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不过,美的日电集团总裁黄晓明在面对一些专业厨电企业纷纷借力资本市场发展扩张时,向媒体明确表示,“美的不缺钱,有实力与这些专业型企业展开较量。”而方太总裁茅忠群早在确立高端品牌经营目标后,便提出“不上市、不打价格战、不并购”的目标。
作为小家电领域最大的一块蛋糕,近年来我国厨卫电器市场一直呈现“稳中有增”的发展趋势,基本形成了以“方太、老板、帅康”为首的浙江派,以“万和、万家乐、华帝、美的”为首的广东派两大阵营,最终令企业间的市场竞争呈现多元化的发展趋势,不仅推动了整个市场的稳步增长,也为企业赢得了丰厚的利润和生存空间。
借力资本市场
目前,除了方太、美的外,国内主要的厨电企业已纷纷踏上资本市场的大船,寻求企业未来在市场竞争中可持续发展的动力和后盾。这也预示着,资本市场对于厨电市场未来几年发展空间和前景的看好。
据悉,此前,老板电器上市募集约9.6亿元资金,主要投向年新增15万台吸油烟机技改项目、年产100万台厨房电器生产建设项目、研发中心建设项目。此次,万和电气计划募集约8.45亿元的资金,分别用于节能环保燃气热水及供暖产品生产线扩建和营销网络建设,健康厨房电器产品扩产项目、新能源集成热水产品生产基地建设项目、核心零部件规模化自制建设项目、科技与研发中心扩建项目、信息管理系统升级建设项目等6个方面。
业内人士指出,广东企业强于灶具和热水器,而浙江企业则强于油烟机。从上述两家企业募集资金用途来看,除了继续巩固各自主营业务产品的竞争力外,均将未来发展目标向整体厨房电器转型。包括消毒柜、电磁炉、电水壶、电饭煲等产品的扩张上。
不过,相对于浙江的厨电企业,广东厨电企业的扩张步伐较大一些。此前,沿着热水器的产业路径,从电和燃气产品快速向空气能、太阳能等新能源扩张,又沿着灶具领域从燃气向沼气等产品扩张。同时,浙江企业多定位于高端市场,以利润丰厚为利器,而广东企业则以规模制胜,追求市场销售网络的全局化。
对此,中国家电营销委员会副理事长洪仕斌认为,这些厨电企业在国内市场的品牌知名度已经很高,上市的目的还是希望借助资本市场获得更大的资金支持,从而在一些主营业务和关联产业上获得更大的发展。特别是浙江企业,其高端品牌需要大额的广告费来支撑。
助威产业升级
上市,还是不上市,对于众多厨电企业而言,却是“好坏自知”。近年来,随着一批大家电企业纷纷借助资本市场,为企业的产能扩张、技术创新项目、市场营销布局提供了大量的资金支持,从而推动了大家电企业的多元化扩张。
今年以来,格力电器、深康佳A、四川长虹、美菱股份、志高控股、TCL等上市公司,均通过定向增发或非公开发行等手段,为企业挺进上游关键零部件、建立全国性的生产基地,或向工业商业地产领域的发展,提供了大量的资金。
目前,刚刚登陆资本市场的老板电器,和即将登陆资本市场的万和电气,其募集资金则是用于新增产能和基地以及向新产品领域的扩张。未来,则不排除上述企业会向厨电的上游或其它领域进行扩张,而资本市场肯定会成为这其中最关键的一环。
虽然对于不少厨电企业而言,并不缺钱,相反还有足够的资金来推动企业在上游一些核心技术的研发以及下游的市场营销网络和品牌宣传的投入。近年来,受国内厨房一体化设计的趋势推动,油烟机经历了深罩式向侧吸式的发展,而灶具则从桌式向嵌入式发展,这些新兴市场需求的增长,推动了企业必须要加快产业升级和转型。
市场利润颇丰
目前,厨卫家电主要包括热水器、燃气灶、油烟机、消毒柜等产品。据统计公司中怡康对全国主要城市市场的监测数据显示:截至今年10月,国内热水器(含电与燃气)的零售额已突破77.8亿元,而燃气灶的零售额为26.1亿元、烟机的零售额则为42.2亿元。同时,烟机、灶具市场的品牌集中度较高,前十强企业分别占据了70%、65%左右的市场份额。
上述业内人士还指出,由于厨电行业的品牌集中度高,一二线品牌之间的差距较为明显,特别是不同的企业发展目标和经营策略差异化相当明显,所以整个市场的价格并不激烈,企业的重点都放到了产品创新和市场建设上,整体的盈利水平较高。
【关键词】电子装备;外场试验作业;安全管理模型
一般试验工作场所主要分为临时试验场所以及固定试验场所两种。其中固定试验场是指企业为了进行科研生产所建设准备的试验场,这种试验场有测试电子装备电性能所需的所有设施,而且建筑的建设也是为了满足试验的需求;临时试验场是在企业租借其他企业的场所或者是在野外临时搭建的试验场所。在进行电子装备外场试验作业时,往往会由于实验人员缺乏安全意识、试验环境条件不佳等问题而导致安全生产事故发生,导致试验作业延误或者是延误、财产损失。所以,通过分析探究外场试验作业事故发生的主要原因,探究试验作业过程以及安全管理之中的安全核心要素,与各种相关的安全管理经验相结合,共同探讨分析安全管理模型的构成建设,有计划的进行安全管理模型构造与建设,可以有效提高外场试验作业(电子装备)的安全生产力度。
1 安全生产事故出现原因
电子装备在开展外场试验作业时,事故危险的出现往往和有害因素有关,而有害因素又存在于很多方面。站在事故预防视角来看,事故的主要种类有:物体打击、触电、机械伤害、火灾、高处坠落、车辆伤害、坍塌、中毒和窒息、起重伤害、容器爆炸或者是灼烫等等。在开展试验作业时,相关实验人员需运用各种应急、技术以及管理资源,以有效评价、辨识以及控制重点事故类型。根据有害因素以及危险因素的特征类别分布,影响因素主要有相关制度不健全、化学品危害、员工或者是机械的健康状况异常、电危害、员工的紧张情绪、采光不佳、作业水平交叉、辐射危害、员工存有冒险心理、间距不足、三违作业、防护缺陷安全管理存有缺陷、环境恶劣等等。如果上述因素的控制方法实效,不仅会导致机械设备受损,甚至会严重威胁到试验人员的生命。在真正开展外场试验作业时,又会出现一些较为特殊的风险,主要有:员工疲劳作业、员工安全素养水平不一、试验项目交叉、不能提前预知或者是分散风险聚集情况、员工作业心理不适应、试验工种交叉、员工疲劳作业、试验企业交叉、制度或者是规程执行没有有效监督、多工种同岗、环境变化大等等,提高了验现场的试验安全管理。所以,要就分析电子装备外场试验作业安全管理模型,将安全管理工作、安全管理的理论以及现场管理经验有机的结合起来,才可以开展外场试验作业(电子装备)安全管理工作。
2 外场试验安全生产管理的关键要素
安全生产管理可以解决生产过程中所出现的各种安全问题。安全生产管理能够充分的利用各种科学管理手段,控制或者是消除各种有害或危险因素,避免事故出现,有效的提高了外场试验工作人员的生命生命健康安全,保护了周围环境,降低了设备设施遭到损坏的几率。外场试验(电子装备)安全生产管理的关键要素主要有人员、环境以及设备等等。
3 外场试验(电子装备)安全生产管理模型的构建
3.1 管理控制
(1)应急管理。在开展外场试验作业之前,企业需要建立应急救援部门。该部门需要在事故发生时,根据外场试验实际的作业环境、有害因素等内容,制定针对性强的应急救援预案,并不定的进行演练。
(2)安全保障。试验企业需通过试验危险危害程度大小、事故后果影响以及项目大小制定各种确保试验顺利进行的投入的制度,一般该制度主要包括以下几个方面:费用台账、全经费预算以及使用规定等等,同时场试验作业所需的安全费用需要做到专款专用。
3.2 企业的各级人员需重视安全生产管理
(1)企业外场试验主要负责人需重视安全生产管理
企业外场试验主要负责人需指定专门的安全经费预算;需要明确所有的安全生产工作具体的要求;如发生安全生产事故,需将安全生产事故如实的、及时的报到上级,同时组织员工进行处理或者是抢救工作;需要开展全方位的安全生产检查,指定专门员工进行安全生产监督,协调解决各种关系到安全生产的问题,及时处理或者是消除各种安全隐患;需要根据公司实际指定各种安全生产事故应急预案,同时组织相关员工开展预案演练以及培训工作,亲身参与监督以及指导企业指定相关的专项预案。
(2)安全员需重视安全生产管理
安全员需协助技术主管、项目主要负责人以及有关负责人做好安全生产管理工作;安全员需组织召开各种关系到安全的会议,同时建立安全档案,办理全方位的安全管理事宜,整理记录各种关系到安全事项的安全资料;安全员需协助相关人员指定各种安全事故应急预案、安全方案、规章制度以及安全生产操作规程,组织员工开展各种关系到安全教的教育培训工作。
3.3 环境安全管理
(1)自然灾害防控
如果外场试验需要在野外进行,需提前制定好各种自然危害的预案。在开展试验作业之前,需通过试验开展的地理位置以及具体时间,提前落实各种应急物资,以防止在发生灾害时手忙脚乱,有效的保护参试人员的健康安全。
(2)场地评估。一般外场试验需首选交通便利以及气象、地形、地质、水文等都相对来说较为安全的地带,同时避开所有的压输变线路,远离人群密集区域,避开油库以及高层建筑物。
4 总结
针对电子装备开展外场试验作业,首先企业需积极进行准备各种试验安全管理,提前预防安全事故出现,减少安全生产事故出现的几率,确保所有的参试人员生命、财产安全,确保外场试验安全、顺利进行。与此之外,相关人员还要充分考虑试验风险特点,细致、认真做好电子装备外场试验作业的风险控制以及事故预防工作,以防患于未然。
参考文献:
[1]于潞,唐金元,王思臣.虚拟仪器技术及其在电子装备故障诊断系统中的应用[J].科技信息,2008(35).
