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中圖分類號(hào):F271文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號(hào):1673-291X(2010)30-0123-02
中國飯店業(yè)正面臨著全球經(jīng)濟(jì)一體化、經(jīng)濟(jì)形態(tài)多元化、管理方式先進(jìn)化的社會(huì)大環(huán)境。一方面為飯店業(yè)發(fā)展創(chuàng)造了良好的機(jī)遇、提供了更大的發(fā)展平臺(tái);另一方面激烈的競爭也使中國的飯店業(yè)發(fā)展中的“人才”因素愈加重要。
目前關(guān)于人力資源管理的研究大都集中在企業(yè)這一層面,從政府的角度探討其職能定位及其行為對(duì)行業(yè)人力資源市場的影響較為少有。而在社會(huì)實(shí)踐中,飯店業(yè)因其自身的行業(yè)特點(diǎn),在勞動(dòng)力市場上出現(xiàn)的員工流動(dòng)率居高不下、非法用工、供求信息滯后等問題無不與政府的規(guī)制、立法、制度安排息息相關(guān)。
一、飯店業(yè)人力資源市場中政府行為定位
飯店業(yè)人力資源市場參與者眾多,政府、飯店企業(yè)、行業(yè)協(xié)會(huì)、中介結(jié)構(gòu)、教育院校等之間有著多重交叉的組合關(guān)系。政府部門通過對(duì)市場的宏觀調(diào)控將供給飯店專業(yè)人才的各部門、參與飯店專業(yè)人才交易的各組織、使用飯店專業(yè)人才的各企業(yè)聯(lián)結(jié)起來,以使市場的各參與者在互相關(guān)聯(lián)和彼此協(xié)調(diào)中不斷發(fā)展。
從飯店業(yè)人力資源市場運(yùn)行的角度來看,市場的運(yùn)行離不開供需兩方面,對(duì)飯店業(yè)人力資源市場供需矛盾進(jìn)行調(diào)節(jié)的主要方式是市場調(diào)節(jié)。在完善的市場體制下,飯店企業(yè)在正常的運(yùn)行規(guī)則中從事相對(duì)自由的用工選擇與人力資源競爭,市場自發(fā)地調(diào)節(jié)飯店企業(yè)的人力資源發(fā)展戰(zhàn)略及人才管理觀念。但是人力資源市場自身的局限性決定了市場調(diào)節(jié)存在滯后與空白,不完善的競爭行為導(dǎo)致了市場競爭秩序的混亂和人力資源配置效率的不斷下降。因此,政府對(duì)市場必須實(shí)施必要地干預(yù),明確自身職能與角色,積極搭建需求平臺(tái)、供給平臺(tái)及交易平臺(tái)。在供給平臺(tái)中,優(yōu)化學(xué)院飯店專業(yè)人才供給、為飯店企業(yè)在職培訓(xùn)提供便利條件;在需求平臺(tái)中,倡導(dǎo)現(xiàn)代人才管理觀念、幫助飯店企業(yè)實(shí)施人力資源發(fā)展戰(zhàn)略;在交易平臺(tái)中,建立行業(yè)市場法律、社會(huì)保障體系、對(duì)飯店人力資源市場各參與者行為監(jiān)督、管理、引導(dǎo),在創(chuàng)造飯店業(yè)人力資源市場良好環(huán)境的同時(shí)保持市場活力。
二、飯店業(yè)人力資源市場中政府有為的必要性
中國飯店業(yè)人力資源市場中政府必須有所作為。市場機(jī)制不完善導(dǎo)致市場失靈的現(xiàn)象、飯店業(yè)發(fā)展的內(nèi)在驅(qū)動(dòng)訴求為政府對(duì)飯店業(yè)人力資源市場宏觀調(diào)控提供了有所作為的空間。
(一)市場失靈要求政府有為
飯店業(yè)人力資源市場上的參與者由于條件的限制往往無法全面掌握市場中人力資源的信息,搜尋信息成本過高。而政府恰恰可以彌補(bǔ)這一缺陷,通過搭建信息平臺(tái)等措施降低市場信息不對(duì)稱所造成的成本。
目前飯店企業(yè)主要通過聘用大量的臨時(shí)工、減少管理人員、招徠實(shí)習(xí)生降低飯店企業(yè)的人力成本。低素質(zhì)的員工必定只能提供低質(zhì)量的服務(wù);低質(zhì)量的服務(wù)引起客人不滿從而致使飯店客源減少,飯店為節(jié)省成本維持運(yùn)轉(zhuǎn)只好繼續(xù)雇傭更廉價(jià)的勞動(dòng)力,由此陷入了飯店業(yè)人力資源的惡性循環(huán)。這種惡性循環(huán)造成了整個(gè)飯店業(yè)就業(yè)環(huán)境吸引力的外部不經(jīng)濟(jì)。而政府在糾正外部不經(jīng)濟(jì)時(shí),往往可以通過經(jīng)濟(jì)或行政手段對(duì)飯店企業(yè)加以引導(dǎo)從而實(shí)現(xiàn)人力資源市場配置的帕累托效率。
作為一個(gè)公共產(chǎn)品,飯店業(yè)人力資源市場環(huán)境的構(gòu)建需要付出相應(yīng)的成本。如飯店職業(yè)教育投資、信息平臺(tái)的搭建、社會(huì)輿論的良好導(dǎo)向等。無論飯店企業(yè)是否付出成本,都可以從飯店業(yè)人力資源市場環(huán)境的構(gòu)建中獲取利益,因而每個(gè)市場參與者都希望他人承擔(dān)生產(chǎn)公共服務(wù)產(chǎn)品的義務(wù),在這一情況下市場的資源配置機(jī)制就會(huì)失靈。因此,市場需要政府干預(yù),承擔(dān)提供公共產(chǎn)品的責(zé)任。
(二)需要政府扶持的內(nèi)在驅(qū)動(dòng)訴求
從促進(jìn)飯店業(yè)健康發(fā)展的內(nèi)在驅(qū)動(dòng)訴求來看,中國飯店業(yè)人力資源市場目前仍處于初級(jí)階段需要政府的扶持。
首先,飯店業(yè)作為一個(gè)快速發(fā)展的勞動(dòng)密集型行業(yè),具有強(qiáng)大的勞動(dòng)力吸納能力。飯店一線崗位的多數(shù)勞動(dòng)屬于簡單的重復(fù)勞動(dòng),只需要短期的學(xué)習(xí)或集中的培訓(xùn)便可以上手。飯店業(yè)在吸納農(nóng)村轉(zhuǎn)移勞動(dòng)力、城市待業(yè)青年、下崗職工方面具有顯著優(yōu)勢(shì)。政府的扶持一方面可以保障公共就業(yè)工程的順利實(shí)施,另一方面通過對(duì)行業(yè)人力資本的投資可以極大促進(jìn)當(dāng)?shù)芈糜螛I(yè)的發(fā)展。
其次,飯店企業(yè)通過生產(chǎn)和銷售使顧客滿意的飯店產(chǎn)品獲得利潤最大化。而滿意產(chǎn)品的提供離不開高素質(zhì)的員工服務(wù)。大部分的飯店企業(yè)目前已經(jīng)認(rèn)識(shí)到培訓(xùn)的重要性,但由于缺乏稱職的專業(yè)培訓(xùn)人員及與國際接軌的培訓(xùn)理念。飯店企業(yè)培訓(xùn)往往浮于形式,未形成培訓(xùn)體系。
三、飯店業(yè)人力資源市場良性運(yùn)轉(zhuǎn)的政府行為
基于以上的分析,人力資源市場的良性運(yùn)轉(zhuǎn)對(duì)于中國飯店業(yè)的可持續(xù)發(fā)展意義重大。而目前中國飯店業(yè)人力資源市場的發(fā)展處于初級(jí)階段,發(fā)展還很不成熟,這就需要政府從引導(dǎo)、支持、監(jiān)管層面對(duì)其進(jìn)行干預(yù)和介入。
(一)引導(dǎo)層面:健全開放型的人力資源引導(dǎo)體制
引導(dǎo)體制是政府宏觀調(diào)控飯店人力資源市場發(fā)展的基礎(chǔ),是形成良好飯店業(yè)市場就業(yè)環(huán)境的前提。政府主要從觀念和政策兩方面對(duì)飯店業(yè)人力資源市場發(fā)展中的問題加以引導(dǎo)。
在觀念引導(dǎo)方面,首先在社會(huì)輿論上,由于傳統(tǒng)意識(shí)的影響,在國人的頭腦里,服務(wù)工作低人一等的觀念,可謂由來已久,根深蒂固。這直接導(dǎo)致飯店服務(wù)品牌價(jià)值的貶值和服務(wù)人才的短缺 [1]。政府要引導(dǎo)社會(huì)輿論淡化或消除這一誤區(qū)與偏見,積極宣傳飯店行業(yè),為飯店業(yè)創(chuàng)造有利的引人、選人、育人、用人、留人環(huán)境。其次在教育投資上,政府應(yīng)通過對(duì)投資者投資觀念進(jìn)行引導(dǎo),通過各種方法讓投資者了解從事飯店職業(yè)教育的收益和好處,使其愿意將資金投入到教育與人力資源開發(fā)經(jīng)營中來,促進(jìn)教育投資主體多元化。鼓勵(lì)飯店企業(yè)與專業(yè)教育院校聯(lián)合辦學(xué)[2]。
在政策引導(dǎo)方面,政府須通過發(fā)揮政策的杠桿作用調(diào)動(dòng)社會(huì)各界投資教育的積極性來增加教育投資。如對(duì)飯店企業(yè)員工培訓(xùn)費(fèi)用給予減免稅;在政府辦學(xué)的同時(shí),運(yùn)用政策優(yōu)惠鼓勵(lì)社會(huì)各方面力量和公民個(gè)人辦學(xué)、集資辦學(xué)、合作辦學(xué)、引進(jìn)外資辦學(xué),形成投資多渠道、投資主體社會(huì)化的多元化辦學(xué)模式。
(二)支持層面:建設(shè)服務(wù)型的人力資源支持體系
支持體系主要是指政府強(qiáng)化在飯店人力資源市場中公共產(chǎn)品的提供,是飯店業(yè)人力資源市場可持續(xù)發(fā)展的要求。飯店業(yè)龐雜的人力資源市場體系要想順暢運(yùn)行,政府必須給予有力的支持。
首先,需編制飯店業(yè)人力資源規(guī)劃,優(yōu)化人力資源配置。政府應(yīng)根據(jù)旅游業(yè)發(fā)展規(guī)劃和“十二五”發(fā)展規(guī)劃,抓緊制定飯店業(yè)人才發(fā)展“十二五”專項(xiàng)規(guī)劃。根據(jù)對(duì)飯店業(yè)人力資源現(xiàn)狀的調(diào)查,預(yù)測飯店業(yè)人力資源市場的需求、確定市場中人力資源的供給規(guī)劃、制定相應(yīng)的行業(yè)從業(yè)人員培訓(xùn)計(jì)劃與人力資源管理的政策調(diào)整計(jì)劃。重點(diǎn)支持一批飯店行業(yè)龍頭企業(yè),在新型的用人模式與薪酬管理體系構(gòu)建方面形成優(yōu)勢(shì),推廣經(jīng)驗(yàn)形成行業(yè)人才聚集力、打造飯店業(yè)的人才高地。
其次,推進(jìn)飯店職業(yè)教育體系升級(jí),加大教育投資力度。目前,全國基本形成了高等教育、職業(yè)技術(shù)教育和成人教育以及在職培訓(xùn)立體網(wǎng)狀飯店人才教育培養(yǎng)體系,但教育體系的優(yōu)化升級(jí)還有待政府進(jìn)一步推進(jìn)。對(duì)飯店業(yè)的教育投資及教育費(fèi)用的支出需要進(jìn)一步擴(kuò)大。
第三,建立和完善飯店業(yè)人力資源信息平臺(tái)。政府直接投資,運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù),建立覆蓋互聯(lián)互通的飯店業(yè)人力資源信息平臺(tái)[3]。各飯店企業(yè)定期進(jìn)入該信息平臺(tái)申報(bào)本單位的用工和人才信息。通過信息平臺(tái)飯店企業(yè)可及時(shí)了解飯店業(yè)人力資源市場薪酬、供需、誠信狀況等信息。
(三)監(jiān)管層面:完善社會(huì)型的人力資源監(jiān)管機(jī)制
監(jiān)管機(jī)制主要是指政府對(duì)飯店業(yè)人力資源市場各參與者之間的行為進(jìn)行控制,通過法律、法規(guī)、制度等對(duì)阻礙飯店業(yè)人力資源市場良性發(fā)展的因素、破壞飯店業(yè)人力資源市場有序運(yùn)轉(zhuǎn)的行為予以糾正和改善。監(jiān)管行為是飯店業(yè)人力資源市場穩(wěn)步發(fā)展的保障。
從整個(gè)社會(huì)和行業(yè)的角度來看,在市場經(jīng)濟(jì)體制下,市場對(duì)人力資源的配置起基礎(chǔ)性和主導(dǎo)性作用,政府起輔和補(bǔ)充性作用。要想更好地將人力資源市場建設(shè)和完善納入法制化軌道,政府還必須要加快人力資源市場的組織規(guī)范和立法工作,進(jìn)一步健全人力資源市場規(guī)范體系。
飯店業(yè)人力資源市場主體利益訴求各不相同,為謀求自身效益最大化,各主體在交易活動(dòng)的過程中常會(huì)出現(xiàn)行為失范的狀況。促進(jìn)飯店業(yè)人力資源市場快速健康發(fā)展,政府必須對(duì)飯店業(yè)人力資源市場進(jìn)入秩序、交易秩序、培訓(xùn)體系全方位監(jiān)管。
