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以電力電子學為核心技術的電源產業，從20世紀60年代中期開始形成。以整流技術(AC/DC)為主的各種電源裝置，如電解、電鍍和中小容量的 AD/DC變換器的出現是這個時期的主要標志。經過近十年的努力，我國電力半導體器件的研制和生產有了長足的發展。1970年在北京召開全國第一次可控硅研制成果會議。會議上的成果表明，我國的可控硅的電壓和電流容量、性能以及產品的穩定性有了很大的提高，同時也出現了可控硅派生器件，如雙向可控硅和 GTO等。此外，動態性能更好的快速可控硅和高頻可控硅也已試制出來。這樣一來，我國基于SCR的電源裝置的研制范圍迅速擴大，產品種類也增多了，涉及到變頻調速、中頻感應加熱、400周電源、大容量開關電源、小型輕量化400kV高壓電源、電火花加工電源、聲納電源、利用時分割電路的長波通信電源和甚低頻導航發射機電源、固體化超聲電源、步進馬達控制器和超音頻感應加熱（30kW/40kHZ）等。這時期由當時吉林炭素廠自行研制的硅整流電源的單機容量達到125kA/165V；據說北京市某研究所也研究出100A/48V開關電源科研樣機。進入20世紀八十年代，國際上開關電源開始實用化，PWM高頻調制技術、軟開關技術、處理網側諧波電流和提高網側功率因數的PFC技術的研究以及柔性輸電系統概念的提出引起學術界和企業界的廣泛和濃厚興趣。它吹響了電力電子技術的應用步入高效、高性能、高功率因數和低污染新階段的號角。受改革開放浪潮的激勵和發展電力電子技術的需要，我國于1980年在長春市召開中國電工技術學會屬下的電力電子學會籌備會，1981年7月在大連召開第一屆全國電力電子學術年會。學術年會的召開標志著我國電力電子的學術交流從個別走向系統、全面和深入，從而加速了我國電力電子技術的發展，密切了學術界與企業的聯系，而有助于產業規模的形成。1983年，以從事直流和交流電源的民間人士為主，發起組建了中國電源學會，經過不懈的努力，2000年中國電源學會被中國科協接受為正式成員。應該說，中國電源學會在推動開關電源和軟開關技術的研究上發揮了重要的作用。在這期間，我國電力電子業界掀起三大研究和開發熱潮：高頻電子鎮流器、高頻逆變-整流式弧焊電源和交流電機變頻調速。值得一提的是，20世紀70年代國際上革除工頻變壓器的20千周革命，在這時期得到積極的響應，一些民營高科技公司，如北京的迪賽公司等開始了開關電源的量產化工作。隨后，針對通信和PC機應用的開關電源公司和企業象雨后春筍般地發展起來。這為后來我國開關電源產業規模的快速發展起到催化劑的作用。 同時，國內少數單位也開展了DC/DC軟開關、DC/AC諧振環、雙PWM變頻調速和單相PFC等的基礎研究。此外，國內還研制了SCR中頻臭氧電源和基于單片機控制的SCR中頻X射線機電源。XhX帝國開發
20世紀九十年代以來是我國電力電子技術和電源產業快速發展的時期。據統計，九十年代初期我國器件和裝置的年產值也不過20億元左右。然而， 2001年基于場控器件的開關電源產品的年產值，僅原華為電氣一個公司就達到26億元，其他超億元年產值的公司有，武漢洲際、北京動力源、北京通力環、煙臺東方玉麟電子有限公司等等……。PC機開關電源、UPS和逆變焊機的公司也有年產值達億元以上的。通用變頻器的年產值接近1億元。這些情況僅限于個人了解的。由于統計是零散和局部的，缺乏全面的統計和權威統計機構的工作，大量信息無法反映上來。盡管如此，上述情況也已說明近十年電源產業規模的發展在加快。同時產業界也涌現一些技術難度較大、具有國際先進水平的產品，如多諧振雙環控制的通信開關電源、單芯片控制的500W以下PFC控制器、智能化高頻開關電源、用于空調和冰箱的無位置傳感器的變頻調速器部件和數千kW級的IGBT中壓變頻器等。20世紀90年代國際上進行的電能變換裝置從使用電流控制型器件向使用電壓控制型器件轉變也在我國電源產品中得到充分體現。XhX帝國開發
