配电系统电力电子变压器的研究
作者：佚名转贴自：电力安全论坛点击数：35 更新时间：2008-7-28
配电系统电力电子变压器的研究
方华亮，黄贻煜，范澍，陆继明，毛承雄
(华中科技大学电气与电子工程学院，武汉430074)
摘要: 供电可靠性及电能质量一直是用户和供电部门密切关注的问题。在电网中，变压器是电能转换的最基本的元件，但常规变压器难以对供电可靠性的提高和电能质量的改善作出贡献。本文介绍了一种全新的产品－电力电子变压器，它具有提高供电可靠性、改善电能质量并且体积小、重量轻、环保效果好等一系列优点，可以较好地解决这些问题。在对电力电子变压器现有方案进行分析的基础上，本文提出了一种新的实现方案，计算机仿真结果表明：变压器原方可以实现输入电流波形为正弦和功率因数接近于1，变压器副方可以获得良好的输出电压、电流。
关键词: 电力电子变压器; 高频变压器; 供电可靠性; 电能质量; 脉宽调制
1引言
当今社会经济的快速发展，使得人们对供电可靠性以及改善电能质量提出了越来越高的要求。如果一个供电系统的可靠性不能保证，停电不只是给供电企业带来损失，给用户将造成更大的经济损失。就电能质量而言，一种频率、电压、波形的电能已远远不能满足用户要求，经过变换处理后再供用户使用的电能占全国总发电量的百分比比值的高低，已成为衡量一个国家技术进步的主要标志之一。如在美国，2000年末，发电厂生产的40%以上的电能都是经变换和处理后再供负载使用，预计到21世纪二、三十年代，美国发电站生产的全部电能都将经变换和处理后再供负载使用。
如何更进一步提高供电可靠性和改善电能质量已成为供电部门十分重视和不断努力解决的问题，在供电系统中，变压器是实现电能转换的最基本、最重要的元件之一，对供电可靠性和电能质量有着重大的影响。目前广泛使用的配电系统变压器通常是采用铁芯油浸式，其运行可靠和效率较高；但同时，也存在以下一些不足之处［1］：·不能维持副方电压恒定；
·铁芯饱和时，会造成电压电流的波形畸变，产生谐波；
·原副方电压、电流紧密耦合，负荷侧的波动会影响到电网侧；
·需装备继电保护装置；
·体积大，笨重；
·矿物油会带来环境问题，且不易维护；
基于以上常规变压器的一些不足之处，如何进一步提高变压器的功能、改善其运行特性以更好的发挥其在供电系统中的作用，从而实现进一步提高供电可靠性、改善电能质量的愿望，是一个十分值得我们深入研究的课题。目前随着电力电子变流技术和大功率电力电子器件的迅速发展，以及在电力系统中的应用日益广泛，所有的这些为我们研制新型变压器奠定了很好的基础。我们要研制的新型变压器主要是采用电力电子技术实现的，我们称之为电力电子变压器。
对电力电子变压器的研究，国内在这方面还基本上未开展，国外在十多年前就已提出了这个概念。首先是美国海军的一个研究计划，提出了一种“交流－交流”的降压变换器构成的电力电子变压器；在这之后，由美国电力科学研究院(EPRI)赞助的一个研究项目也
研制出了一种电力电子变压器。但是这些方案，由于电力电子变压器的理论本身还不是很成熟，并且受当时大功率电力电子器件发展水平的限制，因而都只是停留在研制实验室样机阶段。近几年，有关这方面理论又有了新的发展，再加上电力电子技术及器件迅速发展使得电力电子变压器走向实用化又向前迈进了一大步。
2电力电子变压器原理及优点
电力电子变压器的基本原理为在原方将工频信号通过电力电子装置转化为高频信号，即升频；然后通过高频隔离变压器到副方，再还原成工频信号，即降频。通过采用适当的控制方案来控制电力电子器件的工作，从而将一种频率、电压、波形的电能变换为另一种频率、电压、波形的电能。
电力电子变压器，从结构和功能上大大突破了传统变压器，又称为固态变压器（solid state transformer），它的工作原理决定了它是对上述提及问题比较好的一种解决方案。按照我们的研制思路实现的电力电子变压器应具备以下优点：
·可以提高供电可靠性。器件将以模块的形式安装到插槽结构中，使器件之间不再有或者很少的引线连接，从而使用方便,体积缩小，更重要的是取消传统连线，把寄生参数降到最小，从而提高系统的可靠性。
·改善供电电能质量，实现恒频、恒压输出；
·无大铁芯，不产生励磁涌流；
·有望解决副方负荷不平衡造成电网不对称问题，特别是民用负荷；
·检测装置电压、电流互感器变得更简单；
·装置采用数字化控制，具有智能化特点，当出现故障时能采取适当、灵活的处理方法，从而进一步提高可靠性。
·可以高度自动化，配电网络的计算机监控系统可以直接远程通讯控制电力电子变压器，实现在线连续监测和控制；
·可以不需要常规继电保护装置；
·体积小,重量轻，对大城市供电网络建设带来很大方便；
