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发电技术论文精选(九篇)

发电技术论文

第1篇:发电技术论文范文

SHP发展的衰落

SHP的发展持续到了二十世纪的五六十年代,当国家电力系统开始拓展到那些从前与世隔绝的小水电站时,由于大多数情况下国家电力系统供电的价格要低于小型水电站的运行、维护及维护成本,所以SHP就基本停止发展了。再加上国家迫切需要建立一整套水能管理规定及国内电力安装运行安全准则,这直接导致了一批在技术上仍然完全可以很好运行的小型水电站遭到关闭。在很多地方,公用电力供应公司强制关闭了许多运行之中的小型水电站,即便对于许多用户来说使用从国家电力系统所提供电能比使用小型水电站所提供的电能要昂贵许多。如果用户可以忍受这样的情况,那么供电公司所要支付的价格就极低,只需要支付现存电站的运行费用,因为这些电站几乎不需要进行维修。

甚至在1974年石油危机之后,上述情况依然在大多数国家普遍存在,人们期待着在石油危机之后,随着反核电站运动的兴起,小型水电站的市场将会重新开放。但是仍然历经了二十多年的发展和游说努力,符合MHP利益的立法和关税政策才得以出台。

欧盟发展小型水电的新动力

欧盟在1997年发表的关于可循环利用能源的白皮书(26/l1/97)之中,概略的阐述了未来欧盟关于可循环利用能源的新政策。白皮书涵盖了有关竞争力,环境保护,能源供给的可靠性以及可循化利用能源的效率提升等问题。白皮书还详尽的说明了提升可循环利用能源的战略和行动计划。其具体目标是在2010年的能源供给总量中,可持续能源供给所占的比重要达到12%,而不是1996年所估计的仅有6%的比重。

行动计划的一个重要部分是对欧洲SHP目前的状态进行一个全面地分析。这份名为《欧盟小型水电发展战略研究》分析报告是由欧盟ALTENERII计划下属的欧洲小型水电协会(ESHA)在2001年发表的。它包含了对于欧洲目前SHP的全面调查及其今后发展约束条件的分析,并且介绍了它对于欧洲今后工业与立法的作用。

欧洲小型水电现状

水力发电量(包括大型和小型水电站)占目前整个欧洲电力生产总量的17%左右,其范围从挪威的99%,瑞士的76%,奥地利的65%,瑞典的51%到法国的23%,捷克斯洛伐克的12%,波兰的6%,德国的4%,英国的3%以及其他国家更小的比重。

而SHP所占的比重大约为欧洲水电生产总量的7%左右,30个欧洲国家现有的总装机容量和发电量列于表一之中。目前SHP的总装机容量维持在12,600MW左右,其发电量估计约为50,000GWH。其中领先的国家联合拥有SHP86%左右的容量和发电量,他们是:意大利、法国、德国、西班牙、瑞典、挪威、奥地利、和瑞士等。

小型水电总的发电量由大约17,500个独立的电站组成,这些小电站平均的装机容量为0.7MW,平均年发电量为2.9GWh。然而每个国家的小型水电站的平均装机容量又有非常大的差别:罗马尼亚和葡萄牙的电站平均装机容量为4MW以上,波兰为2.69MW,希腊2.82MW,土耳其2.06MW,挪威1.72MW,意大利、西班牙、法国、芬兰和英国为1—1.5MW,而德国、捷克共和国、斯洛伐克和斯洛文尼亚则降至200—300kW。单个电站平均容量的大小也反映了各国水能的蕴藏量及其工业开始的时间,年代较早的国家以小型水电站所占的比重较大为主要标志,而工业起步较晚的国家如葡萄牙、希腊和土耳其其电站的装机则比较大。像德国这样老牌的SHP利用国家拥有世界上最老的电站,其中50%已经有超过60年的历史了。而葡萄牙、西班牙、英国、希腊和一些东欧国家则有许多不足20年的新的电站。

小型水电站所发出电能的价格在欧洲国家内也有着相当大的差异,价格最低的为芬兰、挪威和瑞典,为1.2—3欧分每千瓦时;其次为英国、爱尔兰、西班牙和葡萄牙,4—6欧分每千瓦时;还有一些国家的电价带有奖励性因素,例如比利时和瑞士,则高达9欧分每千瓦时。在希腊有90%的电力终端用户需要缴纳电力税收,在德国则有65%—80%人需要缴纳。

将来小型水电也可以从一个所谓联合执行机构制定的温室气体排放配额中谋取利益,第一批达到这个温室气体排放标准的国家如英国或德国可以获得额外的收入。如果在五年之内这些国家可以证明他们已经将排放量降低到环境附加标准之内,他们所减少的排放量就可被存储继而出售。举例来说,第一起被英国证券交易所报道的案例为一个价值三百万欧元的前期合同,内容为由罗马尼亚必须建立一个装机容量为55MW的水电站来降低排放量以满足其在2008—2012年间610万吨二氧化碳排放量的配额,否则在未来十年内,他将不得不从危地马拉购买相当于一个8.2MW的径流式电站所替代的排放量。

在大多数欧洲国家中,经济且可利用的水能在很大程度上都已经得到了开发。对于那些还没有被开发的水力资源,小型电站相对于大型的带有水库的电站来说更容易实现,因为这些大型电站因为会给环境造成较大的负面影响而广受指责和反对。

然而即使是小型径流式电站也遇到很多的阻碍,虽然现行的欧洲各国的运行规则都是比价完善的,但是获得许可和合同的程序缺是令人讨厌且十分费时的。值得注意的是很多环境团体的反对意见往往是出于感情因素而非理性的证据。对于原来河流中最小流量的要求限制了可开发的流域。而安装鱼梯甚至改变建筑的结构来适应自然环境的要求会使工程的成本上升到一个无论如何都不可能使投资变得经济的地步。

SHP工业及科技

与RES的技术不同,SHP工业已经开始减慢响应由于能源市场的反常以及趋向于清洁能源的趋势所带来的机会。相当数量的小规模的SHP制造商倒闭了,而一些领先的水轮机制造商也关闭了他们SHP生产线。据SHP行业估计大约有60—70家水轮机制造商雇用了8000名左右的工人,另外小型电站的安装可以为许多水利工程及电力领域的顾问和承包商提供就业机会,而这个领域所能创造的就业机会甚至超过了水轮机制造业本身所提供的就业机会。

投资费用在国家之间是不同的,这不仅反映了这个国家的工资水平和建造费用,同时也混合了小型电站的投资。据报道瑞士和德国是建造投资最高的国家,其各自相应的投资为4,000—10,000欧元每千瓦和4,000—6,000欧元每千瓦。其次为希腊、斯洛伐克和斯洛文尼亚1,000—2,000欧元每千瓦,西班牙和挪威1,000——1,500欧元每千瓦,波兰500—1,200欧元每千瓦。根据ESHA的调查报告显示其他十四个国家的建设投资平均为2,000—2,500欧元每千瓦。SHP的相关技术已经被证明具有相当高的效率和可靠性,然而该行业去发展了很多可以更深一步提高效率和运行稳定性的新技术。一些最新的技术革新包括了新的设计以及在低水头水轮机、高速发电机和变量加速操作中采用最新的合成材料,可沉入水中的技术,基于数字控制器的新型电脑,用以实现远程诊断和自动监视,以及网络照相机用来实现远程终端的定期检查。

市场前景

在SHP技术方面,欧洲一直是市场的主导,这里可以找到最理想的水轮机设计和最新的用于SHP自动控制的技术。SHP设备的制造成本已经被相当程度的降低,而标准化的生产可以使欧洲的制造商在今后进一步降低成品的价格。因此,从技术角度来讲,增加SHP的发电量并达到欧盟白皮书所制定的2010年目标应该不存在任何障碍。

第2篇:发电技术论文范文

现代电力电子技术的发展方向,是从以低频技术处理问题为主的传统电力电子学,向以高频技术处理问题为主的现代电力电子学方向转变。电力电子技术起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件,其发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代,并促进了电力电子技术在许多新领域的应用。八十年代末期和九十年代初期发展起来的、以功率MOSFET和IGBT为代表的、集高频、高压和大电流于一身的功率半导体复合器件,表明传统电力电子技术已经进入现代电力电子时代。