关键词:人力资源;政府行为;饭店业
中图分类号:F271文献标志码:A文章编号:1673-291X(2010)30-0123-02
中国饭店业正面临着全球经济一体化、经济形态多元化、管理方式先进化的社会大环境。一方面为饭店业发展创造了良好的机遇、提供了更大的发展平台;另一方面激烈的竞争也使中国的饭店业发展中的“人才”因素愈加重要。
目前关于人力资源管理的研究大都集中在企业这一层面,从政府的角度探讨其职能定位及其行为对行业人力资源市场的影响较为少有。而在社会实践中,饭店业因其自身的行业特点,在劳动力市场上出现的员工流动率居高不下、非法用工、供求信息滞后等问题无不与政府的规制、立法、制度安排息息相关。
一、饭店业人力资源市场中政府行为定位
饭店业人力资源市场参与者众多,政府、饭店企业、行业协会、中介结构、教育院校等之间有着多重交叉的组合关系。政府部门通过对市场的宏观调控将供给饭店专业人才的各部门、参与饭店专业人才交易的各组织、使用饭店专业人才的各企业联结起来,以使市场的各参与者在互相关联和彼此协调中不断发展。
从饭店业人力资源市场运行的角度来看,市场的运行离不开供需两方面,对饭店业人力资源市场供需矛盾进行调节的主要方式是市场调节。在完善的市场体制下,饭店企业在正常的运行规则中从事相对自由的用工选择与人力资源竞争,市场自发地调节饭店企业的人力资源发展战略及人才管理观念。但是人力资源市场自身的局限性决定了市场调节存在滞后与空白,不完善的竞争行为导致了市场竞争秩序的混乱和人力资源配置效率的不断下降。因此,政府对市场必须实施必要地干预,明确自身职能与角色,积极搭建需求平台、供给平台及交易平台。在供给平台中,优化学院饭店专业人才供给、为饭店企业在职培训提供便利条件;在需求平台中,倡导现代人才管理观念、帮助饭店企业实施人力资源发展战略;在交易平台中,建立行业市场法律、社会保障体系、对饭店人力资源市场各参与者行为监督、管理、引导,在创造饭店业人力资源市场良好环境的同时保持市场活力。
二、饭店业人力资源市场中政府有为的必要性
中国饭店业人力资源市场中政府必须有所作为。市场机制不完善导致市场失灵的现象、饭店业发展的内在驱动诉求为政府对饭店业人力资源市场宏观调控提供了有所作为的空间。
(一)市场失灵要求政府有为
饭店业人力资源市场上的参与者由于条件的限制往往无法全面掌握市场中人力资源的信息,搜寻信息成本过高。而政府恰恰可以弥补这一缺陷,通过搭建信息平台等措施降低市场信息不对称所造成的成本。
目前饭店企业主要通过聘用大量的临时工、减少管理人员、招徕实习生降低饭店企业的人力成本。低素质的员工必定只能提供低质量的服务;低质量的服务引起客人不满从而致使饭店客源减少,饭店为节省成本维持运转只好继续雇佣更廉价的劳动力,由此陷入了饭店业人力资源的恶性循环。这种恶性循环造成了整个饭店业就业环境吸引力的外部不经济。而政府在纠正外部不经济时,往往可以通过经济或行政手段对饭店企业加以引导从而实现人力资源市场配置的帕累托效率。
作为一个公共产品,饭店业人力资源市场环境的构建需要付出相应的成本。如饭店职业教育投资、信息平台的搭建、社会舆论的良好导向等。无论饭店企业是否付出成本,都可以从饭店业人力资源市场环境的构建中获取利益,因而每个市场参与者都希望他人承担生产公共服务产品的义务,在这一情况下市场的资源配置机制就会失灵。因此,市场需要政府干预,承担提供公共产品的责任。
(二)需要政府扶持的内在驱动诉求
从促进饭店业健康发展的内在驱动诉求来看,中国饭店业人力资源市场目前仍处于初级阶段需要政府的扶持。
首先,饭店业作为一个快速发展的劳动密集型行业,具有强大的劳动力吸纳能力。饭店一线岗位的多数劳动属于简单的重复劳动,只需要短期的学习或集中的培训便可以上手。饭店业在吸纳农村转移劳动力、城市待业青年、下岗职工方面具有显著优势。政府的扶持一方面可以保障公共就业工程的顺利实施,另一方面通过对行业人力资本的投资可以极大促进当地旅游业的发展。
其次,饭店企业通过生产和销售使顾客满意的饭店产品获得利润最大化。而满意产品的提供离不开高素质的员工服务。大部分的饭店企业目前已经认识到培训的重要性,但由于缺乏称职的专业培训人员及与国际接轨的培训理念。饭店企业培训往往浮于形式,未形成培训体系。
三、饭店业人力资源市场良性运转的政府行为
基于以上的分析,人力资源市场的良性运转对于中国饭店业的可持续发展意义重大。而目前中国饭店业人力资源市场的发展处于初级阶段,发展还很不成熟,这就需要政府从引导、支持、监管层面对其进行干预和介入。
(一)引导层面:健全开放型的人力资源引导体制
引导体制是政府宏观调控饭店人力资源市场发展的基础,是形成良好饭店业市场就业环境的前提。政府主要从观念和政策两方面对饭店业人力资源市场发展中的问题加以引导。
在观念引导方面,首先在社会舆论上,由于传统意识的影响,在国人的头脑里,服务工作低人一等的观念,可谓由来已久,根深蒂固。这直接导致饭店服务品牌价值的贬值和服务人才的短缺 [1]。政府要引导社会舆论淡化或消除这一误区与偏见,积极宣传饭店行业,为饭店业创造有利的引人、选人、育人、用人、留人环境。其次在教育投资上,政府应通过对投资者投资观念进行引导,通过各种方法让投资者了解从事饭店职业教育的收益和好处,使其愿意将资金投入到教育与人力资源开发经营中来,促进教育投资主体多元化。鼓励饭店企业与专业教育院校联合办学[2]。
在政策引导方面,政府须通过发挥政策的杠杆作用调动社会各界投资教育的积极性来增加教育投资。如对饭店企业员工培训费用给予减免税;在政府办学的同时,运用政策优惠鼓励社会各方面力量和公民个人办学、集资办学、合作办学、引进外资办学,形成投资多渠道、投资主体社会化的多元化办学模式。
(二)支持层面:建设服务型的人力资源支持体系
支持体系主要是指政府强化在饭店人力资源市场中公共产品的提供,是饭店业人力资源市场可持续发展的要求。饭店业庞杂的人力资源市场体系要想顺畅运行,政府必须给予有力的支持。
首先,需编制饭店业人力资源规划,优化人力资源配置。政府应根据旅游业发展规划和“十二五”发展规划,抓紧制定饭店业人才发展“十二五”专项规划。根据对饭店业人力资源现状的调查,预测饭店业人力资源市场的需求、确定市场中人力资源的供给规划、制定相应的行业从业人员培训计划与人力资源管理的政策调整计划。重点支持一批饭店行业龙头企业,在新型的用人模式与薪酬管理体系构建方面形成优势,推广经验形成行业人才聚集力、打造饭店业的人才高地。
其次,推进饭店职业教育体系升级,加大教育投资力度。目前,全国基本形成了高等教育、职业技术教育和成人教育以及在职培训立体网状饭店人才教育培养体系,但教育体系的优化升级还有待政府进一步推进。对饭店业的教育投资及教育费用的支出需要进一步扩大。
第三,建立和完善饭店业人力资源信息平台。政府直接投资,运用互联网信息技术,建立覆盖互联互通的饭店业人力资源信息平台[3]。各饭店企业定期进入该信息平台申报本单位的用工和人才信息。通过信息平台饭店企业可及时了解饭店业人力资源市场薪酬、供需、诚信状况等信息。
(三)监管层面:完善社会型的人力资源监管机制
监管机制主要是指政府对饭店业人力资源市场各参与者之间的行为进行控制,通过法律、法规、制度等对阻碍饭店业人力资源市场良性发展的因素、破坏饭店业人力资源市场有序运转的行为予以纠正和改善。监管行为是饭店业人力资源市场稳步发展的保障。
从整个社会和行业的角度来看,在市场经济体制下,市场对人力资源的配置起基础性和主导性作用,政府起辅和补充性作用。要想更好地将人力资源市场建设和完善纳入法制化轨道,政府还必须要加快人力资源市场的组织规范和立法工作,进一步健全人力资源市场规范体系。
饭店业人力资源市场主体利益诉求各不相同,为谋求自身效益最大化,各主体在交易活动的过程中常会出现行为失范的状况。促进饭店业人力资源市场快速健康发展,政府必须对饭店业人力资源市场进入秩序、交易秩序、培训体系全方位监管。
政府通过对饭店业人力资源市场监管的最终要达到饭店业人力资源市场完全有序运转的目标。实现这一目标的有效措施就是建立人力资源市场评价体系。政府改革饭店人才的评价方式,建立政府指导下的专业饭店人才社会评价体系。采用专家答辩、专业技术职务任职资格考试等多种方式深化改革,通过政策引导饭店企业对不同职称人员给与不同待遇,激发其评职称的热情,促进其饭店职业技术的提升。
总之,目前中国饭店业人力资源市场正处于初级阶段,其发展离不开政府的积极配合。政府在对市场宏观调控过程中出现的行为缺失有其客观性。通过对饭店业人力资源市场现状了解、行业层面的问题剖析,构建而成的“饭店业人力资源市场政府行为优化模式”,对政府行为适当,有效促进饭店业健康、有序发展有较大现实意义。模式内三种政府行为是随着饭店业人力资源市场逐步发展而产生的,彼此间互为影响、缺一不可。政府引导行为为饭店业人力资源市场创造出市场大环境,为支持行为、监管行为奠定基础;政府支持行为为饭店业人力资源市场提供其发展所必须的公共产品,为引导行为、监管行为补充物质条件。而引导的效果、支持的效果又需要政府的监管行为进行控制,纠正市场中的不足、予以及时的调整。三种行为共同构成饭店业人力资源市场的政府优化模式,从三个层次共同保障着饭店业人力资源市场可持续发展。
参考文献:
[1]邹益民.中国饭店人才开发战略的系统思考[J].北京第二外国语学院学报,2007,(9).
关键词:电力电子技术;新材料;新能源;应用
Power electronics technologies in the new energy and
new materials industry application
DENG Yong-hua
(Sichuan Yingjie electric Limited by Share Ltd, Sichuan Chengdu 618000)
Abstract: The application of power electronics to power generation, transmission, distribution, electric and other aspects, especially in the new materials, new energy industry has huge market capacity, and is in the fast growth stage.
Keywords: power electronic technology;new materials; new energy;application
电力电子技术是利用电力电子器件对电能进行变换及控制的一种现代技术,基本功能包括:整流(交流变成直流)、逆变(直流变成交流)、斩波(直流变成直流)、变频(改变供电频率)、开关和智能控制等。它使电网的工频电能最终转换成不同性质、不同用途的电能,以适应千变万化的用电装置的不同需要。
电力电子技术自上个世纪中期诞生以来得到了迅速的发展,在国民经济中已经具有十分重要的地位,目前约75%以上的电能须经电力电子处理以后才能投入使用,面临的环境和能源问题也需要高效的发电、电力变换和控制技术来解决,因此电力电子技术作为一项基础技术越来越重要。电力电子技术行业主要涉及三个领域:电力电子元器件、电力电子装置、电力电子技术的应用。
电力电子元器件的发展先后经历了从二极管到MOSFET和IGBT的一系列发展历程,现阶段大功率元器件还主要依赖进口。
电力电子装置种类繁多、行业应用范围极广。电力电子装置主要包括三大类产品:变频器、电能质量类产品以及电子电源产品。
电力电子技术的应用涉及发电、输电、配电、用电等各个环节,特别在新材料、新能源行业市场容量巨大,且都处于快速成长的初期。
四川英杰电气股份有限公司一直致力于电子电源类产品研发、生产、销售与服务,主要涉及电力电子装置及应用领域,是英杰人长期关注和发展的方向。
1 电力电子器件的发展
一代器件造就一代电力电子装置与应用,新的装置与应用又促进着电力电子器件的发展,让我们来简要回顾一下常用的几类电力电子器件:
(1)功率二极管
大功率的工业用电由工频(50 Hz)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、牵引和直流传动等领域。功率二极管是上世纪六十年代开始发展起来的;今天,在现代电力电子装置中仍然扮演着重要的角色,除了大功率工频整流的基本功能之外,功率二极管还日益肩负着高频整流、续流、隔离、箝位、吸收等越来越多的功能。
(2)晶闸管
在大功率和特大功率的工业应用中,晶闸管以其耐压高、电流大、通态压降小、通态功耗低等优势被广泛应用,是这一领域的主力器件,英杰电气在高压大功率晶闸管的应用方面有十几年的应用案例与经验积累。
(3)绝缘栅双极晶体管(IGBT)与功率场效应管(MOSFET)
上世纪八十年代,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MOSFET的问世,导致了中小功率电源向高频化发展,而后绝缘栅双极晶体管(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。
英杰电气紧随时代潮流,一直致力于IGBT和MOSFET的工业应用,依靠该类器件开发出一大批绿色高效的电力电子装置。
2 电力电子技术的应用效果
(1)节能效果明显
电力电子技术天生具有节能的效果,现阶段我国的能源总产量中,煤炭占67%、石油占22.7%、其余大多来自水电等发电方式。将电力电子技术应用在新能源系统中,发展风能、光伏等清洁能源,节能效果非常明显,能有效改变我国以煤炭为主的能源结构。
(2)绿色可靠
