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1.投资业务管控能力亟待加强。一是投资制度有待健全,大多电建企业偏重决策管理,忽视了对过程的控制和项目的实施,缺乏一套从立项、决策到实施、运营、后评价的全过程、全方位的制度体系。二是部门职责有待厘清,总部部门之间投资职责分工有待细化,管理边界存在交叉,一些职能部门在投资管理中的作用没有充分发挥出来。三是投资管理环节存在脱节,总部部门之间、总部与所属企业之间交流不够,存在“各管各的事、各干各的活”,缺乏有效的上下联动机制。
2.投资项目实施过程亟待加强。一是投资项目的责任部门长期缺位,企业也没有建立科学的工作流程,对投资实施过程的监管在总部层面仍是空白。二是需要加大成本控制,企业的投资概算管理不到位,部分人员擅自扩大建设规模、提高建设标准、随意超概算、任意追加投资。三是投资招、投标管理不规范,缺乏统一的项目招标与物资设备采购平台,企业难以选择到最优秀的设计、监理、施工队伍。四是投资项目建设存在较多问题,如安全事故、工期滞后、质量不符合设计标准、责任制度不落实、不严格执行合同、工程变更随意等情况。
3.投资考核与责任追究亟待加强。一是考核不到位,企业既未建立科学的投资绩效考核体系,也未严格按经济责任制予以考核,企业员工缺乏应有的行政和经济约束。二是投资项目的竣工审计、决算、验收及后评价等一些与投资效果评价有关的制度还没有真正建立起来,在很大程度上影响了投资决策和管理水平的提升。三是对投资违纪违规的追究不严,一些电建企业存在“处罚过轻、奖惩不明”的情况。
二、电建企业加强投资管理的主要措施
1.坚持“四严”要求,切实加强决策管理。一是严密论证,做好投资可行性分析与论证,对市场发展前景、投资环境、面临的风险与问题进行全面细致调查评估,不经过充分论证的项目不得上会决策。二是严把投向,遵守“三不投”原则,即“不符合企业发展战略的不投、投资回报率低的不投、风险难以掌控的不投”,确保“好钢用在刀刃上”。三是严格权限,按照集权与分权相结合原则,把投融资重大事项的决策权集中在电建企业总部,由总部总揽全局,扭转“乱投资、乱融资”现象。四是严守程序,所有投资项目的报批必须遵守内部决策程序,不得越级上报、审批,以确保投资决策的科学性。
2.再造管理流程,优化管理体制和运行机制。一是管理机制再造,总部各部门应明确自身职能,担负起投资的决策、实施和运营等不同阶段的管理职责,改变以前部门间相互推诿扯皮的状况。二是业务流程再造,按照不相容职务相分离的要求,严格推行投资的决策与执行、概算编制与审查、项目实施与资金支付、竣工决算与竣工审计等不相容岗位的分离管理。三是管理机构再造,按照精减、高效的要求组建项目公司,不断优化项目公司的运行机制,细化项目公司的职责权限,硬化项目公司的考核内容,规范项目公司的运作。四是管理制度再造,构建涵盖投资业务全过程、全周期的管理制度体系,强化制度的约束力,做到有章可循、有据可依。
3.把好五道“关口”,主动掌控过程控制。一是工程设计关,精心挑选设计单位,并使其严格遵守技术规范,必要时可采取限额设计。二是概算审查关,通过对投资概算或修正概算进行专家评审,以此作为投资考核的依据,改变“边设计、边施工、边修改”的状况。三是招标投标关,所有投资项目都必须按照流程进行招投标,未经审批不得擅自招标。四是项目资金关,优化项目融资方式,切实降低融资成本和费用,同时项目资金要实行专户管理,专款专用,严禁私设账外账和“小金库”。支付工程价款时要严格审核合同、支付申请书等相关凭证。五是变更索赔关,凡需要增加投资的生产性变更和非生产性变更以及由此而引起的索赔,须报上级审核,经批准后方可执行,严禁擅自进行变更。
1.质量检测工作概述
1.1质量检测工作及其质量管理的定义
质量检测工作指的是,在参照有关部门制定的质量标准的基础上,对特定单位进行的包括但不限于产品质量检测、空气质量检测、环境质量检测、工程质量检测等内容的一种检查和验证产品或服务质量是否符合有关规定的活动。
1.2质量检测工作中存在的问题
质量检测工作中存在的问题大体可以分为技术问题和职责问题,以及管理机制三个方面。首先,在技术问题方面。由于质量检测工作本身就对技术水平有一定的专业要求,因此,负责质量检测工作人员的技术水平和检测过程中的技术失误都有可能造成质量检测结果的偏差。其次,在职责问题方面。由于进行质量检测工作一方没有认真按照检测标准进行监测、与被检测单位存在一定的利益关系、负责质量管理的部门没有真正发挥监管作用、质量问题出现后有关部门或机构未能进行有效的惩处等职责缺失原因,导致质量检测过程和结果出现问题。此外,质量检测工作质量管理机制的不完善也是导致质量检测出现问题的重要原因之一。一方面,质量检测工作质量管理机制范围过于狭窄。质量检测部门不仅仅要对主动申请质检的各企业产品进行常规的质检工作,还应该对市场中流通的产品质量进行监管,以及时发现产品存在的质量问题、找出相应的解决办法。另一方面,质检工作管理存在较强的滞后性。比如,2015年11月中央新闻报道,根据国家灯具质量监督检验中心的消息显示90%护眼灯存质量问题。除此之外,电线电缆、电机、水泵等产品也存在不同程度的质量检测问题。从问题产品流通到质量问题查出,经历了较长的质检管理空白期。这些产品质量问题的频繁产生与质量检测工作及其质量管理的职责问题具有很大的关联。
2.公正公信角度下质量检测工作质量管理的对策
针对上述提出的质量检测问题,该部分将在公正公信的角度下,从有关部门质量检测职责履行和机制完善的方面提出改善质量检测工作现状问题的方法或对策。
2.1加强质量检测工作人员的专业培训,提高检测人员的专业胜任水平
负责质量检测工作的人员是降低质量检测事件发生的基础性环节。在质量检测单位聘请过程中,需要所在单位对应聘人员进行公正公信认识的测评,并定期对质量检测工作人员进行专业实践培训以保证或提高质检的专业水平。同时,还要对质量检测工作人员的工作表现进行不定期的质量核查,以及时发现并就纠正其在质量检测工作中存在的问题。通过类似的方法来增强质量检测工作人员的责任意识,提高质量检测工作人员的专业胜任水平。
2.2加强对质量检测工作流程的监督和管理,提高质量检测的质量和水平
质检机构的主要收入来源途径是委托检验,依照市场规律、提升企业服务质量、做好委托检验工作争取更多的客户群体,着力提高内部工作效率和管理水平,完善内部运转体系,与受检方建立良好的服务关系,企业委托检验的质量检测一般要经过以下流程。企业按照在设计图纸完成每一批产品生产后,需要生产企业下达或布置质检任务,随后由负责质量检测工作的企业专员向当地权威或合格质检机构或部门提交质检委托单。待双方签订合同后,由负责质量检测的机构或部门工作人员开展具体的质检工作。质检工作的过程就是公正公信角度下质量检测工作质量管理的重要阶段。(1)在产品收样环节。质检机构或部门的业务接待人员要严格根据产品的类型和性质确认检验方法,对样本产品进行验收,验收合格则进行样本入库;若样品存在损坏、失效、样品数量不足、样品与要求不相符的问题则进行重新送样。期间不得因为任何客观或主观因素进行虚假应付收样,若因上述环节不够公正公信而导致不合格产品的流通及不良事件发生,相关检测人员、部门及企业都要承担相应的责任。在这一方面质检机构及有关部门要对质检部门员工工作进行质检员工工作范围的精准界定,结合国家质量检测标准规范制定分工明确的内部检测流程,并对负责每项质量检测工作人员进行指定,以便于对责任主体的落实。(2)在检验和记录环节。质检人员要严格秉持检验的各个细节程序,做好检验原始数据记录、设备使用记录和环境记录,若发现某项数据存在异常(远低于或远高于检测参考标准)则需要进行复验,以保证数据的准确性;不能受到外界因素的干扰,充分体现公正性、科学性,保证检验结果的准确无误,其结论对于保证社会、企业和消费者的利益具有至关重要的作用。对于出具产品质量检验报告时要具有真实、完整、准确和可靠原始数据记录,对于涉及到的有效数字要按照修约方法进行计算,这样才能保证检验报告的科学公正、准确有效。运用专业的技术进行数据的处理和校对并编写检验报告,报告审核通过才可进行批准通过;然后将比准通过的检验报告交由业务部签章,并向企业出具质检报告,期间,若企业提出异议则将样品转交到质量保障部进行相应的处理,若无异议则结束质检,退回企业产品样本。上述检验步骤环环相扣,缺一不可,因此需要质检机构及有关部门完善质检员申请机制和专家咨询机制,当凭借企业现有之间部门质检员专业能力无法确保质量检测合格或多数质检员就同意产品存在相同疑虑的情况下,可以向专家寻求帮助,以在第一时间发现潜在质检问题,并找出相应的解决办法。在机制得到完善后,需要匹配与机制相互衔接的公正公信教育,以鼓励质检员和负责管控质检工作的人员能够敢于质疑、提出问题,从而避免因“外界压力”(企业为获取利益,避免经济损失而不允许质检员按实上报质检状况)而造成的“隐瞒不报”、“报而不实”等不良现象的发生。
2.3健全司法机关公正公信的执法意识,推进质检事件的有效惩处进程
当出现质量检测事件时,各级法院、检察院要坚持以公正公信的原则进行事件的诉讼、调查、审理和判决,避免“诉而不受”、“查而不严”、“审而不公”、“判而不信”等问题的出现。其次,对于坚持以公正公信的态度指导实际行动的工作人员要给予适度的表扬和嘉奖,对未按照公正公信原则履行岗位职责的工作人员要进行严格的教育和惩处。从而实现质检事件处理的效率和效果,推进质检工作质量管理的进程。
3.总结
笔者认为,将公正公信作为质量检测工作管理的立足点具有一定的合理性。以质量检测工作中存在的技术问题和职责问题为切入点,对于公正公信角度下质量检测工作的质量管理具有较强的现实意义。
作者:李铃 单位:福建省产品质量检验研究院
参考文献
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供电企业固定资产管理存在的问题
由于传统的电网企业具有自然垄断经营属性,没有完全摆脱计划经济时期的管理模式,缺乏竞争创新意识和机制,因此,其财务与业务及整体经营环境的管理融通和衔接较弱,固定资产的管理还存在以下问题:
(一)固定资产管理部门职责分工不明确,执行不到位。一方面,供电企业按部门管理固定资产不利于资产的到位管理,例如物资供应中心对设备未能具体到台,只能采用批次的管理方式,从而难以形成统一高效的固定资产管理机制。另一方面,固定资产管理涉及的部门较多,而部门间沟通不畅和融合程度较小,从而加重了条块分割的程度,更不利于建立全局统一的固定资产管理体系。