1.1整流器时代

大功率的工业用电由工频(50Hz)交流发电机提供,但是大约20%的电能是以直流形式消费的,其中最典型的是电解(有色金属和化工原料需要直流电解)、牵引(电气机车、电传动的内燃机车、地铁机车、城市无轨电车等)和直流传动(轧钢、造纸等)三大领域。大功率硅整流器能够高效率地把工频交流电转变为直流电,因此在六十年代和七十年代,大功率硅整流管和晶闸管的开发与应用得以很大发展。当时国内曾经掀起了-股各地大办硅整流器厂的热潮,目前全国大大小小的制造硅整流器的半导体厂家就是那时的产物。

1.2逆变器时代

七十年代出现了世界范围的能源危机,交流电机变频惆速因节能效果显著而迅速发展。变频调速的关键技术是将直流电逆变为0~100Hz的交流电。在七十年代到八十年代,随着变频调速装置的普及,大功率逆变用的晶闸管、巨型功率晶体管(GTR)和门极可关断晶闸管(GT0)成为当时电力电子器件的主角。类似的应用还包括高压直流输出,静止式无功功率动态补偿等。这时的电力电子技术已经能够实现整流和逆变,但工作频率较低,仅局限在中低频范围内。

1.3变频器时代

进入八十年代,大规模和超大规模集成电路技术的迅猛发展,为现代电力电子技术的发展奠定了基础。将集成电路技术的精细加工技术和高压大电流技术有机结合,出现了一批全新的全控型功率器件、首先是功率M0SFET的问世,导致了中小功率电源向高频化发展,而后绝缘门极双极晶体管(IGBT)的出现,又为大中型功率电源向高频发展带来机遇。MOSFET和IGBT的相继问世,是传统的电力电子向现代电力电子转化的标志。据统计,到1995年底,功率M0SFET和GTR在功率半导体器件市场上已达到平分秋色的地步,而用IGBT代替GTR在电力电子领域巳成定论。新型器件的发展不仅为交流电机变频调速提供了较高的频率,使其性能更加完善可靠,而且使现代电子技术不断向高频化发展,为用电设备的高效节材节能,实现小型轻量化,机电一体化和智能化提供了重要的技术基础。

2.现代电力电子的应用领域

2.1计算机高效率绿色电源

高速发展的计算机技术带领人类进入了信息社会,同时也促进了电源技术的迅速发展。八十年代,计算机全面采用了开关电源,率先完成计算机电源换代。接着开关电源技术相继进人了电子、电器设备领域。

计算机技术的发展,提出绿色电脑和绿色电源。绿色电脑泛指对环境无害的个人电脑和相关产品,绿色电源系指与绿色电脑相关的高效省电电源,根据美国环境保护署l992年6月17日"能源之星"计划规定,桌上型个人电脑或相关的设备,在睡眠状态下的耗电量若小于30瓦,就符合绿色电脑的要求,提高电源效率是降低电源消耗的根本途径。就目前效率为75%的200瓦开关电源而言,电源自身要消耗50瓦的能源。

2.2通信用高频开关电源

通信业的迅速发展极大的推动了通信电源的发展。高频小型化的开关电源及其技术已成为现代通信供电系统的主流。在通信领域中,通常将整流器称为一次电源,而将直流-直流(DC/DC)变换器称为二次电源。一次电源的作用是将单相或三相交流电网变换成标称值为48V的直流电源。目前在程控交换机用的一次电源中,传统的相控式稳压电源己被高频开关电源取代,高频开关电源(也称为开关型整流器SMR)通过MOSFET或IGBT的高频工作,开关频率一般控制在50-100kHz范围内,实现高效率和小型化。近几年,开关整流器的功率容量不断扩大,单机容量己从48V/12.5A、48V/20A扩大到48V/200A、48V/400A。

因通信设备中所用集成电路的种类繁多,其电源电压也各不相同,在通信供电系统中采用高功率密度的高频DC-DC隔离电源模块,从中间母线电压(一般为48V直流)变换成所需的各种直流电压,这样可大大减小损耗、方便维护,且安装、增加非常方便。一般都可直接装在标准控制板上,对二次电源的要求是高功率密度。因通信容量的不断增加,通信电源容量也将不断增加。

2.3直流-直流(DC/DC)变换器

DC/DC变换器将一个固定的直流电压变换为可变的直流电压,这种技术被广泛应用于无轨电车、地铁列车、电动车的无级变速和控制,同时使上述控制获得加速平稳、快速响应的性能,并同时收到节约电能的效果。用直流斩波器代替变阻器可节约电能(20~30)%。直流斩波器不仅能起调压的作用(开关电源),同时还能起到有效地抑制电网侧谐波电流噪声的作用。

通信电源的二次电源DC/DC变换器已商品化,模块采用高频PWM技术,开关频率在500kHz左右,功率密度为5W~20W/in3。随着大规模集成电路的发展,要求电源模块实现小型化,因此就要不断提高开关频率和采用新的电路拓扑结构,目前已有一些公司研制生产了采用零电流开关和零电压开关技术的二次电源模块,功率密度有较大幅度的提高。

2.4不间断电源(UPS)

不间断电源(UPS)是计算机、通信系统以及要求提供不能中断场合所必须的一种高可靠、高性能的电源。交流市电输入经整流器变成直流,一部分能量给蓄电池组充电,另一部分能量经逆变器变成交流,经转换开关送到负载。为了在逆变器故障时仍能向负载提供能量,另一路备用电源通过电源转换开关来实现。

现代UPS普遍了采用脉宽调制技术和功率M0SFET、IGBT等现代电力电子器件,电源的噪声得以降低,而效率和可靠性得以提高。微处理器软硬件技术的引入,可以实现对UPS的智能化管理,进行远程维护和远程诊断。

目前在线式UPS的最大容量已可作到600kVA。超小型UPS发展也很迅速,已经有0.5kVA、lkVA、2kVA、3kVA等多种规格的产品。

2.5变频器电源

变频器电源主要用于交流电机的变频调速,其在电气传动系统中占据的地位日趋重要,已获得巨大的节能效果。变频器电源主电路均采用交流-直流-交流方案。工频电源通过整流器变成固定的直流电压,然后由大功率晶体管或IGBT组成的PWM高频变换器,将直流电压逆变成电压、频率可变的交流输出,电源输出波形近似于正弦波,用于驱动交流异步电动机实现无级调速。

国际上400kVA以下的变频器电源系列产品已经问世。八十年代初期,日本东芝公司最先将交流变频调速技术应用于空调器中。至1997年,其占有率已达到日本家用空调的70%以上。变频空调具有舒适、节能等优点。国内于90年代初期开始研究变频空调,96年引进生产线生产变频空调器,逐渐形成变频空调开发生产热点。预计到2000年左右将形成高潮。变频空调除了变频电源外,还要求有适合于变频调速的压缩机电机。优化控制策略,精选功能组件,是空调变频电源研制的进一步发展方向。

2.6高频逆变式整流焊机电源

高频逆变式整流焊机电源是一种高性能、高效、省材的新型焊机电源,代表了当今焊机电源的发展方向。由于IGBT大容量模块的商用化,这种电源更有着广阔的应用前景。

逆变焊机电源大都采用交流-直流-交流-直流(AC-DC-AC-DC)变换的方法。50Hz交流电经全桥整流变成直流,IGBT组成的PWM高频变换部分将直流电逆变成20kHz的高频矩形波,经高频变压器耦合,整流滤波后成为稳定的直流,供电弧使用。

由于焊机电源的工作条件恶劣,频繁的处于短路、燃弧、开路交替变化之中,因此高频逆变式整流焊机电源的工作可靠性问题成为最关键的问题,也是用户最关心的问题。采用微处理器做为脉冲宽度调制(PWM)的相关控制器,通过对多参数、多信息的提取与分析,达到预知系统各种工作状态的目的,进而提前对系统做出调整和处理,解决了目前大功率IGBT逆变电源可靠性。

国外逆变焊机已可做到额定焊接电流300A,负载持续率60%,全载电压60~75V,电流调节范围5~300A,重量29kg。

2.7大功率开关型高压直流电源

大功率开关型高压直流电源广泛应用于静电除尘、水质改良、医用X光机和CT机等大型设备。电压高达50~l59kV,电流达到0.5A以上,功率可达100kW。

自从70年代开始,日本的一些公司开始采用逆变技术,将市电整流后逆变为3kHz左右的中频,然后升压。进入80年代,高频开关电源技术迅速发展。德国西门子公司采用功率晶体管做主开关元件,将电源的开关频率提高到20kHz以上。并将干式变压器技术成功的应用于高频高压电源,取消了高压变压器油箱,使变压器系统的体积进一步减小。