政府通過對(duì)飯店業(yè)人力資源市場監(jiān)管的最終要達(dá)到飯店業(yè)人力資源市場完全有序運(yùn)轉(zhuǎn)的目標(biāo)。實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的有效措施就是建立人力資源市場評(píng)價(jià)體系。政府改革飯店人才的評(píng)價(jià)方式,建立政府指導(dǎo)下的專業(yè)飯店人才社會(huì)評(píng)價(jià)體系。采用專家答辯、專業(yè)技術(shù)職務(wù)任職資格考試等多種方式深化改革,通過政策引導(dǎo)飯店企業(yè)對(duì)不同職稱人員給與不同待遇,激發(fā)其評(píng)職稱的熱情,促進(jìn)其飯店職業(yè)技術(shù)的提升。
總之,目前中國飯店業(yè)人力資源市場正處于初級(jí)階段,其發(fā)展離不開政府的積極配合。政府在對(duì)市場宏觀調(diào)控過程中出現(xiàn)的行為缺失有其客觀性。通過對(duì)飯店業(yè)人力資源市場現(xiàn)狀了解、行業(yè)層面的問題剖析,構(gòu)建而成的“飯店業(yè)人力資源市場政府行為優(yōu)化模式”,對(duì)政府行為適當(dāng),有效促進(jìn)飯店業(yè)健康、有序發(fā)展有較大現(xiàn)實(shí)意義。模式內(nèi)三種政府行為是隨著飯店業(yè)人力資源市場逐步發(fā)展而產(chǎn)生的,彼此間互為影響、缺一不可。政府引導(dǎo)行為為飯店業(yè)人力資源市場創(chuàng)造出市場大環(huán)境,為支持行為、監(jiān)管行為奠定基礎(chǔ);政府支持行為為飯店業(yè)人力資源市場提供其發(fā)展所必須的公共產(chǎn)品,為引導(dǎo)行為、監(jiān)管行為補(bǔ)充物質(zhì)條件。而引導(dǎo)的效果、支持的效果又需要政府的監(jiān)管行為進(jìn)行控制,糾正市場中的不足、予以及時(shí)的調(diào)整。三種行為共同構(gòu)成飯店業(yè)人力資源市場的政府優(yōu)化模式,從三個(gè)層次共同保障著飯店業(yè)人力資源市場可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
伴隨著房地產(chǎn)行業(yè)進(jìn)入寒冬,家居行業(yè)也集體迎來了少見的淡季?!艾F(xiàn)在已經(jīng)有一些家具品牌店關(guān)門店,以前可能只是個(gè)別現(xiàn)象,但現(xiàn)在這種情況比之前增加了不少。”一位家居業(yè)界人士表示,隨著中國房地產(chǎn)行業(yè)出現(xiàn)的嚴(yán)控態(tài)勢(shì),中國家居企業(yè)正也迎來一個(gè)少見的行業(yè)冬天,往年的“金九銀十”已經(jīng)變成了“銅九鐵十”。
一位東莞的家居企業(yè)老板表示,今年下半年以來,隨著中國房地產(chǎn)行業(yè)出現(xiàn)的嚴(yán)厲調(diào)控,樓市限購政策嚴(yán)厲打擊了樓市銷售,民眾對(duì)樓市的觀望情緒更加強(qiáng)烈。此舉也導(dǎo)致了家居產(chǎn)品的銷售業(yè)績下滑。據(jù)該老板介紹,往年下半年的這個(gè)時(shí)候,該企業(yè)一般能銷售出1000多套件家居產(chǎn)品,市場業(yè)績1000萬左右;但今年下半年以來,該企業(yè)僅銷售500多套件,約500萬元的產(chǎn)品,市場劇降五成多。
“房地產(chǎn)與家居行業(yè),就像牙齒和嘴唇一樣,關(guān)系密不可分?!敝袊揖邊f(xié)會(huì)一位人士表示,一般在房地產(chǎn)行業(yè)低迷一年或者半年后,將嚴(yán)重影響到家具行業(yè)。面對(duì)著來自樓市的撲面寒風(fēng),家具、家裝、賣場等產(chǎn)業(yè)鏈上的家居企業(yè),紛紛通過跨界聯(lián)盟、上下游聯(lián)盟、電商與企業(yè)聯(lián)手等手段,在淡季市場中尋求一種可持續(xù)性的、多元化的發(fā)展方向。而在這個(gè)過程中,電子商務(wù)成為家居企業(yè)營銷突圍的重要方式。
依托電子商務(wù)開拓多線市場電商成家居行業(yè)渠道突圍之路
據(jù)了解,面對(duì)淡季的嚴(yán)重態(tài)勢(shì),家居企業(yè)以電子商務(wù)方式開拓渠道與多元化發(fā)展,不僅是家居企業(yè)做大自己的蛋糕、也是逆勢(shì)尋找突破之路的重要手段。
電力電子技術(shù)是計(jì)算機(jī)的新興技術(shù)在電力中的具體運(yùn)用。隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和信息化的不斷發(fā)展,電力系統(tǒng)也在發(fā)生著翻天覆地的變化,使得電力電子技術(shù)發(fā)展出現(xiàn)了新動(dòng)向。1979年以來,縱向功率MOS場效應(yīng)晶體管的出現(xiàn)以及IGBT的出現(xiàn),更加為電力電子技術(shù)的發(fā)展注入了新的活力,給原有的電力電子技術(shù)發(fā)展裝上了騰飛的翅膀。
1電力電子器件的發(fā)展
電力電子器件的發(fā)展,經(jīng)過了一個(gè)很長的歷史進(jìn)程。電力電子技術(shù)為電力系統(tǒng)的應(yīng)用提供了必要的條件。電力電子器件的發(fā)展主要經(jīng)歷了三個(gè)階段。第一代電力電子器件主要有耗能低、體積小的特點(diǎn),在其產(chǎn)生的一段時(shí)間內(nèi)就沖擊了傳統(tǒng)的汞弧整流器,另外電力二極管也在很大程度上改善了電路的性能,使得在電路和電源使用上有了很大的作用。在對(duì)電力電子技術(shù)的不斷探索和研究中,出現(xiàn)了二極管,其功能出現(xiàn)了大的改變,種類形式繁多。第二代電力電子器件出現(xiàn)了新的變化,其開關(guān)能夠自動(dòng)關(guān)斷,給人們的生活帶來了極大的方便,尤其在開關(guān)頻率較高的電路中更是使用的較為廣泛。第三代電力電子器件,在體積和結(jié)構(gòu)方面有了很大的提高,使得體積更加小巧,結(jié)構(gòu)功能更加強(qiáng)大。另外,集成電路模塊的形成與發(fā)展,更加為我國許多電力器件的使用與應(yīng)用提供了很大的便利。在此基礎(chǔ)上,電力電子技術(shù)走向智能化和集成化的發(fā)展新態(tài)勢(shì)。目前,電力電子技術(shù)力求在高頻技術(shù)的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、環(huán)保節(jié)能化。電力電子技術(shù),從實(shí)際上來說就是用電子信息化控制電力的開關(guān),使電力實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。在電力電子技術(shù)中,其電力的功率是不斷變化的,能夠適用于不同的電力變換。由于電力電子技術(shù)的超強(qiáng)能動(dòng)性,使得電力電子技術(shù)已經(jīng)被廣泛運(yùn)用于電氣設(shè)備的各個(gè)電路技術(shù)行業(yè)。這將會(huì)引起我國電器業(yè)的一大變革。電力電子技術(shù)經(jīng)過多年的發(fā)展和研究,其致力于研究節(jié)能項(xiàng)目,提高人類的生存環(huán)境,實(shí)現(xiàn)環(huán)保。在電力電子技術(shù)的發(fā)展中。其功率的不斷變換更加能夠體現(xiàn)環(huán)保的一大追求。電力電子技術(shù)應(yīng)用于多個(gè)半導(dǎo)體器件,使得電源開關(guān)更加具有高質(zhì)量、高效能,實(shí)現(xiàn)了電力電力技術(shù)的最大應(yīng)用率。
2電力電子技術(shù)的新領(lǐng)域
70年代,由電化學(xué)、直流傳動(dòng)、牽引主宰了電力電子技術(shù)的發(fā)展,80年代,直流輸電成了電力電子技術(shù)的領(lǐng)頭羊,成了大家紛紛熱追的項(xiàng)目?,F(xiàn)在,我們又不能不為MOS型器件的發(fā)展而感到震撼。在電力電子技術(shù)發(fā)展的前期,基本上沒有人對(duì)晶體管感到好奇和關(guān)注,大部分人都在使用半導(dǎo)體器件。但是現(xiàn)在形勢(shì)發(fā)生了極大的變化,在電力電子器件運(yùn)行中,晶體管占了很大的一部分,MOSFET和絕緣柵雙極晶體管IGBT都屬于較為廣泛使用的晶體管。據(jù)統(tǒng)計(jì),MOSFET的產(chǎn)值已經(jīng)超過了晶閘管和整流元件的總和,MOS器件在最近幾年也居高不下,達(dá)到39%,嚴(yán)重超過了半導(dǎo)體器材的使用。MOS器件得到了廣泛的發(fā)展,功率晶體管的應(yīng)用主要有以下方面:
(1)工業(yè)控制25%
(2)通信13%
(3)汽車電子10%
(4)日用電器23%
(5)計(jì)算機(jī)及小型電器的電池12%上面的五個(gè)方面是電力電子器材應(yīng)用最廣泛的方向。另外在當(dāng)前的發(fā)展?fàn)顩r下,電力電子技術(shù)仍舊有新的發(fā)展動(dòng)向。
2.1電機(jī)速度有了很大提升
世界上每時(shí)每刻約有100億的馬達(dá)在運(yùn)轉(zhuǎn),有20%的電機(jī)已經(jīng)采用了電子操控,使用了35%的晶體管?,F(xiàn)在,我們將1馬力的三相交流調(diào)速部位俺在一個(gè)線路板上,這樣就能夠在很大程度上省電,能夠促進(jìn)高耗能電器的持續(xù)發(fā)展。
2.2節(jié)能燈的應(yīng)用
將MOS-FET和控制IC封裝在塑料袋子中,能夠讓電路進(jìn)一步簡化,能夠?qū)φ彰鞣矫娴墓?jié)能起到很大的幫助作用。目前,世界上很多國家中的雙極型晶體管市場正在萎縮,但是我國由于節(jié)能環(huán)保的原因,其市場正在進(jìn)一步的擴(kuò)大。在MOS功率的器件價(jià)格有可能下滑的情況下,勢(shì)必會(huì)給雙極型晶體管的發(fā)展帶來嚴(yán)重挑戰(zhàn)。
2.3便捷式電器
MOS器件能夠在很大程度上延長電池的使用率,從而能夠?yàn)楸憬菔诫娖鞯陌l(fā)明提供實(shí)踐基礎(chǔ)。在現(xiàn)代的生活中,有許多能夠脫離房間而使用的電器,比如有:筆記本電腦、硬盤、充電寶、掌上游戲機(jī)、可充電剃須刀、掌上動(dòng)漫等等。在便捷式電器的使用中,大約有6億個(gè)產(chǎn)品會(huì)用到MOSFET器件,這可以反應(yīng)中MOSFET器件的市場具有多么大的潛力。
2.4汽車電子
在現(xiàn)代汽車電子中,由于對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能有了更大效率的需求,因此在很多器件方面都會(huì)用到半導(dǎo)體器件。每年生產(chǎn)的汽車中,每輛汽車的功率器件,可以達(dá)到300個(gè)之多。我國目前在60人中就會(huì)擁有一輛汽車,在相當(dāng)長的一段時(shí)間內(nèi),人均汽車擁有率不會(huì)有大的提高,因此我國的電子市場潛力仍舊很大。
3電子半導(dǎo)體器件的新發(fā)展
3.1輸入
由于中小功率裝置的發(fā)展,其正在朝著貼裝化和橋式化的方向轉(zhuǎn)變,其體積在不斷減小,玻璃鈍化的方芯片的市場需求較大。在輸入方面,元件的創(chuàng)新發(fā)展對(duì)輸入額速度和安全性能具有重要的作用,因此要十分注重半導(dǎo)體在輸入功能中的作用。
3.2控制
控制器件,主要采用的功率是MOSFET或者IGBT。CIC有不同的型號(hào)和外觀設(shè)計(jì)。CIC的使用大大的縮小了體積,增加了使用的可靠性。另外還有一種元件,SMARTFET,這是在一定方面的智能MOSFET,它在汽車中使用較為廣泛,由于其具有極大的保護(hù)功能而被廣泛推崇。
3.3開關(guān)
在開關(guān)中,為了適應(yīng)高壓電流,耐高反壓的快延二極管產(chǎn)生。這種原件是由于HEX結(jié)構(gòu)而得得名的,其產(chǎn)量已經(jīng)達(dá)到了晶閘管和整流元件的40%。電力電子技術(shù)的發(fā)展,為我國電器事業(yè)做出了極大的貢獻(xiàn)。關(guān)注電力電子技術(shù)發(fā)展的新動(dòng)向,能夠促使我國電力事業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展,加快我國綜合實(shí)力提升。
參考文獻(xiàn):
[1]鄭錦彪.淺談電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用與研究[J].黑龍江科技信息,2007(05).