(二)固定资产的价值与实务管理相脱节,实务管理职能有待完善。供电企业由财务部门统一进行价值管理,却由计划建设部、各供电所、市场营销部和办公室等诸多部门进行实务管理,因此固定资产管理与技术设备管理的角度会因部门过多而产生偏差,从而导致各自记录的内容与总体要求不相一致,账本与实务难以核对,账实不符。当前我国许多供电部门或多或少存在只关注账面管理而忽视实务管理的问题,相关单位在实际使用固定资产时会出现分工不明、工作失效的问题。例如,一些部门针对将要闲置报废的资产作为非固定资产报废处理,内部各部门固定资产的转移未办理相关的财务调拨手续,从而造成账实不符。
(三)固定资产账、卡、物不相符,产权不明确。由于供电企业内部制度流程的不完善,生产、使用、财务等各个部门的资产信息不对称,相关工作无法衔接,造成当资产实物发生变化时,账、卡却没有进行相应更新;部分固定资产卡片以批量而非以单项资产进行登记,并且企业内部没有建立严格的固定资产定期盘点制度,从而导致账卡物不相符。供电企业过去的用地多数是通过财政划拨取得,导致企业存在很多土地使用权证、房产证等证照不全、产权不明确的问题。为了确保国有资产的安全完整,应为这些资产及时补办证照。一般来讲,补办证照要交付额外的税费,使得企业背负更多的负担,所以一些电力企业不愿自主补办证照,企业进行股份改制后,固定资产会因被列入无产权一栏而无法入账,从而形成供电企业帐外帐,最终造成国有资产流失。
(四)企业的预算管理和信息化水平有待改善。一方面,供电企业对固定资产的管理属于事后管理,对资产的增减变动、资本化开支、费用化开支等都没有进行有效地预算管理,有些企业存在忽视使用过程的管理而只关注投运和报废管理,从而为暂估资产和预测折旧增加了难度。另一方面,当前供电企业的信息化水平不能满足固定资产的全生命周期管理要求,例如会计核算体系将每年用于固定资产运行维护检修的开支列入当期费用予以列支,而未能归集至单项资产,从而不能评价固定资产的整体使用效益。
供电企业固定资产的全生命周期管理
针对供电企业固定资产管理中存在的问题,笔者认为应当实行固定资产的全生命周期管理。通过对固定资产从购置到报废整个生命周期的跟踪管理和价值变化情况的记录、对比和分析,以提高固定资产的科学管理,优化资产结构,适时调整与企业经营性质不想适应的结构比例,从而促进供电企业未来的可持续发展和效益的最大化。
(一)树立固定资产全员参与、全方位管理的理念。一方面,供电企业执行价值管理的财务人员应充分了解固定资产的构建、技术维修、报废等方面的基础知识及其特点,从而能确定适当的固定资产折旧方式、估计固定资产的折旧年限和残值,以准确地进行固定资产相关成本费用的核算。另一方面,其他实物管理部门的相关人员要通过相关的培训了解固定资产核算、经济成本管理等方面的知识,以强化基建、使用和运行维护等各个部门的成本管理意识。同时各个部门在管理过程中应从自己的专业视角提出固定资产管理的建议,通过上下联动、互相配合,使固定资产的价值管理与实物管理能够真正地相互渗透,最终实现固定资产的全方位综合管理。
(二)加强固定资产生命周期中各个环节的内部控制。固定资产全生命周期管理应当以优化资产计划、设计、购建、使用、维修、更新改造及其报废等各个流程的管理为主线,并对各业务流程进行关键控制点的分析,从而强化资产业务流程的控制,将固定资产全生命周期管理落到实处。例如,某供电企业与固定资产相关的业务流程有大修理费用支出、采购与付款、工程项目建设、固定资产增减等,相关管理人员为每个流程绘制了流程图,并编制了对应的关键控制点表单,控制表中明确列出各状态固定资产的关键控制点、控制要件、控制程序及措施和主要责任人等,从而明确了各部门在每个流程中的责任,确保资产在各个阶段的职责分工。
(三)构建固定资产、预算与工程管理系统有效集成的全新管理平台。固定资产成本与运营效益的管理应与预算、工程管理相结合,财务部门应当根据固定资产成本的构成特点来设计资产采购、建造、修理、更新改造等预算表格的内容。首先,在编制预算时应对相应的固定资产或在建工程进行编号,从而便于追踪在修理和更新改造中使用所涉及固定资产的原编号信息。其次,财务部门可通过对比业务部门填制的预算信息与成本市场信息,以初步判断固定资产预算成本的合理性,并依据预算中固定资产购入期和建设期合理安排资金,从而对固定资产进行有效地动态追踪。最后,在预算的执行过程中,通过对实际与预算情况的比较分析,进行有效地控制不合理的支出;同时,对固定资产的购入时间和建设期推迟情况进行调查,从而实现固定资产管理的经济性与科学性。
(四)构建完善的固定资产全生命周期的管理系统。首先,供电企业应根据业固定资产地理分布、实物图片、价值分析等属性利用信息系统构建由工程自动形成固定资产卡片的功能体系和事中控制体系,并进行全面的整合分析资产卡片信息与业务信息;其次,企业应以财务为主线,按业务性质进行归纳整理形成完善的业务核算体系,全面满足企业固定资产核算与管理要求;最后,供电企业应全面整合固定资产卡片、业务、分析、生产能力等定性与定量信息,形成科学的决策机制,并建立相应的故障代码体系,进行有效地责任追究程序,进一步完善管理体系。
[论文关键词]文件管理;电子化;低碳;发展
长期以来,企业文件管理一直以纸质文件管理为主,但随着电子信息技术的快速发展,文件管理的电子化发展迅速崛起,无纸化办公成为全世界办公室的共同追求,在文件管理电子化的同时,传统的纸质文件管理方式受到很大挑战,面临创新和调整。我们认为企业文件电子化将是大势所趋,但电子文件和纸质文件共存的局面也将长期存在。
一、文件管理的“二元状态”
电子文件出现后,一直与纸质文件共同存在,原因复杂多样,总体上可以归结为以下两种类型。
一是工作中用电脑直接生成电子文件,但出于文件阅读和实际需要,又将电子文件转换成纸质文件。这种转换有两种形式:一种是在电脑中完成文件制作,或由网络传输的电子文件接收后,以纸质文件形式输出,比如中国石化的OA办公系统,各部门和企业在接收文件后,一般都要自行打印后存阅和归档;另一种是在归档环节为电子文件制作纸质拷贝。二是先有纸质版本后来根据需要形成电子版本,也就是纸质文件的数字化过程。这也有两种形式:一种是单位收到外来文件后立即数字化;另一种是对已经归档的纸质档案实施数字化。
基于文件管理的两种类型,我们可以把纸质文件与电子文件共存的状态称之为“二元状态”。所谓“二元状态”,是指文件管理的两种状态,可以对电子文件制作纸质拷贝,也可以对纸质文件进行数字化。实行“二元状态”文件管理的企业,是在文件进入运转程序时就形成电子和纸质两种版本,现实工作中,大部分企业对大部分文件的管理都是采取了这种“二元状态”法。
二、“二元状态”之间的相互关系
在文件管理的“二元状态”下,必然要对这两种文件分别加以管理,这就形成了两种管理系统的共存。这两种文件管理系统既相对独立,各自发展,又互相依存,互相影响。
(一)文件管理电子化是纸质化的变革和提升
自从文件管理实行电脑辅助管理以来,纸质文件管理就开始发生变化,电子文件的管理对纸质文件的管理影响深远,引发了更多变化。这种变化主要体现在以下两个方面:
一是文件管理更加简单快捷。过去整理纸质文件需要通过实体系统固定文件之间的有机联系,建立档案实体的科学秩序,并支持档案检索的有效实现。电子文件管理之所以导致纸质文件整理简化,一方面是因为快速度、多途径的全文检索功能,以及随时随处的网上利用,多用户同时利用的便利,让用户更加乐于利用电子文件;另一方面,电子文件管理可以根据需要建立文件之间的相互联系,只要在检索软件中标明纸质文件存放位置,便可以方便查找到对应纸质文件。这样就降低了对纸质文件实体秩序的要求,只要排列有序,位置明确,就可以借助电子文件检索功能实现纸质文件快捷查询。立卷的简化又带动了相关工作的简化,如排架方法、档案统计、手工检索工具编制等,档案部门可以从繁重的整理业务中解脱出来,更多地关注档案信息资源建设、开发与服务。
二是文件管理更加一体化。由于体制机制等方面原因,文档一体化程度一直不高。电子文件管理使为建立统一电子文件管理系统的企业,在文件生成初期完成的工作尽量提前,使纸质文件的归档提前,通过电子文件推动文档一体化进入新阶段。纸质文件的归档提前是一个具有关键意义的变革。提前归档使档案部门控制企业文件信息资源的起点明显前移。由于文件在办文部门几乎没有停留,归档之时不少文件还与现行事务具有密切关联,企业内部查阅还比较频繁。因此,业务部门需要更多地与档案部门打交道,档案部门需要更清楚地了解文件的现行价值以及运转过程。这就使得档案部门的介入时间超前于归档,自然而然向文件生命周期的起点延伸。
与归档提前发生的还有鉴定、著录等工作。按道理,同一份文件的电子版本和纸质版本应该具有相同保管期限,对共同需要的著录项也应该形成相同著录内容,因此,有些企业开始探索两套文件鉴定和著录等工作的并轨,必然选择向电子文件靠拢。这就导致鉴定和著录等工作提前以及自动化档案学研究程度提高。在文件生成时进行的鉴定和著录会有不确定、不完整等问题,需要随文件流转而补充和确认,从而使这些工作从一次完成变成分段完成。为了保证分段实施中的顺畅衔接,必须以文件到档案全程为一体进行管理。
(二)文件管理纸质化是电子化的基础和补充。
与纸质文件管理相比,我们管理电子文件的经验要少得多。尽管电子文件与纸质文件有许多不同之处,但都是社会活动的记录,管理目标基本一致,在管理内容和方法上也有很多共同之处。电子文件管理最大的挑战是如何建立公众信任,主要有两条:技术和管理。
来源原则是电子文件管理从纸质文件管理中获取的最有价值生命之核。在电脑进入档案管理之初,一些技术专家和业内人士曾认为电脑构成的强大逻辑力量可以取代来源的作用,但经过一段时间理论与实践的互动,档案工作者再次就来源原则的重要地位达成共识。大家认识到,电子文件来源原则仍然最为重要,区别仅仅在于从主要指导档案实体单元的组织,变为指导电子文件生成背景的理解、揭示和维护,用来源的真实性证实电子文件内容的真实性。
从技术层面来讲,对纸质文件的伪造、篡改也并非不可实现。实际上,人们对纸质文件、档案的信任更多来自对其整个运转、保管过程安全性的默认。这个过程
建立在文件形成与保管规律的基础上,经过长期的运行和各种复杂情况的检验而日渐严谨与完善,其中蕴涵的科学性对于电子文件也具有应用或借鉴价值。
可见,电子文件与纸质文件的共存并不是消极被动的,二者互为条件、互补长短。在这些相互影响和作用中,各自经历着改造与被改造、同化与被同化以及调整定位的过程,两种管理方法在合理叠加、混合、功能替代中动态确定着共存状态,并逐渐融合为一套综合管理企业各类文件的管理方法。
三、文件管理向低碳方向发展
可以预计,电子文件与纸质文件管理共存的二元格局将会持续相当长时间,“无纸化”必然经历一个渐进过程。只要电子文件的安全性没有得到完全保证,人们就需要以纸质文件形式进行备份和保存。但是,共存的态势将持续处于变化之中,大的趋向是纸质文件与电子文件此消彼长,从以纸质文件为主到以电子文件为主。
