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1、电力电子学科的发展趋势与前景华南理工大学张波教授Stillwatersrundeep.流静水深流静水深,人静心深人静心深Wherethereislife,thereishope。有生命必有希望。有生命必有希望内容电力电子学科发展特点与电力系统及其自动化学科发展比较与电机学科发展比较结论电力电子学科发展特点 发展定位发展定位 实现对电、磁能量的变换、控制、传输和存储，以达到合理、高效利用各种形式的电能。电力电子学科发展特点 目前基本研究内容目前基本研究内容内容一电力电子器件及功率集成电路器件机理、特性、模型内容二电力电子变流技术软开关、特殊用途拓扑、拓扑组合内容三电力电子控制技术新控制方法、特殊
2、控制方法、数字控制方法内容四电力电子建模与仿真考虑杂散参数建模方法内容五电力电子应用技术可靠性、电磁兼容、瞬态特性内容六电力电子系统集成标准化、稳定性、电磁兼容电力电子学科发展特点不足一原创性成果少不足二成果的系统性不强不足三拓扑结构研究多、器件特性研究少研究不足研究不足不足四技术性研究多、基础性研究少不足五学科交叉少电力电子学科发展特点未来重点研究领域未来重点研究领域重点一电力电子系统的可靠性研究1、器件损坏机理、瞬态过程2、高频分布参数分析3、变换器阻抗特性、稳定性4、极限条件下运行5、复杂变换器控制6、非线性动力学重点二波形重组优化理论及方法的研究1、减少对电能质量影响2、大功率电能输出
3、波形优化重点三电力电子的优化设计理论及方法的研究1、新能源转换中应用技术2、全数字化控制技术3、分布式发电中应用技术重点四电力电子系统集成理论与方法研究1、变换器、控制器标准化2、功率集成、智能集成3、集成稳定性、通讯、控制 发展定位发展定位 将非线性科学、复杂系统理论、控制理论、计算机科学、电力电子技术、信息技术的最新成果应用于电力系统的调度和运行控制，增强电力系统的安全稳定性。 研究新能源有效地接入电力系统以及它们与传统电力系统相互影响等问题。 与电力系统及自动化学科比较与电力系统及自动化学科比较内容一电力系统规划不确定性下电源投资、电源规划优化、电网投资、电网规划优化内容二电力系统仿真计
4、算参数辨识、模型及仿真技术内容三电力系统运行与控制动态安全分析、基于广域信息的安全控制理论和方法、多馈入直流输电系统运行和控制内容四电力系统继电保护高压及超高压和考虑FACTS装置的继电保护 目前基本研究内容目前基本研究内容内容五新型输配电技术与分布式发电应用大功率电力电子技术和超导电力技术提高交流输电线路的传输能力内容六电力市场实验经济学在电力市场应用研究内容七电力信息化与调度自动化新信息技术在电网中应用内容八电力系统节能与储能研究提高发电机组的效率和减少输配电系统的损耗技术 目前基本研究内容目前基本研究内容与电力系统及自动化学科比较电力电子偏重于技术性，而电力系统更偏重于理电力电子偏重于技
5、术性，而电力系统更偏重于理论性论性电力系统定位就是与其它学科交叉研究，电力电电力系统定位就是与其它学科交叉研究，电力电子则没有明确提出与其他学科联系子则没有明确提出与其他学科联系电力系统研究领域拓展快，电力电子多年变化不电力系统研究领域拓展快，电力电子多年变化不大大电力系统有一些原创性成果电力系统有一些原创性成果电力系统正不断将电力电子纳入其学科发展的一电力系统正不断将电力电子纳入其学科发展的一部分部分与电力系统及自动化学科比较 发展定位发展定位 研究基于新原理、利用新材料和采用新结构的电机系统，进行原理与技术上的创新。 应用电力电子技术，提高电机运行控制性能。 在与数学、物理、化学、生物、材
6、料、机械、电子、信息、计算机等多学科交叉和融合中，不断开拓新的电机研究领域。 与电机系统及其控制学科比较 与电机系统及其控制学科比较内容一大容量、超高速和超低速电机设计理论基础以适应舰船、飞机等独立电源系统及可再生能源的发展和需要内容二基于智能材料的能量转换装置新理论与新技术基于智能材料构思各种新型电能转换器件与系统内容三新型交流调速电机系统研究大中型中压交流调速系统；研究新型高功率密度无刷直流电机、开关磁阻电机、同步磁阻电机、双馈电机、双凸极电机 目前基本研究内容目前基本研究内容内容四多功能集成电机系统交直流集成供电系统、高压发电机（POWERFORMER）、磁悬浮电机内容五电机系统控制的新
7、理论和新技术研究基于数学模型控制策略与传统PID控制相结合的电机系统控制；研究不依赖模型的现代或智能控制的电机系统控制 与电机系统及其控制学科比较 目前基本研究内容目前基本研究内容重点一大型电机的设计运行理论和关键技术重点二极端条件下电机系统的关键技术重点三基于新型功能材料的执行器与能量转换系统重点四可再生能源能量转换中的关键技术重点五非线性复杂电能转换系统的控制理论与方法重点六电机的节能与智能控制技术重点七新型机电一体化能量转换装置与系统 与电机系统及其控制学科比较未来重点研究领域未来重点研究领域电机学科明确提出极端条件为其研究重点；电力电机学科明确提出极端条件为其研究重点；电力电子研究范围
8、则不够明确电子研究范围则不够明确电机学科正不断与其它学科交叉，尤其是材料学电机学科正不断与其它学科交叉，尤其是材料学科；电力电子与其他学科联系较少科；电力电子与其他学科联系较少电机学科继续强调电力电子是其学科发展的重要电机学科继续强调电力电子是其学科发展的重要部分部分电机学科明确提出国防、新能源研究背景电机学科明确提出国防、新能源研究背景电机学科研究目标具有明显新意电机学科研究目标具有明显新意电机学科一些新研究增长点来自于实际电机学科一些新研究增长点来自于实际 与电机系统及其控制学科比较要明确的确定电力电子与其他学科交叉研究要明确的确定电力电子与其他学科交叉研究电力电子要介定在新能源中应用、电力系统中应电力电子要介定在新能源中应用、电力系统中应用中、电机控制中应用的研究优势和研究内容用中、电机控制中应用的研究优势和研究内容要从实践中提炼和建立电力电子技术的基础理论要从实践中提炼和建立电力电子技术的基础理论 结论谢谢谢谢 ! !