采用全新电力电子装置,如有源电力滤波器(APF)或PWM整流器,可以实现接近1的功率因数和接近0的谐波含量,实现对电网的零污染。
若采用电力电子器件开发无触点开关等,不但可大大降低用电设备的起停冲击能耗,还可延长设备的使用寿命,充分体现了电力电子装置的可靠性。
(3)精确控制与自动化
早期的控制电路使用分立元器件,属于模拟控制电路,系统的参数由各分立元件的参数决定,存在元器件数量多、控制精度低、动态响应慢、系统的调试复杂、灵活性差、参数整定不方便、温度漂移严重、容易老化、参数的稳定性差等缺点,导致电源系统在环境条件稳定的实验室工作尚可,难以在复杂工况条件下可靠运行。
新型电力电子系统采用数字控制技术,以实现快速、高精度、灵活、多功能、智能化的控制和人机界面和通讯等功能,四川英杰电气股份有限公司一直致力于全数字化产品的研发与应用。
数字化具有以下特点:
【关键词】电力电子集成技术;集成技术的分类;分析现状;探讨发展趋势
电力电子技术在研发,以及装置的生产和维护上需要大量的人力资源和物力资源的投入,导致电力电子装置的使用范围受到严重的限制,最终阻碍了电能在使用技术方面的发展和进步。同时根据国际电力电子学界的分析研究发现,电力电子技术的发展主要受到电力电子集成技术的制约。因此解决电力电子集成技术对于扩展电力电子技术使用范围有着至关重要的意义。概括电力电子集成技术的不同层次和形式,探讨集成技术的发展现状,研究分析电力电子集成技术的发展趋势。实现电力电子装置在设计和生产上的成本最小化,可靠性最大化的目的,达到电力电子模板将功率器件、电路元件以及控制器、动作开关等部件有机的集成起来,形成标准化的生产模板。促进电能的高效、科学、合理的开发和利用,为国民经济的稳定发展提供保障条件。
一、电力电子集成技术的概念
(一)概念。电力电子集成概念的出现已经有几十年的时间,世界上第一台计算机ENIAC在1946年诞生于美国的宾夕法尼亚大学,随着这类计算机的发展,晶体管计算机问世并不断发展起来,出现了集成电路。集成电路的发展和进步促进了人类科技的迅猛发展。同时出现了早期的单片集成,并且进一步证实了在同一块硅片上将主电路、驱动、保护电路以及控制电路等元件集成的片内系统(System On Chip—SOC)理念。但是单片集成存在高压隔离、传热、以及小电流电路元件制造工艺上的差距明显等问题。造成单片集成只能在小功率的范围内应用。随着电力电子集成化的明确,现在市场上广泛使用的电力电子功率模板在革新单片集成技术的基础上,对集成化的理念更为完善和创新。
(二)电力电子集成技术的研究机构。以美国电力电子研究中心(Center forPower Electronic System-CPES)为核心机构,德国赛米控公司,瑞士ABB公司以及西班牙国家微电子研究中心等权威性的电力电子集成技术的研究机构。
二、电力电子集成技术的分类
电力电子集成技术可分为三种不同的形式和层次。第一种是单片集成,是片内系统(System On Chip—SOC)理念的具体表现,在同一块硅片上设计将主电路、驱动、保护电路以及控制电路等元件集成起来。具有降低成本、减少体重的优势,但是其存在的高压隔热以及传热等问题突出。第二种是混合集成,利用封装技术,在同一个模块中将包括功率器件、驱动以及保护电路、控制电路的数块硅片封装,形成功能相较完整、独立的元件,更好的解决了不同工艺要求的高压隔热等问题。第三种是系统集成,这种集成方式在工程技术行业的应用最为普遍。
三、电力电子集成技术的重要意义
电力电子集成技术的改进关系着整个电力电子行业的发展。有利于实现复杂的电力电子应用系统研发,设计成本以及设计的人力物力成本的降低,促进电力电子行业的技术革命创新,影响着电力、能源以及工业生产过程的自动化。同时电力电子集成技术的发展和进步有利于改善电力电子领域的劳动以及技术密集的产业问题。
四、电力电子集成技术的现状
在电力电子集成模块的结构设计原理中,分析模块的可靠性能以及制造成品的成功概率等方面发现,制造成品的成功率随着模块中的集成元件的数量的增加而降低。电力电子装置的复杂性能随之增加。同时控制电路影响着装置的灵活性能,因此不同用途的集成模块不能随意更换控制电路。
集成模板内部的铝丝键合工艺存在很多问题,工艺的寄生电感大,造成元件的过高开关过电压问题,进而形成开关应力。铝丝过细,导致其传热性能不强。同时并联多根铝丝,造成电流分布不均匀,出现局部电流过于集中的问题。
单片集成的应用范围并不广泛,仅在小功率的范围内才有所应用,目前,混合集成重要是以中等级别的功率应用为主。系统集成在构成上是以分立的元件为主,在设计、制造上,过程复杂,成本高,集成的优点并不能很好的体现出来。
五、电力电子集成技术的发展趋势
随着新型半导体材料的发展以及加工工艺的改善,单片集成必然朝着较大功率的范围推广、普及应用。混合集成在集成程度以及技术难度上有一定的发展优势,因此,在未来的电力电子集成技术上,仍旧有一定的市场前景。改善电力电子集成模块的电路技术和磁技术,使得电路的性能得到提高,损耗得到降低。未来的电力电子集成技术一定会朝着将功率元件、电路元件、控制器以及动作开关等有效集成,形成系列完整、智能的电力电子标准模块的方向发展,实现元件内部的高度集成,降低生产成本,同时也能适应自动化的生产需求。
六、结语
电能的利用方式随着电力电子技术的产生和发展而发生了重大的创新。同时电力电子技术的发展也改变了人们对电能的使用观念。但是在实际的电力电子技术发展过程中,存在着电力电子装置在应用范围上受到限制等严重问题。探讨集成技术的发展现状,研究分析电力电子集成技术的发展趋势,结合实际的技术水平情况,采取科学合理的集成形式,促进集成技术的实用化和产业化。
参考文献
[1] 李永东,李敏.电力电子系统分析研究[J].电工技术杂志,2010(8).
近日,思源电气2013年一季度财报,显示一季度营业总收入5.23亿元,比上年同期上升41.62%;归属于母公司所有者的净利润为2488.13万元,比上年同期上升480.36%。公司同时公布2013上半年业绩预测:归属于上市公司股东的净利润变动幅度为40%-70%。为什么思源电气能在竞争激烈的电气设备行业取得如此业绩呢?
探究企业
主营产品持续位列行业首位
事实上,早在2004年上市前,思源就做好了占领主流市场的准备。当时国内市场已经掀起了电力投资热潮,但采用的技术标准不甚明确,究竟哪种产品适合未来潮流存在着诸多分歧。
思源看好了其时并不被广泛看好的消弧线圈。这是一种供电保护装置,可以有效减少电网断路故障。限于技术标准原因,在2003、2004年前后,国内市场几乎不使用。但是思源电气看到,国内电力设备投资增长很快,对电力运行的安全等级也必然会提高,这意味着消弧线圈的需求也有望大幅增加,于是将这个产品选作IPO的融资项目。
如今,思源已是国内最主要的消弧线圈生产商之一,技术达到国际先进水平,市场占有率达40%以上,产品一直保持在主营业务利润总额的50%左右,订单保持30%的增幅;互感器订单高速增长。主要客户为中国国家电网公司和中国南方电网公司及其下属公司。2012年公司下属第一分公司主营的铁心电抗、消弧线圈等产品持续位列行业第一,变压器油色谱设备在国家电网中标份额排名第一。2012年第一分公司实现订单8.52亿元,与2011年同期相比增长了37.12%,创历史最高。
股东进出方面,据公司2013年一季报披露显示,前十大流通股股东中有1家社保、5家基金合计持有4168.28万股;其中富国系2只基金合计增持376.3万股,新进光大保德信基金持有716.88万股,新进银华富裕基金持有400.63万股,中邮核心基金减持347.9万股。截至2013年3月31日的股东人数较2012年末减少2.1%,筹码集中度略有提高。
“跨界”产品发力
电力设备行业中能较好实现一次设备、二次设备、电力电子三大领域跨界的企业较少,思源电气和许继电气是比较典型的两家。之所以难,是因为这种产品线的“跨界”,涉及到技术路线、竞争力要素等本质差异,比一次设备产品线里逐个丰富扩充更为复杂难度更大。
思源早期产品线扩充主要是在一次设备的范畴里开展,包括消弧线圈、隔离开关、断路器、电容器、电抗器、互感器等。其上游原材料大量运用钢材、铝材、铜材、电瓷、电工绝缘材料等,通常原材料占营业成本的比例很大,所以原材料成本的控制能力、供应质量以及供货时间的稳定性,以及车间技术工艺的改进和产能利用率的合理控制,都是能保障公司产品具备成本和质量优势的关键。
公司目前在一次设备最后发力的产品是GIS组合电器,相较于前面提到的产品,其市场容量(达百亿)和需求景气度更好,而在技术层面上较传统设备要求更高,所以其研发周期相对长且行业准入门槛更高,但一旦突破后能使公司销售规模明显上一个台阶,且对做总包工程也有重要意义。
从一次设备企业领域去做二次设备和电力电子实际上并非易事,例如,二次设备的主要原材料有芯片、继电器、印制板、液晶、电源等,关键在于软件技术优势,而非上游供应链管理和硬件制造流程优化这些在一次设备领域的成功要素,由于其产品关乎电网安全稳定运行,其准入门槛够高且市场竞争为相对封闭体系。
而无论GIS组合电器,还是变电站继保监控产品,虽然对思源电气来说是新产品,但在其进入之前实际上市场体系内均有几家稳定的供货商。
大功率电力电子领域,从技术层面讲,主要是通过使用以IGBT为代表的电子元器件去实现对电能的变化和控制,其电能使用优化结果和控制精度都是可量化的;从销售角度讲,其下游客户群所处行业更分散(横跨电网、发电、工业客户、市政等),销售模式也与一、二次设备所处的主市场集中招投标模式有所区别。所以综合来讲,持续的技术领先性、针对下游开发针对性产品、建立特定行业的销售渠道和人脉资源是电力电子领域比较核心的竞争要素。
未来市场占有量将扩大
思源电气主要面向以下三类客户:第一类是电网公司,含国家电网和南方电网及他们的下属电力局;第二类是国内网外市场(或称系统外市场),主要包括发电企业、工业客户、市政单位等;第三类是海外市场。以上三者的电力设备需求量、销售模式等特点都是存在差异的。
电网公司作为电力设备的最大需求方,也是思源电气的主战场所在,其产品虽然存在更新换代,但技术更新速度比不上电力电子那么快。一般整体投资规模在年初确定,受经济波动的影响相对少,需求有其稳定性和延续性。思源电气在电网市场已经有深厚积累,熟谙电网集中招标的商业规则,多数产品也拿到封顶份额。未来这方面的市场只会增加不会减少。
国内网外市场主要分布领域有:发电厂、耗电量大的重工业客户、市政类项目等等,这也是公司做电力电子产品(如SVG、APF)的主要下游客户群。通常来讲,这些领域的产品价格能卖到比电网高,但由于客户群体的分散性以及单一客户需求的不可持续性,所以也意味着相对高的销售费用。企业类客户对固定资产的投资意愿实际上与自身经营现状也息息相关,这意味着电力设备企业在做这块市场时需要警惕下游行业景气度,关注回款质量。
总结来看,思源电气目前在国内网外市场的开拓已初具规模,但由于客户类型、销售渠道的差异,经验和市场感觉尚在积累培养过程中,尚未达到如电网领域得心应手的运作状态,下一步也是公司发展的重要途径。
随着国内高耗能工业化进程的放缓和用电量增速的回落,国内尤其是一次设备的市场需求会进入平稳发展的阶段,海外市场也成为公司在“十二五”后期以及“十三五”等阶段突破自我天花板、打开新的成长空间的唯一选择。
思源在2009年将原先的海外事业部升级为输配电工程有限公司,也陆续从通信行业龙头公司如华为、中兴招募很多熟悉海外市场运作的人才,目前海外业务规模在1亿左右。从近期动作来看,公司已在2013年3月底首获对外承包工程经营资质,且成功中标“伊斯兰堡新国际机场145kV GIS变电站工程总承包”项目,这是公司做海外交钥匙工程的标志性突破。未来海外市场将是重要的增长点。
券商评价
安信证券:
2013年一季度订单同比增长22%,全年新增订单有望超48 亿元:公司去年一季度新增订单9.34 亿元,超过全年订单的1/4,基数较高,主要是由于2011年国家电网第六批集中招标规模过大的影响所致。今年一季度公司没有受到国家电网公司集中招标批次间规模波动的影响,新增订单仍然同比增长22%,体现了公司在守住国家电网的市场份额之后,其他市场的开拓能力。考虑到今年新能源和轨道交通建设的景气度,以及GIS 高电压等级产品持续增厚订单,我们判断全年的新增订单将超过48 亿元。
一季报的增长质量较高,不排除半年报继续超预期的可能:从一季报的情况看,公司的成长质量相当优秀,利润的大幅增长来自于毛利率同比提升3.4%。期间费用占比下降1.76%。同时公司的应收账款规模控制较好,现金流情况正常,体现了高管理水平下的良性发展。我们预计半年报的期间费用占比会进一步下降,由于产品结构的调整,公司的毛利率仍然有进一步提升的空间,存在超预期的可能。
投资建议:我们预计公司2013-2015 年EPS 分别为0.9 元、1.3 元和1.7 元,维持“买入-A”的投资评级,6 个月内目标价22.5 元,对应2013 年25 倍的市盈率。
风险提示:国家电网公司改变投资计划的风险。
海通证券:
公司回款情况良好。报告期末,公司应收账款同比增长43.82%,与营业收入增速吻合,公司回款情况良好。
未来预判:2013年公司252KVGIS有望进入国网、南网招标体系,252KVGIS产品放量是公司2013年的主要看点;零部件配套产能建设完成后,预计未来综合毛利率仍将有所提升。
主要不确定因素:市场竞争加剧,毛利率下降;订单低于预期的风险。
高管访谈
记者:据我们所知,在思源电气发展历程中,品牌建设一直是贵公司领导投入最多精力的工作之一,您希望通过“思源”品牌传递怎样的理念?