·环保效果好，可以空气自然冷却，省去充油，从而减少污染，维护简单，安全性好。
如果在电力系统装备电力电子变压器，并进行实时、适当的控制，就可以改变电力系统中节点电压的大小和相位，补偿电力网路的阻抗，减小甚至消除电力系统中的谐波，改变电力系统中的有功、无功潮流，并对正常运行和故障时电力系统的功率平衡要求予以快速补偿。这将能显著提高输电系统的极限传输功率能力，改善电力系统的运行特性［2］。
当今世界环境保护问题日趋严重，在电力电子变压器中应用了高频电力电子技术，使得设备重量减轻，体积变小，节省大量铜、钢等原材料；在电力电子变压器中不需要使用变压器油，从而减少环境污染，维护也变得更方便。在电力系统中广泛采用电力电子技术实现的电力电子变压器以后，可以节省大量的电力，这就可以节约大量资源和一次能源，从而改善人类的生活环境。
3基本实现方案分析
电力电子变压器主要由电力电子装置部分、控制部分、高频变压器部分以及其它的一些辅助设备等组成。其中主要部分是电力电子装置部分，这部分实现信号频率、幅值转换，可采用IGBT或IGCT等高频大功率电力电子器件组成。控制部分发出门极控制信号来开通或关断IGBT或IGCT来控制电力电子装置部分的正常工作。高频变压器部分起隔离及变压作用。现介绍一下国内外比较常见的几种方案：
（1）“交流－交流”变换结构［3］［4］如图1，在这种变换中，上下连接的两个器件为
背对背连接，这种连接可实现低频交流信号（50Hz）变换成为高频交流信号（通常是1kHz 左右），然后加载到高频隔离变压器的原方，耦合到副方后高频交流信号又转换成低频交流信号（50Hz）。这一变换的实现要求原副方的功率器件同步工作，功率器件的开关函数为一占空比为50%的方波，通过方波宽度的调制可以控制高频电压、频率。
（2）斩波变换结构［5］
如图2，这种结构和直流斩波有些相似，当原方开关器件开通时能量储存在原方绕组中，然后耦合到副方绕组，当副方开关器件开通时聚集的能量释放。由于斩波可能产生很大的谐波，因此，原副方都使用了较大的滤波器。
（3）串联模块化结构［6］［7］
如图3，整个系统分为三大部分：输入部分、隔离部分、输出部分。输入部分由若干模块串联而成，这样均分到每一模块上电压比较低，采用低压器件即可满足要求。在每一输入模块上电压被整成直流，输出的直流电压就加在相应的隔离模块上，然后直流电压被逆变成高频交流后加载至高频隔离变压器的原方，再耦合至副方，降压后的高频交流又被整流成为直流。隔离模块的输出送到输出模块，在输出部分直流被逆变成交流输出。虽然目前电力电子器件发展十分迅速，电压、功率等级不断升高，但离实际电力系统中的高压、大功率的等级水平还有很大的差距。因此，要构成实际应用的高压、大功率必须把器件串、并联使用。另外目前的高压、大功率器件价格较贵，我们可以采用低压、小功率器件就可以构成高压、大功率装置。本方案的变换过程较多，在每个过程都可以对电能进行控制，可以对电能的各个参数进行有效的调节控制，当然控制方案实现也很复杂，这是一个缺点。总的说来，本方案是一种比较经济、实用、可行性较高的方案。
除了以上介绍的几种方案以外，还有其它的一些方案，无论哪种方案，在电力电子变压器中，对电能质量的调节都是由电力电子装置部分完成的。采取适当的电力电子变流技术和PWM算法，可以获得良好的电压、波形、频率。现以方案（1）中交流到交流的变换为例，分析一下电力电子变压器一些新的性质［8］。
变压器输入电压
高频信号转换函数展开成傅立叶级数
其中：n为奇数，ωS=k·ωi为转换的开关频率。
其中：ωi为工频50Hz，改变k可以改变高频交流电压的频率，一般取k＝20。
由上式可以看出v p(ωt)基波分量频率为19ωi t=950Hz和21ωi t=1050Hz。由此可见频率为1kHz左右电压幅值最大。
应用高频电力电子技术使得变压器结构性质发生较大变化，电力电子变压器体积、重量大为减小。在电力电子变压器中容量S与尺寸结构参数及电磁变量之间的关系式如下：
其中：S为变压器容量，K为铜导线饱和因数，f为励磁频率，A c为铁芯面积，A e为绕组线面积，J为导体中的电流密度，B m为最大磁通密度。
由式（5）可以看出变压器的尺寸主要取决于
一般情况下B m、J变化不是很大，而f可以
升高很多，因此变压器的尺寸的减小主要取决于频率f。然而频率的升高引起铁芯损耗的增加，为了减小损耗必须减小磁通密度B m。因此，为了达到最佳效率，必须适当地确定f 和B m、J之间的比例关系，一般f可以选用1kHz左右。
4仿真系统方案［9］