国内对静电除尘高压直流电源进行了研制,市电经整流变为直流,采用全桥零电流开关串联谐振逆变电路将直流电压逆变为高频电压,然后由高频变压器升压,最后整流为直流高压。在电阻负载条件下,输出直流电压达到55kV,电流达到15mA,工作频率为25.6kHz。

2.8电力有源滤波器

传统的交流-直流(AC-DC)变换器在投运时,将向电网注入大量的谐波电流,引起谐波损耗和干扰,同时还出现装置网侧功率因数恶化的现象,即所谓"电力公害",例如,不可控整流加电容滤波时,网侧三次谐波含量可达(70~80)%,网侧功率因数仅有0.5~0.6。

电力有源滤波器是一种能够动态抑制谐波的新型电力电子装置,能克服传统LC滤波器的不足,是一种很有发展前途的谐波抑制手段。滤波器由桥式开关功率变换器和具体控制电路构成。与传统开关电源的区别是:(l)不仅反馈输出电压,还反馈输入平均电流;(2)电流环基准信号为电压环误差信号与全波整流电压取样信号之乘积。

2.9分布式开关电源供电系统

分布式电源供电系统采用小功率模块和大规模控制集成电路作基本部件,利用最新理论和技术成果,组成积木式、智能化的大功率供电电源,从而使强电与弱电紧密结合,降低大功率元器件、大功率装置(集中式)的研制压力,提高生产效率。

八十年代初期,对分布式高频开关电源系统的研究基本集中在变换器并联技术的研究上。八十年代中后期,随着高频功率变换技术的迅述发展,各种变换器拓扑结构相继出现,结合大规模集成电路和功率元器件技术,使中小功率装置的集成成为可能,从而迅速地推动了分布式高频开关电源系统研究的展开。自八十年代后期开始,这一方向已成为国际电力电子学界的研究热点,论文数量逐年增加,应用领域不断扩大。

分布供电方式具有节能、可靠、高效、经济和维护方便等优点。已被大型计算机、通信设备、航空航天、工业控制等系统逐渐采纳,也是超高速型集成电路的低电压电源(3.3V)的最为理想的供电方式。在大功率场合,如电镀、电解电源、电力机车牵引电源、中频感应加热电源、电动机驱动电源等领域也有广阔的应用前景。

3.高频开关电源的发展趋势

在电力电子技术的应用及各种电源系统中,开关电源技术均处于核心地位。对于大型电解电镀电源,传统的电路非常庞大而笨重,如果采用高顿开关电源技术,其体积和重量都会大幅度下降,而且可极大提高电源利用效率、节省材料、降低成本。在电动汽车和变频传动中,更是离不开开关电源技术,通过开关电源改变用电频率,从而达到近于理想的负载匹配和驱动控制。高频开关电源技术,更是各种大功率开关电源(逆变焊机、通讯电源、高频加热电源、激光器电源、电力操作电源等)的核心技术。

3.1高频化

理论分析和实践经验表明,电气产品的变压器、电感和电容的体积重量与供电频率的平方根成反比。所以当我们把频率从工频50Hz提高到20kHz,提高400倍的话,用电设备的体积重量大体下降至工频设计的5~l0%。无论是逆变式整流焊机,还是通讯电源用的开关式整流器,都是基于这一原理。同样,传统"整流行业"的电镀、电解、电加工、充电、浮充电、电力合闸用等各种直流电源也可以根据这一原理进行改造,成为"开关变换类电源",其主要材料可以节约90%或更高,还可节电30%或更多。由于功率电子器件工作频率上限的逐步提高,促使许多原来采用电子管的传统高频设备固态化,带来显著节能、节水、节约材料的经济效益,更可体现技术含量的价值。

3.2模块化

模块化有两方面的含义,其一是指功率器件的模块化,其二是指电源单元的模块化。我们常见的器件模块,含有一单元、两单元、六单元直至七单元,包括开关器件和与之反并联的续流二极管,实质上都属于"标准"功率模块(SPM)。近年,有些公司把开关器件的驱动保护电路也装到功率模块中去,构成了"智能化"功率模块(IPM),不但缩小了整机的体积,更方便了整机的设计制造。实际上,由于频率的不断提高,致使引线寄生电感、寄生电容的影响愈加严重,对器件造成更大的电应力(表现为过电压、过电流毛刺)。为了提高系统的可靠性,有些制造商开发了"用户专用"功率模块(ASPM),它把一台整机的几乎所有硬件都以芯片的形式安装到一个模块中,使元器件之间不再有传统的引线连接,这样的模块经过严格、合理的热、电、机械方面的设计,达到优化完美的境地。它类似于微电子中的用户专用集成电路(ASIC)。只要把控制软件写入该模块中的微处理器芯片,再把整个模块固定在相应的散热器上,就构成一台新型的开关电源装置。由此可见,模块化的目的不仅在于使用方便,缩小整机体积,更重要的是取消传统连线,把寄生参数降到最小,从而把器件承受的电应力降至最低,提高系统的可靠性。这样,不但提高了功率容量,在有限的器件容量的情况下满足了大电流输出的要求,而且通过增加相对整个系统来说功率很小的冗余电源模块,极大的提高系统可靠性,即使万一出现单模块故障,也不会影响系统的正常工作,而且为修复提供充分的时间。

3.3数字化

在传统功率电子技术中,控制部分是按模拟信号来设计和工作的。在六、七十年代,电力电子技术拟电路基础上的。但是,现在数字式信号、数字电路显得越来越重要,数字信号处理技术日趋完善成熟,显示出越来越多的优点:便于计算机处理控制、避免模拟信号的畸变失真、减小杂散信号的干扰(提高抗干扰能力)、便于软件包调试和遥感遥测遥调,也便于自诊断、容错等技术的植入。所以,在八、九十年代,对于各类电路和系统的设计来说,模拟技术还是有用的,特别是:诸如印制版的布图、电磁兼容(EMC)问题以及功率因数修正(PFC)等问题的解决,离不开模拟技术的知识,但是对于智能化的开关电源,需要用计算机控制时,数字化技术就离不开了。

3.4绿色化

电源系统的绿色化有两层含义:首先是显著节电,这意味着发电容量的节约,而发电是造成环境污染的重要原因,所以节电就可以减少对环境的污染;其次这些电源不能(或少)对电网产生污染,国际电工委员会(IEC)对此制定了一系列标准,如IEC555、IEC917、IECl000等。事实上,许多功率电子节电设备,往往会变成对电网的污染源:向电网注入严重的高次谐波电流,使总功率因数下降,使电网电压耦合许多毛刺尖峰,甚至出现缺角和畸变。20世纪末,各种有源滤波器和有源补偿器的方案诞生,有了多种修正功率因数的方法。

总而言之,电力电子及开关电源技术因应用需求不断向前发展,新技术的出现又会使许多应用产品更新换代,还会开拓更多更新的应用领域。开关电源高频化、模块化、数字化、绿色化等的实现,将标志着这些技术的成熟,实现高效率用电和高品质用电相结合。这几年,随着通信行业的发展,以开关电源技术为核心的通信用开关电源,仅国内有20多亿人民币的市场需求,吸引了国内外一大批科技人员对其进行开发研究。开关电源代替线性电源和相控电源是大势所趋,因此,同样具有几十亿产值需求的电力操作电源系统的国内市场正在启动,并将很快发展起来。还有其它许多以开关电源技术为核心的专用电源、工业电源正在等待着人们去开发。

参考文献:

[1]林渭勋:浅谈半导体高频电力电子技术,电力电子技术选编,浙江大学,384-390,1992。

[2]季幼章:迎接知识经济时代,发展电源技术应用,电源技术应用,N0.2,l998。

[3]叶治正,叶靖国:开关稳压电源。高等教育出版社,1998。

第3篇:发电技术论文范文

【关键词】广播电视无线发射技术创新分析

广播电视(Radioandtelevision),它主要是利用无线的电波或导线来向广大地区进行图像节目、音响播送等传播性的媒介,统称广播。而只进行声音播送的则称之为有声音广播。既可播送声音,又播送图像的则称之为电视广播。在一定程度上,虽然自媒体时代下,对于我国广播电视业带来了巨大的发展性冲击,我国的广播电视业也深受打击急需寻求新的突破性发展路径。但是,无论自媒体如何引领新时代的发展浪潮,人们对于广播电视业的热衷也不曾削减,广播电视一直都是人们所热衷的媒介。那么,对于我国广播电视业来说,要想不被自媒体所淘汰,不负众望寻求新的发展性突破,就必须提高对无线发射性技术的重视程度,对该项技术予以深度的分析,研究出其最佳的应用路径,以通过无线发射性技术新的创新发展,来引领我国广播媒体开辟发展蹊径。

1技术概述

广播电视中无线的发射技术,其具有着便捷性的接收、较为的成本投入、较为简洁化的技术操作、较广大辐射范围等特征。目前,在我国一些较为偏远的乡村地区应用的较为普遍,是偏远地区广播电视主要的应用方式。在一定程度上,伴随着我国广播电视中无线的发射技术日新月异的发展,可谓是给广大偏远地区人们带来了众多的福利,他们能够在遥远的山区就可观看到丰富多彩的广播电视节目,为我国广播电视业服务网全覆盖性发展目标的实现奠定了重要的基础,重要性较为突出。同时,通过无线发射性技术在我国广播电视业当中有效的应用,还能够极大的减轻广大广播电视人的工作量,可实现人工智能化的广播电视相关信息数据的传输及接收,为广播电视业的全智能化操控及发展奠定了重要基础,让我国的广播电视业能够为受众提供最具现代化的服务。

2技术创新研究

2.1注重感知性无线电高新技术的研发

在广播电视中无线的发射技术,其主要强调的是期间各类频谱性资源的有效性利用。但是,从广播电视中无线的发射技术实际应用情况来看,无线的电频谱的查找存在着较大的难度性,且会对于广播电视相关信息数据的传输产生一定的阻碍性作用,不利于我国广播电视业为广大受众提供高质量的服务。那么,针对这一问题就需要我国广播电视业在进行无线发射性技术实际应用期间,注重感知性无线电高新技术的研发。在一定程度上,通过对感知性无线电高新技术的研发,就能够通过感知性无线电技术进行广播电视相关信息数据的查询,还可进行闲置性无线电相应频谱的合理连接,大大提升了无线电其频谱性资料实际的利用效率,可有针对性的处理有效性频率的连接性问题,提高广播电视中无线的发射技术智能性及灵活性,让我国的广播电视业为广大受众提供全方位的服务。

2.2注重无线电空中技术的开发

无线电空中技术,其早期主要应用军事作战当中。那么,伴随着我国无线电空中技术日新月异的发展,无线电空中技术也被各高端行业及领域当中实现了有效性应用。而对于我国广播电视业来说,也可适当向着无线电空中技术的方向进行有效性的开发及研究,以进一步提升我国广播电视中无线的发射技术创新发展,保证广播电视信号的稳定性,提供广播电视相关信息数据传输的效率及质量,为广播电视的广大受众提供更为高质量的服务。

2.3科学设置高空光缆架设的高度

在一定程度上,广播电视的信号传输其主要是依靠于高空的光缆,它是广播电视的信号传输基础,更是信号实现高速发射的根本保证。那么,我国的广播电视业要想进一步提高无线发射性技术的应用效果,就应当科学设置高空光缆架设的高度,以为无线发射性技术的有效性应用奠定重要基础,保证在利用无线发射性技术进行广播电视的信号传输时,可以高质量的完成,尽最大可能地保证广播电视的信号传输效率。

2.4注重防雷设施的合理化设置

对于广播电视业来说,防雷设施的合理化设备,也是提升无线发射性技术的应用效果的创新举措之一,也可进一步提升无线发射性技术实际应用过程中的安全性及可靠性。因而,这就需要我国的广播电视业应当尤为注重防雷设施的合理化设置。(1)进行避雷带网与避雷针等这些传统避雷设施的合理化设置。在设置期间,应当注意天线与避雷针之间间距的控制。通常情况下,通信的天性应当安装于避雷针的外线1.5个波长之外,为天线与避雷针所处位置的主体位置之中;(2)进行无线防雷覆盖性接地,设置好接地网。应当严格按照国家的相关要求,避雷针的接地性电阻应当小于10Ω,且不超过4Ω设备的地网性电阻;(3)将发射性信号线防护的相关工作做好。在信号线位置上进行避雷针的安装,以实现对所有信号线的屏蔽,避免其与外界发生接触情况。从而进一步提升广播电视中无线的发射技术应用的安全性及稳定性,保障广播电视中无线的发射技术实际应用效果。

3结语

综上所述,当前是我国广播电视业实现突破性发展的关键时期。为了能够进一步推动我国广播电视业的快速发展,就需要对广播电视中无线的发射技术,进行综合性的分析及研究,探索出广播电视中无线的发射技术在新时期突破创新的有效性路径。从而能够不断提升广播电视中无线的发射技术综合水准,以实现广播电视中无线发射性技术的创新优化,为我国广播电视业在新时期的蓬勃性发展提供重要的技术保障。

参考文献

第4篇:发电技术论文范文

广播电视天线是无线电和电磁波之间进行转换的一个转换器,影响发射天线性能的主要参数有其极化方式、输入阻抗、增益和方向图等。如果天线的各项参数设置不合理,在信号传输过程中图像就有可能出现线性和非线性失真两种情况,声音也会夹杂各种噪声,下面我们就对上述几个参数进行简单介绍。

(1)极化方式。按照天线辐射电磁波的方式不同可以将其分成线极化、椭圆极化和圆极化三种。极化是指天线发射信号过程中其电场矢量端点随着时间变化其运动轨迹的形状、取向和旋转方向。在进行信号发射过程中,天线采用的计划方式不同,其接收的信号功率损失也不同。

(2)输入阻抗。输入阻抗是指天线在信号接收过程中其馈电端输入电压和电流的比值。当天线的输入阻抗等于馈线的特性阻抗时,信号在馈线终端不会产生功率反射现象,天线上的输入阻抗受输入信号频率变化的影响较小。为了提高天线接收到信号的质量,我们要尽可能地采用各种方法消除天线中电抗分量的大小,使其尽可能地接近馈线的特性阻抗。一般情况下,我们选择发射天线的输入阻抗为50Ω。

(3)增益和方向图。增益是指天线对一个特定方向上信号的接收能力,是广播电视中天线选择中的重要参数。相同条件下,天线的增益越高,信号能够传播的距离也就越远。方向图则是描述信号在不同空间方位下变化的图形,一般用场强和功率两种方式进行表达。通常情况下,广播电视天线以E面和H面描述其天线的方向性,其中E面指的是和天线极化方向和传播方向平行的平面,H面则是指和E面垂直的平面。

二、广播电视发射天线技术的特点

广播电视信号可以按照其发射功率的大小分成中波、短波和超短波三种。如果信号传播过程中采用中波频段,那么电磁波在发射过程中具有较强的稳定性,能够保证信号发射功率的平稳性。另外信号在传播过程中,如果能够以沿着地面的形式进行传播,信号在传播过程中具有较强的抗干扰性,用户能够获得比较高的信号质量。目前我国广播电视信号的传播普遍采用短波频段,能够支持120个不同频率的波段,信号在传播过程中会受到大气中电离层的发射,增大广播电视信号传播的距离。另外,我国广播电视信号在传输过程中采用直线形式,沿着地面进行传播,信号在传播过程中受到其他信号的干扰性较小。为了提高接收广播电视信号的质量,大部分天线都被安放在较高的地方,如屋顶或者塔尖,提高了信号接收质量。同时还要加强天线防风雨和避雷的特性,因为广播电视信号采用无线传播方式,信号受天气的影响较大,严重的甚至会失去信号的接收功能。这就要求在进行天线设计过程中,充分考虑信号接收的各个因素和方面。