探究企業(yè)
主營產(chǎn)品持續(xù)位列行業(yè)首位
事實(shí)上,早在2004年上市前,思源就做好了占領(lǐng)主流市場的準(zhǔn)備。當(dāng)時(shí)國內(nèi)市場已經(jīng)掀起了電力投資熱潮,但采用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不甚明確,究竟哪種產(chǎn)品適合未來潮流存在著諸多分歧。
思源看好了其時(shí)并不被廣泛看好的消弧線圈。這是一種供電保護(hù)裝置,可以有效減少電網(wǎng)斷路故障。限于技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)原因,在2003、2004年前后,國內(nèi)市場幾乎不使用。但是思源電氣看到,國內(nèi)電力設(shè)備投資增長很快,對(duì)電力運(yùn)行的安全等級(jí)也必然會(huì)提高,這意味著消弧線圈的需求也有望大幅增加,于是將這個(gè)產(chǎn)品選作IPO的融資項(xiàng)目。
如今,思源已是國內(nèi)最主要的消弧線圈生產(chǎn)商之一,技術(shù)達(dá)到國際先進(jìn)水平,市場占有率達(dá)40%以上,產(chǎn)品一直保持在主營業(yè)務(wù)利潤總額的50%左右,訂單保持30%的增幅;互感器訂單高速增長。主要客戶為中國國家電網(wǎng)公司和中國南方電網(wǎng)公司及其下屬公司。2012年公司下屬第一分公司主營的鐵心電抗、消弧線圈等產(chǎn)品持續(xù)位列行業(yè)第一,變壓器油色譜設(shè)備在國家電網(wǎng)中標(biāo)份額排名第一。2012年第一分公司實(shí)現(xiàn)訂單8.52億元,與2011年同期相比增長了37.12%,創(chuàng)歷史最高。
股東進(jìn)出方面,據(jù)公司2013年一季報(bào)披露顯示,前十大流通股股東中有1家社保、5家基金合計(jì)持有4168.28萬股;其中富國系2只基金合計(jì)增持376.3萬股,新進(jìn)光大保德信基金持有716.88萬股,新進(jìn)銀華富?;鸪钟?00.63萬股,中郵核心基金減持347.9萬股。截至2013年3月31日的股東人數(shù)較2012年末減少2.1%,籌碼集中度略有提高。
“跨界”產(chǎn)品發(fā)力
電力設(shè)備行業(yè)中能較好實(shí)現(xiàn)一次設(shè)備、二次設(shè)備、電力電子三大領(lǐng)域跨界的企業(yè)較少,思源電氣和許繼電氣是比較典型的兩家。之所以難,是因?yàn)檫@種產(chǎn)品線的“跨界”,涉及到技術(shù)路線、競爭力要素等本質(zhì)差異,比一次設(shè)備產(chǎn)品線里逐個(gè)豐富擴(kuò)充更為復(fù)雜難度更大。
思源早期產(chǎn)品線擴(kuò)充主要是在一次設(shè)備的范疇里開展,包括消弧線圈、隔離開關(guān)、斷路器、電容器、電抗器、互感器等。其上游原材料大量運(yùn)用鋼材、鋁材、銅材、電瓷、電工絕緣材料等,通常原材料占營業(yè)成本的比例很大,所以原材料成本的控制能力、供應(yīng)質(zhì)量以及供貨時(shí)間的穩(wěn)定性,以及車間技術(shù)工藝的改進(jìn)和產(chǎn)能利用率的合理控制,都是能保障公司產(chǎn)品具備成本和質(zhì)量優(yōu)勢(shì)的關(guān)鍵。
公司目前在一次設(shè)備最后發(fā)力的產(chǎn)品是GIS組合電器,相較于前面提到的產(chǎn)品,其市場容量(達(dá)百億)和需求景氣度更好,而在技術(shù)層面上較傳統(tǒng)設(shè)備要求更高,所以其研發(fā)周期相對(duì)長且行業(yè)準(zhǔn)入門檻更高,但一旦突破后能使公司銷售規(guī)模明顯上一個(gè)臺(tái)階,且對(duì)做總包工程也有重要意義。
從一次設(shè)備企業(yè)領(lǐng)域去做二次設(shè)備和電力電子實(shí)際上并非易事,例如,二次設(shè)備的主要原材料有芯片、繼電器、印制板、液晶、電源等,關(guān)鍵在于軟件技術(shù)優(yōu)勢(shì),而非上游供應(yīng)鏈管理和硬件制造流程優(yōu)化這些在一次設(shè)備領(lǐng)域的成功要素,由于其產(chǎn)品關(guān)乎電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行,其準(zhǔn)入門檻夠高且市場競爭為相對(duì)封閉體系。
而無論GIS組合電器,還是變電站繼保監(jiān)控產(chǎn)品,雖然對(duì)思源電氣來說是新產(chǎn)品,但在其進(jìn)入之前實(shí)際上市場體系內(nèi)均有幾家穩(wěn)定的供貨商。
大功率電力電子領(lǐng)域,從技術(shù)層面講,主要是通過使用以IGBT為代表的電子元器件去實(shí)現(xiàn)對(duì)電能的變化和控制,其電能使用優(yōu)化結(jié)果和控制精度都是可量化的;從銷售角度講,其下游客戶群所處行業(yè)更分散(橫跨電網(wǎng)、發(fā)電、工業(yè)客戶、市政等),銷售模式也與一、二次設(shè)備所處的主市場集中招投標(biāo)模式有所區(qū)別。所以綜合來講,持續(xù)的技術(shù)領(lǐng)先性、針對(duì)下游開發(fā)針對(duì)性產(chǎn)品、建立特定行業(yè)的銷售渠道和人脈資源是電力電子領(lǐng)域比較核心的競爭要素。
未來市場占有量將擴(kuò)大
思源電氣主要面向以下三類客戶:第一類是電網(wǎng)公司,含國家電網(wǎng)和南方電網(wǎng)及他們的下屬電力局;第二類是國內(nèi)網(wǎng)外市場(或稱系統(tǒng)外市場),主要包括發(fā)電企業(yè)、工業(yè)客戶、市政單位等;第三類是海外市場。以上三者的電力設(shè)備需求量、銷售模式等特點(diǎn)都是存在差異的。
電網(wǎng)公司作為電力設(shè)備的最大需求方,也是思源電氣的主戰(zhàn)場所在,其產(chǎn)品雖然存在更新?lián)Q代,但技術(shù)更新速度比不上電力電子那么快。一般整體投資規(guī)模在年初確定,受經(jīng)濟(jì)波動(dòng)的影響相對(duì)少,需求有其穩(wěn)定性和延續(xù)性。思源電氣在電網(wǎng)市場已經(jīng)有深厚積累,熟諳電網(wǎng)集中招標(biāo)的商業(yè)規(guī)則,多數(shù)產(chǎn)品也拿到封頂份額。未來這方面的市場只會(huì)增加不會(huì)減少。
國內(nèi)網(wǎng)外市場主要分布領(lǐng)域有:發(fā)電廠、耗電量大的重工業(yè)客戶、市政類項(xiàng)目等等,這也是公司做電力電子產(chǎn)品(如SVG、APF)的主要下游客戶群。通常來講,這些領(lǐng)域的產(chǎn)品價(jià)格能賣到比電網(wǎng)高,但由于客戶群體的分散性以及單一客戶需求的不可持續(xù)性,所以也意味著相對(duì)高的銷售費(fèi)用。企業(yè)類客戶對(duì)固定資產(chǎn)的投資意愿實(shí)際上與自身經(jīng)營現(xiàn)狀也息息相關(guān),這意味著電力設(shè)備企業(yè)在做這塊市場時(shí)需要警惕下游行業(yè)景氣度,關(guān)注回款質(zhì)量。
總結(jié)來看,思源電氣目前在國內(nèi)網(wǎng)外市場的開拓已初具規(guī)模,但由于客戶類型、銷售渠道的差異,經(jīng)驗(yàn)和市場感覺尚在積累培養(yǎng)過程中,尚未達(dá)到如電網(wǎng)領(lǐng)域得心應(yīng)手的運(yùn)作狀態(tài),下一步也是公司發(fā)展的重要途徑。
隨著國內(nèi)高耗能工業(yè)化進(jìn)程的放緩和用電量增速的回落,國內(nèi)尤其是一次設(shè)備的市場需求會(huì)進(jìn)入平穩(wěn)發(fā)展的階段,海外市場也成為公司在“十二五”后期以及“十三五”等階段突破自我天花板、打開新的成長空間的唯一選擇。
思源在2009年將原先的海外事業(yè)部升級(jí)為輸配電工程有限公司,也陸續(xù)從通信行業(yè)龍頭公司如華為、中興招募很多熟悉海外市場運(yùn)作的人才,目前海外業(yè)務(wù)規(guī)模在1億左右。從近期動(dòng)作來看,公司已在2013年3月底首獲對(duì)外承包工程經(jīng)營資質(zhì),且成功中標(biāo)“伊斯蘭堡新國際機(jī)場145kV GIS變電站工程總承包”項(xiàng)目,這是公司做海外交鑰匙工程的標(biāo)志性突破。未來海外市場將是重要的增長點(diǎn)。
券商評(píng)價(jià)
安信證券:
2013年一季度訂單同比增長22%,全年新增訂單有望超48 億元:公司去年一季度新增訂單9.34 億元,超過全年訂單的1/4,基數(shù)較高,主要是由于2011年國家電網(wǎng)第六批集中招標(biāo)規(guī)模過大的影響所致。今年一季度公司沒有受到國家電網(wǎng)公司集中招標(biāo)批次間規(guī)模波動(dòng)的影響,新增訂單仍然同比增長22%,體現(xiàn)了公司在守住國家電網(wǎng)的市場份額之后,其他市場的開拓能力??紤]到今年新能源和軌道交通建設(shè)的景氣度,以及GIS 高電壓等級(jí)產(chǎn)品持續(xù)增厚訂單,我們判斷全年的新增訂單將超過48 億元。
一季報(bào)的增長質(zhì)量較高,不排除半年報(bào)繼續(xù)超預(yù)期的可能:從一季報(bào)的情況看,公司的成長質(zhì)量相當(dāng)優(yōu)秀,利潤的大幅增長來自于毛利率同比提升3.4%。期間費(fèi)用占比下降1.76%。同時(shí)公司的應(yīng)收賬款規(guī)??刂戚^好,現(xiàn)金流情況正常,體現(xiàn)了高管理水平下的良性發(fā)展。我們預(yù)計(jì)半年報(bào)的期間費(fèi)用占比會(huì)進(jìn)一步下降,由于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的調(diào)整,公司的毛利率仍然有進(jìn)一步提升的空間,存在超預(yù)期的可能。
投資建議:我們預(yù)計(jì)公司2013-2015 年EPS 分別為0.9 元、1.3 元和1.7 元,維持“買入-A”的投資評(píng)級(jí),6 個(gè)月內(nèi)目標(biāo)價(jià)22.5 元,對(duì)應(yīng)2013 年25 倍的市盈率。
風(fēng)險(xiǎn)提示:國家電網(wǎng)公司改變投資計(jì)劃的風(fēng)險(xiǎn)。
海通證券:
公司回款情況良好。報(bào)告期末,公司應(yīng)收賬款同比增長43.82%,與營業(yè)收入增速吻合,公司回款情況良好。
未來預(yù)判:2013年公司252KVGIS有望進(jìn)入國網(wǎng)、南網(wǎng)招標(biāo)體系,252KVGIS產(chǎn)品放量是公司2013年的主要看點(diǎn);零部件配套產(chǎn)能建設(shè)完成后,預(yù)計(jì)未來綜合毛利率仍將有所提升。
主要不確定因素:市場競爭加劇,毛利率下降;訂單低于預(yù)期的風(fēng)險(xiǎn)。
高管訪談
記者:據(jù)我們所知,在思源電氣發(fā)展歷程中,品牌建設(shè)一直是貴公司領(lǐng)導(dǎo)投入最多精力的工作之一,您希望通過“思源”品牌傳遞怎樣的理念?
董增平(董事長):思源非常重視品牌的含金量?!八荚础逼放扑鄣膬?nèi)涵就是先進(jìn)的技術(shù)、可靠的質(zhì)量、一流的服務(wù)三者高度統(tǒng)一,我們帶給客戶的是強(qiáng)有力的使用信心。
記者:作為電氣化公司,創(chuàng)新應(yīng)該是企業(yè)的核心,思源電氣是如何做到創(chuàng)新的呢?