董增平(董事长):思源非常重视品牌的含金量。“思源”品牌所凝聚的内涵就是先进的技术、可靠的质量、一流的服务三者高度统一,我们带给客户的是强有力的使用信心。
记者:作为电气化公司,创新应该是企业的核心,思源电气是如何做到创新的呢?
董增平:我们公司的科技创新和产品更新总是处在一个高速发展过程中,什么时候公司出不了新产品,那么公司的活力也就消失了,我们每年都拿出6%的销售收入投入新产品的研发中。这是我们的一些产品能在国内乃至国际上该专业领域的细分市场中处于最高端的原因,也是思源电气成功的重要因素。
记者:思源电气未来的发展战略或重点是什么?有怎样的发展目标呢?
董增平:思源电气的发展是一个积小胜为大胜的过程,我们将不断加强技术创新、体制创新,达到厚积薄发。我们力争成为输变电产业中的“中国西门子”,在未来进军欧洲高端市场。
今日投资个股安全诊断星级:
事件
3月11日,公司2009年度报告,报告期内,公司实现收入9.22亿元,同比增长58.28%,归属于上市公司股东的净利润为1.85亿元,同比增长42.20%,每股收益为0.87元,符合预期。利润分配及资本公积金转增股本预案是每10股送5股。
评论:
在手订单充足
公司及控股子公司凭借变频业务、余热余压节能发电系统业务及无功补偿产品在电网领域销售的快速增长,签订订单15亿元,同比增长61.21%。转入2010年度执行合同11亿元。在手订单已经可以保证公司2010年的收入增长在20%以上,如果考虑当年再有新签订单的完成,我们认为公司能够保持2010年收入增长50%以上。
2010年新签订单的增长主要来自于控股子公司北京信力筑正公司的余热余压节能发电业务,签订订单5.3亿元。由于国家进一步提高对钢铁、石化等行业节能减排要求的政策的推动,为该公司产品提供了新的市场机遇,产品市场增长空间相当大。
本部订单略有增长,但产品结构的变化体现出公司新业务的拓展顺利。变频类产品受国家节能政策推动订单增长迅速,其中HVC同比增长132.96%,MABZ同比增长22.33%,VFS同比增长157.67%。另外公司开始进入电网无功补偿的另一新领域一串补业务(Fsc),未来新业务领域的拓展将保证公司成长性持续。订单结构分行业更加优化,电网领域的增长让我们看到未来业绩成长点。电网领域销售逐渐开始放量,
2009年公司SV C和FS C在电网签订的订单同比增长348.84%,并有望在今年继续保持快速增长,SVC在冶金、煤炭等传统行业订单预计2010年将恢复增长。
电网领域市场前景广阔
产品销售数量取决于市场的需求,受益于节能减排政策.公司产品收入也高速稳定提升。2009年收入增长主要来自于高压变频调速装置HVc和余热余压节能发电系统的贡献,虽然传统业务SV C增速放缓.但新业务的增长依然带来有利的增长支撑。我们认为,公司SVC增速放缓的原因一方面因为基数已经较高,另一方面跟金融危机带来的冶金行业订单减少有关,未来随着经济的好转,加上公司拓展SVC在电网领域的应用,该项业务依然会持续增长。
公司订制性高技术含量的产品特征是产品毛利率持续高位的保证。公司在成本控制方面不断加强,投资公司原材料占比较高的上游产品如热管、电抗器以降低生产成本等方式来稳定产品的利润水平。而且随着产品性能的提升,公司销售议价能力也会提升。短期产品结构带来的毛利率变化影响不大。
高压变频调速装置HVC毛利率下滑属于市场竞争的正常迹象。这个行业的竞争相当激烈,公司属于新进入者,拓展期毛利率下滑是必然。不过公司变频类产品立足高端,并实现了功率单元标准化,成本显著降低,市场竞争力大幅提升,毛利水平处于47%的行业高水平,我们看好公司HV C产品收入、订单继续保持快速增长。
静止无功发生器SVG毛利率上升明显,已经达到46%。我们认为规模化效应的产生以及结构变化是该产品毛利率上升的原因。我们了解行业竞争加剧,未来可能导致价格战明显,公司必须通过差异化竞争来保证毛利率水平。
现金流状况依然值得关注
受宏观经济不利影响,公司下游客户销售回款期延长。另外公司部分订单采用的节能还款方式,可能对现金流造成一定的压力。根据公司公告,90%的货款回款期在6-12个月、还有10%的质保金要一年后才能收回。而随着公司订单增多,采购原材料垫付的资金也会增多。因此我们发现公司2009年的现金流状况明显弱化。不过我们判断公司回款情况较好,主要原因在于客户质量较高,公司产品日渐得到市场认可。而且公司部分应收帐款投保中国出口信用保险公司,通过融信达业务可将应收帐款收回,保证了应收帐款的可回收性。
高端新产品进展顺利
公司一直依靠优越的研发实力,不断推出高端新品保证竞争优势。2009年,解决神华集团锦界电厂次同步谐振的4套SV C顺利投运・顺利投运的南网超高压局500kv梧州变电站35kv/210mvar光触发SVC项目t承接了国家能源局重大装备国产化项目10KV特大功率变频项目,顺利参与中石油西气东输管线24MVA变频器研制的项目,同时参与中海油LNG 56MVA特大功率变频器项目的研制;风电变流器研发目前已通过金风科技1.5MW风电变流器试验平台检测,即将进入挂网调试阶段,机车变频主传动系统进入样机试制阶段,国家科技支撑计划课题――“中高压、百MVA级链式及多电平变流器与静止补偿器研制”即将在南方电网实施。同时,公司围绕节能大功率电力电子制造行业不断开发新产品,光伏逆变器,故障限流器,特大电流固态开关、有源滤波装置、地铁储能系统等正在研发的产品将为公司带来新的增长潜力。
投资建议
智能电网的建设将给公司带来更多的行业机会。电力电子装置在智能电网中具备光明应用前景,荣信股份作为电力电子行业的龙头,在技术方面、市场方面的优势毋庸置疑,随着电网领域对电力电子产品的需求大幅提升,公司将会迎来更广阔的市场空间。我们已经看到公司的储备产品中一系列的智能电网相关设备的研制,较早的技术储备将能够更好的把握市场机遇。
关键词:教学改革;电气工程概论;互动式教学法;教学效果
作者简介:韩杨(1982-),男,四川成都人,电子科技大学机电学院,讲师。(四川 成都 611731)
基金项目:本文系电子科技大学中央高校基本科研项目(项目编号:2672011ZYGX2011J093)的研究成果。
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)10-0057-02
“电气工程概论”课程是电气工程及其自动化专业的专业基础课。课程围绕电气工程领域的几个主要分支——电机电器及其控制、电力系统及其自动化、高电压与绝缘技术、电力电子与电力传动、电工新技术等方面进行全面系统的介绍。通过该课程的学习,学生对电气学科的发展历史和应用现状有全景式的了解,对进一步深入电气工程学科类专业学习起到导航作用,并逐步培养对电气科学与工程的崇尚与追求的专业精神以及创新意识。[1,2]
实践表明,学生总是习惯于知识的“定量”化灌输模式,而对于这样一门以“定性”介绍为主、没有公式讲解和详细专业理论分析的课程,最初还有些不适应。如何激发学生对电气专业的兴趣,引导学生通过网络搜索和图书馆资料查询等手段,去主动了解和掌握一些专业知识背景,是课堂教学中需要着重思考和实践的课题。[3-5]笔者经过两三年的电气工程概论教学后,在重点讲述电力系统自动化、电力电子与电力传动等的基础上,把互动式教学方法成功应用到教学实践中。课堂教学表明,这对于提升学生学习兴趣和培养学生自主学习能力方面是非常有效的。
一、 采用互动式教学方法,探索改革教学模式
“电气工程概论”课程涵盖内容多,采用传统满堂灌式教学方法,效果不佳。笔者通过教学实践,摸索出一套有效的方法,教学安排按照如下顺序:教师理论讲解—多媒体PPT展示—视频演示—给学生布置课后调研题目—学生自主学习、分组研讨、制作PPT—学生课堂专题演讲—同学问答互动、教师总结—教师提出整改意见—学生课后再次收集资料、完成研究报告。这种互动式方法培养了学生对课程的兴趣,使他们在PPT演讲、书面表达、创新能力培养方面都起到积极作用。
二、调整更新教学内容,提升课堂教学质量
1.课程绪论
(1)主要内容:电气工程在国民经济中的地位;电气科学与工程的发展简史、前景、理论基础和常用计算机程序,譬如EMTP、MATLAB、BPA、EMTDC、PSPICE等。应达要求:了解电气科学与工程的产生过程;了解电气工程及其自动化专业的二级学科分布;了解电气工程学科的发展前景和在国民经济中的主要应用和作用。
(2)教学设计:围绕使学生对本课程的专业背景、主要应用前景有一个清晰的认识和激发其对本专业的热爱这一目标来展开。在讲授过程中,补充智能电网、新能源的开发利用技术等当前国内外的研究热点,扩展学生的专业视野。
2.电机电器及其控制技术
(1)主要内容:电机的作用及其发展简史;电机的分类与结构、应用领域、选用与运行控制;电机学的研究内容概要;电器的发展历史和分类。应达要求:了解电机的基本作用、发展简史、电器的发展历史;理解电机在国民经济中的应用领域;掌握电机的可逆原理;理解电机学的主要研究内容、高压电器与低压电器的基本结构与作用;掌握电机分类方法和不同类别的电机特点。
(2)教学设计:介绍电机与电器学科的概况、发展简史,使学生对电机学等后续专业基础课程以及电机的微机控制技术等专业课程的学习建立初步的感性认识。通过FLASH制作的同步电机励磁过程和旋转磁场模拟动画来加强学生对电机学理论知识的理解。对于电器部分,通过图片的形式向学生展示各种电器,增强学生的感性认识;对于高压电器部分,由于装置体积庞大,采用视频录相讲解的方法,拉近学生对高压电器的感性距离。
3.电力系统及其自动化技术
(1)主要内容:电力系统发展简史;电力系统简介;发电厂、电网概述;电力市场简介;电力新技术与发展趋势。应达要求:了解电力系统的发展简史和我国电力工业的发展概况、交直流输电技术的发展过程、各种类型的能源发电原理及其特点;了解电力市场的概念、电力新技术的发展趋势;理解电力系统的功能与作用、现代电力系统的主要特点和运行过程。
(2)教学设计:主要讲授电力系统的概况、基本概念,内容涉及发、输、供、配、用几大部分,按发电部分、电网运行与调度、电力应用三个环节顺序介绍。教学过程中首先从系统的角度对电力系统进行介绍,使学生建立对电力系统整体功能及结构的认识,在此基础上,进一步对各个组成部分分别阐述。在讲述电力系统发展前沿技术的时候,本着自动化、数字化、智能化的发展主线,将智能电网的概念引入课堂。
4.电力电子技术与电力传动
(1)主要内容:电力电子技术的作用与发展简史;电力电子技术的特点和研究内容、应用领域;电力电子技术的地位、发展方向和电力传动概况。应达要求:了解电力电子技术的作用、发展历史;了解电力电子技术的主要应用领域和新技术的发展趋势;了解电力传动的主要应用领域;理解电力电子技术的概念与特点和直流电机、交流电机传动的基本原理。
(2)教学设计:介绍电力电子技术的作用、历史、主要特点及其发展趋势。电力电子技术是我院电气专业一门重要的专业课程。对半导体变流技术的发展历程进行讲授,让学生明确电力电子技术的本质和重要意义;将实验室电力电子器件作为道具,在课堂上实物演示,让学生建立感性认识。在讲述电力传动部分时,结合工程实践进行案例教学,使学生明确电力传动在工业中的应用概况;结合科研课题,将典型案例通过PPT向学生展示。
5.高电压与绝缘技术