对上述几种方案，认为：方案（1）的原理和结构比较简单，转换过程为低频AC－高频AC－高频AC－低频AC。这种方案性能比较稳定，实现起来比较容易。但功能有限，对电能质量的调节能力较差，基本上是原方是什么样的波形，副方就是什么样的波形。方案（2）结构非常简单，变换过程为斩波AC－斩波AC。这种方案对电能质量的调节能力也较差，电压、波形、频率质量效果都不是很好，且只适合在小容量方案中应用。方案（3）实现起来比较简单，每一模块上所加的电压和电流较小，所用器件均为低压器件，其成本较低。但转换过程较复杂，使用器件较多，性能不稳定。
我们正在进行电力电子变压器的实验室样机的研制，方案的主回路如图4所示。变换过程为AC－DC－AC－AC－DC－AC。在变压器原方采用合适的PWM算法可使原方电压、电流同相位，实现功率因数接近1；在副方通过控制逆变器可以获得良好的输出电压电流。
5仿真结果［9］
仿真系统如图4所示，输入为三相，线电压U l＝500V，输出为三个单相，相电压U o ＝220V，系统容量S＝10kVA，负载为纯电阻，输入和输出都加上适当的滤波装置，在上述条件下用MATLAB 6.1进行动态仿真，所得结果如下：
仿真系统中，原方加上LC滤波器（L＝2.4mH，C＝70μF），三相全控整流桥的整流频率f＝8kHz，原方输入电压电流波形如图5所示，输入电压与电流相位基本一致,功率因数cosφ≥0.98。通过改变整流部分的PWM算法可以控制功率因数和电流波形。在副方，
高频方波经整流滤波后再逆变成交流正弦波，逆变部分频率f＝2kHz，滤波部分L＝0.6mH，C＝200μF。可获得良好的输出电压波形如图6所示。
6结论
提出了电力电子变压器的一种新的实现方案，本方案在计算机仿真中取得了较好的结果，我们的电力电子变压器实验室样机的研制正在进行。在本方案中，变压器原副方都可控，这种技术方案可以较好的改善电能质量、提高供电可靠性，并且适合大功率传输。我们研制的实验室样机为小容量的，而实际应用中容量较大，可以采取串联多重化结构实现。
电力电子变压器的研制是一项全新的技术，但目前其理论上还不够完善、有待进一步研究，在具体实现上也有一些困难，如果研制成功并推广应用到电力系统中将产生重大的影响和深远的意义。因此，这是一个非常值得我们深入研究的理论课题和实践课题。 7参考文献
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作者简介：晏阳(1988- )，男，硕士研究生，研究方向为电力电子技术在电力系统中的应用。 电力电子变压器理论研究综述 摘 要：介绍了目前国内外电力电子变压器的研究概况，对电力电子变压器发展过程中出现的斩 控式电力电子变压器、交-交-交型电力电子变压器、反激型电力电子变压器、双PWM 变换型电力电子变压器几种典型的设计构想进行了梳理，并且给出了相应的主电路拓扑。通过分析电力电子技术在电力电子变压器研究领域的相关理论及其应用，阐述各种拓扑的优缺点，并给出了主要的研究方向和发展趋势。 关键词：电力电子变压器；电力电子技术；电能质量中图分类号：TM401+.1 文献标识码：A 文章编号：1007-3175(2012)03-0005-04 晏阳 (东南大学 电气工程学院，江苏 南京 210096) Abstract: Introduction was made to the present research survey of power electronic transformers at home and abroad. This paper hackled several typical design schemes such as chop-controlled power electronic transformer, AC-AC power electronic transformer, flyback power electronic transformer and double PWM power electronic transformer and gave the corresponding main circuit topolo-gy. Via analysis to the relevant theory and its application of power electronic technology in power electronic transformer field, this paper expatiated on advantages and disadvantages of various topologies and summarized the main research