。公司董事長馬斌說，我們投入近億元研發的國際首創的特高壓1000千伏空心復合絕緣子性能達到國際領先水平，而價格僅為國外產品的1/3。研究表明，1000千伏交流線路自然輸送功率約為500千伏線路的5倍。同等條件下，1000千伏交流線路的電阻損耗僅為500千伏線路的1/4，單位輸送容量走廊寬度僅為500千伏線路的1/3，單位輸送容量綜合造價不足500千伏輸電方案的3/4。

第二篇：電力系統繼電保護原理及新技術

《電力系統繼電保護原理及新技術》復習題

1.電力系統繼電保護的任務

2.電力系統繼電保護的基本要求，并分別簡述

3.電力系統繼電保護的基本原理、結構、分類

4.微機繼電保護的硬件構成及各部分功能P1 P2-4 P4-5 P7

5.采樣定理及其內容P9

6.逐次比較式數據采集系統的組成P12-145

7.三段式電流保護的各自整定原則P45-57

8.三段式電流保護的整定計算P57

9.距離保護中阻抗繼電器為什么廣泛采用0°接線方式（從三相短路、兩相短路、中性點直接接地電網中兩相接地短路等三個方面來說明）P62-64

10.三段距離保護的整定原則P65-66

11.零序電壓過濾器和零序電流過濾器P80-82

12.中性點非直接接地電網中單相接地時的特點P95-98

13.中性點非直接接地電網中單相接地時的保護方法P98-99

14.消弧線圈的補償方式及各自特點P100-102

15.輸電線路高頻保護所用的載波通道，其主要元件及作用P104-105

16.高頻信號、閉鎖信號、允許跳閘信號、無條件跳閘信號P105-106

17.縱聯差動保護中環流法和均壓法的基本原理P119

18.系統振蕩和三相短路的主要區別P142

19.應對系統振蕩應滿足的基本要求P142

20.在電力系統中采用重合閘技術的技術經濟效果和不利影響

21.重合閘帶有時延的原因

22.重合閘前加速保護的原理及其優點和缺點

23.重合閘后加速保護的原理及其優點和缺點P146-147 P149 P150-151 P151-152

24.單相重合閘常用哪幾種選相元件P152-153

25.單相重合閘的優點和缺點P155

26.電力變壓器繼電保護概述P157-158

27.變壓器縱差保護產生不平衡電流的因素P159-162

28.母線保護在母線上故障、正常運行和母線外故障時的特點P219 29雙母線同時運行母聯相差保護分析P222-223

第三篇：汽車新技術概論課程總結

汽車新技術概論

課程總結

姓名 李偉寶

學號 班級 生物技術1102

電話 ***

2012年4月12日星期四

當前，汽車技術的迅猛發展，大量的新技術、新材料、新工藝在汽車上得到廣泛應用，汽車的動力性、經濟性、安全性、排放性及舒適性都有了極大的提高。在我國，汽車正日益

走進人們生活之中，汽車新技術最重要的是電子控制技術的廣泛應用，使汽車的總體結

構、工作原理、使用性能以及維修方式等都發生了根本性的變化，從發

動機燃料供給、點火控制到底盤的傳動系統、轉向與制動系統以及車身

與輔助裝置等都普片采用了電子控制技術。所以，現代汽車新技術主要

是以汽車電子控制技術為基礎，把汽車新結構、新工藝、新材料、汽車

安全、節能環保、舒適性能等方面內容結合起來的新型應用技術

? 電控燃油噴射系統（簡稱EFI或EGI系統）

電子控制燃油噴射系統是通過電腦中的控制程序，實現起動加濃、暖機加濃、加速

加濃、全負荷加濃、減速調稀、強制斷油、自動怠速控制等功能，以滿足發動機特殊工況對

混合氣的要求，使發動機獲得良好的燃料經濟性和排放性，同時也提高了汽車的使用性能。

? 可變氣門控制系統（簡稱VVA系統）

VVA 是Variable Valve Actuation的縮寫，它代表的含義就是可變氣門操作系統。這

一裝置提高了進氣效率，實現了低、中、高轉速范圍內扭矩的充分輸出，保證了各個工況下

都能得到足夠的動力表現。

可變氣門配氣技術，從大類上分，包括可變氣門正時和可變氣門行程兩大類。

?發動機增壓技術

發動機增壓技術基本上從航空工業沿襲而來，20世紀60年代見于車用發動機，經

過數十年發展，發動機增壓技術中增壓器結構和安裝方式各有不同，但工作機理已經基本趨

于一致，不過從市場占有率來說，渦輪增壓和機械增壓是最主流的結構。

渦輪增壓器(Turbo charger)