一是电脑和网络的广泛应用,使电子文件逐步成为文件生成的最初形态。电子文件流程与信息化平台上业务流程的契合使之成为办公、设计、贸易、交往的必要工具;信息形态的多样性、极强的可操作性和传递的高速便捷,使企业和员工更愿意生成和使用电子文件;电子政务、电子商务的普及使越来越多的文件必须通过网络传递;数字签名、用户认证、信息认证、防范攻击等技术的进步,使人们增强了对电子文件的信任;管理的改善使人们可以方便地检索利用。这些因素都给电子文件的增长和功能的提高提供了条件。
在市场经济环境中,中小企业在扩大就业、活跃市场、增加收入、保障社会稳定及形成合理的国民经济结构方面都起着难以替代的作用。因此,发达国家对中小企业的发展都很重视,并建立了较为完善的融资体系来帮助中小企业解决其发展过程中的资金“瓶颈”问题。相比之下,我国中小企业的融资状况不够理想,存在融资困难问题。借鉴西方国家的经验,结合中小企业的特点,笔者认为现阶段我们应重点做好以下几方面工作。
一、疏通股票融资渠道
股市行情的变动与货币政策和真实经济的关联是毋庸置疑的。但目前我国股市还仅仅是国有企业分散风险、筹集资金的一条途径,广大的中小民营企业则基本被排斥于股票市场之外。在过去“额度管理”的股票发行机制下,广大中小企业很难从相当紧张的发行额中分得一杯羹,高额的佣金成本和成本也使中小企业望而却步。因此,要疏通股市渠道,就应在继续发展主板市场的同时,积极借鉴和吸取西方国家发展股票市场的经验和教训,努力营造上市环境,为那些成长性较高,但规模较小,抗风险能力较弱,不适应主板市场要求的中小企业提供新的融资场所。
二、发展和完善投资基金市场
市场机制能确保资金的高效配置,它通过价格调节使资金直接流向需求者,并在保持流动性的同时,不断降低交易成本。我国居民储蓄余额现今已超过8万亿元人民币,这预示着我国投资基金市场的发展潜力十分巨大。众所周知,产业投资基金和风险投资基金可以通过市场的有效配置,为广大中小企业提供急需的资本性融资。其中,产业投资基金的投资对象,主要是参与市场竞争并已产业化的产业或企业;而风险投资基金则专投于尚未产业化的项目,或者是直接投资于技术人员或企业家,即种子投资。投资基金可以为中小企业提供上市前的创业投资,特别是商业模型好、技术含量高、成长性强的中小企业,更容易获得产业投资和风险投资者的青睐。因此,发展和完善投资基金市场,是弥补我国中小企业资本缺口的最佳选择。
三、规范地方产权交易市场
对于90年代初我国曾出现的某些区域性股票市场,由于市场极不规范,场外交易出现了很多问题,存在很大的市场风险,被国家责令关闭。目前应考虑在清理整顿的前提下,采取措施实现市场的制度创新,为中小企业的股权交易和融资开辟渠道。
四、建立中小企业信用担保体系
当前基层银行不愿积极发放贷款的原因,与我国中小企业信用透明度不高、信贷担保体系缺乏、信贷风险难以分散和规避有很大关系。通过担保机构为中小企业融资提供信用担保服务,是解决中小企业间接融资的重要条件。
1.建立多种形式的担保机构。目前我国的担保机构多为政策性的,担保机构力量较为薄弱,而且各自为战,不成体系,难以更好发挥为中小企业融资的作用。为此,政府应加大对担保机构的政策支持力度,从市场准入、税收等方面提供支持。在资本金的来源方面,鼓励民间资本参与组建多种形式的担保机构,如商业担保公司和互助担保基金,形成以政府为主导、多种形式并存的局面。
2.成立再担保机构,降低担保机构风险。建议成立国家和省两极再担保机构,分担担保机构的业务风险。具体模式是:各种形式的担保机构直接面向中小企业,为它们提供融资担保,从银行获得信贷支持,同时,担保机构将所有的担保业务向省级担保机构申请再担保;省级再担保机构以对区域内的担保机构提供再担保为主要业务,同时负责对担保机构的业务监管和协调等其他事务,省级再担保机构还可以将其承担的再担保业务,拿到国家再担保机构申请再担保;国家再担保机构负责担保行业法律法规的制定、全国范围内的担保业务监管以及最终再担保。以此形成“一体三层”的担保体系机构、共同解决困扰我国中小企业发展的融资难问题,促进中小企业的发展。
3.对中小企业的担保合同进行保险,以减少和分散贷款风险。保险机构应根据我国的实际情况,开发合同担保保险这一保险项目,为符合条件的中小企业提供贷款保险业务。当企业不能还款时,保险公司给予贷款担保机构或银行一定的补偿,以提高中小企业的信用程度。
五、加强整合,建立银企之间新型的战略伙伴关系
所谓银企之间新型的战略伙伴关系,是指由银行过去对企业单纯的资金支持,上升为对企业经营管理的全过程进行帮助和改进,它是金融资本与产业资本融合发展的具体表现,其核心内容是银行与企业相互依存,共同发展。发展中小企业的战略实施与我国银行企业化的改革,从根本上决定了银企之间必须重新整合,尽快建立性的战略伙伴关系。
从一些发达国家和地区来看,中小企业要想得到成功发展,离不开政府和银行的支持。美国、日本、韩国以及我国的台湾地区在这方面已进行了积极的实践,尤其是日本的主办银行制度取得了很好的效果。借鉴它们的成功经验,我国应考虑在中小企业中建立结合中国国情的主办银行制度,重建银企关系:
1.赋予银行更多的权益。
我国目前所实行的主办银行制度,与国外相比,在于银行对企业不控股,只是通过加强信贷管理和改进金融服务方面来建立银企关系,只规定了银行的义务和责任,很少提及权益。而且我国《商业银行法》明确禁止商业银行对企业持股。根据这一规定,银行与企业之间缺乏产权联系基础,银行只能作为债权人从外部服务于企业,很难改变企业内部人控制的现象。而银企结合的核心是要实现金融资本和产业资本相融合,双方资本互相流动。要实现这一点,一个较好的途径是银行实行股份制。在这方面可选择部分有潜力、成长型好的中小企业进行试点,允许企业与银行相互持有各自的股份。这样可以使银行超越一般债权人的身份,不仅可以促进银行集团化发展,更是解决现阶段银行不良债权、中小企业经营状况不佳的一种手段,密切了银企关系,有利于互相监督。
2.强化银行服务功能。
首先,要发挥信贷桥梁作用,促使科研单位与中小企业联姻,加大对中小企业的软投入。银行在与企业的长期合作期间,与众多的科研单位建立了良好的伙伴关系。如果能够发挥信贷桥梁作用,促进和鼓励科研单位同中小企业建立各种形式的联合,支持中小企业从大专院校、科研单位获得专利产品、科研成果和先进技术,指导中小企业根据自身实际上马“短、平、快、高、精、尖”项目,将有利于解决中小企业的技术问题,促进新产品的开发。
关键词:浅谈 现代 电力电子技术
中图分类号:TM1 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2013)12-0229-01
现如今的高新技术有很多都是和电网的相位、电压、电流和频率等基本参数的转换与控制相关。现代电力电子技术能实现对这些参数的高效处理与精确控翻,对大功率的电能频率的变换能够得到很好的实现,这样可以支持多项高新技术的发展。
1 现代电力电子技术的内涵
现如今电力电子技术主要是处理的对象时功率,主要是来实现高效率和高品质的用电。电力电子技术主要通过电力半导体器件和自动控制技术、计算机和电磁技术的三者综合运用来实现获取、传输、变换和利用。在各种高质量、高效和高可靠性的电源中能够起到非常重要的作用,可以让当代的电力电子技术得到很充分的运用。功率IGBT和MOSFET是非常具有代表性,其功率半导体复合器件主要具有高频、高压和大电流等的特点。这类的特点也意味着传统的电力电子技术不能够适应现如今的社会发展,电力电子技术已经进入了一个全新的高速发展的时代。具有功能驱动、节能明显和先进等特点的IGBT,MOSFET等新型电力电子器件,所以可以在新型家电、感应加热、通信、计算机电源和电动交通工具等领域中有很好的发展前景。
2 现代电力电子技术的历史沿革
电子技术和微电子技术在80年代以来在各自的发展滞后得到了有效的结合,也就产生了全新概念的全控型的高频化电力电子集成器件。可关断晶体管(GTO)电力晶体管(GTR)以及此类晶体管的模块也得到了实用化。从此滞后,各种高频化和全控化的新型器件也相继出现,例如(功率MOSFET)绝缘门板晶体管(IGT或IGBT)、静电感应晶体管(SIT)、静电感应晶闸管(srrH)、MOS晶阐管(MCT),MOS晶体管(MGT)。这也意味着一个具有高频化和全控型的全新电力电子器件时代的诞生,传统的电力电子技术即将被淘汰。代电力电子技术大跨步进入高速发展的新时代。新一代电力电子器件的特点主要有多功能化、高频化、全控化和集成化。新型多功能的器件的出现促进了控制系统和变流电路的技术不断发展和成熟。现如今电力电子技术主要是由各种PWM电路、高频斩波电路和脉宽调制双零谐振电路组成。因此从今天的时代进入变频器,极大地丰富了电力电子技术的功能,不断开拓新的应用领域的时代的传统不断变化的需求的电力电子技术。
3 现代电力电子技术的发展
电力电子技术的发展自从20世纪90年代以来主要具有两个方面的特点:电子技术与微电子技术的不断完善结合和现有的各类新型电力电子技术器件参数的不断完善和提高。电力电子器件的发展特点使其迅速的想着大容量化和智能化的方向不断的发展,也预示着一个电力电子技术来到全新的时代。电力电子技术是多技术和多学科的相互渗透和创新结合的技术,在工业领域中对具有很强的渗透性。80年代后期,主要是以各种PWM电路和全控型新器件的现代化电力电子技术为代表。在此时代主要是家用电器等、交流电气牵引以及交流调速系统等领域运用的比较频繁。这个时代的发展预示着电力电子技术进入了新的发展阶段。在这个时代的电子电力系统当中,大型机组工作状态的改变和运转变流装置起着非常重要的作用。现代主要是给与直流输电以及系统运行的成熟控制和测试等安全保护提供一些技术手段。超导磁浮铁道系统主要有机车牵引、轻轨车以及地铁在电力电子技术应用领域已经非常普及。日本在火车在高速运行时有PWM逆变交流牵引系统取代原来的直流系统的技术是世界第一。先进的国家都非常的关注超导磁浮铁道系统的研究,其能够让火车高达500公里每小时。这样能够解除交通压力和提高运输能力,对国民经济的发展有着非常重要的作用。现如今的电力电子技术是传统产业和信息产业的主要是被控强电、弱电和接口桥梁。此技术的发展能够提高生产效率、降低消耗和节能。
4 结语
电力电子技术能能够让国家的基础产业得到非常快速的发展,其与国家发展的方针和政策的配合下能够在21世纪显得尤为重要。因此,电力技术成为了21世纪可持续发展不可或缺的组成部分,成为高科技产业链的关键所在,能够推动我国的工业技术创新。
参考文献
[1]刘莉宏.现代电力电子技术的发展及其应用[期刊论文]《北京工业职业技术学院学报》,2006年3期.
[2]赵玉冰.浅谈现代电力电子技术的应用和发展[期刊论文]《科技咨询导报》,2007年3期.