董增平:我們公司的科技創(chuàng)新和產(chǎn)品更新總是處在一個(gè)高速發(fā)展過程中,什么時(shí)候公司出不了新產(chǎn)品,那么公司的活力也就消失了,我們每年都拿出6%的銷售收入投入新產(chǎn)品的研發(fā)中。這是我們的一些產(chǎn)品能在國內(nèi)乃至國際上該專業(yè)領(lǐng)域的細(xì)分市場中處于最高端的原因,也是思源電氣成功的重要因素。
記者:思源電氣未來的發(fā)展戰(zhàn)略或重點(diǎn)是什么?有怎樣的發(fā)展目標(biāo)呢?
1 引言
隨著我國社會(huì)主義現(xiàn)代化的飛速發(fā)展,國內(nèi)各行各業(yè)均得到了極大的進(jìn)步。政治、經(jīng)濟(jì)、文化、社會(huì)、法律等諸多環(huán)境的完善,給當(dāng)代國內(nèi)新技術(shù)的研發(fā)與使用提供了良好的氛圍與平臺(tái)。電力電子技術(shù)作為當(dāng)代眾多新型技術(shù)之一,其已然對(duì)當(dāng)代我國國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)與發(fā)展產(chǎn)生了重要的影響,并成為了支撐眾多領(lǐng)域及其技術(shù)發(fā)展的核心基礎(chǔ)之一。在十上提出了經(jīng)濟(jì)新常態(tài)的概念,指出了國內(nèi)粗放經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式產(chǎn)生的詬病與弊端。誠然,隨著國內(nèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度與水平的不斷提升,逐漸開始以經(jīng)濟(jì)為中心開展國內(nèi)建設(shè),嚴(yán)重忽略了對(duì)能源與資源的保護(hù),從而使國內(nèi)的生活居住環(huán)境不斷變差。這些問題也同樣存在于世界上的各個(gè)發(fā)展中國家。新能源的生產(chǎn)、新技術(shù)的發(fā)現(xiàn)作為保護(hù)生態(tài)資源、提升勞動(dòng)力水平的重要途徑,其已經(jīng)成為了解決世界各國難題的關(guān)鍵所在。電力電子技術(shù)作為新技術(shù)之一,其能夠應(yīng)用于電力科技領(lǐng)域的重要影響力,逐漸使對(duì)電力電子技術(shù)的應(yīng)用研究成為了時(shí)下熱門的課題。在本文中作者將從三個(gè)角度(熱電電氣節(jié)能、新能源的發(fā)電、智能電網(wǎng)技術(shù))來對(duì)國內(nèi)電力電子應(yīng)用系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀給予研究,以此提升對(duì)新技術(shù)的推廣與應(yīng)用。
2 國內(nèi)電力電子技術(shù)應(yīng)用系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀研究
2.1 熱電電氣節(jié)能領(lǐng)域的發(fā)展
電力電子技術(shù)在熱電電氣節(jié)能領(lǐng)域已經(jīng)產(chǎn)生了深入的影響,其中以變頻調(diào)速系統(tǒng)的發(fā)明與使用最具有代表性。該設(shè)備通過采用由電力電子技術(shù)支撐研發(fā)的變頻器,并將其作為眾多機(jī)械設(shè)備中電機(jī)裝置的驅(qū)動(dòng)電源,從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)現(xiàn)有供給機(jī)械設(shè)備運(yùn)作電力動(dòng)力的節(jié)能。搭載電力電子技術(shù)的變頻器已經(jīng)被廣為使用在空調(diào)、洗衣機(jī)等家用領(lǐng)域中,并且由于該項(xiàng)技術(shù)較為成熟,使設(shè)備整機(jī)更新?lián)Q代的頻率與時(shí)間通常為十年。這些優(yōu)質(zhì)的特性與特點(diǎn),使國內(nèi)電力電子變頻器擁有了十分廣闊的市場與用戶人群。根據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),當(dāng)前在使用低壓電機(jī)系統(tǒng)的機(jī)械設(shè)備中,其中采用了電力電子變頻技術(shù)的設(shè)備占比為百分之三十左右,高壓電機(jī)系統(tǒng)的機(jī)械設(shè)備中,其中采用了電力電子變頻技術(shù)的設(shè)備占比為百分之二十左右。盡管電力電子變頻裝置在各領(lǐng)域中的使用已經(jīng)較為成熟,但是其整體運(yùn)作的穩(wěn)定性、新機(jī)使用的成本、現(xiàn)場安裝操作的復(fù)雜程度等依舊需要不斷的進(jìn)行深入研究。根據(jù)對(duì)該領(lǐng)域的研究,作者認(rèn)為未來國際電子電力變頻器的發(fā)展將更加集中于專用型。通過更多專用化的設(shè)計(jì)將可不斷優(yōu)化變頻器的功能與特點(diǎn),從而使變頻器與設(shè)備之間更加匹配,從而達(dá)到增強(qiáng)穩(wěn)定性、復(fù)雜性的目的,并間接降低設(shè)備的整體成本。
2.2 新能源發(fā)電領(lǐng)域的發(fā)展
國內(nèi)經(jīng)濟(jì)的粗放快速發(fā)展,使中國又一次進(jìn)入了經(jīng)濟(jì)新常態(tài)時(shí)期。面對(duì)人與自然、人與社會(huì)的關(guān)系,眾多又經(jīng)濟(jì)發(fā)展過速帶來的問題成為了時(shí)下熱門的研究課題。新能源作為替代傳統(tǒng)能源、實(shí)現(xiàn)綠色經(jīng)濟(jì)的重要支撐,其在當(dāng)前國內(nèi)自然環(huán)境逐漸遭到破壞、石油天然氣等傳統(tǒng)能源逐漸枯竭的今天,成為了亟待解決的重中之重,并成為了世界各國的日常關(guān)注焦c。在新能源發(fā)電領(lǐng)域,電力電子技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。對(duì)于一個(gè)較為典型的太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng),其內(nèi)部通常會(huì)包含多個(gè)電力與電子變化的環(huán)境,例如:DC至AC的逆變;DC至DC的直流交換;AC至DC的整流交換等。可以發(fā)現(xiàn),該太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)除了與光伏陣列之間不存在較為密切的聯(lián)系,其他部分的組成與使用均和電力電子技術(shù)之間有著密切的聯(lián)系。對(duì)于一套較為典型的采用雙饋式的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)而言,其內(nèi)部通常包括有發(fā)電機(jī)側(cè)變換器裝置、網(wǎng)側(cè)變換器裝置以及變槳控制器裝置等,這些裝置與組件均涵蓋有電力與電子之間的變換過程。通過這些舉例可以發(fā)現(xiàn),新能源發(fā)電與電力電子技術(shù)間具有著深入的聯(lián)系。
2.3 智能電網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展
智能電網(wǎng)中的電力電子應(yīng)用系統(tǒng)包括以SVC為代表的柔流輸電技術(shù)、以高壓直流輸電為代表的新型超高壓輸電技術(shù)、以智能開關(guān)為代表的同步開斷技術(shù),以靜止無功發(fā)生器、動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器為代表的用戶電力技術(shù)等。這些技術(shù)的開發(fā)與使用均是以電力電子技術(shù)為依托。智能電網(wǎng)技術(shù)是近年來電力領(lǐng)域較為熱門的概念之一。根據(jù)行業(yè)當(dāng)中對(duì)該概念的理解,可以將其總結(jié)為一種兼具電力電子技術(shù)、新能源發(fā)電技術(shù)、傳感傳導(dǎo)技術(shù)、通信鏈接技術(shù)等的組合型技術(shù)。其中對(duì)于電力電子技術(shù)而言,其是智能電網(wǎng)技術(shù)的核心組成,其為保障新型能源的儲(chǔ)備、電力輸送的靈活、信息的傳導(dǎo)與控制等功能性特點(diǎn)提供了巨大支撐,并且還給利用再生能源進(jìn)行電力的生產(chǎn)、保障整個(gè)電力系統(tǒng)的供需調(diào)配及安全運(yùn)行帶來巨大幫助。我國自二零零八年保持與世界同步,提出了國家智能電網(wǎng)發(fā)展計(jì)劃,并擴(kuò)展了智能電網(wǎng)電力生產(chǎn)的領(lǐng)域,積極推動(dòng)熱電、太陽能發(fā)電、風(fēng)能發(fā)電、地?zé)崮馨l(fā)電等電力的共同使用,將統(tǒng)一現(xiàn)有各電能的入網(wǎng)、調(diào)配、供給等能源管理模式作為重要發(fā)展目的,為提升國家電網(wǎng)的運(yùn)作效率、能源利用率帶來巨大幫助。
3 結(jié)論
通過上文的研究,可以發(fā)現(xiàn),電力電子技術(shù)作為當(dāng)代新技術(shù)之一,其已然開始對(duì)國內(nèi)眾多行業(yè)及領(lǐng)域產(chǎn)生深入的影響。特別是對(duì)于新能源的研制與開發(fā)、能源的節(jié)能與保護(hù)領(lǐng)域具有著巨大的影響力。在本文中作者首先對(duì)我國能源使用及發(fā)展?fàn)顩r開展了宏觀環(huán)境分析與研究,在此基礎(chǔ)上從三個(gè)角度對(duì)電力電子技術(shù)應(yīng)用系統(tǒng)在國內(nèi)的發(fā)展進(jìn)行了研究。利用本文的研究,作者謹(jǐn)此希望能夠不斷推動(dòng)國內(nèi)電力電子技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用,以此來實(shí)現(xiàn)對(duì)國內(nèi)資源與環(huán)境的保護(hù),并逐步促進(jìn)國內(nèi)各行各業(yè)發(fā)展模式的改進(jìn),為國內(nèi)社會(huì)主義和諧社會(huì)的建設(shè)做出自身貢獻(xiàn)。
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創(chuàng)新創(chuàng)業(yè):電力電子;學(xué)生能力
近年來,為適應(yīng)高等教育改革發(fā)展新形勢(shì),哈爾濱職業(yè)技術(shù)學(xué)院堅(jiān)持以產(chǎn)學(xué)研合作教育作為高素質(zhì)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的核心,著眼于學(xué)生成長成才,不斷加大辦學(xué)體制,進(jìn)行創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型人才培養(yǎng)模式的改革,大力推進(jìn)課程體系、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法等方面的改革,大力建設(shè)教學(xué)團(tuán)隊(duì)及實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)室,對(duì)電力電子技術(shù)專業(yè)學(xué)生能力及素質(zhì)提升起到顯著效果。
一、電力電子技術(shù)專業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型人才培養(yǎng)模式概述
面向哈爾濱地區(qū)電力電子行業(yè)的人才需求,電力電子技術(shù)專業(yè)利用基礎(chǔ)課程平臺(tái)和專業(yè)課程平臺(tái),將專業(yè)技術(shù)、職業(yè)素養(yǎng)、創(chuàng)新精神、創(chuàng)業(yè)能力融為一體,構(gòu)建了“兩平臺(tái),四融合”的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型人才培養(yǎng)模式,借助于“互聯(lián)網(wǎng)+電力電子技術(shù)資源庫”平臺(tái)旨在對(duì)教育理念、教學(xué)內(nèi)容、課程體系、實(shí)踐環(huán)節(jié)、教學(xué)環(huán)節(jié)和管理機(jī)制、教學(xué)組織形式、教育評(píng)價(jià)體系等多方面進(jìn)行人才培養(yǎng)模式的綜合改革。在專業(yè)技術(shù)和職業(yè)素養(yǎng)的基礎(chǔ)上,將創(chuàng)新精神和創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)融入人才培養(yǎng)的全過程,構(gòu)建有利于培養(yǎng)面向電力電子行業(yè)的高素質(zhì)高技能型應(yīng)用人才的教育體系。
二、電力電子技術(shù)專業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型人才培養(yǎng)模式對(duì)學(xué)生能力提高的作用
(一)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型人才培養(yǎng)模式實(shí)施提高學(xué)生就業(yè)率