渦輪增壓器的全稱應該是廢氣渦輪增壓器，顧名思義，它是利用發動機排出的廢氣能量

來驅動渦輪，并帶動同軸上的壓氣機葉輪旋轉，將空氣壓縮并送入發動機汽缸。此外還有

復合式增壓器、慣性增壓器、氣波式增壓器、沖壓式增壓器等。

?汽油缸內直噴技術（GDI）：

汽油發動機的燃油供給從化油器、單點電噴、多點電噴，直到今天的汽油缸內直噴

技術，每一次進化，都使得今天的汽車變得更加清潔和更加高效。

作為汽車的心臟部分的發動機，無疑對汽車技術進步有著舉足輕重的影響，而在能

源短缺和環境嚴重污染的今天，由此應運而生的發動機新技術無不圍繞這一主題發展，前面

所介紹的內容，只是發動機新技術中的一些典型事例。現代發動機技術日新月異，包括電子

控制及節能增效技術：VCM汽缸管理技術、可變進氣管道、可變壓縮比、可變增壓技術、車載自動診斷系統、高壓共軌技術等；新材料技術：如陶瓷材料、鋁合金、鎂合金、碳纖維

等的應用；以及汽車環保新技術：三元催化轉換裝置、新能源技術、燃料電池，混合動力，純電動，生物燃料技術等也已經有普及的趨向

? 主動懸架控制系統（ADC）

?現代汽車中的懸架有兩種，一種是從動懸架，另一種是主動懸架。

? TCS 牽引力控制系統

? TCS是根據驅動輪的轉數及從動輪的轉數來判定驅動輪是否發生打滑現象，當前者

大于后者時，進而抑制驅動輪轉速的一種防滑控制系統。

? 3.3ESP（ESC、VSC）電子穩定控制系統

? ESP主要是在緊急情況下對車輛的行駛狀態進行主動干預，它整合了ABS和TCS的功能，并且增加橫擺扭矩控制——防側滑功能，可以防止車輛在高速行駛轉彎或

制動過程中失控。

?車身新技術

? 鎂合金應用

它比鋁合金輕30%，但強度比鋼還高，它唯一的缺點是價格昂貴。隨著冶煉和加工技

術的進步，汽車上的許多部件也開始采用鎂合金，最初是懸架桿件、儀表臺和變速器殼體，現在，一些外觀覆蓋件也采用了鎂合金

? 4.1.1 智能巡航（測距防碰撞）系統：

? 該系統可以按照自身車速確定前方車輛的安全距離，當車輛進入危險區域時，自動

巡航系統會自動啟動，避免發生事故。其主要原理是：通過安置在汽車前部激光傳

感器，自動探測該車和前車的距離，如果安全距離不夠，它會發出信號給行車電腦，通過電腦指令相應裝置降低車速或讓汽車制動，來保持和前車的安全距離。

? 4.1.2胎壓智能監測系統

? 汽車輪胎內充氣壓力的高低 不僅影響到輪胎的壽命和發動機油耗 而且還關系到汽

車行駛的穩定性和安全性。由傳感器、信號發生器和接受器組成的胎壓智能監測系

統在汽車行駛過程中 能連續不斷地監測輪胎的壓力和溫度。當檢測到輪胎的壓力或

溫度超過或低于正常值的一定范圍時 便在儀表板上顯示警告信息 同時告知駕駛員

應控制相宜的行駛車速 甚至建議停車。

?ASADB主動防撞安全氣囊

? ASADB主動防撞安全氣囊，屬于交通工具汽車在行駛中的一種防撞、救生保護裝

置。

? 碰撞預警系統是為了減少碰撞、傷害行人和后車追撞對乘車人傷害的安全裝置，? 新燃料（動力）汽車

? 1.先進柴油車2.混合動力汽車3.燃料電池汽車

? 先進柴油車、混合動力汽車、燃料電池汽車是當今發展比較迅猛或相對成熟的三大