三、广播电视发射天线的应用

随着科技的不断发展和人们生活水平的不断提高,人们对精神文化的需求越来越高,广播电视在人们生活中的地位也越来越重要。人们每天通过广播和电视了解各种信息,及时收听和收看国内外新闻事件,提高对当今社会的认识,与社会保持密切联系。进入21世纪后,随着网络技术的不断发展,广播电视发射天线技术也面临着巨大的挑战和机遇,通过不断的技术改进,现阶段广播电视发射天线也获得了较大的发展,实现了跟卫星信号的连接。为用户提供了更高质量的信号,收到了清楚和清晰的收听和收看效果,彻底解决了以前广播电视发射天线技术中常见的图像不清和声音嘈杂的问题。但是由于电磁波信号会对人们的身体健康产生一定程度的危害,所以在使用过程中必须给予足够的重视。目前我国已经建立了相关的法律条例,实现了对广播电视发射天线场区的保护。

四、结论

第5篇:发电技术论文范文

【关键词】EPB电子驻车应用

一、EPB与传统手制动相比的优点

1.1EPB系统可以在发动机熄火后自动施加驻车制动。驻车方便、可靠,可防止意外的释放(比如小孩、偷盗等)。

1.2不同驾驶员的力量大小有别,手驻车制动杆的驻车制动可能由此对制动力的实际作用不同。而对于EPB,制动力量是固定的,不会因人而异,出现偏差。

1.3可在紧急状态下组委行车制动用。

二、EPB的功能

2.1基本功能:通过按钮实现传统手刹的静态驻车和静态释放功能。

2.2动态功能:行车时,若不踩踏板刹车,通过EPB按钮,一样也可以实现制动功能。

2.3“熄火控制”模式:当汽车拔钥匙熄火时,自动启用驻车制动,发动机不打火驻车不能解除。

2.4开车释放功能:当驾驶员开车时,踩油门,挂挡后自动解除驻车。

2.5启动约束:点火关闭,释放约束模式(保护儿童),不用操作制动踏板,即可释放约束模式。

2.6紧急释放功能:当电子驻车没电需要解除驻车时,可用专门的释放工具释放驻车。

三、拉线式EPB的组成及各部件的作用

3.1拉线。拉线和传统的驻车系统中拉线所起的作用完全一样,就是把力从EPB总成传递到驻车制动器上实现驻车功能。拉线式EPB有单拉线和双拉线两种。

单、双拉线有各自的优点和缺点。相比较起来双拉线有较大的拉线效率,拉线行程短,但布置没单拉线灵活,产生相同的拉力,控制器需要加载的力大。工作时,双拉线EPB控制器同时带动两根拉线运动,带动制动器驻车,而单拉线时,EPB控制器是只带动了一根拉线,然后通过拉索平衡器此拉线带动后面的两根拉线驻车。

单拉线式样的EPB,一根拉线带动两根拉线的原理为:第一根拉线的芯线在控制器的带动下产生移动,其带动拉线向右移动,然后因为第一根拉线受力弯曲,第一根拉线通过固定在其拉线护套上面的平衡器带动拉线1向左移动,从而实现了一根拉线带动两根拉线移动的目的。

3.2按钮。通过按或者拉按钮控制EPB驻车和解除驻车,按钮上有背景灯,提醒驾驶者是否已工作。

3.3紧急工具。在EPB因断电不工作时,实现驻车解除功能。

3.4电机。EPB工作时的动力来源,由其来带动齿轮机构工作实现驻车。(有人仅靠电子驻车纸面意思可能会担心驻车后,出现没电的情况怎么办?实际上电子驻车只是靠电触发齿轮机构工作,最终使车长时间驻车的还是机械机构,并且国家法规中也明确要求,驻车要用可靠的机械机构来完成)。

3.5齿轮机构。不同厂家EPB的此部分机构的工作原理不一定相同但其作用是一样的。都是力的传递机构,把力由电机齿轮的转动转化成拉线方向上力。其齿轮结构的工作原理如右图电机带动拉线所在的外齿轮机构和内齿轮机构旋转,因为旋转方向相反,带动连接在内外齿轮机构的拉线运动,实现驻车。

3.6ECU和传感器。ECU用来控制EPB对外的信息交流和反馈。传感器用来感应拉力的大小。

四、EPB总成的工作原理和其功能的实现原理

4.1EPB总成的工作原理。拉线式EPB工作原理为:通过开关给ECU一个通断信号,EPB的ECU控制电机进行旋转,然后由内部的齿轮机构把此力输出到拉线上,由拉线带动制动器进行驻车。

4.2EPB各功能的实现原理

(1)基本功能。最基本的功能,静态释放和静态驻车功能,通过按钮驻车和解除驻车此工作原理简单,也就是上面的EPB工作原理。

(2)EPB卖点之一的动态功能。当车在行车状态,速度大于12km/h,若按下EPB按钮,ECU指挥马达带动拉线驻车,当车轮要抱死,有滑移的倾向时,ECU通过CAN得到这个信号后,会使拉线力减小,以便不使车轮抱死,如此循环,直至车停下为止。虽然EPB有此功能,但各个EPB厂家,并不推荐客户把EPB当作行车制动器使用,并且还明确要求客户,此功能只能在常规制动器失效或不可使用踏板的紧急情况下才能使用,这是因为在行车中,驻车制动器启动后,那么就把制动力全部加在后轮,对后制动器的损害是很大的。

(3)“熄火控制”模式。发动机熄火后,通过CAN把此信息传递给ECU,ECU指挥EPB驻车。

(4)EPB的另一卖点功能:开车释放功能。要实现该功能,则EBP系统需要知道驾驶员是否希望车辆开始行驶。对自动挡车辆来说,EPB可以通过变速器信息及油门信息了解车辆状态。然后ECU指挥EPB释放驻车。而对手动挡车辆来说,原有的配置所能提供的信息无法确认驾驶员的期望。为了实现该功能,需要在车辆上加装档位传感器及离合器传感器。

(5)紧急释放功能。用专门开发的紧急释放工具来实现此功能。工具的工作原理为,用专门开发的EPB工具,先插入紧急工具孔,然后旋转,使齿轮旋转带动涡杆移动,解除驻车。有时为了使解除驻车方便,或者不便于使用刚性的紧急释放工具,也可以使用易曲工具,实现过程为:把紧急释放工具由刚性改成可弯曲的易曲工具,然后根据EPB的布置位置,设计合理的导向管,设计导向管的原则为将来在使用工具时比较方便,不需要拆卸其它零件,或者钻到车下。导向管一端,另一端固定死在电子驻车工具孔上,使用时,取出紧急工具,把工具从导向管端插入,顺着导向管,把工具连接到电子驻车上,然后转动工具摇把,即可释放驻车。在开发易曲工具中需要注意的是:1.工具的易曲长度不能太长否则会因工具弯曲端过长而使传递到电子驻车的力矩解除不了驻车。2.导向管扭曲的幅度不能过于大,否则工具在通过导管时的难度就很大,甚至通不过导管。

五、拉线式EPB的布置

5.1EPB的布置

EPB的布置需要注意以下几点:

(1)若EPB布置在车身下,要设计合理的支架,力求把EPB包起来,防止车底下高速飞起的石子打在EPB壳体上。(2)注意保证EPB周围的温度不能过高,要在其工作温度范围内。(3)注意选择合理的缓冲垫来起到防震的效果。(4)EPB位置的选择,要考虑到将来紧急工具使用的方便性。

5.2拉线的布置

拉线的布置需要注意以下几点:

(1)拉线之间的间隙要求,需要满足一定要求。(2)单拉线式。EPB是由一根拉线带动后面两根拉线来实现驻车的,为了实现一根拉线带动二根拉线,所以布置时一定要保证第一根拉线的末端是可移动的,不能在此处做支架给其固定死。

六、结论

EPB是近来研究的重要成果之一。它替代了手驻车制动,用电子按钮实现停车制动,且节省了车厢内部的空间。符合现在消费者们希望在车内安装更多的基本配置和功能的这个趋势。因此设计小巧的EPB倍受青睐。目前电子驻车在国外已应用的比较普遍。在不久的将来电子驻车也会频频装配在中国的汽车上。

参考文献:

舒华,姚国平.汽车电子控制技术.北京.人民交通出版社,2002.

董辉.汽车用传感器.北京:理工大学出版社,1998.