【论文摘要】:电能高效洁净地生产、传输、储存、分配和使用的技术将成为电力技术的重点领域。
“电力技术是通向可持续发展的桥梁”,这个论断已经逐渐成为人们的共识。研究表明,为了实现可持续发展,应尽可能把一次能源转换为电能使用,提高电力在终端能源中的比例。因为,在保证相同的能源服务水平的前提下,使用电力这种优质能源最清洁、方便,易于控制、效率最高。如果能将大量分散燃用的化石燃料都高效洁净地转换为电力使用,人们赖以生存的环境和生活质量就会大大改善。因此,电能高效洁净地生产、传输、储存、分配和使用的技术将成为电力技术的重点领域。以下将对若干电力前沿技术的现状和未来发展前景进行简单评述。
1.分布式电源
当今的分布式电源主要是指用液体或气体燃料的内燃机(IC)、微型燃气轮机(Microtur_bines)和各种工程用的燃料电池(FuelCell)。因其具有良好的环保性能,分布式电源与“小机组”已不是同一概念。
1.1微型燃气轮机
微型燃气轮机(MicroTurbine),是功率为几千瓦至几十千瓦,转速为96000r/min,以天然气、甲烷、汽油、柴油为燃料的超小型燃气轮机,工作温度500℃,其发电效率可达30%。目前国外已进入示范阶段。其技术关键是高速轴承、高温材料、部件加工等。可见,电工技术的突破常常取决于材料科学的进步。
1.2燃料电池
燃料电池是直接把燃料的化学能转换为电能的装置。它是一种很有发展前途的洁净和高效的发电方式,被称为21世纪的分布式电源。
1.2.1燃料电池的工作原理
燃料电池的工作原理颇似电解水的逆过程。氢基燃料送入燃料电池的阳极(电源的负极)转变为氢离子,空气中的氧气送入燃料电池的阴极(电源的正极),负氧离子通过2极间离子导电的电解质到达阳极与氢离子结合成水,外电路则形成电流。
通常,完整的燃料电池发电系统由电池堆、燃料供给系统、空气供给系统、冷却系统、电力电子换流器、保护与控制及仪表系统组成。其中,电池堆是核心。低温燃料电池还应配备燃料改质器(又称为燃料重整器)。高温燃料电池具有内重整功能,无须配备重整器。磷酸型燃料电池(PAFC)是目前技术成熟、已商业化的燃料电池。现在已能生产大容量加压型11MW的设备及便携式250kW等各种设备。第2代燃料电池的溶融碳酸盐电池(MCFC),工作在高温(600~700℃)下,重整反应可以在内部进行,可用于规模发电,现在正在进行兆瓦级的验证试验。固体电解质燃料电池(SOFC)被称为第3代燃料电池。由于电解质是氧化锆等固体电解质,未来可用于煤基燃料发电。质子交换膜燃料电池是最有希望的电动车电源。
1.2.2性能和特点
燃料电池有以下优点:(1)有很高的效率,以氢为燃料的燃料电池,理论发电效率可达100%。熔融碳酸盐燃料电池,实际效率可达58.4%。通过热电联产或联合循环综合利用热能,燃料电池的综合热效率可望达到80%以上。燃料电池发电效率与规模基本无关,小型设备也能得到高效率。(2)处于热备用状态,燃料电池跟随负荷变化的能力非常强,可以在1s内跟随50%的负荷变化。(3)噪音低;可以实现实际上的零排放;省水。(4)安装周期短,安装位置灵活,可省去新建输配电系统
目前燃料电池大规模应用的障碍是造价高,在经济性上要与常规发电方式竞争尚需时日。
1.2.3技术关键和研究课题
燃料电池的技术关键涉及电池性能、寿命、大型化、价格等与商业化有关的项目,主要涉及新的电解质材料和催化剂。熔融碳酸盐电池(MCFC)在高温条件下液体电解质的损失和腐蚀渗漏降低了电池的寿命,使MCFC的大型化及实用化受到限制。需要解决电池构成材料的腐蚀;电极细孔构造变化使电池性能下降等问题。固体氧化物燃料电池(SOFC)使用固体电解质且工作温度很高,对构成材料及其加工有特殊要求。为了得到高温下化学性稳定和致密性(不通过气体)的电解质,在氧化锆中加入Y2O3生成钇稳定氧化锆。为了降低工作温度,应尽可能减少电解质薄膜厚度。通常采用熔射法、烧结法和电化学蒸发涂层法制备电解质薄膜。实用的电解质膜的厚度为0.03~0.05mm。比较先进的已达到0.01mm。这样薄的电解质陶瓷材料除应当有足够的机械强度外,必须具有高度的气体致密性,否则将丧失燃料电池的性能。燃料极使用镍锆等耐热金属陶瓷,镍还用作燃料重整的催化剂,空气极在运行中处在高温氧化中,难以使用一般金属。铂的稳定性好,但费用昂贵,需要寻找替代材料,可用电子导电陶瓷。为了降低工作温度,另外一个重要的研究方向是寻找低温的质子导电的电解质。工作温度倘若能降低到700℃以下,SOFC的造价就可以大幅度降低。
2.大功率电力电子技术的应用硅片引起的“第
2.1大功率电力电子器件的重大进展
电力电子学(PowerElectronics)的应用已经有多年的历史。电力电子学器件用于电力拖动、变频调速、大功率换流已经是比较成熟的技术。大功率电子器件(HighPowerElectronics)的快速发展也引起了电力系统的重大变革,通常称为硅片引起的第。
近年来,大功率电子器件已经广泛应用于电力的一次系统。可控硅(晶闸管)用于高压直流输电已经有很长的历史。大功率电子器件应用于灵活的交流输电(FACTS)、定质电力技术(CustomPower)以及新一代直流输电技术则是近10年的事。新的大功率电力电子器件的研究开发和应用,将成为电力研究前沿。
2.2灵活交流输电技术(FACTS)
灵活交流输电技术是指电力电子技术与现代控制技术结合以实现对电力系统电压、参数(如线路阻抗)、相位角、功率潮流的连续调节控制,从而大幅度提高输电线路输送能力和提高电力系统稳定水平,降低输电损耗。新晨
传统的调节电力潮流的措施,如机械控制的移相器、带负荷调变压器抽头、开关投切电容和电感、固定串联补偿装置等,只能实现部分稳态潮流的调节功能,而且,由于机械开关动作时间长、响应慢,无法适应在暂态过程中快速灵活连续调节电力潮流、阻尼系统振荡的要求。因此,电网发展的需求促进了灵活交流输电这项新技术的发展和应用。
【论文摘要】:电能高效洁净地生产、传输、储存、分配和使用的技术将成为电力技术的重点领域。
“电力技术是通向可持续发展的桥梁”,这个论断已经逐渐成为人们的共识。研究表明,为了实现可持续发展,应尽可能把一次能源转换为电能使用,提高电力在终端能源中的比例。因为,在保证相同的能源服务水平的前提下, 使用电力这种优质能源最清洁、方便,易于控制、效率最高。如果能将大量分散燃用的化石燃料都高效洁净地转换为电力使用,人们赖以生存的环境和生活质量就会大大改善。因此,电能高效洁净地生产、传输、储存、分配和使用的技术将成为电力技术的重点领域。以下将对若干电力前沿技术的现状和未来发展前景进行简单评述。
1. 分布式电源
当今的分布式电源主要是指用液体或气体燃料的内燃机(IC)、微型燃气轮机(Microtur_bines)和各种工程用的燃料电池(Fuel Cell)。因其具有良好的环保性能,分布式电源与“小机组”已不是同一概念。
1.1 微型燃气轮机
微型燃气轮机(Micro Turbine),是功率为几千瓦至几十千瓦,转速为96 000 r/min,以天然气、甲烷、汽油、柴油为燃料的超小型燃气轮机,工作温度500 ℃,其发电效率可达30%。目前国外已进入示范阶段。其技术关键是高速轴承、高温材料、部件加工等。可见,电工技术的突破常常取决于材料科学的进步。
1.2 燃料电池
燃料电池是直接把燃料的化学能转换为电能的装置。它是一种很有发展前途的洁净和高效的发电方式,被称为21世纪的分布式电源。
1.2.1 燃料电池的工作原理
燃料电池的工作原理颇似电解水的逆过程。氢基燃料送入燃料电池的阳极(电源的负极)转变为氢离子,空气中的氧气送入燃料电池的阴极(电源的正极),负氧离子通过2极间离子导电的电解质到达阳极与氢离子结合成水,外电路则形成电流。
通常,完整的燃料电池发电系统由电池堆、燃料供给系统、空气供给系统、冷却系统、电力电子换流器、保护与控制及仪表系统组成。其中,电池堆是核心。低温燃料电池还应配备燃料改质器(又称为燃料重整器)。高温燃料电池具有内重整功能,无须配备重整器。磷酸型燃料电池(PAFC)是目前技术成熟、已商业化的燃料电池。现在已能生产大容量加压型11 MW的设备及便携式250 kW等各种设备。第2代燃料电池的溶融碳酸盐电池(MCFC),工作在高温(600~700 ℃)下,重整反应可以在内部进行,可用于规模发电,现在正在进行兆瓦级的验证试验。固体电解质燃料电池(SOFC)被称为第3代燃料电池。由于电解质是氧化锆等固体电解质,未来可用于煤基燃料发电。质子交换膜燃料电池是最有希望的电动车电源。
1.2.2 性能和特点
燃料电池有以下优点:(1)有很高的效率,以氢为燃料的燃料电池,理论发电效率可达100%。熔融碳酸盐燃料电池,实际效率可达58.4%。通过热电联产或联合循环综合利用热能,燃料电池的综合热效率可望达到80%以上。燃料电池发电效率与规模基本无关,小型设备也能得到高效率。(2)处于热备用状态,燃料电池跟随负荷变化的能力非常强,可以在1 s内跟随50%的负荷变化。(3)噪音低;可以实现实际上的零排放;省水。(4)安装周期短,安装位置灵活,可省去新建输配电系统
目前燃料电池大规模应用的障碍是造价高,在经济性上要与常规发电方式竞争尚需时日。
1.2.3 技术关键和研究课题
燃料电池的技术关键涉及电池性能、寿命、大型化、价格等与商业化有关的项目,主要涉及新的电解质材料和催化剂。熔融碳酸盐电池(MCFC)在高温条件下液体电解质的损失和腐蚀渗漏降低了电池的寿命,使MCFC的大型化及实用化受到限制。需要解决电池构成材料的腐蚀;电极细孔构造变化使电池性能下降等问题。固体氧化物燃料电池(SOFC)使用固体电解质且工作温度很高,对构成材料及其加工有特殊要求。为了得到高温下化学性稳定和致密性(不通过气体)的电解质,在氧化锆中加入Y2O3生成钇稳定氧化锆。为了降低工作温度,应尽可能减少电解质薄膜厚度。通常采用熔射法、烧结法和电化学蒸发涂层法制备电解质薄膜。实用的电解质膜的厚度为0.03~0.05 mm。比较先进的已达到0.01 mm。这样薄的电解质陶瓷材料除应当有足够的机械强度外,必须具有高度的气体致密性,否则将丧失燃料电池的性能。燃料极使用镍锆等耐热金属陶瓷,镍还用作燃料重整的催化剂,空气极在运行中处在高温氧化中,难以使用一般金属。铂的稳定性好,但费用昂贵,需要寻找替代材料,可用电子导电陶瓷。为了降低工作温度,另外一个重要的研究方向是寻找低温的质子导电的电解质。工作温度倘若能降低到700 ℃以下,SOFC的造价就可以大幅度降低。
2. 大功率电力电子技术的应用硅片引起的“第
2.1 大功率电力电子器件的重大进展
电力电子学(Power Electronics)的应用已经有多年的历史。电力电子学器件用于电力拖动、变频调速、大功率换流已经是比较成熟的技术。大功率电子器件(High Power Electronics)的快速发展也引起了电力系统的重大变革,通常称为硅片引起的第。
近年来,大功率电子器件已经广泛应用于电力的一次系统。可控硅(晶闸管)用于高压直流输电已经有很长的历史。大功率电子器件应用于灵活的交流输电(FACTS)、定质电力技术(Custom Power)以及新一代直流输电技术则是近10年的事。新的大功率电力电子器件的研究开发和应用,将成为电力研究前沿。
2.2 灵活交流输电技术(FACTS)
灵活交流输电技术是指电力电子技术与现代控制技术结合以实现对电力系统电压、参数(如线路阻抗)、相位角、功率潮流的连续调节控制,从而大幅度提高输电线路输送能力和提高电力系统稳定水平,降低输电损耗。
传统的调节电力潮流的措施,如机械控制的移相器、带负荷调变压器抽头、开关投切电容和电感、固定串联补偿装置等,只能实现部分稳态潮流的调节功能,而且,由于机械开关动作时间长、响应慢,无法适应在暂态过程中快速灵活连续调节电力潮流、阻尼系统振荡的要求。因此,电网发展的需求促进了灵活交流输电这项新技术的发展和应用。
【论文摘要】:电能高效洁净地生产、传输、储存、分配和使用的技术将成为电力技术的重点领域。