節能環保汽車技術，在性能、價格和商業化程度上各具特點。

? 鋁、鎂、鈦及其合金

? 鋁、鎂、鈦（相對于鐵）都是輕金屬，應用于汽車結構或零部件可以大大減輕車體

質量。它們的基體中加入不同的元素或經過不同的加工，可以獲得優良的物理（機

械）性能和化學性能。

工程塑料用于汽車可實現輕量化和節能，且可回收和循環利用。目前六大類的塑料：

PP、PUR、PVC、ABS、PA和PE在汽車上得到廣泛的應用，由于陶瓷本身具有的特殊力學性能以及對熱、電、光等的物理性能，陶瓷材料特別

是特種陶瓷在汽車上的應用日益受到人們的重視合。

復合材料是一種多相材料，是由有機高分子、無機非金屬和金屬等原材料復合而成。

目前玻璃纖維增強樹脂復合材料和碳纖維增強樹脂復合材料在汽車上已經獲得成功的應用。

中國稀土資源豐富。使用汽車廢氣凈化催化劑是控制汽車廢氣排放、減少污染的最

有效的手段。含稀土的汽車廢氣凈化催化劑價格低、? 汽車自動空調能夠依據車內溫度自動調節出風溫度，溫度平滑柔順，溫度控制精細。

另外自動空調有自檢裝置，可以及早發現故障隱患。車載GPS（定位、導航系統）

?汽車藍牙技術

? 藍牙技術在汽車上主要應用在免提電話通話上，但以后會在遠程車輛狀況診斷、車

輛安全系統、車對車通信、多媒體下載等更多的服務中實現。

EGR系統 —感興趣的方面

EGR系統的任務就是使廢氣的再循環量在每一個工作點都達到最佳狀況，從而使燃燒過程始終處于最理想的情況，最終保證排放物中的污染成份最低。由于廢氣再循環量的改變會對不同的污染成份可能產生截然相反的影響，因此所謂的最佳狀況往往是一種折衷的，使相關污染物總的排放達到最佳的方案。防抱死制動系統（ABS）

它與傳統的制動系統協同工作，是一種安全、有效的制動輔助系統。它的主要作用是防止在制動過程中車輪抱死（即停止滾動），從而保證駕駛員在制動時還能控制方向，在某些情況下，如在濕滑路面上還能減小制動距離。對于未裝備ABS的車輛，駕駛員可以通過點剎制動踏板人為地防止車輪抱死，但這對駕駛員的操作技能要求太高，一般人很難做到。ABS系統通過電腦自動控制制動系統的油壓，駕駛員只需踩住制動踏板不動，系統就能自動地快速地調節制動力，在獲得最大制動效能的同時，防止車輪抱死。

汽車安全氣囊系統（SRS）

安全氣囊是由傳感器、氣體發生器、氣囊和電控單元組成，傳感器感受汽車的碰撞程度并將信號送到控制器，控制器對信號進行處理，當判斷有必要打開氣囊時發出信號觸發氣體發生器，氣體發生器迅速點火并產生大量氣體給氣囊充氣，整個過程所需要的時間約需10毫秒。由于裝備安全氣囊的汽車在世界上急速增加，安全氣囊對于乘員的保護起到了積極的作用，它可以降低車輛在正面沖撞時乘員的死亡率約30%，但對于兒童的保護并不理想。

ASS-全功能座椅系統

這個系統是在座椅中設計十組氣囊藏於座椅里面, 分別位於座墊的下方、前方、兩側、腰部、腰際等, 當車輛起動后, 每個氣囊就會因應每個駕駛人身材與姿勢而作不同的充氣, 達到最佳的人體支撐, 這一套系統每四分鐘還會解讀一次, 可依駕駛人的乘坐姿式再進行充氣調整, 可使駕駛人隨時都保持著最舒適的駕BAS-煞車輔助系統。