direction and developing trend of power electronic transformers. Key words: power electronic transformer; power electronic technology; quality of power supply YAN Yang （School of Electrical Engineering, Southeast University, Nanjing 210096, China ） Research Summary of Power Electronic Transformer Theory 0 引言 电力电子变压器(power electronic trans-former，PET)，又称固态变压器(solid trans-former)，是一种通过电力电子技术实现电力系统电压变换和能量传递的新型变压器。相对于传统变压器而言，电力电子变压器具有如下优点[1]：(1)体积小，重量轻，环境污染小；(2)运行时二次侧输出电压幅值恒定，不随负载变化，且平滑可调；(3)一次、二次侧电压为正弦波形，功率因数可调；(4)一次、二次侧电压、电流和功率均高度可控[2]；(5)本身具有断路器的功能，无需传统的变压器继电保护装置。电力电子变压器是集电力电子、电力系统、计算机、数字信号处理以及自动控制理论等领域为一体的电力系统前沿研 究课题，也是解决电能质量问题，建设“绿色电网”、“数字电网”的可行途径之一。目前在国内外，都有很多相关的研究和开发。 在电力电子变压器的设计和研发中，大规模的电力电子器件以及相应的电力电子变流技术得到了广泛的应用。本文总结电力电子变压器研究的发展历史及主要的电路拓扑，并分析各个拓扑的电路原理和应用情况。 1 国内外研究现状 电力电子变压器起源于美国。通用电气公司的W.McMurray于1970年在一份专利中首先提出了基于AC/AC变换电路的电力电子变压器[3]。在随后的发展过程中，科研人员提出了传统AC/AC变换、buck 变换、AC/DC/AC变换等多个研究课题，并取得了一
现代电力电子技术的发展 浙江大学电气工程学院电气工程及其自动化992班马玥 (浙江杭州310027 E-mail: yeair@https://www.doczj.com/doc/bc2312211.html,学号:3991001053 摘要:本文简要回顾电力电子技术的发展,阐述了现代电力电子技术发展的趋势,论述了走向信息时代的电力电子技术和器件的创新、应用,将对我国工业尤其是信息产业领域形成巨大的生产力,从而推动国民经济高速、高效可持续发展。 关键词:现代电力电子技术;应用;发展趋势 The Development of Modern Power Electronics Technique Ma Yue Electrical Engineering College. Zhejiang University. Hangzhou 310027, China E-mail: yeair@https://www.doczj.com/doc/bc2312211.html, Abstract: This paper reviews the development of power electronics technique, as well as its current situation and anticipated trend of development. Keywords: modern power electronics technique, application, development trend. 1、概述 自本世纪五十年代未第一只晶闸管问世以来,电力电子技术开始登上现代电气传动技术舞台,以此为基础开发的可控硅整流装臵,是电气传动领域的一次革命,使电能的变换和控制从旋转变流机组和静止离子变流器进入由电力电子器件构成的变流器时代,这标志着电力电子的诞生。
供配电系统的设计毕业论 文 目录 摘要 (2) 第一章绪论 (3) 1.1 供配电所设计的意义 (3) 1.2 供配电所设计的要求 (3) 1.3 本文的主要容 (4) 第二章全厂设计资料 (5) 第三章负荷计算和无功补偿 (8) 3.1 负荷计算的目的和意义 (8) 3.2 负荷计算 (8) 第四章主接线的选择 (12) 4.1 接线方案的选择 (12) 4.2 主接线的选择及确定 (12) 第五章短路电流计算 (15) 5.1 短路电流计算 (15) 5.2 短路电流计算结果 (17) 第六章全厂主设备的选择 (19) 6.1 电气设备选择 (19) 6.2 所选设备参数 (20) 第七章防雷与接地 (21) 7.1 防雷设备 (21) 7.2 接地装置 (21)