“电力技术是通向可持续发展的桥梁”,这个论断已经逐渐成为人们的共识。研究表明,为了实现可持续发展,应尽可能把一次能源转换为电能使用,提高电力在终端能源中的比例。因为,在保证相同的能源服务水平的前提下,使用电力这种优质能源最清洁、方便,易于控制、效率最高。如果能将大量分散燃用的化石燃料都高效洁净地转换为电力使用,人们赖以生存的环境和生活质量就会大大改善。因此,电能高效洁净地生产、传输、储存、分配和使用的技术将成为电力技术的重点领域。以下将对若干电力前沿技术的现状和未来发展前景进行简单评述。
1.分布式电源
当今的分布式电源主要是指用液体或气体燃料的内燃机(IC)、微型燃气轮机(Microtur_bines)和各种工程用的燃料电池(FuelCell)。因其具有良好的环保性能,分布式电源与“小机组”已不是同一概念。
1.1微型燃气轮机
微型燃气轮机(MicroTurbine),是功率为几千瓦至几十千瓦,转速为96000r/min,以天然气、甲烷、汽油、柴油为燃料的超小型燃气轮机,工作温度500℃,其发电效率可达30%。目前国外已进入示范阶段。其技术关键是高速轴承、高温材料、部件加工等。可见,电工技术的突破常常取决于材料科学的进步。
1.2燃料电池
燃料电池是直接把燃料的化学能转换为电能的装置。它是一种很有发展前途的洁净和高效的发电方式,被称为21世纪的分布式电源。
1.2.1燃料电池的工作原理
燃料电池的工作原理颇似电解水的逆过程。氢基燃料送入燃料电池的阳极(电源的负极)转变为氢离子,空气中的氧气送入燃料电池的阴极(电源的正极),负氧离子通过2极间离子导电的电解质到达阳极与氢离子结合成水,外电路则形成电流。
通常,完整的燃料电池发电系统由电池堆、燃料供给系统、空气供给系统、冷却系统、电力电子换流器、保护与控制及仪表系统组成。其中,电池堆是核心。低温燃料电池还应配备燃料改质器(又称为燃料重整器)。高温燃料电池具有内重整功能,无须配备重整器。磷酸型燃料电池(PAFC)是目前技术成熟、已商业化的燃料电池。现在已能生产大容量加压型11MW的设备及便携式250kW等各种设备。第2代燃料电池的溶融碳酸盐电池(MCFC),工作在高温(600~700℃)下,重整反应可以在内部进行,可用于规模发电,现在正在进行兆瓦级的验证试验。固体电解质燃料电池(SOFC)被称为第3代燃料电池。由于电解质是氧化锆等固体电解质,未来可用于煤基燃料发电。质子交换膜燃料电池是最有希望的电动车电源。
1.2.2性能和特点
燃料电池有以下优点:(1)有很高的效率,以氢为燃料的燃料电池,理论发电效率可达100%。熔融碳酸盐燃料电池,实际效率可达58.4%。通过热电联产或联合循环综合利用热能,燃料电池的综合热效率可望达到80%以上。燃料电池发电效率与规模基本无关,小型设备也能得到高效率。(2)处于热备用状态,燃料电池跟随负荷变化的能力非常强,可以在1s内跟随50%的负荷变化。(3)噪音低;可以实现实际上的零排放;省水。(4)安装周期短,安装位置灵活,可省去新建输配电系统。
目前燃料电池大规模应用的障碍是造价高,在经济性上要与常规发电方式竞争尚需时日。
1.2.3技术关键和研究课题
燃料电池的技术关键涉及电池性能、寿命、大型化、价格等与商业化有关的项目,主要涉及新的电解质材料和催化剂。熔融碳酸盐电池(MCFC)在高温条件下液体电解质的损失和腐蚀渗漏降低了电池的寿命,使MCFC的大型化及实用化受到限制。需要解决电池构成材料的腐蚀;电极细孔构造变化使电池性能下降等问题。固体氧化物燃料电池(SOFC)使用固体电解质且工作温度很高,对构成材料及其加工有特殊要求。为了得到高温下化学性稳定和致密性(不通过气体)的电解质,在氧化锆中加入Y2O3生成钇稳定氧化锆。为了降低工作温度,应尽可能减少电解质薄膜厚度。通常采用熔射法、烧结法和电化学蒸发涂层法制备电解质薄膜。实用的电解质膜的厚度为0.03~0.05mm。比较先进的已达到0.01mm。这样薄的电解质陶瓷材料除应当有足够的机械强度外,必须具有高度的气体致密性,否则将丧失燃料电池的性能。燃料极使用镍锆等耐热金属陶瓷,镍还用作燃料重整的催化剂,空气极在运行中处在高温氧化中,难以使用一般金属。铂的稳定性好,但费用昂贵,需要寻找替代材料,可用电子导电陶瓷。为了降低工作温度,另外一个重要的研究方向是寻找低温的质子导电的电解质。工作温度倘若能降低到700℃以下,SOFC的造价就可以大幅度降低。
2.大功率电力电子技术的应用硅片引起的“第
2.1大功率电力电子器件的重大进展
电力电子学(PowerElectronics)的应用已经有多年的历史。电力电子学器件用于电力拖动、变频调速、大功率换流已经是比较成熟的技术。大功率电子器件(HighPowerElectronics)的快速发展也引起了电力系统的重大变革,通常称为硅片引起的第。
近年来,大功率电子器件已经广泛应用于电力的一次系统。可控硅(晶闸管)用于高压直流输电已经有很长的历史。大功率电子器件应用于灵活的交流输电(FACTS)、定质电力技术(CustomPower)以及新一代直流输电技术则是近10年的事。新的大功率电力电子器件的研究开发和应用,将成为电力研究前沿。
2.2灵活交流输电技术(FACTS)
灵活交流输电技术是指电力电子技术与现代控制技术结合以实现对电力系统电压、参数(如线路阻抗)、相位角、功率潮流的连续调节控制,从而大幅度提高输电线路输送能力和提高电力系统稳定水平,降低输电损耗。超级秘书网
传统的调节电力潮流的措施,如机械控制的移相器、带负荷调变压器抽头、开关投切电容和电感、固定串联补偿装置等,只能实现部分稳态潮流的调节功能,而且,由于机械开关动作时间长、响应慢,无法适应在暂态过程中快速灵活连续调节电力潮流、阻尼系统振荡的要求。因此,电网发展的需求促进了灵活交流输电这项新技术的发展和应用。
关键词:电力电子技术;教学改革;应用型人才培养
作者简介:侯丽华(1966-),女,满族,吉林伊通人,长春工程学院教师发展中心主任兼教务处副处长,教授;杜波(1976-),女,吉林长春人,长春工程学院电气与信息工程学院,副教授。(吉林 长春 130012)
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)35-0072-02
“电力电子技术”课程是自动化专业重要的专业基础课,是一门工程应用性很强的课程。该课程具有教学内容多、课时少、更新快的特点。如何在有限学时内使学生较好地掌握课程知识,提高工程实践能力和创新能力,增强学习兴趣,是教学改革要解决的主要问题。长春工程学院(以下简称“我校”)“电力电子技术”课程组根据学校办学定位和人才培养目标,在明确了自动化专业面向基础工业基层一线应用型人才培养目标、基本规格、专业核心能力以及知识体系等方面基础上,紧密结合工业企业现场实际和电力电子技术发展现状,以先进的教育思想为指导,以应用能力和工程素质培养为核心,不断整合教学内容,完善实验教学条件,开发综合性和设计性实验项目,增加实践环节,改进教学方法与手段,改革考试方式,在教学实践中取得了较好的效果。
一、优化教学内容,构建以应用能力培养为核心的课程体系
1.课程建设与改革思路
教学内容和教学体系的改革是“电力电子技术”课程改革中最重要的环节,直接关系到教学质量的提高,关系到应用型人才培养的要求。我校按照电力电子器件―电力电子变换电路―电力电子电路的微机控制技术―电力电子技术应用的思路,以电力电子器件为电路服务,电路为电力电子系统服务,系统为电力电子应用服务的理念作为教学内容设置的主导思想,以应用能力和工程素质培养为核心,精选理论内容,强化技术应用,及时而恰当地引入电力电子技术的新知识、新技术、新工艺。
2.调整教学内容
在教学设计上理论与实践相结合,知识传授与应用能力培养相结合,课内与课外相结合,讲授与研讨相结合。将电力电子器件、变换电路作为传统内容,将电力电子技术应用作为实用内容,将最先进的自动控制生产线作为新技术,对典型电力电子及电气传动系统分析作为讨论内容,将科研课题引入课堂作为启发内容,通过典型案例分析,将理论与实际结合,培养学生解决实际问题的能力,并通过渗透行业规范、安全操作规程、文明生产等知识培养学生的工程素质。课程的讲授以电力电子器件的工作原理、特性、参数、选择、驱动与保护电路为基础,以AC/DC、DC/AC、DC/DC、AC/AC变换电路结构、工作原理、波形分析和参数计算及电路设计为核心,以微机控制的脉宽调制技术(PWM)和各种软开关技术作为新的控制方法和新技术,把电力电子学科的发展方向引入课堂。以电力电子器件的应用电路为教学的重点,解决实际工程问题,使学生能充分认识现代电力电子技术对交、直流电路的控制和变换能力,并掌握各种变换原理和方法,为后续课程“运动控制系统”深入学习及毕业设计打下坚实的基础。
二、强化实践教学,提高学生实践能力和创新能力
1.完善实践教学条件
“电力电子技术”课程具有很强的工程性和实用性,而实验是培养学生理论联系实际、动手能力、严谨的态度和科学研究方法的重要手段。因此,以营造真实的、先进的工程环境为目标,紧密结合工程实际应用,投入100多万元建设和完善了电力电子技术实验室。现实验室拥有实验设备24台套,开发了电力电子技术仿真研究平台,构建了电力电子技术实践教学体系(包括课内实验、课外实验、课程设计、生产实习和毕业设计等),编制相关的教学文件。实验室向学生全面开放,学生以团队的形式开展自主性实验和学科竞赛培训,并为学生提供实际工程技术资料、仿真实训教学软件,培养工程实践应用能力。
2.精心设计实验内容
课程组精心设计了实验教学项目和内容,引导学生从问题出发,逐步由基础实验走向设计性和综合性实验,再过渡到创新性实验。开设了晶闸管整流、逆变的验证性实验,使学生对本课程的应用有初步认识;对直流斩波、交交变换以及PWM控制技术部分的实验,则由教师给出电路参数要求,由学生自行设计主电路、驱动电路等,完成设计性实验,培养学生分析问题,解决问题的能力;软开关技术的实现等具有较高实用价值的实验项目,密切联系着当今电力电子技术发展的最前沿技术,并且在国民经济发展中起着重要作用。通过实验学生了解了电力电子新技术的发展动态,同时对本课程的应用领域、可以解决的问题有了更直观感性的认识。实验项目与科研、工程、社会应用实践密切联系,形成良性互动,实现基础与前沿、经典与现代的有机结合,有利于学生创新能力的培养和自主训练。
3.增设课程设计与调试环节
开设了1周“电力电子技术”课程设计与调试实践环节,以完整的电力电子系统为载体,将电力电子器件选择以及电力电子主电路、驱动电路、保护电路、检测电路、控制电路等内容有机地结合起来,使学生通过设计、组装、实验和调试“四位一体”的训练,培养学生的实践能力和创新能力。同时,在教学中使用计算机仿真软件Matlab/Simulink搭建各种常用电力电子电路,且可方便地调整电路的参数进行仿真,培养学生应用计算机处理复杂电力电子电路的能力,也为日后从事工程设计和科学研究打下良好的基础。
三、改进教学方法与手段,调动学生学习主动性和积极性
在实际教学实践中,笔者始终坚持以学生为主体、教师为主导、能力为主线的教育理念,根据课程内容合理采用不同的教学方法组织课堂教学,将“理论+实践+应用能力”的教学模式贯穿在整个教学活动中,由传统的教师满堂灌唱独角戏变成了教师学生共同参与的互动学习,教与学融为一体。教师有所教,学生有所学,极大地调动了学生的学习积极性,加深了学生的理解,加快了学习步伐。通过启发教学法、案例教学法、任务驱动教学方法等,增强学生主观能动性,活跃课堂气氛,挖掘学生潜力,增强专业素养,逐渐让学生由“学会”变成“会学”,由被动变主动汲取知识。