4WD-四輪驅動系統

4WD系統是將引擎的驅動力從 2WD系統的二輪傳動變為四輪傳動, 而 4WD系統之所以列入主動安全系統, 主要是 4WD系統有比 2WD 更優異的引擎驅動力應用效率, 達到更好的輪胎牽引力與轉向力的有效發揮, 因此就安全性來說, 4WD系統對輪胎牽引力與轉向力的更佳應用, 造成好的行車穩定性以及循跡性, 除此之外 4WD系統更有 2WD所沒有的越野性。4WD目前大致可分短時(PART TIME 4WD)及全時(FULL TIME 4WD)四輪傳動系統, 短時四輪傳動系統可依駕駛者的需求, 選擇二輪傳動或四輪傳動, 這種傳動系統是屬於比較傳統的 4WD系統, 從越野性的觀點來看, 此種傳動系統當選擇四輪驅動模式時前后輪系直接連結, 可確保前后輪的驅動力輸出, 因此此種系統系屬於適合越野的 4WD系統。另一種為全時 4WD系統, 此種系統不需駕駛人操作, 車輛總是處於四輪驅動系統, 此種系統可的分配, 可達到更完美的胎驅動力及轉向力的最佳化配置, 系屬於高性能傳動系統, 除了配置於一般的越野吉普車外, 亦常用於一些高性能的轎跑車上。

ADS-可調避震系統

此套系統可依據各人的喜好, 路面的狀況及使用的條件, 由駕駛人來調整避震器的軟硬度, 以適合不同的需求, 例如駕駛者想享受駕馭的樂趣時, 可選擇較硬的模式享受跑車式的駕駛樂趣, 當然您也可以選擇較軟的模式, 享受舒適的乘坐感覺。ADS系藉由變化避震器的阻尼減震力, 來達到較硬模式有較大的阻尼減震力, 加強激烈操駕的減震力, 較軟的模式則提供較低的阻尼減震力, 提供較柔合的乘坐感。先進的可調避震系統采用電子式無段可調避震系統, 更可根據不同的路況以及操作條件主動自動的調整最適合避震阻尼力, 唯此套系統由於價格較昂貴, 通常只在高級豪華房車才會配備, 可調避震系統除可提高舒適性外, 亦有助於行車操控安全。

ALS-自動車身水平系統

該系統會於當車尾高度因載重量的變化 而使車尾高度降低或升高時, 調整至原來高度的一項系統。大致可區分為兩種, 一種是完全獨立的套件, 只負責車尾高度的調整工作, 另一種即是整合於懸吊控制系統中, 此系統的大致作用方式如下, 當車輛載重時, 如后座因坐人或行李箱有放重物而使車尾下沉, 位於后懸吊下控制臂上的高度或位置感知器, 便會告知電腦此一狀況, 在電腦確認此一狀況一段時間后, 認為此車尾高度的改變確實來自車重的增加, 而非路面狀況的暫態影響, 便會起動一空壓機將空氣灌入后避震器中, 使后避震器重新將車尾頂起, 至車高恢復至原車有車身正常的車姿, 相反的, 若車尾車重降低至使車尾高度升高, 則 ALS系統會將避震器內的部分高壓氣排出, 使車身保持標準, 此種調整除可以保持車身一定的舒適乘坐姿勢外, 又可以維持一定的操安性能。ASL-排檔鎖定裝置

ASL亦是配置於自動排檔的裝置, 所不同的是加裝位置不同, ASL系設置於整個排檔系統里面, 而自排檔鎖是外加於排檔上, 另外當然功能也不相同, 排檔鎖是當車輛被偷時, 竊賊無法排檔防止車輛被偷。而 ASL是防止車輛暴沖的防范措施, 此套系統可以在駕駛人在起動后, 必須在踩煞車的情形下, 才能將檔位由 P檔或 N檔排到 R檔或 D檔時, 以防止車輛在未踩煞車的情形下, 直接排入前進或后退檔位時, 有可能造成車輛突然行進而引起駕駛人慌張, 造成車毀甚至人亡的災害。雖然沒有 ASL的車輛, 會發生暴沖的機會仍然很低, 但是如能養成起動后排檔前先踩煞車的安全習慣, 那是再好不過了。