(1)主要内容:高电压与绝缘技术发展简史及主要内容;高电压新技术及其在各领域的应用。应达要求:了解高电压与绝缘技术的作用;了解高电压的产生原理和试验设备;了解高电压新技术及其在各领域的应用;理解基本的高电压及绝缘试验操作。
(2)教学设计:介绍高电压与绝缘技术的发展历程、应用领域及其试验技术。本章具有很强的专业背景,因此在教学时,采用了PPT讲授和视频演示相结合的教学手段,突出高电压技术的产生背景、发展历程、试验条件和环境等,达到让学生建立一个感性认识的目的。
6.电工新技术
(1)主要内容:电工新技术发展趋势、超导电工技术、聚变电工技术、磁流体技术、可再生能源技术、磁悬浮列车技术、燃料电池技术、飞轮储能技术和微机电系统。应达要求:了解电工新技术的发展趋势、超导电工技术、磁聚变电工技术的基本原理及应用,磁流体发电和推进技术、磁悬浮列车技术、燃料电池技术及应用,飞轮储能技术及应用和微机电系统的基本概念。
(2)教学设计:主要以PPT讲授为主。对超导电工、聚变电工、可再生能源发电、燃料电池技术和微机电系统等前沿技术进行专题概述。
三、改革教学方法,创新互动式教学模式
1.注重课堂引导,激发学生学习兴趣
在教学过程中,借助网络资源,向学生介绍电气行业的应用情况和相关企业的产品和市场情况,譬如给学生介绍联合证卷行业深度分析“电力电子,我们可以看得更远”,重点介绍电力电子变频器、整流设备、无功补偿设备SVG、开关电源、直流输电装备等技术的实际工程应用,介绍相关企业和上市公司产品和市场概况,激发了学生的学习兴趣。
2.加强课堂互动,调动学生积极性
为了加强课堂互动,采用了PPT讲解和视频教学相结合的方法,进行多个专题介绍。譬如:核裂变之历史回顾、中广核集团介绍、日本核事故回顾、欧洲核聚变装置、中国托克马克聚变装置、日本新干线与中国高速铁路、国家电网、南方电网公司宣传片;汽轮发电机、水轮发电机安装视频和三峡发电厂简介。学生观看完视频后,进行提问:裂变和聚变的区别是什么?日本核泄漏事故的原因是什么?避免核事故的方法有哪些?日本新干线和中国高铁的技术要点有哪些?汽轮机和水轮机的原理是什么等等。鼓励学生回答问题,凡是举手回答问题的学生,在平时成绩上加2分,调动了学生的积极性。随后,教师进行总结评论。
3.推行专题报告,活跃课堂气氛
采用学生专题演讲方法,激发自主学习兴趣和收集整理资料的能力。学生3人一组,分工协作完成资料收集、PPT制作和课后研究报告撰写。学生报告题目有:智能电网概述、电气化铁路接触网介绍、电能存储技术的发展概况、地热发电的现状与技术要点、PLC的原理与应用、国内外智能电网发展趋势、柔性太阳能电池、国内外高压直流输电工程简介、电力系统柔性输配电技术、城市轨道交通供电系统和电动汽车电源系统等等。学生报告后,其他学生提3~5个问题,报告者首先作答,教师随后总结,并对相关技术问题进行详细讲解。对提问的同学,在平时成绩上加2分。这样课堂气氛非常活跃,学生争先恐后举手发言。
四、结束语
通过和学生的沟通发现,学生非常喜爱这种互动式教学方法,感觉课堂不再枯燥,而是充满活力,在知识获取和创新、演讲能力和书面表达方面都得到全面的锻炼,收获颇丰。学生的积极性被充分调动起来了,课堂气氛活跃,学生学习中找到了快乐,对电气工程专业提升了兴趣。教学实践表明,互动式教学方法在电气工程概论课程的应用是成功的。
参考文献:
[1]刘晋,牛印锁,文俊.国内外“电力电子技术”课程教学研究[J].中国电力教育,2012,(6):64-65.
[2]杨鸿波,高晶敏,侯霞,等.“电路分析”课程教学改革的探索与实践[J].中国电力教育,2011,(2):99-100.
[3]蒋陆萍,蒋宇琦.自主教学法在“电力生产概论”课程教学中的应用[J].中国电力教育,2012,(15):67-68.
【关键词】电力电气 自动化 系统 元件
1、前言
随着我国经济的高速发展和科学技术的进步,我国的电力电气自动化也得到不断的完善和发展,并且在近几年处在了蓬勃发展的阶段,在电力电子技术和微电子信息技术领域取得了重大的进步,同时增加了各行业的市场竞争,对各行业的技术水平要求提出了更高的要求。其中对电气自动化元件技术的研发不仅提高了电力资源的质量和电力系统的安全运行,还大大降低了电力企业的生产成本及在生产中对环境的污染,减少了能源消耗量,促进了我国电力行业的健康发展。电力企业在生产和经营过程中,为了提高市场竞争力,促进企业的长远发展,就开始对电气自动化元件技术的研发和引进,这在很大程度上提高了电力行业的市场竞争力。可见,对电气自动化元件技术进行研发和应用是必要的。
2、电气自动化技术的作用
传统模式的电力系统更多的是采用人工操作,而电气自动化技术则大大改变这种全人工操作模式,自动化渗透进各个系统运行环节当中,让电力系统的运行更为顺利畅通。电气自动化技术的作用具体表现如下:
2.1.电气自动化有利于科研人员开展实时仿真工作电气化技术,让电力系统的暂时状态以及稳定状态可以同步存在,由此,才有可能进行同步实验。该技术所提供的数据具有真实性和精确性,可利用价值很高,给实验的增强精准度提供了条件。操作人员可以在如此高仿真的条件下,做好电力装置的测试实验,对于混合型实时仿真实验室的建立有很大的作用。
2.2.电力服务实现智能化。在现代化生活中,电力已经渗透进各行各业,如果电力系统出现问题,很多行业将无法正常进行。由此可见,电力系统的正常运行显得如此重要。作为电力系统智能化的重要构成,电气自动化技术可以让操作人员在高精准度要求下实现系统设计,而且让系统实现自动化地进行自我分析所出现的故障,即系统运行的智能化。这种方式,可以让那个电力系统运行得更为高效准确。电力系统的高度自动化运行,让其服务功能得到了升级,实现了电力服务的智能化。
3、电力系统与自动化的研究
3.1智能保护与变电站综合自动化
该理论主要对电力系统保护的新原理进行了研究,将国内外最新的人工智能、综合自动控制理论、网络通信、自适应理论、微机新技术等应用于新型的继电保护装置中,使得新型继电保护装置具有智能控制的特点,从而大大提高了电力系统的安全水平。针对变电站自动化系统进行的多年研究,研究人员发现研制的分层分布式变电站综合自动化装置能够适用于45kv~550kv各种电压等级的变电站。
3.2电力市场理论与技术
基于我国目前的经济发展状况、电力市场发展的需要和电力工业技术经济的具体情况,我国相关部门做了以下努力:
(1)认真研究了电力市场的运营模式,深入探讨并明确了运营过程中各步骤的具体规则和流程。
(2)提出了适合我国现阶段状况电力市场运营模式的期货交易、转运服务等模块的具体数学模型和算法。
(3)紧紧围绕目前我国模拟电力市场运营中亟待解决一些的理论问题。
3.3电力系统分析与控制
在线测量技术实施相角测量、研究电力系统稳定控制理论与技术、选择小电流接地选线方法、探讨电力系统振荡机理及抑制方法、研究发电机跟踪同期技术和调速控制、电网调度自动化仿真、电力负荷预测方法、研究基于柔性数据收集与监控的电网故障诊断和恢复控制策略、电网故障诊断理论与技术等。在非线性理论和小波理论在电力系统应用方面,以及在电力市场条件下电力系统分析与控制的新理论、新模型、新算法和新的实现手段进行了研究。
3.4配电网自动化
在中低压网络数字电子载波、配网的模型及高级应用软件、地理信息与配网一体化方面取得了重大的技术突破。其中,低压网络数字电子载波采用DSP数字信号处理技术,提高了载波接收的灵敏度,真正解决了载波在配电网上应用的衰耗、干扰等技术难题;高级应用软件配网的模型及高级应用软件将输电网的理论算法与配网实际运行结合起来,采用了最新国际标准公共信息模型;应用人工智能神经元算法进行负荷预测。
4、电力电气自动化元件技术
4.1全控型电力电子开关逐步取代半控型晶闸管
晶闸管是第一代电子电力器件,在我国,至今仍广泛用于直流和交流传动控制系统。从目前看来,开关时间与电流/电压定额各不相同,各类器件的应用范围迥异。伴随着交流变频技术的广泛应用,相继出现了全控式器件。更具体的说,P-MOSEFT、GTR、GTO是全控式器件十分重要的组成部分。实践表明,导致电路复杂、无法掌握的主要原因在于:绝大多数人们将主要精力放在驱动电路与保护电路上。更详细地说,这些驱动电路和保护电路均是按照不一样的特性设计得来的。值得一提的是,在各项参数的影响下,GTR 的二次击穿现象以及其安全工作区受各项参数影响而变化和热容量小、过流能力低等问题,使得人们把主要精力放在根据不同的特性设计出合适的保护电路和驱动电路上,这也使得电路比较复杂,难以掌握。
4.2变换器电路
电力电子器件的更新使得由它组成的变换器电路也相应的更新换代。电力电子器件的第二代,很多的是采用PWM变换器。采用PWM方式后,提高了功率因数,减少了高次谐波对电网的影响,解决了电动机在低频区的转矩脉动问题。
由于PWM逆变器中的电压、电流的谐波分量产生的转矩脉动作用在定转子上,使电机绕组产生振动而发出噪声。开关损耗的存在限制了逆变器工作频率的提高。传统的逆变器是挂在稳定的直流母线上,电力电子器件是在高电压下进行转换的‘硬开关’,其开关损耗较大,限制了开关在频率上的提高。这样,可以使逆器尺寸减少,降低成本,还可能在较高功率上使逆变器集成化。因此,谐振式直流逆变器电路极有发展前途。
4.3交流调速控制理论日渐成熟
实际上,在满足一定条件的前提下,经过采用仿照直流电动机的控制方式,分别合理加以控制定子电流的磁场分量和转矩分量解耦开来。这个条件是:对磁场分量和转矩分量进行解耦。更进一步说,矢量控制的基本思想大致体现为:对磁场分量和转矩分量进行解耦。大致来说,采用直流电动机的形式等同于解耦。更确切的说,利用坐标变换实现异步电动机物理模型等效变换是直流电动机的主要表现形式之一。对于解耦来说,检测转子磁链方向是其主要职责之一。与此同时,解耦的性能,一定程度上受到转子参数的影响。值得一提的是,为了不断增强对解耦性能的影响,转子回路时间常数应该引起人们的极大关注。除此以外,矢量旋转变换相当复杂,这导致无法产生令人满意的交流调速实际控制效果。
【关键词】电力电子技术;发展;应用
一、电力电子技术概述
电力电子技术是一门具有很强应用性的新兴学科,电力技术、电子技术和控制技术是其基本组成。通常来讲,电力技术涉及的主要是发电、输配电及电力应用,电子技术涉及的主要是各种电路组成的电子系统、设备及电子器件,电力电子技术器件是电力电子技术的基础,而电气电力技术的应用就是对电力电子器件的电能控制与转换。迈入新世纪,作为一种高新技术,电力电子技术对人们生活的影响越来越深刻。当前,电力电子技术主要包括:变频控制器、交流高压净化电源、开关稳压电源、逆变电源等。且随着电力电子技术的迅速发展,其已经被广泛应用于现代通讯、生物工程、计算机、工业控制、国防安全等多个领域。
二、电力电子技术的发展
近年来,我国的电子电子技术取得了迅速的发展,完成了由当初半控、低频、小功率器件向全控、高频、超大功率的转变。当前,晶闸管仍是我国主要生产的电力电子器件,其中低档产品已经趋于成熟,且出口数量相当可观。电力电子技术是通过对电子器件的应用来实现多种的电能控制和变换的,通过电力电子技术来制造电力电子装置,可用弱电来控制强电,具有降耗、节能、省材、用电质量提高等优点。可以说,正式因为电力电子技术诸多优势的存在,才使其成为传统产业改造和新兴产业的基础。但反观国际,相比于发达国家,我国在电力电子器件质量和品种上的差距仍非常大,尚缺乏生产新一代电力电子器件的能力。这一现实情况下,为同我国国民经济发展的基本需要相适应,就必须在新型电力电子器件的开发生产方面下功夫,并将其尽快地推至市场。