为了分析电力电子器件和电路的工作状态,使学生弄清电路中能量的变换和传递,笔者制作了本课程比较完善的多媒体教学课件。利用多媒体技术将实际应用中的电路和电力电子装置做成影音资料带到课堂上,结合典型工程实例,并把电力电子前沿的研究状况、最新的研究成果以图表、图片等方式充实到教学课件中,提高学生的感性认识,激发学生学习的兴趣,不断提高教学效果及教学质量。同时,建设了本课程的教学网站,网站资料丰富,包括教学资料和典型工程实例等,学生可以在网上学习,教师可以在网上进行答疑,激发了学生学习的兴趣,提高了教学效果。
四、改革考核方式,提高学生对知识的综合运用能力
1.考试过程全程化
教师根据“电力电子技术”课程性质和不同阶段的教学要求,通过课堂提问、讨论、平时作业、单元测验、实际操作、撰写报告或论文等方式加强形成性考试评价,并安排阶段性考试以强化学生平时对课程教学内容的学习和掌握,弱化期末终结性考核。
2.考核内容能力化
考核内容围绕应用能力和工程素质培养为核心这个目标设置,结合新的“电力电子技术”教学内容体系,加大电力电子器件特性分析、实际电路分析、应用案例分析、实践技能的比例,侧重考查学生对知识的综合运用、解决问题的能力。
3.考核方式多元化
根据不同阶段的教学要求,考核采取口试、笔试(开卷、闭卷)、开发设计相结合的形式,变单一形式的考核为多种形式的考核。
五、组织课外科技创新活动,探索课内与课外培养的有效机制
按照课内培养与课外培养相结合的原则,把培养学生实践创新能力固化在教学任务中,成立了课外科技活动小组,注意引导和鼓励学生积极参加各种科技竞赛活动。依托电力电子实验室的硬件设施,积极组织学生参加全国大学生电子设计大赛和“挑战杯”竞赛,以培养和提高学生的自学能力、实践能力和创新意识。在运行中,加强课外实践活动的组织和管理,制订《大学生课外科技创新实践活动运行管理办法》和《实验室开放运行管理办法》,对大学生第二课堂教育的条件保障、激励政策、管理办法、评价办法等做了明确规定,形成了有效的大学生科技创新实践活动保障体系。
六、加强青年教师培养,提高课程组教师整体水平
师资队伍建设是课程建设的关键,课程组教师的理论教学水平、工程实践能力、科研水平直接关乎“电力电子技术”课程建设水平。按照校内培养与校外培养相结合、教学培养和科研培养相结合的原则,通过建立青年教师“导师制”、定期开展教学研讨和教学观摩、实行青年教师实验室坐班制、深入工业企业生产实际、选派教师参加新技术培训等措施,不断提高青年教师教学水平、学术水平和实践能力。
七、结语
电力电子技术随着社会科学技术的发展而不断地更新,其应用范围越来越广泛,不仅用于一般工业,也广泛用于交通运输、电力、通信、计算机、新能源系统等。“电力电子技术”课程教学应紧跟时代变化的步伐,不断更新和充实教学内容,改进教学方法与手段,完善实践教学条件建设,创新实验内容,将电力电子技术理论知识与实践紧密联系,培养学生的工程意识,提高实践能力和创新能力。
参考文献:
1 文件生命周期理论概述
1.1 文件生命周期理论的基本内容
二十世纪,美国档案学者菲利普?布鲁克斯最早提出了“文件生命周期”理?。文件生命周期理论是研究文件从最初的形成到最终的销毁或者永久保存的整个运动过程、研究文件的属性和管理者主体行为之间关系的一种理论。文件生命周期理论是对“文件――档案”运动过程以及运动规律和客观描述,是实现文件管理的高效化,指导档案工作全过程的基本理论。文件生命周期理论的基本内容主要可以概括为以下三点:一是文件从形成到销毁或永久保存,是一个完整的系统运动过程;二是根据文件价值形态的变化,文件的运动过程可以具体划分为不同阶段;三是文件运动的每个阶段都以其特殊的价值形态,与文件的服务对象、保管场地和文件管理形式之间存在内在的密切联系。
1.2 文件生命周期理论的重要意义
文件生命周期理论是在文件数量急剧增长的专业背景下产生的,文件生命周期理论的形成标志着现代档案学的发展成熟。当达国家的档案学者十分重视文件生命周期理论的研究,并将其作为现代档案学的基本理论之一,档案人员在进行现行文件管理的具体工作当中以文件生命周期理论作为重要依据,其重要意义主要体现在以下三个方面:一是准确、完整的解释了文件运动的整体性和内在的关联性;二是体现了文件运动的阶段性变化;三是揭示了文件运动过程不同阶段之间的相互作用和相互影响。
1.3 文件生命周期理论在电子文件时代的指导价值
文件生命周期理论可作为电子文件管理全过程的理论基础,通过对电子文件进行前段控制。文件生命周期理论在电子文件时代的指导价值在于:可以保证电子文件的真是可靠,可以实现电子文件的归档完整,可以满足电子文件安全利用的需要。
2 电子文件对档案工作的影响
2.1 对档案归档工作的影响
电子文件是由拟稿者直接在磁盘上进行编写和修改的,保存之后便可实现共享,消除了传统纸质文件与档案之间的明显界限。由于电子文件的全过程是在计算机上完成的,因此归档工作也必须以磁盘或者光盘的形式进行操作,归档的范围不仅仅局限于文件本身,还包括该文件的读取软件乃至于整个的操作系统。
2.2 对档案分类的影响
电子文件中的文件信息和文件载体是可以分离的,因此对档案的分类也不同于传统纸质文件的实体分类,实体分类中的单线排列方式显然不适用于电子文件的概念式分类整理需要。在文件生命周期理论的指导下,新时期电子文件在形式、特征和内容上都发生了巨大的变化,电子文件通过计算机系统进行快速、高效的分类排序,并可以通过互联网实现数据资源共享。
2.3 对档案价值鉴定的影响
根据文件生命周期理论,电子文件的档案价值在于文件的自身价值和文件的可读性,原有的价值鉴定方法和鉴定内容、鉴定标准均发生了变化,分析范围也扩大到了电子文件的读取软件和操作系统。由于用户需求的不断增加,电子文件中的信息和数据也必须不断进行修改、完善和补充,因此确定电子文件的固定保管期限是十分困难的,且我国在电子文件价值方面尚无相关法律法规,因此电子文件档案价值的鉴定也无定论。
2.4 对档案学理论研究内容的影响
档案学的研究对象决定了档案学理论的研究内容,以往的档案学理论研究对象为传统的纸质档案。随着信息化时代的到来,电子文件逐渐取代纸质文件,档案学理论的研究对象发生了变化,以往的档案学理论和研究模式也将随之发生变化,原有的档案管理思想和档案管理原则也应与时俱进,以文件生命周期理论作为依据,不断进行调整、补充和完善。
3 文件生命周期理论指导下档案工作应采取的对策
3.1 做好电子文件归档的技术处理工作
电子文件的迅速发展为归档的技术处理工作带来了机遇与挑战,其特殊性要求档案工作者必须熟悉电子文件的工作领域,以文件生命周期理论作为指导,正确操作电子文件的接收、处理、存储等工作环节。档案工作者要通过技术处理,将归档后的电子文件修改成为“只读”文件,以此作为电子文件档案的识别和保护手段,维持电子文件的原始结构,确保电子文件档案的真实可靠。
3.2 解决好电子文件的保存问题
由于电子文件以磁带、磁盘和光盘等作为载体,不同于传统纸质文件的容易磨损,因此从理论上讲是可以长期保存的。但是电子文件的储存介质如果保存不当也可能受到外界磁场的影响,或直接受到灰尘、水份的侵害。因此,对于需要长期保存的电子文件必须将其载体密封在塑料保护层当中,并进行定期复制,以防发生信息损毁。
3.3 实行档案管理立体化发展战略
传统的纸质档案在管理过程中呈现直线状态,即将档案的全部信息展示在一个平面上。随着电子文件数量的不断增长,在原有的档案管理平面结构基础上,又新增了档案信息载体的内容,形成了三维式管理结构,这种立体化的发展战略更适合新时期文件生命周期理论下对于电子文件档案的管理要求。
3.4 提高档案工作人员能力素质
档案工作人员作为档案管理工作的直接执行者,其能力和素质直接影响到档案工作的质量和效率。因此,档案工作者必须要适应现代信息技术的发展和新时期档案事业的变化趋势,增强自身的知识储备,主动学习发达国家和发达地区在档案工作方面的先进经验及优秀做法。
论文关键词:电力电子技术;课程设计;教学方法
电力电子技术始于20世纪50年代末、60年代初,主要研究电力领域中使用电力电子器件对电能进行高效的变换和控制,是电力、电子、控制三大学科的交叉学科。目前,“电力电子技术”课程已成为我国高等院校电气工程与自动化类本科专业最为重要的学科基础课之一,教学内容涵盖电力电子器件、四大类电力变换电路、控制技术以及电力电子新技术等多方面知识,理论性和实用性都非常强。为实现良好的教学效果,该课程要求教师能结合各自学校的实际情况合理地设计课程,均衡理论和实验教学的比例,针对具体不同的授课内容灵活运用多种教学方法和教学手段,注重激发学生的学习兴趣,使学生通过学习掌握相关的基本概念、基本分析方法等理论知识并提高他们理论联系实际和分析解决问题的实践能力。
浙江工业大学(以下简称“我校”)“电力电子技术”课程是全校电气工程与自动化类本科专业教学链中一个承上启下的重要环节。它的前续课程有“电路原理与实验”、“模拟电子技术”、“电机学”、“数字电路与数字逻辑”、“电气工程基础等”,后续课程有“开关电源设计”、“控制电机及应用”、“现代电气传动控制技术”、“DSP原理及应用”、“毕业设计”等。多年来,我校在不断学习国内外高校教学经验的同时不断实践,丰富自身的教学经验,积极改革创新,追求高质量和高水平的教学。
本文将主要介绍我校多年来在电力电子技术本科生教学方面所取得的一些实践经验以及关于今后如何继续提高教学质量和水平的一些设想。
一、注重建设教学团队和培养青年教师
在整个教学过程中,教师不但是知识的教授者、教学活动的组织者,同时还是学生学习效果的评估者。优秀的教师是保证教学高质量和高水平的关键,他们为人师表、具有丰富的知识和经验、富有爱心,能够激发学生求知的热情,既教会学生学习方法,又让学生掌握科学知识。
经过多年的积累,目前我校电力电子技术本科生教学团队已初具规模,核心成员主要有教授1人、副教授2人、讲师2人、实验员1人。其中具有博士学位2人,硕士学位3人。该团队每年都会承担全校3个电气工程与自动化类本科专业(电气工程及其自动化专业、自动化专业和电气工程及其自动化教育专业)约6~8个班的电力电子技术教学工作。为保证全校范围内该课程教学内容与质量的一致性,各授课教师按统一的教学大纲分专业分班级进行教学,期末所有选课的学生参加全校统一的考试。不同专业、不同班级的学生呈现出来的特点也各不相同。在学内容的前提下,各教师遵循以学生为本的原则采取灵活恰当的教学方法进行针对性授课,确保达到良好的教学效果。
我校电力电子技术本科生教学团队自组建以来一直定期召开会议讨论并解决教学中遇到的问题,交流并总结教学经验,共同开展教学和科研课题项目,促进各成员教师特别是青年教师在业务上的进步。在培养教学新生力量上,该教学团队引入青年教师导师制度,由多位(副)教授级的教师担任指导教师,对经验尚浅的青年教师进行全程、全方位的培训,包括写教案、制作PPT课件、课堂试讲、实验指导、批改作业、学生答疑、拟考试卷、指导毕业设计等。每个阶段,指导教师都会对青年教师的表现做出中肯的评价,帮助他们尽快熟悉业务、提高水平。在整个团队的关心下,青年教师成长很快,在由学院组织的学评教和教学技能比赛中都取得了良好的成绩。
二、完善适合学校实际情况的课程设计
“电力电子技术”是一门理论性、实用性都很强的课程,课程内容量多且面广,合理分配理论教学和实验教学的比例就显得非常重要。结合学校的实际情况,我校电力电子技术本科生教学团队为电气工程与自动化类相关的3个本科专业制订了统一的教学大纲。“电力电子技术”课程总共安排了64学时,其中,理论教学48学时、实验教学16学时,在注重教授学生基本概念和基本分析方法等理论知识的同时也同样注重培养学生理论联系实际和分析解决问题的实践能力。与大多数国内高校接轨,教材主要选用普通高等教育“十一五”国家级规划教材、普通高等教育电气工程与自动化类“十一五”规划教材——机械工业出版社出版的《电力电子技术》最新版本和学校自编的《电力电子技术实验用书》,实验装置采用求是公司生产的MCL型电力电子及电力传动教学实验台。所选教材《电力电子技术》第5版本一共有10个章节,仅48学时的理论课不可能也没必要面面俱到讲授教材中的所有内容。因此,教学团队进一步对这10章的教学内容划分了主次,对电力电子器件、电力电子器件应用的共性问题、整流电路、直流-直流变流电路这4个章节做重点教学,对其余的6个章节做次重点教学。16学时的实验课要求完成5个实验的教学,内容涉及各主要电力电子器件及其驱动电路、晶闸管可控整流电路、PWM直流斩波电路分析及测试和开关电源分析及测试,进度与理论课的相关内容同步,确保学生能在第一时间把所学的理论知识和实际联系起来。教学团队在教学内容和学生学习效果考评两方面同时做到了对理论与实践的兼顾,规定学生学习该课程所得总成绩由以下三部分组成,即期末理论考试成绩占70%、平时实验成绩占10%、课堂表现及课后作业成绩占20%。