第四篇：暖通空調新技術課程總結

暖通空調新技術課程總結

經過一個學期對暖通空調新技術的學習，讓我對暖通空調這個行業有了更加深入的了解。我主要掌握了以下內容：

第一講 暖通空調工程設計程序及內容

設計有三個階段：初步設計、擴大初步設計、施工圖設計。每個階段的設計文件經過審查批準后方可進入下一階段的設計；施工圖設計批準后方可施工。初步設計內容有設計說明書，設計圖紙，設備材料表，概算書和計算書

施工圖設計內容有圖紙目錄，設計施工說明，設備材料表，平面圖，剖面圖，系統圖，安裝圖，制造圖，計算書

第二講暖通空調常規技術回顧

第一部分空氣調節系統的形式

按空氣處理設備的設置情況分為集中空調系統，半集中系統和全分散系統（局部機組）：

按負擔室內負荷所用的介質分為全空氣系統，全水系統，空氣一水系統，冷劑系統 根據集中式空調系統處理的空氣來源分為封閉式系統，直流式系統，混合式系統 根據節能方式分為蓄能空調系統和地源熱泵空調系統

第二部分暖通空調冷熱源

空調冷源：天然冷源，人工冷源

天然冷源為地下水

人工冷源為壓縮式制冷和吸收式制冷

第三部分 室內空氣分配（氣流組織）

送風風口形式有側送風口，孔板送風口，噴射式送風口，旋流送風口，臺式送風口和座椅送風口

氣流組織的基本形式有上送下回，上送上回，下送風和中送風

第三講：蓄 能 空 調 系 統

蓄能空調：就是利用蓄能設備在空調系統不需要能量的時間內將能量儲存起來，在空調系統需要的時間將這部分能量釋放出來。

蓄能空調有潛熱蓄能，冰蓄能，顯熱蓄能以及水蓄冷/熱

空調蓄冷系統的優點

1轉移制冷機組用電時間，起到了轉移電力高峰期用電負荷的作用。

2空調蓄冷系統的制冷設備容量和裝設供率小于常規空調系統。一般可減少30%~50%。

3空調蓄冷系統的運行費用由于電力部門實施峰、谷分時電價政策，比常規空調系統要低，分時電價差值越大，得益越大。

4空調蓄冷系統中制冷設備滿負荷運行的比例增大，狀態穩定，提高了設備利用率。

第四講：地源熱泵技術

熱泵可以分為空氣-空氣熱泵，空氣-水熱泵，水-空氣熱泵和水-水熱泵

地源熱泵的技術特點是高效、節能、環保、無污染、運行費用低、維護費用低、簡單的控制設備、運行靈活，系統可靠性強、節省占地空間、使用壽命較長、易于管理、應用靈活、可提供生活熱水

第五講變風量空調系統

定風量系統的問題

1、集中式空調定風量（CAV）系統的缺陷：

（1）按最大熱濕負荷確定送風量；

（2）送風量全年不變；

（3）室內負荷減少時，調節再熱量，提高送風溫度來維持室溫，既浪費熱量，又浪費冷量。

2、改進辦法：減少送風量維持室溫

（1）節約了因提高送風溫度所需熱量；

（2）處理風量減少：風機電耗下降；制冷機冷量下降

變風量空調系統是通過改變送風量以及調節送風溫度來控制空調區域溫度的一種空調系統。

變風量空調系統較定風量空調系統和風機盤管系統而言，具有舒適、節能、安全和方便的優點，已得到越來越多的采用

第六講溫濕度獨立控制空調系統

溫濕度獨立控制空調系統中，獨立新風除濕機組向室內送入干燥的空氣，通過調節送風狀態點控制室內濕度；室內干工況末端（干式風機盤管或平面輻射毛細管系統）處理室內空氣的顯熱來調節室內溫度