電力電子技術(shù)專業(yè)以服務(wù)為宗旨,以就業(yè)為導(dǎo)向,走工學(xué)結(jié)合之路,對(duì)電力電子技術(shù)實(shí)施“兩平臺(tái),四融合”的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型人才培養(yǎng)模式,在傳授電力電子技術(shù)專業(yè)知識(shí)和技能的過程中,注重培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)素養(yǎng)。實(shí)施通識(shí)教育,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)業(yè)能力,同時(shí)將創(chuàng)新精神和創(chuàng)業(yè)意識(shí)融入到整個(gè)人才培養(yǎng)過程當(dāng)中。經(jīng)調(diào)查,電力電子技術(shù)專業(yè)近三年畢業(yè)生就業(yè)率達(dá)到97.5%,25.3%學(xué)生在電力電子行業(yè)企業(yè)從事設(shè)計(jì)類崗位,學(xué)生創(chuàng)新能力得到企業(yè)認(rèn)可。畢業(yè)生自主創(chuàng)業(yè)比例達(dá)到7.6%,比例明顯提高。
(二)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型人才培養(yǎng)課程體系提高學(xué)生創(chuàng)新能力
通過對(duì)電力電子技術(shù)專業(yè)課程體系重構(gòu),在電力電子技術(shù)專業(yè)進(jìn)行課程實(shí)施,通過基礎(chǔ)課程平臺(tái)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)特色模塊中“新企業(yè)創(chuàng)立”,“創(chuàng)業(yè)企業(yè)融資”,“創(chuàng)業(yè)型企業(yè)營銷”,“經(jīng)營和財(cái)務(wù)”傳授學(xué)生自主創(chuàng)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí),通過專業(yè)課程平臺(tái)中創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)類課程“創(chuàng)新制作”,“創(chuàng)業(yè)實(shí)戰(zhàn)”等提高學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)技能,并鼓勵(lì)學(xué)生參加各類大賽。課程體系實(shí)施效果顯著,培養(yǎng)學(xué)生獲得全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽黑龍江賽區(qū)二等獎(jiǎng)、全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽黑龍江賽區(qū)TI杯一等獎(jiǎng)、全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽黑龍江賽區(qū)TI杯二等獎(jiǎng)、黑龍江省高等教育學(xué)會(huì)第二十次優(yōu)秀高等教育研究成果叁等獎(jiǎng)等多項(xiàng)獎(jiǎng)項(xiàng)。
(三)教學(xué)實(shí)訓(xùn)環(huán)境提升學(xué)生實(shí)踐能力
通過三年的建設(shè),形成“一體化實(shí)訓(xùn)室+車間+公司+行業(yè)協(xié)會(huì)+創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基地”的教學(xué)實(shí)訓(xùn)環(huán)境,其中包括電氣工程學(xué)院34個(gè)專業(yè)實(shí)訓(xùn)室一體化實(shí)訓(xùn)室,哈爾濱九洲電氣股份有限公司及均衡科技有限公司的真實(shí)生產(chǎn)車間,哈爾濱威瀚電氣設(shè)備股份有限公司、哈爾濱博實(shí)自動(dòng)化股份有限公司、黑龍江富奧電力設(shè)備開發(fā)有限公司、哈爾濱地鐵集團(tuán)有限公司等實(shí)際企業(yè)以及電力電子行業(yè)協(xié)會(huì),哈爾濱職業(yè)技術(shù)學(xué)院大學(xué)生創(chuàng)業(yè)孵化園等。學(xué)生在這些綜合實(shí)訓(xùn)環(huán)境中通過理論知識(shí)的學(xué)習(xí)、實(shí)踐技能的培養(yǎng)、職業(yè)素養(yǎng)及職業(yè)規(guī)范的訓(xùn)練、創(chuàng)新實(shí)踐及創(chuàng)業(yè)體驗(yàn),實(shí)現(xiàn)零距離上崗及創(chuàng)業(yè)。近三年,獲取雙證率(職業(yè)資格證書及畢業(yè)證)達(dá)到99%,比例大幅度地提高。
(四)教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)提高教師創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育能力
學(xué)院建設(shè)一支由人力資源專業(yè)教師、學(xué)生工作教師、社會(huì)各界企業(yè)家、創(chuàng)業(yè)成功人士、專家學(xué)者等組成的專兼職教師隊(duì)伍。組織教師每年到企業(yè)進(jìn)行實(shí)踐鍛煉并參與社會(huì)行業(yè)的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐。學(xué)院與哈爾濱電機(jī)廠有限責(zé)任公司合作開發(fā)項(xiàng)目,與青島金博士自動(dòng)化技術(shù)有限公司合作進(jìn)行風(fēng)力發(fā)電實(shí)訓(xùn)裝置的發(fā)明創(chuàng)造,教師創(chuàng)新技能得到提升。專業(yè)教師到新加坡、北京、天津、深圳等地職業(yè)院校進(jìn)行交流,學(xué)習(xí)先進(jìn)的CDIO項(xiàng)目式教育教學(xué)理念,MOOC、翻轉(zhuǎn)課堂等教學(xué)模式,指導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)新能力和創(chuàng)業(yè)意識(shí)的培養(yǎng)。
(五)“互聯(lián)網(wǎng)+電力電子技術(shù)資源庫”平臺(tái)提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力
電力電子技術(shù)專業(yè)教師團(tuán)隊(duì)結(jié)合“互聯(lián)網(wǎng)+”,建立國家新能源教學(xué)資源庫建設(shè),開發(fā)并建設(shè)了電力電子技術(shù)課程教學(xué)資源庫,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,提高教學(xué)質(zhì)量。通過“互聯(lián)網(wǎng)+電力電子技術(shù)資源庫”平臺(tái),形成了“互聯(lián)網(wǎng)+課程”、“互聯(lián)網(wǎng)+教學(xué)”、“互聯(lián)網(wǎng)+學(xué)習(xí)”等模式,通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)視頻等,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀性能動(dòng)性,經(jīng)過統(tǒng)計(jì),72%的學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)的方式在互聯(lián)網(wǎng)世界中尋找到學(xué)習(xí)的需求與價(jià)值,尋找到高效的學(xué)習(xí)方式,從而提高學(xué)習(xí)質(zhì)量,綜合能力也將達(dá)到提升。
(六)形成創(chuàng)業(yè)孵化平臺(tái),扶持學(xué)生創(chuàng)業(yè)
學(xué)校建立了“大學(xué)生創(chuàng)業(yè)孵化園區(qū)”,建立完善的“大學(xué)生創(chuàng)業(yè)孵化機(jī)制”,形成了創(chuàng)業(yè)孵化平臺(tái),其中電力電子創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基地為學(xué)生走向社會(huì)搭建了平臺(tái),提供創(chuàng)業(yè)孵化場所,開辟了一條學(xué)生走進(jìn)市場的通道,提供了展示自己才能的機(jī)會(huì),培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)業(yè)能力。三年期間,共有12支創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)在創(chuàng)業(yè)園區(qū)進(jìn)行孵化,其中“雙維電氣技術(shù)公司”等6個(gè)項(xiàng)目成功實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目實(shí)施,創(chuàng)業(yè)孵化平臺(tái)效果顯著。
1、前言
隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,我國的電力電氣自動(dòng)化也得到不斷的完善和發(fā)展,并且在近幾年處在了蓬勃發(fā)展的階段,在電力電子技術(shù)和微電子信息技術(shù)領(lǐng)域取得了重大的進(jìn)步,同時(shí)增加了各行業(yè)的市場競爭,對(duì)各行業(yè)的技術(shù)水平要求提出了更高的要求。其中對(duì)電氣自動(dòng)化元件技術(shù)的研發(fā)不僅提高了電力資源的質(zhì)量和電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行,還大大降低了電力企業(yè)的生產(chǎn)成本及在生產(chǎn)中對(duì)環(huán)境的污染,減少了能源消耗量,促進(jìn)了我國電力行業(yè)的健康發(fā)展。電力企業(yè)在生產(chǎn)和經(jīng)營過程中,為了提高市場競爭力,促進(jìn)企業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展,就開始對(duì)電氣自動(dòng)化元件技術(shù)的研發(fā)和引進(jìn),這在很大程度上提高了電力行業(yè)的市場競爭力??梢姡瑢?duì)電氣自動(dòng)化元件技術(shù)進(jìn)行研發(fā)和應(yīng)用是必要的。
2、電氣自動(dòng)化技術(shù)的作用
傳統(tǒng)模式的電力系統(tǒng)更多的是采用人工操作,而電氣自動(dòng)化技術(shù)則大大改變這種全人工操作模式,自動(dòng)化滲透進(jìn)各個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)節(jié)當(dāng)中,讓電力系統(tǒng)的運(yùn)行更為順利暢通。電氣自動(dòng)化技術(shù)的作用具體表現(xiàn)如下:
2.1.電氣自動(dòng)化有利于科研人員開展實(shí)時(shí)仿真工作電氣化技術(shù),讓電力系統(tǒng)的暫時(shí)狀態(tài)以及穩(wěn)定狀態(tài)可以同步存在,由此,才有可能進(jìn)行同步實(shí)驗(yàn)。該技術(shù)所提供的數(shù)據(jù)具有真實(shí)性和精確性,可利用價(jià)值很高,給實(shí)驗(yàn)的增強(qiáng)精準(zhǔn)度提供了條件。操作人員可以在如此高仿真的條件下,做好電力裝置的測試實(shí)驗(yàn),對(duì)于混合型實(shí)時(shí)仿真實(shí)驗(yàn)室的建立有很大的作用。
2.2.電力服務(wù)實(shí)現(xiàn)智能化。在現(xiàn)代化生活中,電力已經(jīng)滲透進(jìn)各行各業(yè),如果電力系統(tǒng)出現(xiàn)問題,很多行業(yè)將無法正常進(jìn)行。由此可見,電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行顯得如此重要。作為電力系統(tǒng)智能化的重要構(gòu)成,電氣自動(dòng)化技術(shù)可以讓操作人員在高精準(zhǔn)度要求下實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì),而且讓系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化地進(jìn)行自我分析所出現(xiàn)的故障,即系統(tǒng)運(yùn)行的智能化。這種方式,可以讓那個(gè)電力系統(tǒng)運(yùn)行得更為高效準(zhǔn)確。電力系統(tǒng)的高度自動(dòng)化運(yùn)行,讓其服務(wù)功能得到了升級(jí),實(shí)現(xiàn)了電力服務(wù)的智能化。
3、電力系統(tǒng)與自動(dòng)化的研究
3.1智能保護(hù)與變電站綜合自動(dòng)化
該理論主要對(duì)電力系統(tǒng)保護(hù)的新原理進(jìn)行了研究,將國內(nèi)外最新的人工智能、綜合自動(dòng)控制理論、網(wǎng)絡(luò)通信、自適應(yīng)理論、微機(jī)新技術(shù)等應(yīng)用于新型的繼電保護(hù)裝置中,使得新型繼電保護(hù)裝置具有智能控制的特點(diǎn),從而大大提高了電力系統(tǒng)的安全水平。針對(duì)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行的多年研究,研究人員發(fā)現(xiàn)研制的分層分布式變電站綜合自動(dòng)化裝置能夠適用于45kv~550kv各種電壓等級(jí)的變電站。
3.2電力市場理論與技術(shù)
基于我國目前的經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r、電力市場發(fā)展的需要和電力工業(yè)技術(shù)經(jīng)濟(jì)的具體情況,我國相關(guān)部門做了以下努力:
(1)認(rèn)真研究了電力市場的運(yùn)營模式,深入探討并明確了運(yùn)營過程中各步驟的具體規(guī)則和流程。
(2)提出了適合我國現(xiàn)階段狀況電力市場運(yùn)營模式的期貨交易、轉(zhuǎn)運(yùn)服務(wù)等模塊的具體數(shù)學(xué)模型和算法。
(3)緊緊圍繞目前我國模擬電力市場運(yùn)營中亟待解決一些的理論問題。
3.3電力系統(tǒng)分析與控制