在國家自然科學基金的資助下或創新意識指導下，我國電力電子技術的研究從吸收消化和一般跟蹤發展到前沿跟蹤和基礎創新。除前述之外，具有代表性的研究成果和產品還有如下:XhX帝國開發
�。�1）獲2002年國家科技進步二等獎的±20MVA靜止無功發生器(SVG)工業試驗樣機 1999年投入現場運行；XhX帝國開發
（2）1998年8月在西藏安多縣建成100kW光伏電站；XhX帝國開發
（3）最近北京市零排放鋰電池電動公交車投入考核運行；XhX帝國開發
�。�4）30kVA動態電壓恢復器投入現場運行，其研究正在深入；XhX帝國開發
�。�5）磁懸浮概念車的階段性研究成果幾年前就通過鑒定；XhX帝國開發
（6）研制出采用壓電陶瓷變壓器的百瓦級降壓型開關電源產品；XhX帝國開發
（7）波音飛機上用的電子鎮流器小批產品通過民航總局認可；XhX帝國開發
（8）交流勵磁發電的研究取得進展；XhX帝國開發
（9）其他。XhX帝國開發
此外，目前國內還開展了跟蹤國際多方面前沿性課題的研究或基礎創新研究。它包括電力電子系統的積木式集成技術、所謂單級三相PFC、具有獨立電源的多電平拓撲電路、具有超導儲能的并聯型UPS、 IGCT大容量高壓變流裝置、2700法拉雙電荷層電容器、多電平軟開關技術、 鐵道供電系統的電流諧波抑制和功率因數改?quot;、逆變器無線均流技術、電能質量綜合調節器、100MVA SVG方案論證、電磁干擾的傳播特性、直流側諧波抑制的PWM控制策略等。上述方面的成果和研究對提高我國電力電子的學術水平，提升電源產品的技術含量、趕超世界先進水平和增強國際競爭能力具有特別重要的意義。XhX帝國開發
但與國際發達國家相比，在應用基礎研究深度方面差距為5-10年；在電源產品的質量、可靠性、開發投入、生產規模、工藝水平、先進檢測設備、工人素質、持續創新能力和公司體制等綜合實力方面差距估計為10-15年。對電源產品和裝置性能有極其重要影響的新型場控器件的芯片制造技術還處于非常脆弱狀態。電源產品分屬多個系統管轄，入網多頭重復檢測，統計局部而分散，有關電源裝置的展覽會滿天飛，這種混亂局面急需扭轉，以面對入世的挑戰。目前當務之急是，迅速成立全國性的電源行業協會。眼前要做的工作是：XhX帝國開發
�。�1）制定行業規劃；XhX帝國開發
�。�2）學習和熟悉WTO的規則，防止行業內部損害；XhX帝國開發
�。�3）摸清行業情況；XhX帝國開發
（4）進行協調和統一工作；XhX帝國開發
�。�5）制定行業標準；XhX帝國開發
�。�6）其他。XhX帝國開發
電力電子學的發展史實際上是一部圍繞提高效率、提高性能、小型輕量化、消除電力公害、減少電磁干擾和電噪聲進行不懈研究的奮斗史。隨著社會、經濟和電力電子技術的發展，特別是信息社會的到來和可持續發展戰略深入人心，21世紀的電源裝置和系統對上述方面的要求更加強烈。這也正是21世紀電力電子產業或電源產業的發展趨勢。其具體要求可歸納如下幾點:XhX帝國開發
（1）進一步提高電能變換效率，降低待機損耗；XhX帝國開發
�。�2）避免電力公害:盡量減少網側電流諧波，并使網側功率因數接近1；XhX帝國開發
�。�3）提高電源裝置和系統的電磁兼容性(EMC)；XhX帝國開發
�。�4）降低電噪聲；XhX帝國開發
�。�5）小型輕量化:通過高頻化、元件小型化和先進工藝加以實施；XhX帝國開發
�。�6）高性能:隨各種用電器而不同，如帶非線性負載能力、無線均流、GHZ以上CPU電源的快速電流響應、直流側諧波抑制、智能化以及各種性能高指標等。XhX帝國開發
上述要求表明，用于電力系統的電能變換設備、服務于環保和人類健康的電源裝置、適合信息社會需要的電源產品、薄-輕-超小型電源模塊與裝置以及高效節能低污染的綠色電源產品將是21世紀的主流產品。國際上電力電子技術和產業的這種發展趨勢值得中國電源行業認真研究。 |
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