新空調系統應具備的特點

1加大室外新風量，能夠通過有效的熱回收方式，有效的降低由于新風量增加帶來的能耗增大問題；

2減少室內送風量，部分采用與采暖系統公用的末端方式；

3取消潮濕表面，采用新的除濕途徑；

4不用空氣過濾式過濾器，采用新的空氣凈化方式；

5少用電能，以低品位熱能為動力；

6能夠實現高體積利用率的高效蓄能；

第七講 暖通鍋爐新技術

空調熱源主要有兩類：

1、熱泵

2、鍋爐（含熱電站提供蒸汽）

鍋爐是一種利用燃料燃燒釋放的熱能加熱給水，以獲得規定參數（壓力、溫度）和品質的蒸汽或熱水的設備。

小結：隨著經濟水平的上升，國內居民收入的增加，對生活舒適程度要求的不斷提高 以及消費者對環保、低碳、節能、健康關注度的不斷提高，致使空調設計的要求越來越高。這就要求我們要不斷努力學習，提高自己來滿足時代對我們的要求。

由于本人學識有限，以上總結存在很多不足，僅以本人所學，希望老師糾正。

第五篇：電力系統及其自動化新技術課程報告題目智能電網技術專業電力

電力系統及其自動化新技術課程報告

題 目 智能電網技術 專 業 電力系統及其自動化 班 級 研1015 學 生 楊曉玲 學 號 1043010983

2011 年

智能電網技術

--關于15kV SiC IGBT的發展及其對電力應用的影響

摘要： 雖然硅晶體電力設備應用于電力電子工業已經有50多年，但是以硅為基礎的技術在功率處理和頻率轉換方面已受到限制。SiC有著擊穿電場特別強，電子飽和漂移速度快，熱導率高，耐高溫等優勢，特別適于制作高頻、高速、高壓、高功率器件。本文詳細介紹了具有高壓高頻耐高溫的SiC IGBT的出現將會對電力應用產生巨大的影響，并著重介紹了基于15kV SiC IGBT的固態變壓器的優點。

引言

Si功率半導體器件的發展經歷了如下三代[1]：

第一代——Si雙極晶體管(BJT)、晶閘管(SCR)及其派生器件。

功率晶閘管用來實現大容量的電流控制，在低頻相位控制領域中已得到廣泛應用。但是，由于這類器件的工作頻率受到dV/dt、di/dt的限制，目前主要用在柵關斷速度要求較低的場合(在kHz范圍)。在較高的工作頻率，一般采用功率雙極結晶體管，但是對以大功率為應用目標的BJT，即使采用達林頓結構，在正向導通和強迫性柵關斷過程中，電流增益P值一般也只能做到

第二代——功率MOSFET。

MOSFET具有極高的輸入阻抗，因此器件的柵控電流極小(IG—100nA數暈級)。MOSFET是多子器件，因而可以在更高的頻率下(100kHz以上)實現開關工作，同時MOSFET具有比雙極器件寬得多的安全工作區。正是因為這些優點，使功率MSOFET從80年代初期開始得到迅速發展，已形成大量產品，并在實際中得到廣泛的應用。

但是，功率MOSFET的導通電阻以至于跨導gm比雙極器件以更快的速率隨擊穿電壓增加而變壞，這使它們在高壓工作范圍處于劣勢。

第三代——絕緣柵雙極晶體管(IGBT)。

它是一種包括MOSFET以及雙極晶體管的復合功率半導體器件，兼有功率MOSFET和雙極晶體管的優點。自1982年由美國GE公司提出以來，發展十分迅速。

商用的高壓大電流1GBT器件仍在發展中，盡管德國的EUPEC生產的6500V／600A高壓大功率IGBT器件已經獲得實際應用，但其電壓和電流容量還不能完全滿足電力電子應用技術發展的需求，特別是在高壓領域的許多應用中，要求器件的電壓達到10kV以上，目前只能通過IGBT串聯等技術來實現。

1、SiC IGBT的優勢

SiC是一種具有優異性能的第三代半導體材料，與第一，二代半導體材料 Si和GaAs相比，SiC材料及器件具有以下優勢：

(1)SiC的禁帶寬度大(是Si的3倍，GaAs的2倍)，本征溫度高，由此SiC功率 半導體器件的工作溫度可以高達600℃。

(2)SiC的擊穿場強高(是Si的10倍，GaAs的7倍)，SiC功率半導體器件的最高工作電壓比Si的同類器件高得多；由于功率半導體器件的導通電阻同材料擊穿電場的立方成反比，因此SiC功率半導體器件的導通電阻比s i的同類器件的導通電阻低得多，結果其開關損耗便小得多。