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三、以学生为本的教学活动实践
在具体实施电力电子教学的过程中,教师激发学生的学习兴趣,创造良好的互动教学氛围是非常重要的。这就需要教师以学生为本结合具体的授课内容灵活运用多种教学方法和教学手段。
我校“电力电子技术”是“电路原理与实验”等课程的后续课程,理论性很强。在教授该课程新知识点时,若涉及到相关前续课程重要的旧知识点,教师会采用先温故后知新的教学方法,通过学生回答问题的方式复习旧知识点,由浅入深帮助学生进入状态以便教授新知识点。比如,在讲述变压器漏感对整流电路的影响这一节内容的最开始,先温习理想变压器的特性和非理想变压器的等效电路模型,再把简化后的非理想变压器等效电路模型代入到已学的整流电路中,然后进入正题——分析电路的工作原理。教师在讲授电路工作原理时,会一再强调电力电子器件的开关工作状态和电力电子电路的分段线性分析方法这两个贯穿整个课程始终的基本概念和基本方法,并现场指导学生独立完成一部分电路的分析工作,通过加强学生的参与感来促使他们更积极地把外在的基本知识点转化为内在的电路分析能力。
在传统的口头讲授过程中,教师会适当地借助“静动相宜”的PPT课件、具体的实物教具和灵活的板书等来提高“电力电子技术”课程的理论教学效果。此外,教师还会适当地扩充一些教科书以外的电力电子技术内容,如仿真技术等。教师利用仿真软件PSPICE、MATLAB等在课堂上虚拟地实时演示电路更真实的工作过程,既拓展了学生的视野又能很形象地解说课程中的知识难点,如三相半波可控整流电路中晶闸管的正向耐压问题。电力电子器件的封装材料及形式多种多样,性能也不尽相同。为了让学生更真实、更立体地认识电力电子器件,教师除了展示器件照片外还会提供一些器件的样品让学生亲身接触。关于教材中重要公式的推导,教师会采用PPT课件与板书相结合的方式帮助学生更容易理解和掌握。
“电力电子技术”课程包含很多基本概念,在讲述时教师会根据听课学生的实际英语能力,有意识地就专业术语部分进行中英文双语教学。这不但能增强学生的专业英语水平,而且还可以提高学生使用中英文关键词检索科技文献的能力,为该课程的后续课程特别是“毕业设计”的教学打下良好的基础。
在“电力电子技术”的理论教学过程中,强调电力电子技术对国计民生的重要性是非常必要的。比如,在举例说明电力电子技术的实际应用时,教师会尽量多举些与学生日常生活以及当前社会热点相关的例子(如手机电池充电器、笔记本电脑电源适配器、未来的“光源之星”LED照明、节能环保的电动汽车等)。先抛砖引玉让学生有些感性的认识,再通过启发性的提问鼓励学生积极地去发现身边所遇到的科学技术。在增加学生学习兴趣的同时,提高学生对该课程的重视程度。
“电力电子技术”是一门理论性和实践性都很强的课程。为了更好地衔接理论知识和实验内容,教师在课堂上除了提供电力电子电路的理想波形图,还会提供一些电力电子电路的实际波形图,让学生自己去发现和思考它们之间的异同。用一连串的疑问激发起学生的强烈求知欲,令他们更主动地去预习实验,更认真地进行实验,并且更努力地去尝试着寻找答案。比如,反激式电路在电流断续工作模式下,由教科书提供的开关管S两端电压的理想波形和在实验中用示波器观察到的S两端电压的实际波形在S关断的部分是有很大差别的。在理论课堂上,当教师同时给出理论和实验波形图加以对照时,学生表现出极大的兴趣,跃跃欲试地去寻找实际电路中S两端电压在S关断时刻出现阻尼振荡现象的原因。此时,教师正好因势利导,鼓励他们认真地去完成相关的实验,通过实验再结合已学理论知识自主地找出答案。实践结果表明该教学效果很好。
四、关于今后教学的一些设想
电力电子技术的发展日新月异,关于“电力电子技术”的教学也需要与时俱进,紧跟潮流,与社会接轨。目前,在我校采用全英文教学电力电子技术的条件还不够成熟。但是,教师可采用循序渐进的方法,从目前以中文为主的双语授课,到中英文各半的双语授课,再到以英文为主的双语授课,最后过渡到全英文授课。目前,最适合我校的办法是课程的重要章节主要采用中文教学,务必让学生掌握必要的基本知识;而次重要章节则可主要采用英文教学,这对扩展学生视野很有利。
层出不穷的电力电子新技术不断丰富着“电力电子技术”的教学内容。全面而系统的“电力电子技术”教学是无法仅通过一门课程来完成的,但它可以通过一系列课程来不断深化。在现有“电力电子技术”课程的基础上,按社会就业的需求配套完善其后续课程。除了强化这些课程之间的内在联系、完善整个教学链,教师还应多鼓励优秀的学生积极参加各类电子设计竞赛、申请由学院提供的建龙基金等,在教师指导下开展一些与电力电子技术相关的小课题。通过一系列课程的学习和科研课题的参与,学生能更深入地了解和掌握电力电子技术,对他们今后从事与电力电子技术相关的工作具有积极的意义。
论文摘要:电力电子技术正在不断发展,新材料、新结构器件的陆续诞生,计算机技术的进步为现代控制技术的实际应用提供了有力的支持,在各行各业中的应用越来越广泛。电力电子技术在电力系统中的应用研究与实际工程也取得了可喜成绩。
1前言
电力电子技术是一个以功率半导体器件、电路技术、计算机技术、现代控制技术为支撑的技术平台。经过50年的发展历程,它在传统产业设备发行、电能质量控制、新能源开发和民用产品等方面得到了越来越广泛的应用。最成功地应用于电力系统的大功率电力电子技术是直流输电(HVDC)。自20世纪80年代,柔流输电(FACTS)概念被提出后,电力电子技术在电力系统中的应用研究得到了极大的关注,多种设备相继出现。本文介绍了电力电子技术在发电环节中、输电环节中、在配电环节中的应用和节能环节的运用。
2电力电子技术的应用
自20世纪80年代,柔流输电(FACTS)概念被提出后,电力电子技术在电力系统中的应用研究得到了极大的关注,多种设备相继出现。已有不少文献介绍和总结了相关设备的基本原理和应用现状。以下按照电力系统的发电、输电和配电以及节电环节,列举电力电子技术的应用研究和现状。
2.1在发电环节中的应用
电力系统的发电环节涉及发电机组的多种设备,电力电子技术的应用以改善这些设备的运行特性为主要目的。
2.1.1大型发电机的静止励磁控制
静止励磁采用晶闸管整流自并励方式,具有结构简单、可靠性高及造价低等优点,被世界各大电力系统广泛采用。由于省去了励磁机这个中间惯性环节,因而具有其特有的快速性调节,给先进的控制规律提供了充分发挥作用并产生良好控制效果的有利条件。
2.1.2水力、风力发电机的变速恒频励磁
水力发电的有效功率取决于水头压力和流量,当水头的变化幅度较大时(尤其是抽水蓄能机组),机组的最佳转速变随之发生变化。风力发电的有效功率与风速的三次方成正比,风车捕捉最大风能的转速随风速而变化。为了获得最大有效功率,可使机组变速运行,通过调整转子励磁电流的频率,使其与转子转速叠加后保持定子频率即输出频率恒定。此项应用的技术核心是变频电源。
2.1.3发电厂风机水泵的变频调速
发电厂的厂用电率平均为8%,风机水泵耗电量约占火电设备总耗电量的65%,且运行效率低。使用低压或高压变频器,实施风机水泵的变频调速,可以达到节能的目的。低压变频器技术已非常成熟,国内外有众多的生产厂家,并不完整的系列产品,但具备高压大容量变频器设计和生产能力的企业不多,国内有不少院校和企业正抓紧联合开发。
2.2在输电环节中的应用
电力电子器件应用于高压输电系统被称为“硅片引起的第”,大幅度改善了电力网的稳定运行特性。
2.2.1直流输电(HVDC)和轻型直流输电(HVDCLight)技术
直流输电具有输电容量大、稳定性好、控制调节灵活等优点,对于远距离输电、海底电缆输电及不同频率系统的联网,高压直流输电拥有独特的优势。1970年世界上第一项晶闸管换流器,标志着电力电子技术正式应用于直流输电。从此以后世界上新建的直流输电工程均采用晶闸管换流阀。
2.2.2柔流输电(FACTS)技术
FACTS技术的概念问世于20世纪80年代后期,是一项基于电力电子技术与现代控制技术对交流输电系统的阻抗、电压及相位实施灵活快速调节的输电技术,可实现对交流输电功率潮流的灵活控制,大幅度提高电力系统的稳定水平。
20世纪90年代以来,国外在研究开发的基础上开始将FACTS技术用于实际电力系统工程。其输出无功的大小,设备结构简单,控制方便,成本较低,所以较早得到应用。2.3在配电环节中的应用
配电系统迫切需要解决的问题是如何加强供电可靠性和提高电能质量。电能质量控制既要满足对电压、频率、谐波和不对称度的要求,还要抑制各种瞬态的波动和干扰。电力电子技术和现代控制技术在配电系统中的应用,即用户电力(CustomPower)技术或称DFACTS技术,是在FACTS各项成熟技术的基础上发展起来的电能质量控制新技术。可以将DFACTS设备理解为FACTS设备的缩小版,其原理、结构均相同,功能也相似。由于潜在需求巨大,市场介入相对容易,开发投入和生产成本相对较低,随着电力电子器件价格的不断降低,可以预期DFACTS设备产品将进入快速发展期。
2.4在节能环节的运用
2.4.1变负荷电动机调速运行
电动机本身挖掘节电潜力只是节电的一个方面,通过变负荷电动机的调速技术节电又是另一个方面,只有将二者结合起来,电动机节电方较完善。目前,交流调速在冶金、矿山等部门及社会生活中得到了广泛的应用。首先是风机、泵类等变负荷机械中采用调速控制代替挡风板或节流阀控制风流量和水流量具有显著的效果。国外变负荷的风机、水泵大多采用了交流调速,我国正在推广应用中。
变频调速的优点是调速范围广,精度高,效率高,能实现连续无级调速。在调速过程中转差损耗小,定子、转子的铜耗也不大,节电率一般可达30%左右。其缺点主要为:成本高,产生高次谐波污染电网。
2.4.2减少无功损耗,提高功率因数
在电气设备中,变压器和交流异步电动机等都属于感性负载,这些设备在运行时不仅消耗有功功率,而且还消耗无功功率。因此,无功电源与有功电源一样,是保证电能质量不可缺少的部分。在电力系统中应保持无功平衡,否则,将会使系统电压降低,设备破坏,功率因数下降,严惩时会引起电压崩溃,系统解裂,造成大面积停电事故。所以,当电力网或电气设备无功容量不足时,应增装无功补偿设备,提高设备功率因数。
论文摘要:电力电子技术正在不断发展,新材料、新结构器件的陆续诞生,计算机技术的进步为现代控制技术的实际应用提供了有力的支持,在各行各业中的应用越来越广泛。电力电子技术在电力系统中的应用研究与实际工程也取得了可喜成绩。
1前言
电力电子技术是一个以功率半导体器件、电路技术、计算机技术、现代控制技术为支撑的技术平台。经过50年的发展历程,它在传统产业设备发行、电能质量控制、新能源开发和民用产品等方面得到了越来越广泛的应用。最成功地应用于电力系统的大功率电力电子技术是直流输电(HVDC)。自20世纪80年代,柔流输电(FACTS)概念被提出后,电力电子技术在电力系统中的应用研究得到了极大的关注,多种设备相继出现。本文介绍了电力电子技术在发电环节中、输电环节中、在配电环节中的应用和节能环节的运用。
2电力电子技术的应用
自20世纪80年代,柔流输电(FACTS)概念被提出后,电力电子技术在电力系统中的应用研究得到了极大的关注,多种设备相继出现。已有不少文献介绍和总结了相关设备的基本原理和应用现状。以下按照电力系统的发电、输电和配电以及节电环节,列举电力电子技术的应用研究和现状。