第6篇:发电技术论文范文

论文摘要:现代社会对电能供应的“安全、可靠、经济、优质”等各项指标的要求越来越高,相应地,电力系统也不断地向自动化提出更高的要求。电力系统自动化技术不断地由低到高、由局部到整体发展,本文对此进行了详细的阐述。 论文关键词:电力系统自动化 发展 应用 一、电力系统自动化总的发展趋势 1.当今电力系统的自动控制技术正趋向于: (1)在控制策略上日益向最优化、适应化、智能化、协调化、区域化发展。 (2)在设计分析上日益要求面对多机系统模型来处理问题。 (3)在理论工具上越来越多地借助于现代控制理论。 (4)在控制手段上日益增多了微机、电力电子器件和远程通信的应用。 (5)在研究人员的构成上益需要多“兵种”的联合作战。 2.整个电力系统自动化的发展则趋向于: (1)由开环监测向闭环控制发展,例如从系统功率总加到AGC(自动发电控制)。 (2)由高电压等级向低电压扩展,例如从EMS(能量管理系统)到DMS(配电管理系统)。 (3)由单个元件向部分区域及全系统发展,例如SCADA(监测控制与数据采集)的发展和区域稳定控制的发展。 (4)由单一功能向多功能、一体化发展,例如变电站综合自动化的发展。 (5)装置性能向数字化、快速化、灵活化发展,例如继电保护技术的演变。 (6)追求的目标向最优化、协调化、智能化发展,例如励磁控制、潮流控制。 (7)由以提高运行的安全、经济、效率为完成向管理、服务的自动化扩展,例如MIS(管理信息系统)在电力系统中的应用。 近20年来,随着计算机技术、通信技术、控制技术的发展,现代电力系统已成为一个计算机(Computer)、控制(Control)、通信(Communication)和电力装备及电力电子(Power System Equiqments and Power Electronics)的统一体,简称为“CCCP”。其内涵不断深入,外延不断扩展。电力系统自动化处理的信息量越来越大,考虑的因素越来越多,直接可观可测的范围越来越广,能够闭环控制的对象越来越丰富。 二、具有变革性重要影响的三项新技术 1.电力系统的智能控制 电力系统的控制研究与应用在过去的40多年中大体上可分为三个阶段:基于传递函数的单输入、单输出控制阶段;线性最优控制、非线性控制及多机系统协调控制阶段;智能控制阶段。电力系统控制面临的主要技术困难有: (1)电力系统是一个具有强非线性的、变参数(包含多种随机和不确定因素的、多种运行方式和故障方式并存)的动态大系统。 (2)具有多目标寻优和在多种运行方式及故障方式下的鲁棒性要求。 (3)不仅需要本地不同控制器间协调,也需要异地不同控制器间协调控制。 智能控制是当今控制理论发展的新的阶段,主要用来解决那些用传统方法难以解决的复杂系统的控制问题;特别适于那些具有模型不确定性、具有强非线性、要求高度适应性的复杂系统。 智能控制在电力系统工程应用方面具有非常广阔的前景,其具体应用有快关汽门的人工神经网络适应控制,基于人工神经网络的励磁、电掣动、快关综合控制系统结构,多机系统中的ASVG(新型静止无功发生器)的自学习功能等。 2.FACTS和DFACTS (1)FACTS概念的提出 在电力系统的发展迫切需要先进的输配电技术来提高电压质量和系统稳定性的时候,一种改变传统输电能力的新技术——柔性交流输电系统(FA

第7篇:发电技术论文范文

PAFC技术开发的现状与动向:

日本自实施月光计划以来,作为部级项目,正在实施5000千瓦级加压型和1000千瓦级常压型电厂实证运行。目前,磷酸型燃料电池的发电效率为30%~40%,如果将热利用考虑进去,综合效率可高达60%~80%。

除日本外,目前世界约有60台PAFC发电设备在运转,总输出功率约为4.1万千瓦。按国别和地区划分日本为2.9万千瓦,美国8000千瓦,欧洲3000千瓦,亚洲900千瓦。运转中的发电设备除3台(日本2台,意大利1台)为加压型外,其他均为常压型。磷酸型燃料电池的制造厂家目前主要为日本和美国,设备主要销往欧、亚。

美国已完成基础研究,200千瓦级电厂用电池近期有望商品化,但大容量电厂用电池处于停滞状态。德国已引进美国200千瓦级电厂用电池进行试验运行。另外,瑞典、意大利、瑞士等国也引进日、美的电池进行试运行。

2.熔融碳酸盐型燃料电池(MCFC)

日本对MCFC发电系统的技术开发始于1981年度的月光计划,该计划围绕开发1千瓦级发电机组这个目标展开了对MCFC燃料、电极等的开发。该开发研究进展顺利,从1984年开始,进而对10千瓦级发电机组进行研究开发。1986年,日立、东芝、富士电机、三菱电机、IHI分别对5台10千瓦级机组进行发电试验,其结果是输出功率为10千瓦,初期性能为电池电压0.75伏,电流密度150毫安/平方厘米。

1987年起,日本在对1000千瓦级实验电场(外部改质型)进行主要开发的同时,对100千瓦级发电机组以及1000千瓦级机组的设备的开发研究也取得了进展。1993年度,日立、IHI的2台100千瓦级外部改质型机组和三菱电机的1台30千瓦级内部改质型机组开始试验发电运行。其试验结果以及1994年度进行的5-25千瓦级机组的试验结果表明,电池电压0.8伏,电流密度达15毫安/平方厘米,单位时间内的劣化率小于1%。

在此基础上,1994年度起开始着手开发1000千瓦级试验工厂。1995年10月在中部电力(株)川越发电所开始建厂,确立了1000千瓦级实用化发电系统试验工厂的基本系统,对现有的事业用燃料电池电厂的运行进行评价,计划1999年开始试验运行,其目标为:燃料利用率为80%,千小时电池的劣化率小于1%,初期性能为:电池电压大于0.8伏,电流密度1500毫安/平方厘米,计划试验运行5000小时。

为使电池实用化,在上述研究开发的基础上,还进行了机组长寿命化研究,计划连续实验运行4万小时,每千小时单位劣化率小于0.25%。除此之外,还在开发200千瓦级内部改质型燃料电池发电系统。

美国能源部和美国电力研究所,正在积极开发MCFC。美国ERC公司开发的2兆瓦级内部改质型机组发电系统于1996年5月在圣克拉拉开始试验运行。MC-power公司开发的250千瓦级外部改质型机组发电系统,1997年2月起在圣迭戈开始试运行。

在欧洲,MCFC作为共同项目正在研究开发,取得了一些进展,其主要项目如下:

①高级DIC-MCFC发展计划(1996-1998年)。荷兰、英、法、瑞典等国参加研究,欧洲在市场分析、系统开发以及内部改质型机组的开发等方面取得进展。

②ARGE项目(1990年起计划10年内完成)。德、丹麦参加,并在内部改质型发电系统的开发上取得进展。

③MOLCARE。由意、西班牙参加,并在外部改质型发电系统开发上取得进展。

韩国从1993年起开始开发MCFC,1997年以开发100千瓦外部改质型发电系统为目标,开始了第二阶段研究开发工作。

3.固体电解质型燃料电池(SOFC)

作为SOFC开发的基础科学离子学,其开发历史很长,日、美、德等国已有30多年的开发史。日本工业技术院电子技术综合研究所从1974年起就开始研究SOFC,1984年进行了500瓦发电试验(最大输出功率为1.2千瓦)。美国西屋公司从1960年起开始开发SOFC,1987年该公司与日本东京煤气、大阪煤气共同开发出3千瓦热自立型电池模块,在国内外掀起了开发SOFC的高潮。

日本新阳光计划中,以产业技术综合开发机构(NEDO),为首,从1989年起开始开发基础制造技术,对数百千瓦级发电机组进行测试。1992年起,富士电机综合研究所和三洋电机在共同研究开发数千瓦级平板型模块基础上,还组织了7个研究机构积极开发高性能、长寿命的SOFC材料及其基础技术。

除此之外,三菱重工神户造船所与中部电力合作,共同开发平板型SOFC,1996年创造了5千瓦级模块成功运行的先例。同时,在圆筒横缟型电池领域中,1995年三菱重工长崎造船所在电源开发共同研究中,采用圆筒横缟型电池,开发出10千瓦级模块,成功地进行了500小时试运行,之后又于1996年开发了2.5千瓦模块,并试运行1000小时。TOTO与九州电力共同开发全湿式圆筒纵缟型电池,1996年起,开始开发1千瓦级模块。同时,在日本以大学与国立研究所为首的许多研究机构在积极开发SOFC。