(3)SIC的熱導率高(是Si的2.5倍，GaAs的8倍)，飽和電子漂移速率高(是si及GaAs的2倍)，適合于高溫高頻大功率工作。SiC同Si一樣，可以直接采用熱氧化工藝在表面生長熱Si02，由此可以同Si一樣，采用平面工藝制作各種SiC MOS相關的器件，包括各種功率SiC MOSFET及IGBT。與同屬第三代半導體材料的ZnO，GaN等相比，Sic已經實現了大尺寸高質量的商用襯底，以及低缺陷密度的SiC同質或異質結構材料，它們為Sic功率半導體器件的產業化奠定了良好的基礎。

如上所述，盡管Si功率半導體器件經過半個世紀的發展取得了令人矚目的成績，但是由于Si材料存在難以克服的缺點，它們使Si功率半導體器件的發展受到極大的限制。首先，Si較低的臨界擊穿場強Ec，限制了器件的最高工作電壓以及導通電阻，受限制的導通電阻使Si功率半導體器件的開關損耗難以達到理想狀態。Si較小的禁帶寬度Eg及較低的熱導率入，限制了器件的最高工作溫度(200℃)及最大功率。為了滿足不斷發展的電力電子工業的需求，以及更好地適應節能節電的大政方針，顯然需要發展新半導體材料的功率器件。IGBT的新發展方向之一是SiC IGBT【2】。

具有高壓高頻耐高溫的SiC IGBT的出現將會對電力應用產生巨大的影響，首先，以前認為不切實際的觀念現在已經成為可能，例如，固態變壓器（SST）的觀點取代了傳統的60HZ分布式變壓器。固態變壓器的不僅是一臺變壓器，而且故障電流限制器，一個無功補償器，并凹陷恢復。這些優點使固態變壓器非常有希望應用在未來的動力系統中。雖然SST有很多優點，比如重量輕，體積小，整功率因數等，但是現在SST已經沒有發展空間，因為硅晶體半導體設備的轉換頻率已受到限制。隨著15KV,5KHZ的轉換頻率SiC IGBT的發展，SST將會成為事實，就像20世紀70年代和80年代，開關式電源取代60HZ變壓器成為功率轉換的標準。固態變壓器關鍵是減小傳統變壓器的大小和重量。這要通過增加的DCSiC的經驗參數，15-kV SiC電壓動態雪崩崩潰發生圖5所示。SiC IGBT發生動態崩潰點的功率密度約為7 mW/cm2，這比高電壓硅器件的理論值超過了20倍。該動態雪崩擊穿和關斷I-V軌跡曲線在一個正常的運行狀態發生的對比表明碳化硅IGBT具有強大的關斷功能。結合了開關損耗低，速度快的優勢，SiC IGBT強大的關斷能力，使他們更適合在高電壓電力電子當中應用。

圖5 15kV SiC IGBT的靜態雪崩擊穿，動態雪崩擊穿起始線及其典型的關斷電流-電壓軌跡曲線的比較

3、總結

在未來的發電和配電系統中，很可能涉及更多可再生能源資源和電網的分布。電力發電和存儲互連或微電網并網，需通過一個新的能源分配和能源網絡。能源互聯網將具有雙向的能量流的控制能力，使其能夠提供重要的即插即用功能和隔離故障的用戶端系統。對于具有高電壓，高頻和高溫操作能力的大功率半導體器件的需求是能源互聯網所必需的。

SiC IGBT已經廣泛應用于中壓牽引電機的驅動和傳統配電系統。由于SiC材料的優越性能 作為有廣泛應用前景的后硅器件，能夠突破硅材料的理論局限。大量研究表明，15kV SiC IGBT與 Si器件相比，具有功耗低、開關速度快和關斷可靠等優點。因此，在未來電力電子應用中，高壓SiC IGBT 是一項具有應用前景的技術。

4、名詞解釋

1、固態變壓器

固態變壓器又稱電力電子變壓器（Electronic Power Transformer，EPT），是一種將電力電子變換技術和基于電磁感應原理的高頻電能變換技術相結合，實現將一種電力特征的電能轉變為另一種電力特征的電能的靜止電氣設備。與常規變壓器相比，EPT有很多優點，其突出特點在于可以實現原方電流、副方電壓以及功率的靈活控制。EPT應用于電力系統后將會改善電能質量，提高系統穩定性，實現靈活的輸電方式以及電力市場下對功率潮流的實時控制。