结论 (22) 参考文献 (23) 致谢 (24) 第一章绪论 1.1 供配电所设计的意义 工厂供电设计的任务是保障电能从安全、可靠、经济、优质、地送到工厂的各个部门。众所周知，电能是现在工业生产的主要能源和动力。是用其它形式能转化为电能，电能又易于转换为其它形式的能量以供应用。电能的输送的分配既简单经济，又便于控制、调节和测量，有利于实现生产过程自动化。因此，电能在现代工业及整个国民经济生活中应用极为广泛。 电能在工业生产中的重要性，并不在于他在产品成本中或投资总额中所占的比重多少，而在于工业生产实现电气化以后可以大大增加产量，提高产品质量，提高劳动生产率，降低成本。因此，一个稳定可靠的供配电系统对发展工业生产，实现现代化的工业，具有十分重要的意义。由于能源节约是工厂供电工作的一个重要方面，而能源节约对于国家建设经济性社会具有更重要的战略意义。因此在当今全球资源紧的局势下，一个好的供配电系统设计，对于节约能源、保护环境、支援国家经济建设，也具有重大的作用。 1.2 供配电所设计的要求 工厂供电工作要更好地为工业生产服务，切实保证工厂生产和生活用电的需要，并做好节能工作，就必须达到一下基本要求： 1、工厂供电设计必须严格遵守国家的有关法令、法规、标准和规，执行国家的有关方针、政策，如节约有色金属，以铝代铜，采用低能耗设备以节约能源等。 2、必须从全局出发，按照负荷的等级、用电容量、工程特点和地区供电规划统筹规划，合理确定整体设计方案。 3、工厂供电设计应做到供电可靠、保证人身和设备安全。要求供电电能质量合
电力电子变压器简介 编者按：电力电子变压器是一种有发展前途的电力电子设备。它与目前使用的铁芯铜线变压器，有明显的优点，特别是耐高压（15kV）的碳化硅器件的成熟会给电力电子变压器的发展带来新的机遇。它是未来智能电网的得利电力电子设备。作为一种新型的电力变压器，得到了国内外研究人员越来越多的关注。 此外，电力电子变压器能否将电压变换与电能质量调控结合一起解决？如一条轧钢生产线使用的变压器，采用电力电子变压器，可以即变压，又能实现电能质量调控，能否有可能？我公司已开发成功的‘’27.5k V转10k V‘’装置也是一种电力电子变压器。轻型直流输电系统也可兼有电力电子变压器功能。可见，公司已具备生产电力电子变压器的能力。 根据现有资料选编成“电力电子变压器简介”一文。文中内容不一定十分准确，供公司开发新产品参考。 王春岩2010.10.22 1、定义 电力电子变压器，又称为固态变压器——P E T ( P o w e r E l e c t r o n i c T r a n s f o r m e r )，也有称为EPT。 电力电子变压器是一种含有电力电子变换器，且通过高频变压器实现磁耦合的变电装置，它通过电力电子变换技术和高频变压器实现电力系统中的电压变换和能量传递。 2、电子电力变压器的基本组成和工作原理 2、1 基本组成（以单相为例）
基本组成见图2.1 2、2 直接、AC/AC变换的电力电子变压器（以单为例） 2、3 含直流环节的PET
2、4 单相含直流PET的电路结构 2、5 用于风电、光电和小水电单相并网PET 图2.5用于风电、光电和小水电单相并网PET 3、电力电子变压器优点和缺点： 3、1 优点 1）．体积小，重量轻，无环境污染； 2）．运行时可保持副方输出电压幅值恒定，不随负载变化； 3）．始终保证原、副方电压电流为正弦波形，并且原、副方功率因数任意可调；4）．具有高度可控性，变压器原副方电压、电流的幅值和相位均可控：
一．填空题 1、输电线路的网络参数是指（电阻）、（电抗）、（电纳）、（电导）。 2、所谓“电压降落”是指输电线首端和末端电压的（相量）之差。“电压偏移”是指输电线某点的实际电压和额定 电压的（数值）的差。 3、由无限大的电源供电系统，发生三相短路时，其短路电流包含（强制/周期）分量和（自由/非周期）分量，短路 电流的最大瞬时的值又叫（短路冲击电流），他出现在短路后约（半）个周波左右，当频率等于50HZ时，这个时间应为（0.01）秒左右。 4、标么值是指（有名值/实际值）和（基准值）的比值。 5、所谓“短路”是指（电力系统正常运行情况以外的相与相之间或相与地之间的连接），在三相系统中短路的基本 形式有（三相短路），（两相短路），（单相短路接地），（两相短路接地）。 6、电力系统中的有功功率电源是（各类发电厂的发电机），无功功率电源是（发电机），（电容器和调相机），（并联 电抗器），（静止补偿器和静止调相机）。 