2.1在发电环节中的应用
电力系统的发电环节涉及发电机组的多种设备,电力电子技术的应用以改善这些设备的运行特性为主要目的。
2.1.1大型发电机的静止励磁控制
静止励磁采用晶闸管整流自并励方式,具有结构简单、可靠性高及造价低等优点,被世界各大电力系统广泛采用。由于省去了励磁机这个中间惯性环节,因而具有其特有的快速性调节,给先进的控制规律提供了充分发挥作用并产生良好控制效果的有利条件。
2.1.2水力、风力发电机的变速恒频励磁
水力发电的有效功率取决于水头压力和流量,当水头的变化幅度较大时(尤其是抽水蓄能机组),机组的最佳转速变随之发生变化。风力发电的有效功率与风速的三次方成正比,风车捕捉最大风能的转速随风速而变化。为了获得最大有效功率,可使机组变速运行,通过调整转子励磁电流的频率,使其与转子转速叠加后保持定子频率即输出频率恒定。此项应用的技术核心是变频电源。
2.1.3发电厂风机水泵的变频调速
发电厂的厂用电率平均为8%,风机水泵耗电量约占火电设备总耗电量的65%,且运行效率低。使用低压或高压变频器,实施风机水泵的变频调速,可以达到节能的目的。低压变频器技术已非常成熟,国内外有众多的生产厂家,并不完整的系列产品,但具备高压大容量变频器设计和生产能力的企业不多,国内有不少院校和企业正抓紧联合开发。
2.2在输电环节中的应用
电力电子器件应用于高压输电系统被称为“硅片引起的第”,大幅度改善了电力网的稳定运行特性。
2.2.1直流输电(HVDC)和轻型直流输电(HVDCLight)技术
直流输电具有输电容量大、稳定性好、控制调节灵活等优点,对于远距离输电、海底电缆输电及不同频率系统的联网,高压直流输电拥有独特的优势。1970年世界上第一项晶闸管换流器,标志着电力电子技术正式应用于直流输电。从此以后世界上新建的直流输电工程均采用晶闸管换流阀。
2.2.2柔流输电(FACTS)技术
FACTS技术的概念问世于20世纪80年代后期,是一项基于电力电子技术与现代控制技术对交流输电系统的阻抗、电压及相位实施灵活快速调节的输电技术,可实现对交流输电功率潮流的灵活控制,大幅度提高电力系统的稳定水平。
20世纪90年代以来,国外在研究开发的基础上开始将FACTS技术用于实际电力系统工程。其输出无功的大小,设备结构简单,控制方便,成本较低,所以较早得到应用。2.3在配电环节中的应用
配电系统迫切需要解决的问题是如何加强供电可靠性和提高电能质量。电能质量控制既要满足对电压、频率、谐波和不对称度的要求,还要抑制各种瞬态的波动和干扰。电力电子技术和现代控制技术在配电系统中的应用,即用户电力(CustomPower)技术或称DFACTS技术,是在FACTS各项成熟技术的基础上发展起来的电能质量控制新技术。可以将DFACTS设备理解为FACTS设备的缩小版,其原理、结构均相同,功能也相似。由于潜在需求巨大,市场介入相对容易,开发投入和生产成本相对较低,随着电力电子器件价格的不断降低,可以预期DFACTS设备产品将进入快速发展期。
2.4在节能环节的运用
2.4.1变负荷电动机调速运行
电动机本身挖掘节电潜力只是节电的一个方面,通过变负荷电动机的调速技术节电又是另一个方面,只有将二者结合起来,电动机节电方较完善。目前,交流调速在冶金、矿山等部门及社会生活中得到了广泛的应用。首先是风机、泵类等变负荷机械中采用调速控制代替挡风板或节流阀控制风流量和水流量具有显著的效果。国外变负荷的风机、水泵大多采用了交流调速,我国正在推广应用中。
变频调速的优点是调速范围广,精度高,效率高,能实现连续无级调速。在调速过程中转差损耗小,定子、转子的铜耗也不大,节电率一般可达30%左右。其缺点主要为:成本高,产生高次谐波污染电网。
2.4.2减少无功损耗,提高功率因数
在电气设备中,变压器和交流异步电动机等都属于感性负载,这些设备在运行时不仅消耗有功功率,而且还消耗无功功率。因此,无功电源与有功电源一样,是保证电能质量不可缺少的部分。在电力系统中应保持无功平衡,否则,将会使系统电压降低,设备破坏,功率因数下降,严惩时会引起电压崩溃,系统解裂,造成大面积停电事故。所以,当电力网或电气设备无功容量不足时,应增装无功补偿设备,提高设备功率因数。
关键词:电力电子技术 智能电网 电力系统 静止无功补偿装置 高压直流输电 有源电力滤波 电能质量
中图分类号:TM711 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2012)10-0097-02
电力电子技术就是应用于电力领域的电子技术,是电力、电子和控制三大领域的边缘学科,以电力变换为主要研究内容。对电能进行变换和控制的目的是为了更方便、更为有效的使用电能,使电能更好的为人们服务。
电力电子技术在电力系统中有着非常广泛的应用。据统计,发达国家在用户最终使用的电能中,有60%以上的电能经过一次以上电力电子变流装置的处理。离开电力电子技术,电力系统的现代化是不可想象的。直流输电在长距离、大容量输电时有很大优势,其送电端的整流阀和受电端的逆变阀都采用晶闸管变流装置。柔流输电亦依靠电力电子装置才得以实现。无功补偿和谐波抑制对电力系统有重要意义,晶闸管控制电抗器(TCR)、晶闸管投切电容器(TSC)都是重要的无功补偿装置。静止同步补偿器(STATCOM)、有源电力滤波器(APF)等新型电力电子装置具有更为优越的无功补偿和谐波补偿的性能。直流电源和不间断电源(UPS)还用作发电厂和变电所的保护电源、事故电源和备用电源。电力电子装置在电力系统中随处可见。
1、电力电子技术的发展
电力电子技术分为器件的制造技术和电力电子电路的应用电路(变流技术)。电力电子器件经历了半控型(第一代电力电子器件)、全控型(第二代电力电子器件)和复合型(第三代电力电子器件)的发展过程,把驱动、控制、保护电路和功率器件集成在一起,构成功率集成电路(PIC),目前其功率较小,但其代表了电力电子技术发展的一个重要方向。
整流电路在电力电子电路中应用最广,20世纪80年代后逆变电路的应用日益广泛,但整流电路仍占重要地位。随着自关断器件的普遍应用,电力电子电路向高频化反向发展,一些新的电路拓扑形式比如谐振型逆变电路、矩阵式逆变电路等不断涌现。PWM控制对推动电力电子技术的发展起了历史性作用,其它控制方式比如应用静止/旋转坐标变换的矢量控制、瞬时无功功率控制、自适应控制、采用状态观测器的控制、模糊控制、神经元控制等,这使得电力电子系统的控制技术发展到一个崭新的阶段。目前应用越来越广的基于微处理器的数字控制技术在很多方面取代了模拟控制,是控制技术的一个新的发展方向。
2、静止无功补偿装置
静止型动态无功补偿装置广泛应用于提高输电系统的稳定性、改善电能质量、对冲击性负荷的无功补偿和闪变抑制等领域。FACTS技术(灵活交流输电系统)从根本上改变了交流电网过去基本上只依靠缓慢、间接以及不精确设备进行机械控制的局面,对提高输电系统的输送功率和潮流控制能力以及改善电力系统稳定性、控制系统振荡等具有明显作用。常见的FACTS装置包括静止无功补偿器(SVC)、静止同步补偿器(STATCOM)、可控串联补偿器(TCSC)、晶闸管控制移相器(TCPST)、统一潮流控制器(UPFC)、动态电压调节器(DVR)、超导储能系统(SMES)、不间断电源(UPS)、统一电能质量控制器(UPQC)等。
无功功率补偿可提高供用电系统及负载的功率因数,降低设备容量,减少功率损耗,稳定受电端和电网的电压,提高供电质量,在电气化铁道中平衡三相的有功及无功负载。静止无功补偿装置包括晶闸管控制电抗器(TCR)、晶闸管投切电容器(TSC)、可控串联补偿装置(TCSC)等。SVC可作为系统补偿和负荷补偿,还广泛应用于高压直流输电换流站的无功补偿和抑制电弧炉等大型冲击负荷造成的电压闪变和电压波动。
TCR的单相基本结构是两个反并联的晶闸管与一个电抗器相串联,通过改变晶闸管的触发延迟角,可以改变电抗器电流的大小,即可以达到连续调整电抗器的基波无功功率的目的。TCR通常采用支路控制三角形联结三相交流调压电路的形式,如图1.所示
TSC具有无机磨损、响应速度快、平滑投切以及良好的综合补偿效果等优点。图2.为其单相结构简图,其中的小电感用来抑制电容器投入电网时可能造成的冲击电流。
静止同步补偿器专指由自换相的电力半导体桥式变流器进行动态无功补偿的装置,与SVC相比,其调节速度更快,运行范围宽,而且在采取多重化、多电平或PWM技术等措施后可大大减少补偿电流中谐波的含量。其基本原理是将自换相桥式电路通过电抗器并联在电网上,适当的调节桥式电路交流侧输出电压的相位和幅值,使该电路吸收或发出满足要求的无功电流,实现动态无功补偿。图3.是其电路基本结构。
可控串联补偿装置(TCSC)由电容器与晶闸管控制的电抗器并联组成。调节晶闸管的导通角可以改变通过电抗器的电流,使补偿装置的基频等效电抗在一定范围内联系变化。其不仅可以进行参数补偿,控制系统还引入附加阻尼控制环节,改善系统的阻尼状况,有利于抑制低频振荡,提高系统的静态稳定性和暂态稳定性。
3、高压直流输电技术
高压直流输电是将发电厂发出的交流电通过换流器整流为直流电,通过输电线路把直流电送入受电端,再把直流电逆变为交流电供用户使用。高压直流输电具有传输功率大、线路造价低、控制性能好等优点,是目前解决高电压大容量、长距离输电和异步联网的重要手段。直流输电架空线路的造价低、损耗小,不存在交流输电的稳定性问题,可以实现额定频率不同的电网的互联,易于实现地下或海底电缆输电,易于进行潮流控制,便于分级分期建设和增容扩建。
直流输电工程按照直流联络线可分为单级联络线、双极联络线、同极联络线和背靠背直流输电系统。双极HVDC系统图如图4所示。
换流器完成交—直或直—交转换,由阀桥和带载抽头切换器的整流变压器构成,阀桥为高压阀构成的6脉波或12脉波的整流器或逆变器。滤波器用于滤除换流器产生的谐波。平波电抗器可以降低直流线路中的谐波电压和电流,限制直流线路短路期间的峰值电流,防止逆变器换相失败和负荷电流不连续。换流阀是换流器的基本单元设备,目前绝大多数直流输电采用晶闸管阀,此外还有GTO阀、IGBT阀等。换流器有6脉动和12脉动两种。
4、在电机中的应用
水力发电机所能发出的电量取决于水力压力和流量,所以机组的发电量将会发生很大变化;风力发电机所能发出的电量与风速的三次方成正比。因此机组是变速运行的,如果调整转子励磁电流的频率,使其与转子转速叠加后保持定子频率即输出频率恒定,就能够获得最大有效功率。电力电子装置在水力、风力发电机的变速恒频励磁中起到了非常重要的作用。
采用半导体晶闸管整流和并励性能构成的静止励磁系统,具有技术结构简易、稳定性高及材料价格低廉的优势,在电力系统中已广泛应用。其省略了励磁机的中间惯性环节,可达到快速调节。
5、有源电力滤波器
有源电力滤波器的基本思想是从补偿对象中检测出谐波电流等分量,由补偿装置产生一个与该分量大小相等而极性相反的补偿电流分量,抵消谐波电流分量从而是流入电网的电流只含基波分量,其理论基础是瞬时无功功率理论。具有动态响应速度快、补偿功能多样化、补偿特性不受电网阻抗影响等特点,是抑制谐波的一个重要发展方向。图5.为其构成原理。
有源电力滤波器包含指令电流运算电路和补偿电流发生电路两个部分,前者用来检测出补偿对象中的谐波和无功电流等分量,后者根据检测电路所得出的补偿电流指令信号,产生实际的补偿电流。
其电路形式主要采用PWM变流器,图6为三相电压型PWM变流器。
6、结语
电力电子技术可用来调节输配电网的潮流分配,保证可再生能源发电的大规模、分布式接入和远距离送出,治理电网电能质量等,是建设智能电网的重要基础和手段。随着电网的发展,电力电子技术也将获得长足的发展,从而为电网长远发展打下基础。
参考文献
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