2、禁帶寬度

禁帶寬度(Band gap)是指一個能帶寬度(單位是電子伏特(ev))，固體中電子的能量是不可以連續取值的，而是一些不連續的能帶，要導電就要有自由電子存在，自由電子存在的能帶稱為導帶（能導電），被束縛的電子要成為自由電子，就必須獲得足夠能量從而躍遷到導帶，這個能量的最小值就是禁帶寬度。

3、軟開關技術

軟開關技術是使功率變換器得以高頻化的重要技術之一, 它應用諧振的原理, 使開關器件中的電流(或電壓)按正弦或準正弦規律變化。當電流自然過零時, 使器件關斷(或電壓為零時, 使器件開通), 從而減少開關損耗。它不僅可以解決硬開關變換器中的硬開關損耗問題、容性開通問題、感性關斷問題及二極管反向恢復問題, 而且還能解決由硬開關引起的EMI 等問題。

當開關頻率增大到兆赫茲級范圍, 被抑制的或低頻時可忽視的開關應力和噪聲, 將變得難以接受。諧振變換器雖能為開關提供零電壓開關和零電流開關狀態, 但工作中會產生較大的循環能量, 使導電損耗增大。為了在不增大循環能量的同時, 建立開關的軟開關條件, 發展了許多軟開關PWM 技術。它們使用某種形式的諧振軟化開關轉換過程,開關轉換結束后又恢復到常規的PWM 工作方式,但它的諧振電感串聯在主電路內, 因此零開關條件與電源電壓、負載電流的變化范圍有關, 在輕載下有可能失去零開關條件。為了改善零開關條件, 人們將諧振網絡并聯在主開關管上, 從而發展成零轉換PWM 軟開關變換器, 它既克服了硬開關PWM技術和諧振軟開關技術的缺點, 又綜合了它們的優點。目前無源無損緩沖電路將成為實現軟開關的重要技術之一, 在直流開關電源中也得到了廣泛的應用。

5、我的見解

SiC電力設備可以處理3倍多的功率，同時轉換速度比傳統的快幾倍。在高頻率運行時大量功率的損失導致自身發熱，使得運行溫度更高（大約在225 ?C左右），所以功率處理和頻率轉換能力隨之提高。因此具有高壓高頻耐高溫的SiC IGBT的出現將會對電力應用產生巨大的影響。

固態變壓器具有以下優點：1)體積小，重量輕，無環境污染；2)運行時可保持二次側輸出電壓幅值恒定，不隨負載變化，且平滑可調；可保證一次側電壓電流和二次側電壓為正弦波形，且一二次功率因數可調；變壓器一二次電壓、電流和功率均高度可控；兼有斷路器的功能，大功率電力電子器件可瞬時(μs級)關斷故障大電流，也無需常規的變壓器繼電保護裝置。雖然固態變壓器具有很多優點，但是因為硅晶體半導體設備的轉換頻率已受到限制，固態變壓器已經沒有什么發展空間，但是隨著15kV,5kHZ的轉換頻率SiC IGBT的發展，SST將會成為事實。

由于SiC功率半導體器件在電力電子應用領域具有節電節能及減小體積方面的巨大優勢和應用前景，所以研究其具有極為重要的意義。隨著SiC材料及器件工藝的不斷進步，SiC功率器件的價將不斷下降，SiC功率器件在電力電子工業 中的推用也將是必然的趨勢，因此，SiC功率器件的發展前景是十分美好及友人的。

參考文獻

【1】SiC功率半導體器件的優勢及發展前景，中國科學院半導體研究所，劉忠立 【2】IGBT技術發展綜述，南京電子器件研究所，葉小劍，鄒勉，楊小慧

【3】Design and investigation of frequency capability of 15kv 4H-SiC IGBT,Woongie Sung,Jun Wang,Alex Q.Huang,B.Jayant Baliga 【4】Smart Grid Technologies，JUN WANG, ALEX Q.HUANG,WOONGJE SUNG, YU LIU, andB.JAYANT BALIGA