7、电力系统的中性点接地方式有（直接接地）（不接地）（经消弧线圈接地）。 8、电力网的接线方式通常按供电可靠性分为（无备用）接线和（有备用）接线。 9、架空线是由（导线）（避雷线）（杆塔）（绝缘子）（金具）构成。 10、电力系统的调压措施有（改变发电机端电压）、（改变变压器变比）、（借并联补偿设备调压）、（改变输电线路参 数）。 11、某变压器铭牌上标么电压为220±2*2.5%，他共有（5）个接头，各分接头电压分别为（220KV）（214.5KV）（209KV） （225.5KV）（231KV）。 二：思考题 1.电力网，电力系统和动力系统的定义是什么？（p2） 答: 电力系统：由发电机、发电厂、输电、变电、配电以及负荷组成的系统。 电力网：由变压器、电力线路、等变换、输送、分配电能的设备组成的部分。 动力系统：电力系统和动力部分的总和。 2.电力系统的电气接线图和地理接线图有何区别？（p4-5） 答：电力系统的地理接线图主要显示该系统中发电厂、变电所的地理位置，电力线路的路径以及它们相互间的连接。但难以表示各主要电机电器间的联系。 电力系统的电气接线图主要显示该系统中发电机、变压器、母线、断路器、电力线路等主要电机电器、线路之间的电气结线。但难以反映各发电厂、变电所、电力线路的相对位置。 3.电力系统运行的特点和要求是什么？（p5） 答：特点：（1）电能与国民经济各部门联系密切。（2）电能不能大量储存。(3)生产、输送、消费电能各环节所组成的统一整体不可分割。（4）电能生产、输送、消费工况的改变十分迅速。（5）对电能质量的要求颇为严格。 要求：（1）保证可靠的持续供电。（2）保证良好的电能质量。（3）保证系统运行的经济性。 4.电网互联的优缺点是什么？（p7） 答：可大大提高供电的可靠性，减少为防止设备事故引起供电中断而设置的备用容量；可更合理的调配用电，降低联合系统的最大负荷，提高发电设备的利用率，减少联合系统中发电设备的总容量；可更合理的利用系统中各类发电厂提高运行经济性。同时，由于个别负荷在系统中所占比重减小，其波动对系统电能质量影响也减小。联合电力系统容量很大，个别机组的开停甚至故障，对系统的影响将减小，从而可采用大容高效率的机组。 5.我国电力网的额定电压等级有哪些？与之对应的平均额定电压是多少？系统各元件的额定电压如何确定？ （p8-9） 答：额定电压等级有（kv）：3、6、10、35、110、220、330、500 平均额定电压有（kv）：3.15、6.3、10.5、37、115、230、345、525 系统各元件的额定电压如何确定：发电机母线比额定电压高5%。变压器接电源侧为额定电压，接负荷侧比额定电压高10%，变压器如果直接接负荷，则这一侧比额定电压高5%。 6.电力系统为什么不采用一个统一的电压等级，而要设置多级电压？（p8） S 。当功率一定时电压越高电流越小，导线答：三相功率S和线电压U、线电流I之间的固定关系为
现代电力电子技术发展及其应用 摘要：电力电子技术是研究采用电力电子器件实现对电能的控制和变换的科学，是介于电气工程三大主要领域——电力、电子和控制之间的交叉学科，在电力、工业、交通、航空航天等领域具有广泛的应用。电力电子技术的应用已经深入到工业生产和社会生活的各个方面，成为传统产业和高新技术领域不可缺少的关键技术，可以有效地节约能源。 一、引言 自上世纪五十年代末第一只晶闸管问世以来，电力电子技术开始登上现代电气控制技术舞台，标志着电力电子技术的诞生。究竟什么是电力电子技术呢？电力电子技术就是采用功率半导体器件对电能进行转换、控制和优化利用的技术，它广泛应用于电力、电气自动化及各种电源系统等工业生产和民用部门。它是介于电力、电子和控制三大领域之间的交叉学科。目前，电力电子技术的应用已遍及电力、汽车、现代通信、机械、石化、纺织、家用电器、灯光照明、冶金、铁路、医疗设备、航空、航海等领域。进入21世纪，随着新的理论、器件、技术的不断出现，特别是与微控制器技术的日益融合，电力电子技术的应用领域也必将不断地得以拓展，随之而来的必将是智能电力电子时代。 二、电力电子技术的发展 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、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。 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。 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