在未来的一段时期内,对于四大类电力电子器件的研发应当成为电力电子行业的工作重心,它们是当今技术水平的代表,且有着良好的市场前景。在实际的器件研发当中,注重对关键技术的突破,来推进技术的不断创新:首先,加速对高档大功率晶闸管、逆导晶闸管、双向晶闸管、快速晶闸管、高频晶闸管等高新技术产品的开发。在高压扩散技术、全压接技术、高压器件设计、表面造型保护等关键技术上有所突破;其次,加快对ICCT产品的开发。着眼于CCT的设计、硬门极触发设计、封装技术、均匀扩散技术、精密光刻挖槽技术、保护技术、造型技术、制造技术及透明发射极制造技术等急需解决的方面;再次,加大对工艺装备复杂、技术难度大的IGBT产品的开发,将大功率电力电子技术同大规模集成电路制造技术有机结合在一起。且高压器件设计技术、IGBT芯片的封装测试技术和高压场环技术是当下需要着手解决的;最后,加快对大功率速软二极管的开发,将自建电场杂志浓度扩散技术、杂质分布控制技术及电场基区厚度截止等难题尽快解决。
三、电力电子技术的应用分析
(一)工业领域中的应用
工业领域中,交直流电动机的应用十分普遍,如大型鼓风机、数控机床伺服电机等。当前,在大量冶金工业中,电力电子技术也被广泛应用于直流电弧炉电源、淬火电源、中高频感应加热电源中。同时,在水电厂的蓄能机组中,应用现代电力电子技术科对大型机组工作状态、调速作出改变。此外,工业领域的有很多高温场合,而在高温环境下,电力电子装置的应用有着十分严格的散热要求。然而随着电力电子器件频率不断提高、容量不断增加,器件发热问题就凸显出来,尤其是在一些高温应用场合,如散热措施不适当,就很有可能造成器件温度超过所允许的最高温。结合高工作温度、大容量的应用场合,提出了液态冷却,其相比于气体冷却和油冷,可提高两个数量级的导热系数,其散热效率比较如表1所示。
通过实践表明,该水冷装置的故障率很低,且具有体积小、冷却效率高、无污染等显著优势。可以说,该装置在工业领域的应用推广,为电力电子技术的应用提供了基础保障,从而使器件潜力得到充分发挥。
(二)交通运输中的应用
电力电子技术在电气化铁道中有着广泛应用,整流装置被应用于直流机车中,交流机中应用变频装置。同时,铁道车辆中,直流斩波器的应用也十分广泛,在磁悬浮列车的未来发展中,电力电子技术扮演者重要角色。除电机的牵引转动外,各种车辆辅助电源同电力电子技术也密不可分,电动汽车电机的驱动与交换就是凭借电力电子装置来实现的,且在蓄电池充电过程,也需要电力电子装置的参与来完成。船舶、飞机均需要很多电源,且有着不同要求,故它们同电力电子技术难以分割。而如果将电梯也视作交通运输的话,且也需要电力电子技术的参与,以往,直流调速系统在电梯中普遍应用,而近年来,电梯中应用方式也主要集中在交流变频调速。
(三)电力系统中的应用
在电力系统中,电力电子技术有着非常广泛的应用,相关数据表明,在用户电能的最终使用中,发达国家的电力电子变流装置至少对60%以上的电能作出过至少一次的处理。而电力系统的现代化发展中,电力电子技术同样是作为关键技术而存在的,扮演者直观重要的角色,不夸张的来讲,如脱离了电力电子技术,现代化的电力系统将难以想象。在大容量、长距离的输电中,直流输电有着很大优势,晶阀管变流装置在送电端整流阀与受电端逆变阀中均有应用。近年来,逐渐发展起来的FACTS(柔流输电)也是在电力电子装置的参与下才得以实现的。FACTS是现代控制技术与电力电子技术的有机结合,可对电力系统的电压、相位角、参数、功率潮流作连续性调控,从而使得输电损耗大幅降低,促进系统稳定水平和输电能力的有效提高。近年来,ASCTS开始在美国、日本、巴西、瑞典等国的重要超高压输电工程中实现应用,其典型运用如表2所示。
(四)家用电器中的应用
家用电器中照明的地位十分突出,因电力电子照明电源发光效率高、体积小,有大量能源节约,故被称之为“节能灯”且正在对传统的日光灯、白炽灯进行取代。家用电器中,电力电子技术应用的典型例子是变频空调器,且电视机、家用计算机、音响设备等电子设备的电源部分也均需要电力电子技术的支持。可以说,电力电子技术在家用电器中的广泛应用,使其日益贴近我们的生活。
四、结语
新时期,电力电子作为节能、节材、智能化、自动化、机电一体化的基础,正在朝着产品性能绿色化、硬件结构模块化、应用技术高频化的方向发展。且我们有理由相信,在不远的将来,电力电子技术必将取得更好地发展和应用,促使电源技术更加实用、经济、成熟,从而实现高品质、高效率的用电。
参考文献
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关键词:电力电气自动化;电力系统;元件技术;应用
就当前电力市场发展实际来看,电气企业若想要实现稳定持续发展,应当积极运用现代自动化控制技术及产品,提高火电厂电气自动化运行的经济性和稳定性,实现能源的合理利用,降低资源消耗,全面提高企业综合竞争力,推进电力企业自动化生产的顺利实现。电力系统及元件技术在电力电气自动化运行中具有良好的应用价值,有助于推进电力企业综合效益的提升。
1 电力系统自动化技术概况
1.1 电力系统自动化技术的概念
电力系统自动化技术指的是运用各种具有自动检测功能和决策控制功能的装置,通过数据传输系统和信号系统将电力系统的每个元件、局部系统或者是全系统进行自动监控、协调控制的技术,确保电力系统能够安全稳定的运行,保证供电的可靠性。
1.2 电力自动化系统的组成要素
一是变电站自动化技术。变电站是将一些设备组装起来,切断或者接通电压的系统装置,在电力系统中,配电站是配电和输电的集中点,它能够更好的监控电力的运输供应,保证整个过程的安全高效和可靠经济,因此说变电站自动化技术尤为重要。变电站自动化技术是采用先进的计算机技术、现代通信技术、电子技术以及信息处理技术,实现对变电站的二次设备的重新组合和优化设计,对变电站全部设备的运行都能够实现实时监控,这种综合性的自动化监测系统能够提高变电站运行的稳定性,降低运行维护的成本,实现输电过程的高质量,保证经济效益。
二是配电网自动化技术。配电网主要是由架空线路、电缆、配电变压器等设备组成的,在电网中起到分配电脑呢过的作用。长期以来,配电网只能够采取手工操作的控制方法,随着技术的进步,逐渐能够运用独立的孤岛自动化技术,但是对电能的分配方面还是存在不足之处,因此说,配电网自动化技术对于电能的分配和监控十分重要。配电网自动化主要包括馈线自动化和自动制图、设备管理、信息分析和配电网分析自动化,它依靠大量的智能终端、丰富的后台软件和数据库资料支持,通过信息技术的带动,实现配电网自动化,确保了对电能的充分利用。
三是电力系统调度自动化技术。电力系统调度自动化技术是目前发展最快的技术之一,其功能的强大性能够确保电力系统在运行过程中的准确性、可靠性和经济性。电力系统的数据采集和监控功能是调度自动化的基础,此外,电力系统的市场运营和决策也是不可忽略的环节。
2 电力电气自动化元件技术的实际应用
现代社会经济发展推进了电力行业的进步,基于现代科学技术的电力电子技术和微电子技术得以形成和有效应用,原有模式在的电力传动控制理念难以满足现代电力电气自动化系统的设备控制需求,此种情况下,需要不断创新应用新技术,以保证电力电气自动化系统的稳定有序运行。
2.1 全控型电力电气开关
在电力电气自动化系统中,晶闸管是第一代电力电子元器件,属于半控型,直至今日在直流与交流的传动控制系统中仍得到广泛应用。随着现代科学技术的发展,交流变频技术不断进步,全控式的电力电子开关逐渐取代了半控型的晶闸管,作为第二代电力电子元器件,以GTO、GTR和P-MOSEEF等为主要代表。电力电气自动化系统中,现阶段的电流/电压的定额和开关时间不同的条件下,各种元器件的实际应用价值也存在一定差异。
2.2 变换器电路实现低频向高频的转换
随着现代科学技术的不断发展,电力电气元器件不断更新,变换器电路也发生一定程度的转变。传统的电力电气系统运行条件下,以普通晶闸管作为电力电子元器件,通过相控整流实现直流传功。在交流变频器主要通过交-直-交方式实现。直至第二代电力电子元器件出现,PWM变换器逐渐得到广泛应用,一定程度上提高了变频器功率因数,促进以往条件在低频区电动机转矩脉动问题得以有效解决,具有良好的应用价值。就实际应用情况来看,PWM逆变器内部存在较大的电流和电压,其谐波分量产生较强的转矩脉动作用,一旦其作用于电动机的定转子上,导致电机绕组产生振动并发出巨大声响,严重影响系统的电力电气自动化系统的正常运行。为促进该项问题的有效解决,在应用变换器的过程中可以结合系统运行特点适度调高开关频率,但此种方式并不十分完美,一旦开关频率超出人耳感知范围,电力电子元器件长期处于高电压大电流运行条件在,极易出现关断情况,对开关造成严重损耗,严重影响开关的使用寿命。
2.3 通用变频器的使用
在电力系统运行过程中,通常我们所提到的通用变频器主要是指批量化、系列化及中小功率的变频器。第一代变频器大多采用16位CPU,仅具备普通功能,以U/F控制型为奠定代表;第二代变频器主要采用32位的DSP或双16位的CPU对系统进行科学化控制,以高功能的U/F控制型为代表,通过对转差补偿器、磁通补偿器等的有效利用,其变频器逐步发展,具有无跳闸功能,在电力电气自动化系统应用中也被称作无跳闸变频器。当前市场环境下,无跳闸变频器得到广泛应用,占据较大的市场份额。第三代变频器为高动态性能矢量控制型变频器,通过对现代科学技术的有效运用,以数字化实现系统控制,运用相关软件实现参数设定,具有动态性特征,能够实现自适应控制。在电力电气自动化系统中,通过无速度传感器矢幼控制和有速度传感器矢量控制等,自动优化闭环控制。现代科学技术不断发展,电力半导体器件以IGB为主要发展趋势,通过单片机控制技术的合理应用,促进变频器的可操作性和可维修性等功能得以实现。
2.4 集成电路、单片机及工控计算机的发展
以MCS-51为主要代表的8位机在目前虽然仍占据着主导地位,但是它的功能非常简单,并且指令集比较短小,但其可靠性高,保密性好,从而适合大批量地用于生产PIC系列的单片机以及CTMS97C。
结束语
自动化控制系统逐渐在社会生产各领域内得到广泛应用,电力行业也不例外,通过对电力电气自动化的电力系统及元件及时进行科学化应用,有效提高了电力系统运行效率,满足市场发展需求,为电力行业的稳定发展及综合效益的提升提供可靠的保证。可以说,电力电气自动化控制是社会经济运行的重要技术手段,对于国家电力电子行业发展和社会科技进步都具有重要意义。
参考文献
关键词:电力;电气自动化;元件技术
目前,我国社会经济发展稳中求进,科技进步对于经济发展也做出了很大贡献,随之在电力这一领域也得到了突破性的进步,电力电气自动化有了很大的改善,并且在最近几年里,微电子信息技术也越来越被广泛关注,同时也有了很大的改变,也就是说,现代化的生产需要更加全新的、完善的科学技术作为支撑,而以往的电力拖动控制的想法将会被逐渐淘汰,所以我们必须全力加强电力电气自动化元件技术的应用,进而提升电厂的生产能力,提高管理水平及其在市场中的竞争力。
1 探究我国电力电气化作用