在線測量技術(shù)實(shí)施相角測量、研究電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制理論與技術(shù)、選擇小電流接地選線方法、探討電力系統(tǒng)振蕩機(jī)理及抑制方法、研究發(fā)電機(jī)跟蹤同期技術(shù)和調(diào)速控制、電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化仿真、電力負(fù)荷預(yù)測方法、研究基于柔性數(shù)據(jù)收集與監(jiān)控的電網(wǎng)故障診斷和恢復(fù)控制策略、電網(wǎng)故障診斷理論與技術(shù)等。在非線性理論和小波理論在電力系統(tǒng)應(yīng)用方面,以及在電力市場條件下電力系統(tǒng)分析與控制的新理論、新模型、新算法和新的實(shí)現(xiàn)手段進(jìn)行了研究。
3.4配電網(wǎng)自動(dòng)化
在中低壓網(wǎng)絡(luò)數(shù)字電子載波、配網(wǎng)的模型及高級(jí)應(yīng)用軟件、地理信息與配網(wǎng)一體化方面取得了重大的技術(shù)突破。其中,低壓網(wǎng)絡(luò)數(shù)字電子載波采用DSP數(shù)字信號(hào)處理技術(shù),提高了載波接收的靈敏度,真正解決了載波在配電網(wǎng)上應(yīng)用的衰耗、干擾等技術(shù)難題;高級(jí)應(yīng)用軟件配網(wǎng)的模型及高級(jí)應(yīng)用軟件將輸電網(wǎng)的理論算法與配網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行結(jié)合起來,采用了最新國際標(biāo)準(zhǔn)公共信息模型;應(yīng)用人工智能神經(jīng)元算法進(jìn)行負(fù)荷預(yù)測。
4、電力電氣自動(dòng)化元件技術(shù)
4.1全控型電力電子開關(guān)逐步取代半控型晶閘管
晶閘管是第一代電子電力器件,在我國,至今仍廣泛用于直流和交流傳動(dòng)控制系統(tǒng)。從目前看來,開關(guān)時(shí)間與電流/電壓定額各不相同,各類器件的應(yīng)用范圍迥異。伴隨著交流變頻技術(shù)的廣泛應(yīng)用,相繼出現(xiàn)了全控式器件。更具體的說,P-MOSEFT、GTR、GTO是全控式器件十分重要的組成部分。實(shí)踐表明,導(dǎo)致電路復(fù)雜、無法掌握的主要原因在于:絕大多數(shù)人們將主要精力放在驅(qū)動(dòng)電路與保護(hù)電路上。更詳細(xì)地說,這些驅(qū)動(dòng)電路和保護(hù)電路均是按照不一樣的特性設(shè)計(jì)得來的。值得一提的是,在各項(xiàng)參數(shù)的影響下,GTR 的二次擊穿現(xiàn)象以及其安全工作區(qū)受各項(xiàng)參數(shù)影響而變化和熱容量小、過流能力低等問題,使得人們把主要精力放在根據(jù)不同的特性設(shè)計(jì)出合適的保護(hù)電路和驅(qū)動(dòng)電路上,這也使得電路比較復(fù)雜,難以掌握。
4.2變換器電路
電力電子器件的更新使得由它組成的變換器電路也相應(yīng)的更新?lián)Q代。電力電子器件的第二代,很多的是采用PWM變換器。采用PWM方式后,提高了功率因數(shù),減少了高次諧波對(duì)電網(wǎng)的影響,解決了電動(dòng)機(jī)在低頻區(qū)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)問題。
由于PWM逆變器中的電壓、電流的諧波分量產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)作用在定轉(zhuǎn)子上,使電機(jī)繞組產(chǎn)生振動(dòng)而發(fā)出噪聲。開關(guān)損耗的存在限制了逆變器工作頻率的提高。傳統(tǒng)的逆變器是掛在穩(wěn)定的直流母線上,電力電子器件是在高電壓下進(jìn)行轉(zhuǎn)換的‘硬開關(guān)’,其開關(guān)損耗較大,限制了開關(guān)在頻率上的提高。這樣,可以使逆器尺寸減少,降低成本,還可能在較高功率上使逆變器集成化。因此,諧振式直流逆變器電路極有發(fā)展前途。
4.3交流調(diào)速控制理論日漸成熟
一、電力電子技術(shù)概述
1、電力電子技術(shù)的含義
電力電子技術(shù)是利用電力電子器件對(duì)電能進(jìn)行變換和控制且應(yīng)用于電力領(lǐng)域的電子技術(shù),它是一門新興學(xué)科。電力電子技術(shù)功率強(qiáng)大、可供諸如電力系統(tǒng)那樣大的電流以及高電壓場合應(yīng)用,它與傳統(tǒng)的電子技術(shù)相比,其特殊之處是因?yàn)樗軌蛲ㄟ^大電流和承受高電壓,而且還有在大功率情況下,器件發(fā)熱、運(yùn)行效率的問題。電力電子技術(shù)分為兩個(gè)分支:電力電子器件制造技術(shù)和交流技術(shù)。
2、電力電子技術(shù)的地位和作用
電力電子技術(shù)至今誕生近50年,特別是近年來更是取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展,已經(jīng)形成十分完整的科學(xué)體系和理論。信息技術(shù)的發(fā)展造就了信息時(shí)代“弱電控制強(qiáng)電”電力電子技術(shù)的實(shí)現(xiàn)是人類社會(huì)的第二次電子革命。由于將來工業(yè)高度自動(dòng)化,計(jì)算技術(shù)、電力電子技術(shù)以及自動(dòng)控制技術(shù)將會(huì)成為三種最重要的技術(shù)。
二、電力電子技術(shù)的發(fā)展
1、整流器時(shí)代
大功率的工業(yè)用電由工頻(50Hz)交流發(fā)電機(jī)提供,但是大約20%的電能是以直流形式消費(fèi)的,其中最典型的是電解,牽引,和直流傳動(dòng)三大領(lǐng)域。大功率硅整流器能夠高效率地把工頻交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟姟?/p>
2、逆變器時(shí)代
世界范圍的能源危機(jī)出現(xiàn)在七十年代,由于交流電機(jī)變頻調(diào)速節(jié)能效果顯著而迅速得到發(fā)展。將直流電逆變?yōu)?-100Hz的交流電是變頻調(diào)速的關(guān)鍵技術(shù)。隨著變頻調(diào)速裝置的普及,當(dāng)時(shí)電力電子器件的主角是大功率逆變用的晶閘管、巨型功率晶體管和門極可關(guān)斷晶閘管,類似的應(yīng)用還包括高壓直流輸出,靜止式無功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)取?/p>
3、變頻器時(shí)代
進(jìn)入八十年代,出現(xiàn)了一批全新的全控型功率器件、首先是功率MOSFET的問世,致使中小功率電源向高頻化發(fā)展,而后又出現(xiàn)了絕緣門極雙極晶體管,又為大中型功率電源向高頻發(fā)展提供了機(jī)遇。新型器件的發(fā)展不僅使交流電機(jī)變頻調(diào)速提高了頻率,使其性能更加完善可靠,而且也使現(xiàn)代電子技術(shù)不斷向高頻化發(fā)展,為用電設(shè)備提供了重要的技術(shù)基礎(chǔ),那就是高效節(jié)材節(jié)能,實(shí)現(xiàn)小型輕量化,機(jī)電一體化和智能化。
三、電力電子技術(shù)的應(yīng)用
1、電力拖動(dòng)
隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展,交流調(diào)速的水平已經(jīng)取得了巨大的進(jìn)步,在很多應(yīng)用場合直流調(diào)速已經(jīng)逐步被取代,尤其是在大功率應(yīng)用場合更是顯示出其優(yōu)勢(shì)。同時(shí),根據(jù)不同的調(diào)速特性要求,開關(guān)磁阻調(diào)速,無換向器直流調(diào)速,內(nèi)饋調(diào)速等,也有一些應(yīng)用的場合。這種技術(shù)的產(chǎn)生為交流電機(jī)的調(diào)速運(yùn)行奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。
2、交流輸配電系統(tǒng)(FACTS)
目前,F(xiàn)ACTS已經(jīng)發(fā)展成為有十多類產(chǎn)品的大家族,主要分為兩大類,一類是針對(duì)電網(wǎng)的污染而設(shè)計(jì)的功率因數(shù)校正和諧波治理裝置,另一類是針對(duì)高壓直流輸電(HVDC)而設(shè)計(jì)的直流輸電裝置。濾波裝置的發(fā)展從最早用機(jī)械開關(guān)投切電感和電容來吸收或者發(fā)出無功,發(fā)展到基于現(xiàn)代電力電子技術(shù)為基礎(chǔ)的濾波裝置。
超導(dǎo)技術(shù)在近期不斷的發(fā)展,使得電力有源濾波裝置的發(fā)展又進(jìn)入了一個(gè)新的階段。超導(dǎo)就是利用一定工藝制成的材料,在一定的外部條件作用下,使它的電阻值降得很低。因此,為了大大減少電路的損耗,可以利用超導(dǎo)儲(chǔ)能。超導(dǎo)儲(chǔ)能還具備響應(yīng)快,聯(lián)系方便,可隨意控制有功和無功等優(yōu)點(diǎn)。
對(duì)于大容量遠(yuǎn)距離輸電來說HVDC技術(shù)具有很強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)性,并具備交流輸電所沒有的優(yōu)越性。經(jīng)過多年的改革及發(fā)展,雖然我國的電網(wǎng)建設(shè)已經(jīng)比較成熟,但是類似三峽這樣一些大的發(fā)電站的建成并逐漸投產(chǎn),對(duì)我國的電網(wǎng)輸電能力及輸電安全性還是新的挑戰(zhàn),直流輸電以它優(yōu)越的特性在三峽向華東電網(wǎng)輸電的任務(wù)中發(fā)揮了重大作用。
3、應(yīng)用電源系統(tǒng)
應(yīng)用電源系統(tǒng)主要指的是直流電源,電焊機(jī),脈沖電源,UPS電源,穩(wěn)壓電源等等。這些應(yīng)用也是電力市場的主要用戶之一。開關(guān)電源技術(shù)隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展也得到了促進(jìn)和發(fā)展。其高頻化工作的特點(diǎn)也帶來了很多優(yōu)點(diǎn),如:隔離變壓器小型化,開關(guān)噪聲高頻化等,使得開關(guān)電源的體積,重量,噪聲等大大減少。同時(shí),軟開關(guān)技術(shù)的發(fā)展,帶有源濾波整流器的發(fā)展,以及N+1冗余的設(shè)計(jì)思想,都使得應(yīng)用電源的發(fā)展水平不斷提升。
4、分布電力能源
近年來,小水力,風(fēng)力,太陽能等再生能源得到了越來越廣泛地開發(fā)和利用。然而,要能夠使這些分布散,功率小,電壓等級(jí)多樣的電站并網(wǎng)運(yùn)行,就使得電力電子技術(shù)的并網(wǎng)研究就顯得十分重要。目前雖然國內(nèi)外已經(jīng)有很多學(xué)者在從事這方面的工作,但是發(fā)展的水平還相對(duì)比較低。
四、電力電子技術(shù)發(fā)展前景
1、標(biāo)準(zhǔn)化。根據(jù)情況,從業(yè)者在不斷完善行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),并且在產(chǎn)品研制過程中嚴(yán)格貫徹執(zhí)行相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。
2、大容量化。高壓和大電流的產(chǎn)品市場需求量比較大,但是由于電力電子器件發(fā)展水平的限制,這方面的進(jìn)展還很不理想。
高職院校教學(xué)的主要目的是教授學(xué)生能力,讓學(xué)生在畢業(yè)后即可迅速投入工作,從而為人力市場源源不斷地供應(yīng)技術(shù)型的人才。而電力電子工程作為電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的基礎(chǔ)課程,不僅適用范圍較廣,也是相關(guān)高素質(zhì)技能型專門人才必須掌握的一門課程。傳統(tǒng)的高職電力電子技術(shù)教學(xué)大多沿用的是本科的教學(xué)形式,沒有體現(xiàn)高職教學(xué)的特色,也沒有達(dá)到高職教學(xué)應(yīng)有的目標(biāo)。
1目前教學(xué)中存在的問題
1.1教學(xué)內(nèi)容陳舊
科技的發(fā)展導(dǎo)致電力電子相關(guān)技術(shù)更新較快,是很多高職院校的教材卻沒有跟上科技發(fā)展的腳步,甚至仍以半控型器件晶閘管為核心器件搭建電路,而事實(shí)上在工業(yè)中都使用的是功率MOSFET和IG-BT等全控型器件為主流器件,整個(gè)電路的結(jié)構(gòu)都發(fā)生了重大的變化。此外,由于教學(xué)內(nèi)容過于偏向本科,在教材中對(duì)電子電力器械的內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及運(yùn)行原理介紹較多,而高職學(xué)生更多的是需要對(duì)元器件的運(yùn)用能力。由于電力電子電路的種類繁多,很多教材都難以將其進(jìn)行系統(tǒng)的歸納,不同章節(jié)之間完全沒有銜接,這就導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)這些章節(jié)的時(shí)候難以對(duì)新的知識(shí)進(jìn)行理解。教學(xué)內(nèi)容的陳舊以及科學(xué)分類的缺乏使得學(xué)生很難成長為高素質(zhì)高技能型應(yīng)用人才。
1.2教學(xué)方法單一