题目：城市供配电系统设计与分析
内容摘要 供配电技术，就是研究电力的供应及分配的问题。电力，是现代工业生产、民用住宅、及企业单位的主要能源和动力，是现代文明的物质技术基础。没有电力，就没有国民经济的现代化。现代社会的信息化和网络化，都是建立在电气化的基础之上的。因此，电力公园如果突然中断，则将对这些用电部门造成严重的和深远的影响。因此，做好供配电工作，对于保证正常的工作、学习、生活将具有十分重要的意义。 本文首先对供配电系统进行了概述，分析供配电系统的国内外研究发展现状，并在此基础上进行了负荷预测方法及特点的分析。另外本文还对高压配电规划与中压配电规划进行了分析，主要包括规划要求以及规划过程中需要注意的问题。 关键词：配电所；供配电；负荷预测；高压配电；中压配电
目录 内容摘要 ........................................................................................ 错误！未指定书签。 1 绪论 .......................................................................................... 错误！未指定书签。 1.1 课题的背景及意义 ...................................................... 错误！未指定书签。 1.1.1供配电系统概述 ................................................. 错误！未指定书签。 1.1.2供配电系统的意义 ............................................. 错误！未指定书签。 1.2 国内外发展现状 .......................................................... 错误！未指定书签。 1.2.1 国外供配电系统发展现状 .............................. 错误！未指定书签。 1.2.2 我国供配电系统发展现状 .............................. 错误！未指定书签。 1.3 本文的主要内容 .......................................................... 错误！未指定书签。 2 负荷预测的方法及特点 .......................................................... 错误！未指定书签。 2.1 单耗法 ............................................................................ 错误！未指定书签。 2.2趋势外推法 ..................................................................... 错误！未指定书签。 2.3回归分析法 ..................................................................... 错误！未指定书签。 2.4灰色预测法 ..................................................................... 错误！未指定书签。 2.5人工神经网络预测法 ..................................................... 错误！未指定书签。 2.6模糊预测法 ..................................................................... 错误！未指定书签。 3 高压配电规划 .......................................................................... 错误！未指定书签。 3.1 高压配电规划要求 ...................................................... 错误！未指定书签。 3.2 高压配电中需注意的问题 .......................................... 错误！未指定书签。 3.2.1高压变电站选址问题 ......................................... 