我国社会经济实现飞速发展是自从中国加入世贸组织以后,从此,我国在世界经济大舞台上的角色也越来越重要,市场经济的核心就是市场,且是充满竞争力和非常开放的市场,只有满足市场需求,生产企业才能够正常运营,而企业之所以能够继续发展下去的前提条件就是要在市场中站稳脚跟,有一席之地,所以,为了满足市场对产品的需求,需要不断提升电力企业的电力电气自动化程度,让企业能够在竞争如此激烈的市场中崭露头角,并且尽最大可能加大同一产品在同一市场领域中所占据的比重。电力电气自动化一旦在企业中被很好地运用,那么企业所生产的产品质量就得到了保障,没有达到标准的产品出现的机率会减少,工作人员的劳动量减少,劳动生产效率得以提高,设备出现故障的机率减少,生产安全性相对提高。而加强企业生产电力电气和管理过程中的自动化,工作的可靠性、运行的高效性和经济型相继都会提升,同时产品质量得以保障,劳动生产效率得以提高,并且生产劳动环境与劳动者的工作模式都会随之有所改善。此外,我们在对电气自动化元件技术进行完善的过程中,还有一个目的就是为了能够延长元件的使用年限,最大化地能够提高其使用的效率。目前,有许多的企业开始对电气自动化元件进行智能化、自动化、高效率进行着手研究,不仅确保了电气自动化元件技术的发展,同时也提升了其稳定性以及安全性的发展。
2 我国现行的电气电力自动化元件技术
2.1 半控型晶闸管逐步被全控型电力电子开关取而代之
晶闸管作为我国第一代电子电力器件,它的出现预示着运动控制的新时代的开始,且截至目前,在中国的各个领域都被大量的使用,尤其是直流和交流传动控制系统方面使用更加集中,随着科学技术的迅速发展,大量全新的电子电力开关开始出现并且兴盛起来,类似于GTO 、GTP等全控式器件,尽管他们是全新的,但都有各自的使用范畴。首先,GTO最大的特点在于关断增益为4.5,比较低,它是一种用门便可关断的高压器件,但仍需要借助一个非常庞大的关断驱动电路,且相较于普通晶闸管来说,它的通态压降要高出很多,大概在2v-4.5v之间。不管di/dt是开通的还是关断的,都会限制GTO的推广及运用。其次,GTP每个器件的参变量都会影响第二次击穿现象以及妨碍工作区域的安全问题,GTP的电路情况太杂乱,且在使用时电路情况把握不准确,人们考虑到类似于这样的容量又小、过流能力又比较低的全控型器件,于是在进行设计或者使用时,为了防止电路遭到破坏,人们不断加大电路压力。
2.2 变换器电路的发展方向
现如今,电力电子器件在陆续的进行改善,同样要求组成电子电力器件的变换器也要不断进行更新,将普通的晶闸管投入使用时,直流变换器以相控整流为主;在电子电力器件得到全新变革后,电压与电流之间的相位差的余弦会不断提高,电网逐渐摆脱高次谐波的干扰,最终使得电动机在频率较低区域的转矩脉动问题得以解决。与PWM逆变器相比而言,如若电流或者电压过大,电力电子器件会时而导通关闭时而导通,如此反复,开关就非常容易损坏,而开关的设置就是为了最大程度把逆变器的工作频率控制在一定范围内。
2.3 日渐成熟的交流调速控制理论
就目前而言,我国使用的交流调速控制理论是以矢量控制的基本思想为依据,这种思想是仿照直流电动机的控制方式形成的,利用分贝控制的形式,解耦定子电流的磁场分量与转矩分量,通过将异步电动机的物理模型等效变换成类似于直流变换形式来完成解祸,在这个过程中,需要检测转子磁链的方向。原因在于:在矢量旋转变化的过程中,较高的复杂性与综合性,由于转子磁链严重影响着转子的同路之间的参数,以至于实际应用的结果与需求分析结果相差甚远,所以必然工作便是及时检测转子磁链的方向。采用空间矢量分析法来控制直接转矩。
2.4 扩大通用变频器和单片机的推广范围
如400 KVA以下的,具有系统化、批量化、占市场比例较大的变频器称之为通用变频器。IGBT是最新的通用变频器,其在市场中被广泛接受,并且大量投入使用,而产品之所以受到欢迎的原因在于其质量可靠、操作起来容易且一旦有问题也可以及时维修等。最大的优点在于其科学的RAS功能,它能够采集单片机控制动技术。过去八位机由于它的保密性较高等优势一直是占据主要地位,但不足之处在于功能过于简单,存储在CPU内部,对CPU运算进行指导和优化的程序过于小,所以只能在大批量生产时适用。一定要在电力电气自动化这条道路上提高单片机开发的技巧,摒弃以往的汇编语言,取而代之的是更加严谨的C语言和PL语言,使得自动化元件的技术性得以提高,进而提高电力电气自动化水平。
3 结语
综合看来,电力电气行业在社会主义现代化建设水平迅速提高的这样一个背景之下发展势头良好,现在整个局势的发展方向都集中在了元件技术性增强方面。它不但能够提升电力电气设备自动化能力,提高智能化水平,同时还能改善整体性能,进而使得供电系统更加稳定。故以往的半控型晶闸管要尽快淘汰掉,取而代之的是具有全控型的电力电子开关,丢掉传统的元件使用观念,统一学习交流调速理论,并且高频变频器被大量投入使用,总而言之,一切都是为电力行业能够快速、稳定发展奠定良好的基础。
参考文献:
关键词:电力电气;自动化技术;系统;元件
中图分类号: TV文献标识码:A
一、我国电力电气化的意义
我国加入世贸组织以后,社会经济得到了快速的发展,我国在世界经济舞台上扮演着重要的“角色”,市场经济是极度开放和充满竞争力的市场,市场经济的核心就是市场,一个企业的生产就是为了市场的需求,只有在市场中占有一席之地,企业才得以继续向前发展,因此,不断的提高电力企业的电力电气自动化的程度,满足市场对产品的需求,提高企业的在市场激烈的竞争中能够脱颖而出,占有更多的市场份额。于此同时企业实现电力电气的自动化,可以保证产品的高质量,降低设备出现故障的次数和产品次品的出现。提高生产的安全性,减少
工作人员的劳动量;企业增强生产电力电气和管理过程中的自动化,可以有效的提高工作的可靠性,提高了运行的高效性和经济型,在保证产品质量,提高劳动生产率,改善生产劳动的环境和劳动者的工作模式有重要的促进作用。
二、电气自动化技术在电力系统应用方向
2.1实时仿真系统的应用
在可提供大量实验数据的前提下,还可多种电力系统的静态和动态稳态实验同步进行防真,科研人员可以借助仿真系统开展新装置的测试,多种控制装置都能与其构成闭环系统,从而为输电控制系统和研究智能保护的控制策略提供了十分优越的的实验条件和科研平台。电力系统数字模拟实时仿真系统的引进使用,便于对电力系统负荷动态特性监测、控制策略优化、电力系统实时仿真建模等方面进行深入研究。
2.2 人工智能的应用
电力系统及其运行分析、元件的故障诊断、规划设计等方面将专家系统、模糊逻辑以及进化理论应用到实际研究,并且结合实际生产在电力工业发展的需要,开展了电力系统智能控制理论与应用的研究,结合发展需要开发实用软件以提高电力系统控制与运行的智能化水平。
2.3 自动化技术在电力系统配电网的应用
该技术采用的模型为最新国际标准公共信息模型,配网实际与高级应用软件相结合得出输电网的理论算法并应用人工智能灰色神经元算法进行负荷预测,最后采用配网递归虚拟流算法。自动化技术在电力系统配电网应用中取得了重大技术突破,主要表现在高级应用软件、信息配网一体化、中低压网络数字、配网模型方面,最终,载波正在配电网上应用的衰耗、路由等技术难题得到了解决。
三、电力系统电气自动化技术
3.1调度技术
在电网的调度中心,设有电网实现调度电气自动化的相关设备和系统,主要包括:网络计算机操作系统、中心工作服务站、显示器、服务器以及受电力专用局域网调控的下属发电厂、变电站所、调控中心等部门和设备。电网实现调度电气自动化主要就是可以实现在电力的传输以及生产过程中,对于相关的数据采集和传输、监控等起到自动调控、整个系统估计、安发电负荷的控制、全运行的相关分析及市场对电力需求的情况等问题。在县域一级,电网的自动调控水平以及规模相对于上一级而已要小一些,大部选择普通的或者商用的计算机及相关网络设备,而且在服务器等设备和系统的选择和使用上。地区的电网自动调控主要是针对各级的进行安全性、实时性的监控,变电站所、进行配电的网络设备,而无法对发电厂实现调控。到地区的电网自动调控系统,则主要是面向大中型城市的电网运营,它在调控的范围和功能上要大于县域一级,而同时小于省级。
3.2电网的提升技术
电力电气自动化技术的提升技术积极采用微处理器等诸多方式,具有智能化的特点,以及光电技术的设计等方式,针对检测信号的回路和操作驱动的回路,促进传统电力系统电气自动化模式被可比编辑的计算机程序所代替,来分析和淘汰电力系统电气自动化过程中的二次回路问题,达到进一步提升电力系统电气自动化技术提升的目的,最终促使常规机电领域的继电器和控制回路整体构造的简化和流畅。电力系统电气自动化技术的提升技术是通常采取的技术分析因素,积极采取科技领域的电子技术、信息技术、通信技术等,重点围绕将实现电气自动化,努力实现电力电气自动化技术与配电网络工作的融合,努力将各类电力电气自动化技术与电力设备有机联系起来。电力电气自动化技术的提升技术具有网络化的特点,例如,在电力系统设计中的二次设备,重点包含继电保护、测量控制、同期操作等多种装置,并且通过高速网络通信实现设备和装置之间的有效连接和采用,进而取代了常规装置存在的重复现场接口的现象,努力实现有限优质资源的共享目的。电力电气自动化技术的提升技术具有电气自动化的特点,重点瞄准本地监控之中的自动装置的设计,以及调度联系远动装置的设计,网络化特征是电力系统电气自动化优化的必经阶段。目前,电力系统电气自动化生产领域的运
行已经实现了数据和记录统计的“无纸化”办公,确保在电力系统系统出现故障的第一时间,电力系统的电气自动化应急应变的能力进一步增强,并及时提出故障分析和解决故障的办法,可以第一时间查出故障的原因,进一步显示出电力系统系统集成的较高效益。
3.2电力系统自动化中的 PLC技术
PLC 是继电接触控制技术与计算机技术相互结合的产物,该技术是为了在工业环境下使用而设计的一种可编程逻辑控制器系统PLC 技术近年来在电力系统自动化中得到广泛应用,该技术的应用有效的解决了传统模式的控制系统内可接线复杂、靠性低、耗能高以及灵活性较差等缺点。
PLC 技术的闭环过程控制对温度、压力、流量等连续变化的模拟量的闭环控制称为并过程控制,PLC 通过模拟量I/O 模块对模拟量进行闭环PID 控制,并
且实现模拟量与数字量之间的A/D、D/A 转换。可使用PID 子程序实现、也可以使用专用的PID 模块来实现。PLC 技术的开关量控制开关量技术控制和顺序控制这两种控制方式是火力发电系统内的辅助系统的工艺流程的控制的主要方式。用到PLC 进行开关量控制应用于许多行业,如电机控制、机床电气控制、以及汽车装配线、电梯运行控制、啤酒灌装生产线等。PLC 技术的输入和输出信号都是通/ 断的开关信号。开关量的逻辑控制在工业控制中应用最多的控制。受控制的输入、输出节点数均可通过扩展实现,数量不受限制,从十几个到成千上万个点。
四、电力电气元件的技术
随着电力电子技术、微电子技术沟迅猛发展,原有的电力传动控制的概念已经不能充分概抓现代生产自动化系流中承担第一线任务的全部控制设备。它的研究对象已经发展为运动控制系统。
4.1全控型电力电子开关逐步取代半控型晶闸管
晶闸管的出现标志着运动控制的新纪元。晶闸管是我国第一代电子电力器件,到目前为止,在我国依然被广泛的应用,尤其是在直流和交流传动控制系统中使用。随着科技的发展,全控式器件GTP、GTO 等新一代的电子电力开关的逐渐的兴起,虽然他们都是最新的,但是各自有自己的使用领域。