電力電子技術(shù)中很多內(nèi)容都是比較抽象的,如晶閘管整流及其逆變電路、交流調(diào)壓電路等,這些內(nèi)容僅僅依靠傳統(tǒng)的口述加板書是無法加以展現(xiàn)的,如果學(xué)生理解能力有限,教師再怎么去努力也是徒勞的。雖然有的學(xué)??赡軙?huì)進(jìn)行多媒體的教學(xué),但是學(xué)生對(duì)電力電子電路的實(shí)際構(gòu)建過程和工作過程缺少形象直觀的了解,僅僅依靠教學(xué)是達(dá)不到這個(gè)要求的。學(xué)生想要掌握實(shí)際應(yīng)用電力電子產(chǎn)品的能力,就必須進(jìn)行工程實(shí)際體驗(yàn),而實(shí)踐教學(xué)恰恰是高職電力電子技術(shù)教學(xué)的薄弱之處。
1.3實(shí)踐環(huán)節(jié)薄弱
對(duì)于技術(shù)型人才來講,實(shí)踐教學(xué)的價(jià)值遠(yuǎn)比理論教學(xué)來得重要。但是在相當(dāng)多的高職院校中,電力電子技術(shù)教學(xué)都是以理論教學(xué)為主,實(shí)踐教學(xué)占的課時(shí)很少,可能學(xué)生能夠運(yùn)用一些基礎(chǔ)的電力電子電路,但是真正要想對(duì)相關(guān)電氣元件進(jìn)行靈活的運(yùn)用,學(xué)生遠(yuǎn)達(dá)不到這個(gè)要求。這就導(dǎo)致有的高職院校雖然具備了功能強(qiáng)大的實(shí)驗(yàn)設(shè)備,但是卻沒有發(fā)揮應(yīng)有的作用。當(dāng)前電力電子產(chǎn)品的更迭比較快,而學(xué)校的實(shí)訓(xùn)基地的資源又是有限的,因此高職院校更多的應(yīng)該考慮的是加強(qiáng)校企合作,以此來增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力。
2課程改革的探索和思考
2.1整合和更新教學(xué)內(nèi)容
教學(xué)內(nèi)容和課程體系的改革是教學(xué)改革的重難點(diǎn),特別是在當(dāng)前電子電力技術(shù)不斷發(fā)展的當(dāng)下,教學(xué)內(nèi)容的更新速度很難跟得上各種新型電力電子設(shè)備的推廣速度,因而當(dāng)前高職電力電子技術(shù)教學(xué)對(duì)教師知識(shí)面的要求更高,需要教師不斷的整合和更新教學(xué)內(nèi)容,做到與時(shí)俱進(jìn)的教學(xué)。高職的目的是培養(yǎng)學(xué)生的能力,因此在教學(xué)的過程中一定要把握課程的核心,對(duì)于電子電力器件復(fù)雜的內(nèi)部解構(gòu)以及工作原理都可以一筆帶過,這些復(fù)雜的公式推導(dǎo)過程對(duì)高職學(xué)生來講,并沒有什么意義,而對(duì)于電子電器元件的參數(shù)特性以及使用方法都要詳細(xì)敘述,首先讓學(xué)生在理論上掌握電子電氣元件如何去使用。其次教學(xué)的內(nèi)容要緊跟當(dāng)前時(shí)代,自動(dòng)化是當(dāng)前工業(yè)發(fā)展的主流,在介紹這些電力電子元器件時(shí)應(yīng)該選用能夠代表當(dāng)前實(shí)際應(yīng)用水平的電路,如功率MOSFET、IGBT及其智能功率模塊IPM進(jìn)行講述,這樣才不至于讓學(xué)生畢業(yè)后產(chǎn)生與社會(huì)脫節(jié)的現(xiàn)象。
2.2改革教學(xué)方法和手段
傳統(tǒng)的本科式的講授方法,對(duì)高職學(xué)生來講并沒有太大的作用,很少有學(xué)生能夠憑借自己的能力來分析電力電子電路及其系統(tǒng)結(jié)構(gòu),因?yàn)槿嘟涣麟娝鶐淼碾娐份敵霾ㄐ萎惓?fù)雜,講述如何去手動(dòng)計(jì)算也沒有太大的意義。而如果能夠使用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)來進(jìn)行電力電子電路的分析,則可以在短時(shí)間內(nèi)就幫助學(xué)生理解整個(gè)知識(shí)架構(gòu),可以作為高職電力電子技術(shù)教學(xué)的重要手段。高職電力電子技術(shù)的仿真教學(xué)可以參見本科院校的課程,本科院校很多都是使用的基于MATLAB軟件的電力電子電路仿真,從實(shí)踐效果來看也相當(dāng)?shù)睦硐?,因而不妨借鑒本科院校的教學(xué)方法和手段,讓學(xué)生利用仿真電路來理解整個(gè)電子電路的架構(gòu)和運(yùn)行規(guī)律,或許能夠在幫助學(xué)生理解的同時(shí)增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在技能培養(yǎng)上要采用層次化的方式,首先讓學(xué)生通過基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)來了解電子元器件的基本原理,然后利用綜合實(shí)踐來掌握電子電氣電路的各部分電路功能和特征,再用綜合實(shí)訓(xùn)來進(jìn)一步加強(qiáng)學(xué)生的技能鍛煉,能夠獨(dú)立完成電路的分析、制作、焊接和調(diào)試工作,最后使用現(xiàn)場教學(xué)來落實(shí)學(xué)生的實(shí)踐能力,提前適應(yīng)工作崗位的需求。
2.3擴(kuò)充和創(chuàng)新實(shí)踐環(huán)節(jié)
電力電子技術(shù)對(duì)于實(shí)踐能力的要求較高,針對(duì)當(dāng)前高職電力電子技術(shù)教學(xué)缺乏實(shí)踐環(huán)節(jié)的情況,必須有效擴(kuò)充和創(chuàng)新實(shí)踐環(huán)節(jié),利用實(shí)踐來讓學(xué)生所學(xué)到的理論知識(shí)得到驗(yàn)證,從而對(duì)電子電路知識(shí)有更深的了解。當(dāng)前很多院校在電力電子技術(shù)實(shí)踐環(huán)節(jié)上都只安排了基本的實(shí)驗(yàn),對(duì)于高職學(xué)生來講這些實(shí)驗(yàn)都過于簡單,既沒有起到提高學(xué)生相關(guān)能力的作用,又沒有充分發(fā)揮現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)設(shè)備的功能。高職院校可以保留基本的電力電子電路驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),但是更多的是要基于現(xiàn)有的教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備來開發(fā)設(shè)計(jì)綜合性的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,以此來增強(qiáng)學(xué)生對(duì)于電子電路的綜合運(yùn)用能力,在實(shí)踐中鞏固自身的知識(shí),發(fā)展實(shí)際動(dòng)手能力。而對(duì)于創(chuàng)新實(shí)踐環(huán)節(jié)的考核上,高職電力電子技術(shù)教學(xué)也存在諸多的弊端,考核大多基于卷面分?jǐn)?shù),考核的結(jié)果也凸顯不了學(xué)生的實(shí)際操作能力,這就很可能出現(xiàn)動(dòng)手操作能力強(qiáng)的學(xué)生沒有較好的卷面分?jǐn)?shù),而動(dòng)手能力不強(qiáng)的學(xué)生依靠死記硬背卻能夠通過考核。在實(shí)踐階段的考核要根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度、作業(yè)情況、實(shí)踐報(bào)告、實(shí)踐操作考試等多方面來綜合評(píng)定,這樣才能夠客觀地評(píng)價(jià)學(xué)生的成績,確保每個(gè)經(jīng)過創(chuàng)新實(shí)踐環(huán)節(jié)的學(xué)生都能夠有良好的動(dòng)手操作能力。而在電子電氣技術(shù)不斷更新的當(dāng)下,僅僅依靠學(xué)校的實(shí)踐基地是無法滿足教學(xué)的需求的,學(xué)校應(yīng)該加強(qiáng)與校外企業(yè)的聯(lián)合建設(shè),在教學(xué)過程中可以聘請(qǐng)校外企業(yè)的專業(yè)人員到課堂來講授電氣元件的操作和運(yùn)行。也可以讓學(xué)生到企業(yè)中去親手實(shí)踐和見證電力電子裝置的運(yùn)行情況,從而加深學(xué)生對(duì)課程的理解和印象。而對(duì)于表現(xiàn)優(yōu)異的學(xué)生可以直接選擇進(jìn)入企業(yè)就業(yè),無意進(jìn)入企業(yè)就業(yè)的學(xué)生也擁有了較強(qiáng)的動(dòng)手操作能力,有工作的資本。
3結(jié)語
當(dāng)前我國的電子電力行業(yè)正處在飛速的發(fā)展中,需要大量的高素質(zhì)技術(shù)性人才。雖然高職教學(xué)的目的就是為人力市場提供技術(shù)型人才,但是很多高職的電力電子技術(shù)教學(xué)都存在理論與現(xiàn)實(shí)脫節(jié)的情況,導(dǎo)致畢業(yè)的學(xué)生不能馬上適應(yīng)工作條件。對(duì)此高職院校有必要更新電力電子技術(shù)教學(xué)的內(nèi)容,豐富教學(xué)方法,創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),從而讓學(xué)生從書本上學(xué)習(xí)到的理論知識(shí)能夠?qū)嶋H運(yùn)用于生產(chǎn)之中。
作者:陳杰金 霍覽宇 單位:湖南機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院
參考文獻(xiàn):
目前,我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展穩(wěn)中求進(jìn),科技進(jìn)步對(duì)于經(jīng)濟(jì)發(fā)展也做出了很大貢獻(xiàn),隨之在電力這一領(lǐng)域也得到了突破性的進(jìn)步,電力電氣自動(dòng)化有了很大的改善,并且在最近幾年里,微電子信息技術(shù)也越來越被廣泛關(guān)注,同時(shí)也有了很大的改變,也就是說,現(xiàn)代化的生產(chǎn)需要更加全新的、完善的科學(xué)技術(shù)作為支撐,而以往的電力拖動(dòng)控制的想法將會(huì)被逐漸淘汰,所以我們必須全力加強(qiáng)電力電氣自動(dòng)化元件技術(shù)的應(yīng)用,進(jìn)而提升電廠的生產(chǎn)能力,提高管理水平及其在市場中的競爭力。
1 探究我國電力電氣化作用
我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)飛速發(fā)展是自從中國加入世貿(mào)組織以后,從此,我國在世界經(jīng)濟(jì)大舞臺(tái)上的角色也越來越重要,市場經(jīng)濟(jì)的核心就是市場,且是充滿競爭力和非常開放的市場,只有滿足市場需求,生產(chǎn)企業(yè)才能夠正常運(yùn)營,而企業(yè)之所以能夠繼續(xù)發(fā)展下去的前提條件就是要在市場中站穩(wěn)腳跟,有一席之地,所以,為了滿足市場對(duì)產(chǎn)品的需求,需要不斷提升電力企業(yè)的電力電氣自動(dòng)化程度,讓企業(yè)能夠在競爭如此激烈的市場中嶄露頭角,并且盡最大可能加大同一產(chǎn)品在同一市場領(lǐng)域中所占據(jù)的比重。電力電氣自動(dòng)化一旦在企業(yè)中被很好地運(yùn)用,那么企業(yè)所生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量就得到了保障,沒有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品出現(xiàn)的機(jī)率會(huì)減少,工作人員的勞動(dòng)量減少,勞動(dòng)生產(chǎn)效率得以提高,設(shè)備出現(xiàn)故障的機(jī)率減少,生產(chǎn)安全性相對(duì)提高。而加強(qiáng)企業(yè)生產(chǎn)電力電氣和管理過程中的自動(dòng)化,工作的可靠性、運(yùn)行的高效性和經(jīng)濟(jì)型相繼都會(huì)提升,同時(shí)產(chǎn)品質(zhì)量得以保障,勞動(dòng)生產(chǎn)效率得以提高,并且生產(chǎn)勞動(dòng)環(huán)境與勞動(dòng)者的工作模式都會(huì)隨之有所改善。此外,我們?cè)趯?duì)電氣自動(dòng)化元件技術(shù)進(jìn)行完善的過程中,還有一個(gè)目的就是為了能夠延長元件的使用年限,最大化地能夠提高其使用的效率。目前,有許多的企業(yè)開始對(duì)電氣自動(dòng)化元件進(jìn)行智能化、自動(dòng)化、高效率進(jìn)行著手研究,不僅確保了電氣自動(dòng)化元件技術(shù)的發(fā)展,同時(shí)也提升了其穩(wěn)定性以及安全性的發(fā)展。
2 我國現(xiàn)行的電氣電力自動(dòng)化元件技術(shù)
2.1 半控型晶閘管逐步被全控型電力電子開關(guān)取而代之
晶閘管作為我國第一代電子電力器件,它的出現(xiàn)預(yù)示著運(yùn)動(dòng)控制的新時(shí)代的開始,且截至目前,在中國的各個(gè)領(lǐng)域都被大量的使用,尤其是直流和交流傳動(dòng)控制系統(tǒng)方面使用更加集中,隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展,大量全新的電子電力開關(guān)開始出現(xiàn)并且興盛起來,類似于GTO 、GTP等全控式器件,盡管他們是全新的,但都有各自的使用范疇。首先,GTO最大的特點(diǎn)在于關(guān)斷增益為4.5,比較低,它是一種用門便可關(guān)斷的高壓器件,但仍需要借助一個(gè)非常龐大的關(guān)斷驅(qū)動(dòng)電路,且相較于普通晶閘管來說,它的通態(tài)壓降要高出很多,大概在2v-4.5v之間。不管di/dt是開通的還是關(guān)斷的,都會(huì)限制GTO的推廣及運(yùn)用。其次,GTP每個(gè)器件的參變量都會(huì)影響第二次擊穿現(xiàn)象以及妨礙工作區(qū)域的安全問題,GTP的電路情況太雜亂,且在使用時(shí)電路情況把握不準(zhǔn)確,人們考慮到類似于這樣的容量又小、過流能力又比較低的全控型器件,于是在進(jìn)行設(shè)計(jì)或者使用時(shí),為了防止電路遭到破壞,人們不斷加大電路壓力。
