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大容量电力电子技术论文1大容量电力电子技术的特点分析（1）全控化。随着电子信息技术的高速发展电力电子器件也获得了很大的完善其功能越来越强大不同类型的自关断功率器件逐渐取代了传统的半控型器件。全新的大容量电力自关断功率器件具有全控化的作用电路更加简单。（2）集成化。从分立形式的角度来看原有电子器件同集成化器件具有很大的差异单元器能够对大量的全控型器件进行整合使之于基片中形成整体。（3）高频化。在电子器件集成化程度逐渐提高的过程中高频化发展方向使工作效率大大提升能够在短时间内快速完成相应的处理工作GTR、IGBT及功率MOSFET对应的工作频率分别为10、几十和百千赫兹。（4）高效率化。大容量电力电子应用系统中的变换技术、器件是高效率化特征的主要表现因为逐渐变小的器件导通压降导致产生的导通损耗也明显降低再加上器件控制元件的切断和连接速度较快使得开关器件的消耗大大变小。在正常工作过程中充分发挥了变换器软开关技术的优势电力电子器件的工作效率大大提升。（5）变换器小型化。变换器规模及体积逐渐变小也是大容量电力电子技术的关键特点之一控制元件及滤波电路由于器件工作频率的不断提高电路也逐渐向着微小化、集成化的方向发展致使其占有的空间变小主电路体积越来越小型化。变换器因为现代先进技术别的应用和其他集成化器件的应用体积也更小。2电力电子技术的应用2.1电气节能介绍有源滤波、电能质量及变频调速等内容都属于电气节能的范畴其中电机节能最为重要主要是采用变频调整方式改善风机、泵类电机系统而电气节能方面中的变频调速系统的电力来源主要是变频器在社会经济发展和科学技术不断进步的过程中变频调速方面的相关技术获得了很大的完善具有非常广阔的应用相关设备的更新频率大大降低。如果我们使用变频技术使电机根据我们需要的速度进行运行对原有的系统进么智能改造和控制仅电机这一项消费我国一天就可以节约大约30%的电能工业领域的节能效果更大。由此可见这是我们不容忽视的一个重要作用关系到了国民经济高效的发展。2.2风力、太阳能等新能源发电目前世界范围内应用频率较高的可在利用新型能源主要包括：生物质能、太阳能、风能及地热能等但这些新型能源的利用都必须要借助大容量电力电子系统来实现。电力电子技术在利用新能源进行电力生产的过程中具有较大的供应不确定性必须要根据天气的变化进行调整必须要满足电网电力、并网发电方面较高的要求可以保障供应电能的质量不存在较大的功率变化情况。由于我国的科学技术发展水平较低依靠引进国外网格转换器的方式来进行电力生产需要进行进一步的研究和探索从根本上提高设备的稳定程度优化设备性能并应用统一、规范、系统的标准对应用设备进行管理和控制。2.3电力牵引随着交通流量的增大交通事业的进步成为各个国家关注的重点应用电力牵引方式对电动汽车、地铁、高速铁路及轻轨等交通设施进行改造成为主流化趋势。例如：高铁的机头。目前高铁已覆盖了我国的等多数地区已经将利用电力牵引的汽车在一些地区进行应用测试。这些混合性电力动力汽车所需的变换器的来源是国外技术发达的国家我国要加大对电力牵引方面的研发力度如：开发集成技术和冷却技术来提高电力电子变换器的效率和功率密度；2.4智能电网智能电网是一个新概念一般认为电力电子技术为智能电网的实施提供了坚实的技术保障能够提供更大的动力还涉及到电网控制技术、传感技术等多种先进的技术。其中传感技术、储能技术、输电技术及控制技术等都涵盖于电力电子技术的范围内能够使电网发电形式转变为新型能源开发大大提高电网的工作效率变得更加安全可靠。我国电力体制改革和建设工作实施过程中对特高压输电内容的研究充分运用了智能电网技术并在一些城市建造成功能够对高达800kv的电压进行输送。根据我国对电网建设方面的设计规划工作预期在2020年投资将近一亿元人民币进行特高压输电建设；并2030年真正建成具有自愈能力的智能电网。3主要关键技术（1）硬件和电力半导体器件的发展分析。系统的性能和可靠性往往由设备的好坏决定而大容量电力电子应用系统对高功率半导体器件要求更高。目前宽带隙的新型半导体的开发如碳化硅材料被人们越来发挥重视还有对氮化镓（GaN）设备的发展也引起了人们的关注。（2）拓扑的研究。在对多电平变换器拓扑关系及结构方面的探索处于低级阶段预测在未来的发展过程中会向着混合式结构形式的方向发展。（3）应用PWM控制方法。大容量多电平转换电路是脉冲宽度调制的主要应用领域但由于拓扑结果形式及特征各不相同必须要满足相应的功能要求。4存在的关键问题分析（1）半导体开关器件的特性没有完全足够掌握。（2）主电路的设计未能与实际紧密结合协调配合有所欠