1GTO:是一种用门极可关断的高压器件,它的最主要的特点就是关断增益较低,一般为4.5,但是它的实现需要一个十分巨大的关断驱动电路,并且它的通态压降要比普通的晶闸管高很多,一般约为2v-4.5v。无论是开通的di/dt还是关断的dv/dt,都对GTO 的推广工作运用的工作带来限制作用。
2GTP 的各项器件的参数对它本身的二次击穿现象和安全工作区的影响较大,而GTP 电路的复杂程度较大,在平时的使用过程中较难掌握,这主要是因为这类全控器件热容量比较小,过流能力很低,从而设计和使用人员把主要的精力都放在了对电路和驱动电路的保护上,所以对电路的压力不断的扩大。
4.2变换器电路从低频向高频方向发展
电力电子器件的更新使得由它组成的变换器电路也相应的更新换代。电力电子器件的第二代,很多的是采用PWM变换器。采用PWM方式后,提高了功率因数,减少了高次谐波对电网的影响,解决了电动机在低频区的转矩脉动问题。
由于PWM逆变器中的电压、电流的谐波分量产生的转矩脉动作用在定转子上,使电机绕组产生振动而发出噪声。开关损耗的存在限制了逆变器工作频率的提高。1986 年美国威斯康星大学Divan教授提出谐振式直流环逆变器。传统的逆变器是挂在稳定的直流母线上,电力电子器件是在高电压下进行转换的‘硬开关’,其开关损耗较大,限制了开关在频率上的提高。这样,可以使逆器尺寸减少,降低成本,还可能在较高功率上使逆变器集成化。因此,谐振式直流逆变器电路极有发展前途。
4.3完善交流调速控制理论
在目前我国是使用的交流调速控制理论是采用矢量控制的基本思想,这种思想的形成是仿照直流电动机的控制方式,把定子电流的磁场分量和转矩分量解耦开来,并且采用分贝控制的形式。这样的解耦的形式主要是把异步电动机的物理模型等效变换成类似于直流变换来完成的,在这个过程中,需要的对转子磁链的方向进行检测。这主要是因为:在矢量旋转变化的过程中,它的复杂性、综合性比较高,而转子的回路之间的参数受到转子磁链的影响比较大,所以在实际的应用中很难达到需求的分析结果,所以及时的检测工作是必须的。而对于对直接转矩的控制,使用的是空间矢量的分析方法。
五、结语
伴随着电力电子技术和微电子信息技术的飞速发展, 传统的电力传动(电子拖动)控制概念已不可能充分描述出现代生产自动化系统当中所承担流水线工作的全部控制设备。并且电力拖动的控制业已走出了工厂,在农场、交通、办公室和家用电器等多个领域都获得了较为广泛的运用。它主要的研究对象已经发展成为运动控制系统。
参考文献
[1]谭海彬.电力系统自动化控制技术的研究[J].科技促进发展(应用版)
内需促进行业快速发展
自国务院宣布4万亿元大规模投资计划以启动内需以来,中央政府、国家能源局、两大电网集团和五大发电公司均出台了加大电网投资计划与具体落实举措,计划再用十年时间,将中国电网打造成“坚强智能电网”,其中国家电网计划未来2-3年投资1.16万亿元、南方电网未来2年增加投资600亿元,分别较原建设计划投资规模增加54.74%、55.98%。根据最新的投资规划,预计2009、2010两年两大电网投资计划分别提高至约8600亿元、1800亿元,合计总规模2009、2010年分别可达4800、5600 亿元左右。2010年后电网投资的总额仍可保持在较高水平。
预计“十一五”末我国装机容量将达到8.4亿kW左右,发电方面投资额将超过1万亿元,到2020年装机容量将达到9.5亿kW,超过美国,跃居世界第一。装机容量的增长对输配电及控制设备制造行业产生巨大的联动效应,使输配电及控制设备制造行业发展呈现持续高速增长。
多年积淀诸多优势
经过多年的发展,公司在多个方面已取得国内尤其是华中区的龙头地位,具备了多方位的优势:
1、技术、质量优势
公司目前共获得160项专利技术,另有55项专利申请已通过国家知识产权局的审查,充分体现了公司产品的技术优势。公司的40.5kV KYN系列高压开关成套设备在电气绝缘和机械寿命两方面填补国内空白;高压真空断路器,为国内最为先进的VS++、VSV系列产品;异型铜触头的生产上具有独家生产工艺和核心竞争优势,精细的工艺和可靠的产品质量使产销量已连续7年居全国同行业之首,在行业价格制定中具有重要影响力。
公司使用国际先进的Pro/E三维设计软件系统,引进了国际一流的数控加工设备和智能化检测设备,实现了标准、体系、技术与国际的对接,保证了产品质量的稳定性和可靠性。
2、研发优势
公司是国家重点高新技术企业,拥有省级企业技术中心、河南省中压输配电装置工程技术研究中心,是河南省制造业信息化重点示范企业。公司技术创新体系完善,研发条件齐全,构建了ERP 信息化平台;拥有来自上海、西安等地的多名行业技术专家,构建了优秀的技术研发团队;公司拥有开关制造领域和电力电子领域的多名专家,在高压断路器、隔离开关、智能成套开关设备和电力节能减排设备方面拥有国内领先的研发优势。
3、管理团队与机制优势
公司是一家具有现代经营管理理念的民营企业,坚持以人为本的企业发展策略,重视引进人才,构建了优秀的管理团队。公司管理团队汇聚了全国同行业优秀人才,融汇了中西方管理理念,具有在电力行业长期从业的经历,能敏锐、超前把握行业发展趋势,为公司的持续稳定发展奠定了坚实的基础。公司充分运用民营机制优势,能够迅速把握市场变化,及时调整计划,抓住市场机会,以高度的责任心和企业家精神将公司逐步发展壮大。
募投项目引领企业进入产品与服务蓝海
公司本次募集资金投向SAPF有源滤波成套设备产业化、KYN系列金属铠装高压开关柜产业升级与改造、GN系列隔离开关产能扩大等三个项目,主要围绕本公司现有主营业务进行,对公司有积极影响:
1、SAPF有源滤波成套设备产业化项目的实施,将使公司进入节能电子领域,符合国家的产业政策,市场空间广阔,将进一步扩充公司的产品链条,优化公司的产品结构,提升高技术、高附加值产品的比重,增强公司的抗风险能力;
2、进一步发挥公司拥有的产品技术优势,继续扩大现有主导产品高压开关成套设备和高压元件的生产规模,进一步巩固公司的竞争优势和市场地位;
3、有助于实现公司产品由区域市场向全国市场拓展,扩大产品的市场辐射能力,通过完善销售渠道和销售网络拉动市场,提升公司的品牌价值。
关键词:电子技术;现状;应用;发展;分析
1我国电子技术的发展现状
电子技术是19世纪末到20世纪初崛起的先进技术,是新时代科学技术标志性成果之一。现代科学技术的不断深入发展推动了电子技术的更新和优化,使其应用范围更为宽泛,对其的理论研究也逐渐得到人们的关注,电子技术成果和产品是研究电子技术的主要对象。电子技术的不断发展加大了各行业对其的需求,在此种形势下,电子技术面临着发展的机遇和严峻的挑战。但是我国的电子技术研发水平相比于发达国家还是有一定的差距,所以我国电子技术未来的发展之路还很艰巨。我国电子技术的发展应在借鉴国外相关先进技术的基础上,进行自主创新研发,促进我国电子技术规模化、产业化、自主化的发展,形成独具我国发展特色的电子技术。目前新材料科学与技术的进步,也在一定程度上促进了电子技术的发展,二者相互融合转化成巨大的生产力,在我国社会经济的长远发展方面发挥了强大的作用。
2电子技术的具体应用分析
2.1在电力行业中的应用和发展
电力电子技术就是电子技术在电力系统应用后的技术总称,电力系统利用电子技术可以高效、高质地进行供电作业,进一步保障了电力系统的安全、稳定运行。另外,电子技术的应用提高了电力系统控制的灵活性、排查故障率以及应对解决突发事故的能力,进而增加了电力企业的经济效益,增强了电力企业的经济实力,为其在我国国民经济发展过程中发挥重要的作用,提供了坚实的基础。电力系统建设一直都是我国基础设施建设的重要领域,面对当前我国能源日益紧缺的局面,电力电子技术的应用可以提高电力资源的利用率,促进电力企业经济效益的最大化。现阶段我国的电力电子技术较为成熟,例如已达世界先进水平的高压直流输电技术,其和交流输电技术相比,具有良好的安全稳定性,远距离大容量输电就是以此为技术基础,实现了可观的经济效益。市场需求对电力电子技术的发展产生了直接的影响,每年可以达到十几个百分点的增幅,推动了传统工业生产和现代高新技术产业的发展,是我国社会经济发展过程中的支柱技术之一。高压直流输电技术的最新研发GTO、JGBT等可关断器件、脉宽调制等新型电子产品已经正式投入使用,FACTS技术也正在逐步深入研究。未来电力电子技术将会在电机调速、供电电源、电力配电等更广阔的领域中应用。
2.2在军事国防领域应用和发展
在现代科学技术水平不断提高的今天,军事国防领域对先进技术提起了高度的重视。军事电子技术是电子技术在军事国防系统和装备中的应用,是电子技术另一重要的应用领域。其主要包括军用软件、军事通信技术、军用电子元器件等,其中微电子技术是现代军事电子技术的重要代表,是衡量国家军事力量先进水平的重要标志。目前世界各国相继加大了电磁频谱的研发力度,在电子元器件领域致力于研发适应高频段、宽频谱、高温环境的材料和器件,具体表现在宽禁带半导体器件等新型军用微电子器件的大规模研发。军事国防装备中逐渐涌现的尖端武器和先进设备表明电子技术在军事国防领域中具有重要的推动作用。此外,电子技术不仅在军事武器、设备的研发中应用,在改善军事研发环境方面也有重要的作用,促进和保障了军事研发工作效率的提升。可见,现代国家军事国防事业实现可持续稳定发展的根本动力之一就是军事电子技术。同时,在现代社会以及经济全球化发展的大背景下,军工企业要不断提高自身的研发水平、生产能力以及市场竞争力,确保企业的技术、生产实力和新时代的军事发展需求相一致,这就需要军工企业应用先进的电子技术,此形势下的军工企业呈现出更为科学合理、稳定安全的发展趋势。
2.3在汽车行业的应用和发展
汽车电子技术是电子技术在汽车行业的应用,其是电子化、电子信息技术和相关电子技术在汽车中应用的总称。电子技术作为汽车行业的技术支撑,促进了汽车行业进入电子控制时代的转变。目前大量尖端的电子装置应用在汽车上,使汽车向着现代化、智能化、舒适化、环保化以及安全化方向迈进。当前汽车电子技术全方位迅速发展的主要特征有功能多样化、技术一体化、系统集成化以及通信网络化。随着人们对汽车整体性能要求的逐步提高,先进的汽车电子技术在功能多样化、系统集成化、体积微型化、系统网络化等方面有了较为显著的突破,实现了人-车-环境三位一体的和谐发展。汽车电子技术在功能上包括舒适性、安全性、经济性、操纵性、能源节约性及环保性等,满足了人们对汽车安全、环保、舒适、娱乐等要求。同时单个部件电子化的汽车电子技术也发展到总成电子化、网络化、智能化、环保化、安全化以及综合化。
3现代电子技术的发展趋势
第一,趋于微型化。趋于微型化的表现形式主要是纳米电子学,其主要的研究对象是在纳米的尺度下事物的运动规律和特性,研发利用纳米级的事物专属的特性,在生物科技、医疗工程中纳米检测仪器有着广范的应用空间。逐步推广和应用的纳米电器器件是电子器件的又一次变革。第二,智能化。在很大程度上高度智能化的电子设备可以代替人类完成各项危险的、枯燥的工作,其应用范畴也将更为广泛,例如智能化的电子焊接、智能化车载控制系统、智能化的机器人、智能组装流水线,智能矿脉探测等方面。第三,精确化。信息流传的精确程度是当前人们所关注的焦点,精确化的电子技术将在各种观测、传输性行业,如气象预测、信息传输、医疗检测等方面进行应用,做到在最小程度内的信息精确和信息传输损耗。
4结束语