2.2 變換器電路的發(fā)展方向
現(xiàn)如今,電力電子器件在陸續(xù)的進(jìn)行改善,同樣要求組成電子電力器件的變換器也要不斷進(jìn)行更新,將普通的晶閘管投入使用時(shí),直流變換器以相控整流為主;在電子電力器件得到全新變革后,電壓與電流之間的相位差的余弦會(huì)不斷提高,電網(wǎng)逐漸擺脫高次諧波的干擾,最終使得電動(dòng)機(jī)在頻率較低區(qū)域的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)問題得以解決。與PWM逆變器相比而言,如若電流或者電壓過大,電力電子器件會(huì)時(shí)而導(dǎo)通關(guān)閉時(shí)而導(dǎo)通,如此反復(fù),開關(guān)就非常容易損壞,而開關(guān)的設(shè)置就是為了最大程度把逆變器的工作頻率控制在一定范圍內(nèi)。
2.3 日漸成熟的交流調(diào)速控制理論
就目前而言,我國使用的交流調(diào)速控制理論是以矢量控制的基本思想為依據(jù),這種思想是仿照直流電動(dòng)機(jī)的控制方式形成的,利用分貝控制的形式,解耦定子電流的磁場分量與轉(zhuǎn)矩分量,通過將異步電動(dòng)機(jī)的物理模型等效變換成類似于直流變換形式來完成解禍,在這個(gè)過程中,需要檢測轉(zhuǎn)子磁鏈的方向。原因在于:在矢量旋轉(zhuǎn)變化的過程中,較高的復(fù)雜性與綜合性,由于轉(zhuǎn)子磁鏈嚴(yán)重影響著轉(zhuǎn)子的同路之間的參數(shù),以至于實(shí)際應(yīng)用的結(jié)果與需求分析結(jié)果相差甚遠(yuǎn),所以必然工作便是及時(shí)檢測轉(zhuǎn)子磁鏈的方向。采用空間矢量分析法來控制直接轉(zhuǎn)矩。
2.4 擴(kuò)大通用變頻器和單片機(jī)的推廣范圍
如400 KVA以下的,具有系統(tǒng)化、批量化、占市場比例較大的變頻器稱之為通用變頻器。IGBT是最新的通用變頻器,其在市場中被廣泛接受,并且大量投入使用,而產(chǎn)品之所以受到歡迎的原因在于其質(zhì)量可靠、操作起來容易且一旦有問題也可以及時(shí)維修等。最大的優(yōu)點(diǎn)在于其科學(xué)的RAS功能,它能夠采集單片機(jī)控制動(dòng)技術(shù)。過去八位機(jī)由于它的保密性較高等優(yōu)勢(shì)一直是占據(jù)主要地位,但不足之處在于功能過于簡單,存儲(chǔ)在CPU內(nèi)部,對(duì)CPU運(yùn)算進(jìn)行指導(dǎo)和優(yōu)化的程序過于小,所以只能在大批量生產(chǎn)時(shí)適用。一定要在電力電氣自動(dòng)化這條道路上提高單片機(jī)開發(fā)的技巧,摒棄以往的匯編語言,取而代之的是更加嚴(yán)謹(jǐn)?shù)腃語言和PL語言,使得自動(dòng)化元件的技術(shù)性得以提高,進(jìn)而提高電力電氣自動(dòng)化水平。
3 結(jié)語
綜合看來,電力電氣行業(yè)在社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)水平迅速提高的這樣一個(gè)背景之下發(fā)展勢(shì)頭良好,現(xiàn)在整個(gè)局勢(shì)的發(fā)展方向都集中在了元件技術(shù)性增強(qiáng)方面。它不但能夠提升電力電氣設(shè)備自動(dòng)化能力,提高智能化水平,同時(shí)還能改善整體性能,進(jìn)而使得供電系統(tǒng)更加穩(wěn)定。故以往的半控型晶閘管要盡快淘汰掉,取而代之的是具有全控型的電力電子開關(guān),丟掉傳統(tǒng)的元件使用觀念,統(tǒng)一學(xué)習(xí)交流調(diào)速理論,并且高頻變頻器被大量投入使用,總而言之,一切都是為電力行業(yè)能夠快速、穩(wěn)定發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。
中圖分類號(hào):TM1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2015)12-0328-01
引言
現(xiàn)代電力電子技術(shù)的發(fā)展方向,是從以低頻技術(shù)處理問題為主的傳統(tǒng)電力電子學(xué),向以高頻技術(shù)處理問題為主的現(xiàn)代電力電子學(xué)方向轉(zhuǎn)變。電力電子技術(shù)起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件,其發(fā)展先后經(jīng)歷了整流器時(shí)代、逆變器時(shí)代和變頻器時(shí)代,并促進(jìn)了電力電子技術(shù)在許多新領(lǐng)域的應(yīng)用。八十年代末期和九十年代初期發(fā)展起來的、以功率MOSFET和IGBT為代表的、集高頻、高壓和大電流于一身的功率半導(dǎo)體復(fù)合器件,表明傳統(tǒng)電力電子技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入現(xiàn)代電力電子時(shí)代。
一、電力電子器發(fā)展回顧
整流管是電力電子器件中結(jié)構(gòu)最簡單,應(yīng)用最廣泛的一種器件。電力整流管對(duì)改損耗和提高電流使用效率等方面都具有非常重要的作用。自1958年美國通用電氣GE公司研制出第一個(gè)工業(yè)用普通晶閘管開始,其結(jié)構(gòu)的改進(jìn)和工藝的改革為新器件開發(fā)研制奠定了基礎(chǔ),在以后的十年間開發(fā)研制出雙向,逆變、逆導(dǎo)、非對(duì)稱晶閘管,至今晶閘管系列產(chǎn)品仍有較為廣泛的市場。1964年在美國第一次試制成功了0.5kV/0.01kA的可關(guān)斷的GTO至今,目前以達(dá)到9kV/2.5kA/0.8kHZ及6kV/6kA/1kHZ的水平,在當(dāng)前各種自關(guān)斷器件中GTO容量最大,其在大功率電力牽引驅(qū)動(dòng)中有明顯的優(yōu)勢(shì),因此,它在中壓、大容量領(lǐng)域中占有一席之地。70年代研制出GTR系列產(chǎn)品,其額定值已達(dá)1.8kV/0.8kA/2kHZ,0.6kV/0.003kA/100kHZ,它具有組成的電路靈活成熟,開關(guān)損耗小、開關(guān)時(shí)間短等特點(diǎn),在中等容量、中等頻率的電路中應(yīng)用廣泛,而作為高性能,大容量的第三代絕緣柵型雙極性晶體管IGBT,因其具有電壓型控制,輸入阻抗大、驅(qū)動(dòng)功率小,開關(guān)損耗低及工作頻率高等特點(diǎn),其有著廣闊的發(fā)展前景。
二、電力電子器件發(fā)展趨勢(shì)
電力半導(dǎo)體器件是電力電子應(yīng)用技術(shù)的基礎(chǔ),必須重視電力電子器件的發(fā)展。國際上電力半導(dǎo)體器件經(jīng)歷了晶閘管(SCR)、可關(guān)斷晶閘管(GTO)和場控器件(IGBT和功率MOSFET)三個(gè)階段。進(jìn)入90年代,電力電子器件的研究和開發(fā)已進(jìn)入大功率化、高頻化、標(biāo)準(zhǔn)模塊化、集成化和智能化時(shí)代。我們將50Hz的標(biāo)準(zhǔn)工頻大幅的提高之后,使用這樣工頻的電氣設(shè)備的體積與重量就能大大縮小,使電氣設(shè)備制造節(jié)約材料,運(yùn)行時(shí)節(jié)電就更加明顯,設(shè)備的系統(tǒng)性能亦大為改善,尤其是對(duì)航天工業(yè)其意義十分深遠(yuǎn)的。故電力電子器件的高頻化是今后電力電子技術(shù)創(chuàng)新的主導(dǎo)方向。而硬件結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)模塊化是器件發(fā)展的必然趨勢(shì)。
三、現(xiàn)代電力電子的應(yīng)用
1、計(jì)算機(jī)高效率綠色電源
高速發(fā)展的計(jì)算機(jī)技術(shù)帶領(lǐng)人類進(jìn)入了信息社會(huì),同時(shí)也促進(jìn)了電源技術(shù)的迅速發(fā)展。八十年代,計(jì)算機(jī)全面采用了開關(guān)電源,率先完成計(jì)算機(jī)電源換代。接著開關(guān)電源技術(shù)相繼進(jìn)入了電子、電器設(shè)備領(lǐng)域。計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,提出綠色電腦和綠色電源。根據(jù)美國環(huán)境保護(hù)署l992年6月17日“能源之星"計(jì)劃規(guī)定,桌上型個(gè)人電腦或相關(guān)的設(shè)備,在睡眠狀態(tài)下的耗電量若小于30瓦,就符合綠色電腦的要求,提高電源效率是降低電源消耗的根本途徑。
2、通信用高頻開關(guān)電源
通信業(yè)的迅速發(fā)展極大的推動(dòng)了通信電源的發(fā)展,高頻小型化的開關(guān)電源及其技術(shù)已成為現(xiàn)代通信供電系統(tǒng)的主流。目前,在程控交換機(jī)用的一次電源中,傳統(tǒng)的相控式穩(wěn)壓電源己被高頻開關(guān)電源取代,高頻開關(guān)電源(也稱為開關(guān)型整流器SMR)通過MOSFET或IGBT的高頻工作,開關(guān)頻率一般控制在50-100kHz范圍內(nèi),實(shí)現(xiàn)高效率和小型化。
3、直流-直流(DC/DC)變換器
DC/DC變換器將一個(gè)固定的直流電壓變換為可變的直流電壓,這種技術(shù)被廣泛應(yīng)用于無軌電車、地鐵列車、電動(dòng)車的無級(jí)變速和控制,同時(shí)使上述控制獲得加速平穩(wěn)、快速響應(yīng)的性能,并同時(shí)收到節(jié)約電能的效果。用直流斬波器代替變阻器可節(jié)約電能(20~30)%。直流斬波器不僅能起調(diào)壓的作用(開關(guān)電源),同時(shí)還能起到有效地抑制電網(wǎng)側(cè)諧波電流噪聲的作用。隨著大規(guī)模集成電路的發(fā)展,要求電源模塊實(shí)現(xiàn)小型化,因此就要不斷提高開關(guān)頻率和采用新的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),目前已有一些公司研制生產(chǎn)了采用零電流開關(guān)和零電壓開關(guān)技術(shù)的二次電源模塊,功率密度有較大幅度的提高。
4、不間斷電源(UPS)
不間斷電源(UPS)是計(jì)算機(jī)、通信系統(tǒng)以及要求提供不能中斷場合所必須的一種高可靠、高性能的電源。交流市電輸入經(jīng)整流器變成直流,一部分能量給蓄電池組充電,另一部分能量經(jīng)逆變器變成交流,經(jīng)轉(zhuǎn)換開關(guān)送到負(fù)載。為了在逆變器故障時(shí)仍能向負(fù)載提供能量,另一路備用電源通過電源轉(zhuǎn)換開關(guān)來實(shí)現(xiàn)?,F(xiàn)代UPS普遍了采用脈寬調(diào)制技術(shù)和功率M0SFET、IGBT等現(xiàn)代電力電子器件,電源的噪聲得以降低,而效率和可靠性得以提高。
5、變頻器電源
變頻器電源主要用于交流電機(jī)的變頻調(diào)速,其在電氣傳動(dòng)系統(tǒng)中占據(jù)的地位日趨重要,已獲得巨大的節(jié)能效果。變頻器電源主電路均采用交流-直流-交流方案。工頻電源通過整流器變成固定的直流電壓,然后由大功率晶體管或IGBT組成的PWM高頻變換器,將直流電壓逆變成電壓、頻率可變的交流輸出,電源輸出波形近似于正弦波,用于驅(qū)動(dòng)交流異步電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速。
6、大功率開關(guān)型高壓直流電源
大功率開關(guān)型高壓直流電源廣泛應(yīng)用于靜電除塵、水質(zhì)改良、醫(yī)用X光機(jī)和CT機(jī)等大型設(shè)備。電壓高達(dá)50~l59kV,電流達(dá)到0.5A以上,功率可達(dá)100kW。自從70年代開始,日本的一些公司開始采用逆變技術(shù),將市電整流后逆變?yōu)?kHz左右的中頻,然后升壓。進(jìn)入80年代,高頻開關(guān)電源技術(shù)迅速發(fā)展。德國西門子公司采用功率晶體管做主開關(guān)元件,將電源的開關(guān)頻率提高到20kHz以上。并將干式變壓器技術(shù)成功的應(yīng)用于高頻高壓電源,取消了高壓變壓器油箱,使變壓器系統(tǒng)的體積進(jìn)一步減小。國內(nèi)對(duì)靜電除塵高壓直流電源進(jìn)行了研制,市電經(jīng)整流變?yōu)橹绷?,采用全橋零電流開關(guān)串聯(lián)諧振逆變電路將直流電壓逆變?yōu)楦哳l電壓,然后由高頻變壓器升壓,最后整流為直流高壓。
四、結(jié)束語
總而言之,電力電子及開關(guān)電源技術(shù)因應(yīng)用需求不斷向前發(fā)展,新技術(shù)的出現(xiàn)又會(huì)使許多應(yīng)用產(chǎn)品更新?lián)Q代,還會(huì)開拓更多更新的應(yīng)用領(lǐng)域。開關(guān)電源高頻化、模塊化、數(shù)字化、綠色化等的實(shí)現(xiàn),將標(biāo)志著這些技術(shù)的成熟,實(shí)現(xiàn)高效率用電和高品質(zhì)用電相結(jié)合。這幾年,隨著通信行業(yè)的發(fā)展,以開關(guān)電源技術(shù)為核心的通信用開關(guān)電源,僅國內(nèi)有20多億人民幣的市場需求,吸引了國內(nèi)外一大批科技人員對(duì)其進(jìn)行開發(fā)研究。開關(guān)電源代替線性電源和相控電源是大勢(shì)所趨,因此,同樣具有幾十億產(chǎn)值需求的電力操作電源系統(tǒng)的國內(nèi)市場正在啟動(dòng),并將很快發(fā)展起來。還有其它許多以開關(guān)電源技術(shù)為核心的專用電源、工業(yè)電源正在等待著人們?nèi)ラ_發(fā)。
參考文獻(xiàn)
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