美国西屋公司在能源部的支持下,开始开发圆筒纵缟型电池。东京煤气和大阪煤气对25千瓦级发电及余热供暖系统进行的共同测试表明,截至1997年3月,已成功运行了约1.3万小时,其间已经过11次启动与停机,千小时单位电池的劣化率小于0.1%,可见其技术已非常成熟。西屋公司除计划在1998年与荷兰、丹麦共同进行100千瓦级模块运行外,为降低制造成本,还在研究开发湿式电池制造技术。美国Allied-signal、SOFCo、Z-tek等公司在开发平板型SOFC上取得进展,目前正对1千瓦级模块进行试运行。

在欧洲,德国西门子公司在开发采用合金系列分离器的平板型SOFC,1995年开发出10千瓦(利用氧化剂中的氧,若在空气中则为5千瓦)模块,1996年开发出7.2千瓦模块(利用氧化剂中的空气)。

奔驰汽车制造公司在开发陶瓷系列分离器式平板型SOFC上取得进展,1996年对2.2千瓦模块试运行6000小时。瑞士的萨尔泽尔公司在积极开发家庭用SOFC,目前已开发出1千瓦级模块。今后,德国还计划在特蒙德市进行7千瓦级发电及余热供暖系统现场测试。

在此基础研究上,以英、法、荷等国的大学和国立研究所为中心的研究机构,正在积极研究开发低温型(小于800℃)SOFC材料。

4.固体高分子型燃料电池(PEFC)

日本开发固体高分子膜的单位有旭化成、旭哨子、Japangore-tex等,开发改质器以及电极催化媒体的机构有田中贵金属、大阪煤气等。在开发汽车燃料电池方面,丰田制造出甲醇改质型燃料电池汽车(1997年),同时三菱电机、马自达也在着手开发汽车燃料电池。

在供电及余热供暖系统方面,PEFC排热温度较低,为70℃左右,在热利用上有所限制,与其他类型燃料电池相比,目前只开发小型系统。东芝(30千瓦)、三洋电机(数千瓦)、三菱重工和东京煤气(5千瓦)、富士电机和关西电力(5千瓦)等公司在开发以天然气和甲醇为燃料的电池系统,同时,三洋电机在开发1千瓦级氢燃料便携式商品化电源,三菱重工在开发特殊用途(无人潜水艇用)燃料电池。

PEFC主要作为汽车动力电源在开发。但在汽车上燃料的搭载方式各种各样,有高压氢、液化氢和甲醇等。这些燃料各具长短,目前还未能确定最适方式。

德国奔驰与加拿大BPS在进行共同开发,它们开发的搭载氢燃料、小底盘汽车在试运行。除此之外它们还共同开发甲醇燃料电池汽车。若在降低成本、提高运行性能等方面再取得一些进展,电池汽车就有望走向市场。

美国克莱斯勒、通用、福特三公司协力合作,计划到2000年开发出输出50千瓦、输出密度1千瓦/公斤的燃料电池。另外,BMW、Rover和西门子三家公司也在开展共同开发。

第8篇:发电技术论文范文

1.1电子技术在新能源发电方面的现状

新能源由于受自然因素的影响比较大。此外,其电网侧要求输入电能波动小,电能质量高。但是我国现在的研发能力和技术水平还远远不够,稳定性差。目前,我们使用一些高端电子产品基本上也都是从国外引进的。可以,随着经济技术全球化趋势的不断加强,人们的生产生活所需要的能源成为了现阶段各国都在研究的主要问题。由于一些不可再生资源的使用比例依然占能源消耗量的主导地位。如煤、石油等基础能源储量逐渐减少。并且随着能源的使用也导致了很多环境危机等问题,自然生态平衡遭受严重破坏。在这样一种全球化的紧张形势下,新能源的开发和运用,十分重要。当前,电子技术在新能源发电领域中的应用越来越广泛。就我国而言,也加大了相应电子技术应用的人才培养,在高校相应的设立了关于新能源发电的电子应用学科。对于我国电子技术的提高和发展的现状,我们可以采用风力发电系统,光伏并网发电系统等先进的电子技术。

1.2电子技术在电力牵引方面的现状

电力牵引是电子技术应用领域的最新拓展项目,受到了全球各国的广泛关注,并把电力牵引作为本国的核心战略项目开发内容之一。电力牵引,主要是指电动汽车或是高铁、轻轨等。在全球范围来看,特别是交通建设等方面,都大力提倡和使用电子技术在电力牵引领域的应用。从最直观的数据可以发现。截止到2015年,全球的新能源汽车产能将进一步扩大至200万辆,并却大力扩建地铁、高铁、轻轨等发展项目。

1.3电子技术在电气节能领域的应用和发展现状

电气节能,主要是由电能质量、有源滤波以及变频调速来组成。其中变频节能项目受到全球各国的广泛使用。同时,也是我国大力扶植的项目之一。电气节能的项目可以提高电机系统的整体性能,通过改变调速的方式,可以提高效率。采用变频调节的方式,可以有效的改进压缩机的电机运转速度,并且提高效率。所以,电气节能不仅涉及到电力系统和电子技术,还对其他国家基础行业效率的提高,起到很大作用。变频调速系统在我国的应用技术比较成熟,市场前景广阔,发展空间非常大。以后對于变频器的发展,应该更加专业化。使得整体的设计和制作都趋于专业化,进一步降低成本,提高产品的集成程度,使其更有竞争力。

1.4智能电网的现状

智能电网在电子技术上的应用,主要有一些传感技术、信息处理和控制等等一些方面。使用电子技术,可以将可再生能源发电规模扩大,使其安全性能提高,形成达到稳定高效的智能电网技术。目前,在我国智能电网技术还不是很成熟,尚且没有大规模的应用。一些智能电网的示范工程只是在有限的项目工程中运用,将其作为示范,进一步去研究智能电网的优点。智能电网运用电子技术,的优势效果十分明显,比如具有较大容量,整体结构优化组合性能好等等。但是我国对其应用的技术还十分有效,所以一些器件性能还有待提升,针对现在的性能和功能不足的问题,重点研究,提高其安全运行的可靠性。

2我国电子技术应用探究

2.1电子技术在电机中的应用

无论是水利发电或是风能发电,都要相应的制约因素。水力发电机的发出电量,受到水力压力和流量的限制,所以水电发电的电量,变化差异很大。风力发电机的发电量,一般会受到风速的影响。并且风力发电的转子励磁电流频率与转子转速叠加后,要保持输出频率恒定的情况,才能够获得最大的风力发电功率。由于科学技术进步,电子装置在水力和风力的发电的变速恒,被广泛采纳并应用。在很大程度上省掉了励磁机的一系列环节,从而达到快速调节的作用。

2.2有源电力滤波器

电子技术在有源电力滤波器的作用也十分广泛。主要是从补偿对象中,检测出一些谐波电流的分量,再用这个补偿装置产生一个与这个谐波分量相等,但是极性相反的补偿电流分量。主要目的是要抵消一些谐波电流分量。电子技术在有源电力滤波器的使用有很大的优势作用。比如:动态响应的速度十分敏捷、功能多样化,并且这种补偿功能和特性,并不会受到电网阻抗的影响,可以有效的抑制谐波。

2.3电子高压直流输电技术

电子在高压直流输电方面技术的运用,主要是由发电厂,把发出的交流电用换流器将其整流为直流电,再通过输电线路,把直流电输送到受电端,最后再把直流电逆变为交流电,这样便可以为用户提供使用。这种技术的优势十分明显。比如:传输功率大、线路的造价成本低、损耗量小,性能优良、持续稳定等等。

3结束语

第9篇:发电技术论文范文

燃料电池是一种不经过燃烧而以电化学反应方式将燃料的化学能直接变为电能的发电装置,可以用天然气、石油液化气、煤气等作为燃料。也是煤炭洁净转化技术之一。按电解质种类可分为碱性燃料电池(AFC)、磷酸型燃料电池(PAFC)、熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)、固体氧化物燃料电池(SOFC)、质子交换膜燃料电池(PEMFC)、再生氢氧燃料电池(RFC)、直接醇类燃料电池(DMFC),还有如新型储能电池、固体聚合物型电池等。

氢和氧气是燃料电池常用的燃料气和氧化剂。此外,CO等一些气体也可作为MCFC与SOFC的燃料。从长远发展看,高温型MCFC和SOFC系统是利用煤炭资源进行高效、清洁发电的有效途径。我国丰富的煤炭资源是燃料电池所需燃料的巨大来源。

燃料电池具有高效率、无污染、建设周期短、易维护以及成本低的诱人特点,它不仅是汽车最有前途的替代清洁能源,还能广泛用于航天飞机、潜艇、水下机器人、通讯系统、中小规模电站、家用电源,又非常适合提供移动、分散电源和接近终端用户的电力供给,还能解决电网调峰问题。随着燃料电池的商业化推广,市场前景十分广阔。人们预测,燃料电池将成为继火电、水电、核电后的第四电方式[1],它将引发21世纪新能源与环保的绿色革命。

1,中国燃料电池技术的进展

“燃料电池技术”是我国“九五”期间的重大发展项目,目标是,利用我国的资源优势,从高起点做起,加强创新;在“九五”期间,使我国燃料电池的技术发展接近国际水平。内容包括“质子交换膜燃料电池技术”、“熔融碳酸盐燃料电池技术”及“固体氧化物燃料电池技术”三大项目[2],其中,用于电动汽车的“5kW质子交换膜燃料电池”列为开发的重点。此项任务由中国科学院及部门所属若干研究所承担。所定目标业已全部实现。

在质子交换膜燃料电池(PEMFC)方面,我国研究开发的这类电池已经达到可以装车的技术水平,可以与世界发达国家竞争,而且在市场份额上,可以并且有能力占有一定比例[1]。我国自把质子交换膜燃料电池列为"九五"科技攻关计划的重点项目以后,以大连化学物理研究所为牵头单位,在全国范围内全面开展了质子交换膜燃料电池的电池材料与电池系统的研究,取得了很大进展,相继组装了多台百瓦、1kW-2kW、5kW、10kW至30kW电池组与电池系统。5kW电池组包括内增湿部分,其重量比功率为100W/kg,体积比功率为300W/L。质子交换膜燃料电池自行车已研制成功,现已开发出200瓦电动自行车用燃料电池系统。百瓦级移动动力源和5kW移动通讯机站动力源也已开发成功。千瓦级电池系统作为动力源,已成功地进行了应用试验。由6台5kW电池组构成的30kW电池系统已成功地用作中国首台燃料电池轻型客车动力源。装车电池最大输出功率达46千瓦。目前该车最高时速达60.6km/h,为燃料电池电动汽车以及混合动力电动汽车的发展打下良好的基础。该电池堆整体性能相当于奔驰、福特与加拿大巴拉德公司联合开发的MK7质子交换膜燃料电池电动车的水平[3]。我国目前正在进行大功率质子交换膜燃料电池组的开发和燃料电池发动机系统集成的研究。

在熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)方面,我国已经研制出α和γ型偏铝酸锂粗、细粉料,制备出大面积(大于0.2m2)的电池隔膜,预测隔膜寿命超过3万小时。在进行材料部件研究的基础上,成功组装和运行了千瓦级电池组。

在固体氧化物燃料电池(SOFC)技术方面,已经制备出厚度为5-10μm的负载型致密YSZ电解质薄膜,研制出一种能用作中温SOFC连接体的Ni基不锈钢材料。负载型YSZ薄膜基中温SOFC单体电池的最大输出功率密度达到0.4W/cm2,负载型LSGM薄膜基中温SOFC单体电池的最大输出功率密度达到0.8W/cm2。这些技术创新为研制千瓦级、十千瓦级中温固体氧化物燃料电池发电技术的研发奠定了坚实基础。

2,国外燃料电池技术发展迅猛

燃料电池是新世纪最有前途的清洁能源,是替代传统能源的最佳选择。因此,燃料电池技术的研究开发受到许多国家的政府和跨国大公司的极大重视。美国将燃料电池技术列为涉及国家安全的技术之一,《时代》周刊将燃料电池电动汽车列为21世纪10大高技术之首;日本政府认为燃料电池技术是21世纪能源环境领域的核心;加拿大计划将燃料电池发展成国家的支柱产业。近十年来,国外政府和企业在燃料电池方面的投资额超过100亿美元。为开发燃料电池,戴姆勒-克莱斯勒公司一家近年来每年就投入10亿美元,丰田公司的年投资额超过50亿日元[4]。

欧、美发达国家和日本等国政府和企业界都将大型燃料电池的开发作为重点研究项目,并且已取得了许多重要成果,PEMFC技术已发展到实用阶段,使得燃料电池即将取代传统发电机及内燃机而广泛应用于发电及汽车上。2MW、4.5MW、11MW成套燃料电池发电设备已进入商业化生产,用于国防、航天、汽车、医院、工厂、居民区等方面;各等级的燃料电池发电厂相继在一些发达国家建成,其中,国际燃料电池产业巨头加拿大巴拉德公司筹资3.2亿美元,建成的燃料电池厂已于2001年2月正式投产。美国和欧洲将成批生产低成本的家用供电-供暖燃料电池作为最近的开发计划。目前,在北美、日本和欧洲,燃料电池发电正快速进入工业化规模应用的阶段。

目前,车用氢燃料电池已成为世界各大汽车公司技术开发的重中之重。迄今为止,世界6大汽车公司在开发氢燃料电池车上的开发费用已超过100亿美元,并以每年10亿美元的速度递增[5]。1997年至2001年,各大公司研制出的车用燃料电池就达41种。

3,我国开发燃料电池技术相对乏力

我国研究燃料电池有过起落。在20世纪60年代曾开展过多种燃料电池的实验室研究,70年入大量人力物力开展用于空间技术的燃料电池研究,其后研究工作长期停顿。最近几年,我国才开始重新重视燃料电池技术的研究开发,并取得很大进展。特别在PEMFC方面,达到或接近了世界水平。但是,在总体上,我国燃料电池的研究开发刚刚起步,仍处于科研阶段,与国外相比,我国的燃料电池研究水平还较低,我国对燃料电池的组织开发力度还远远不够。作为世界上最大的煤炭生产国和消费国,开发以煤作为一次能源的高温型MCFC和SOFC具有特别重要的意义。但是我国在MCFC、SOFC研究方面与国外的差距很大,要实现实用化、商业化应用还有很长的路要走。迄今为止,我国还没有燃料电池发电站的应用实例。这和我国这样一个大国的地位很不相称。尽管国家也将燃料电池技术列为"九五"攻关项目,国家和企业投入的资金却极为有限,年度经费仅为千万元量级人民币,与发达国家数亿美元的投入相比显得微不足道;承担研究任务的也只是中科院等少数科研院所,且研究力量分散,缺少企业的介入,难以取得突破性进展,尤其是难以将取得的研究成果进行实际应用试验,以形成产业化趋势。从表1所列国外燃料电池的研究和开况看,欧、美国家和日本等大多是以公司企业为主在从事燃料电池的研究开发和制造生产,而且规模很大,例如,仅加拿大的Ballard一家公司的资产就达10亿美元。

4,大力发展燃料电池技术势在必行

从世界燃料电池迅猛发展的势头看,本世纪头十年将是燃料电池发电技术商品化、产业化的重要阶段,其技术实用性、生产成本等都将取得重大突破。预计燃料电池系统将在洁净煤燃料电池电站、电动汽车、移动电源、不间断电源、潜艇及空间电源等方面有着广泛的应用前景,潜在市场十分巨大。可以预料,分散电源供电系统——燃料电池发电厂必将在21世纪内取代以“大机组、大电网、高电压”为主要特征的现代电力系统,成为电力行业的主力军。而燃料电池的普遍推广应用,必将在能源及相关领域引发一场深刻的革命,促进新兴产业的形成,带动国民经济高速发展。能源领域的这场革命是我国政府、企业、科研院所、高等院校不得不正视的课题,我们对此必须有充分认识并给予足够的重视。我们应该准确把握这场革命所带给我们的机遇,毫不迟疑地投入足够的人力、物力、财力,推动燃料电池发电技术的研究开发和应用工作,使之早日实用化产业化,为我国的国家能源安全和国民经济可持续发展服务。

国家计委在1997年提出的中国洁净煤技术到2010年的发展纲要中,已把燃料电池列为煤炭工业洁净煤的14项技术重点发展目标之一[6]。在“十五”科技发展规划中,燃料电池技术被列为重点实施的重大项目[7]。