错误！未指定书签。 3.2.2进出线通道规划问题 ......................................... 错误！未指定书签。 4 中压配电规划 .......................................................................... 错误！未指定书签。 4.1 引言 .............................................................................. 错误！未指定书签。 4.2 主电路设计中压配电网络规划的步骤 ...................... 错误！未指定书签。 4.2.1明确中压配电网规划的原则和目标 ................. 错误！未指定书签。 4.2.2规划区的功能区分和中长期建设规划 ............. 错误！未指定书签。 4.2.3规划区负荷预测 ................................................. 错误！未指定书签。 4.2.4规划区变电站的选址和容量的确定 ................. 错误！未指定书签。
配电系统电力电子变压器的研究 作者：佚名转贴自：电力安全论坛点击数： 35 更新时间：2008-7-28 配电系统电力电子变压器的研究 方华亮，黄贻煜，X澍，陆继明，毛承雄 (华中科技大学电气与电子工程学院，XX430074) 摘要: 供电可靠性及电能质量一直是用户和供电部门密切关注的问题。在电网中，变压器是电能转换的最基本的元件，但常规变压器难以对供电可靠性的提高和电能质量的改善作出贡献。本文介绍了一种全新的产品－电力电子变压器，它具有提高供电可靠性、改善电能质量并且体积小、重量轻、环保效果好等一系列优点，可以较好地解决这些问题。在对电力电子变压器现有方案进行分析的基础上，本文提出了一种新的实现方案，计算机仿真结果表明：变压器原方可以实现输入电流波形为正弦和功率因数接近于1，变压器副方可以获得良好的输出电压、电流。 关键词: 电力电子变压器; 高频变压器; 供电可靠性; 电能质量; 脉宽调制 1引言 当今社会经济的快速发展，使得人们对供电可靠性以及改善电能质量提出了越来越高的要求。如果一个供电系统的可靠性不能保证，停电不只是给供电企业带来损失，给用户将造成更大的经济损失。就电能质量而言，一种频率、电压、波形的电能已远远不能满足用户要求，经过变换处理后再供用户使用的电能占全国总发电量的百分比比值的高低，已成为衡量一个国家技术进步的主要标志之一。如在美国，2000年末，发电厂生产的40%以上的电能都是经变换和处理后再供负载使用，预计到21世纪二、三十年代，美国发电站生产的全部电能都将经变换和处理后再供负载使用。 如何更进一步提高供电可靠性和改善电能质量已成为供电部门十分重视和不断努力解决的问题，在供电系统中，变压器是实现电能转换的最基本、最重要的元件之一，对供电可靠性和电能质量有着重大的影响。目前广泛使用的配电系统变压器通常是采用铁芯油浸式，其运行可靠和效率较高；但同时，也存在以下一些不足之处［1］： ·不能维持副方电压恒定； ·铁芯饱和时，会造成电压电流的波形畸变，产生谐波； ·原副方电压、电流紧密耦合，负荷侧的波动会影响到电网侧； ·需装备继电保护装置； ·体积大，笨重； ·矿物油会带来环境问题，且不易维护； 基于以上常规变压器的一些不足之处，如何进一步提高变压器的功能、改善其运行特性以更好的发挥其在供电系统中的作用，从而实现进一步提高供电可靠性、改善电能质量的愿望，是一个十分值得我们深入研究的课题。目前随着电力电子变流技术和大功率电力电子器件的迅速发展，以及在电力系统中的应用日益广泛，所有的这些为我们研制新型变压器奠定了很好的基础。我们要研制的新型变压器主要是采用电力电子技术实现的，我们称之为电力电子变压器。 对电力电子变压器的研究，国内在这方面还基本上未开展，国外在十多年前就已提出了这个概念。首先是美国海军的一个研究计划，提出了一种“交流－交流”的降压变换器构成的电力电子变压器；在这之后，由美国电力科学研究院(EPRI)赞助的一个研究项目
现代电力电子技术的发展、现状与未来展 望综述
课程报告 现代电力电子技术的发展、现状与 未来展望综述 学院：电气工程学院 姓名： ********* 学号: 14********* 专业： ***************** 指导教师： *******老师 0 引言
电力电子技术就是使用电力半导体器件对电能进行变换和控制的技术，它是综合了电子技术、控制技术和电力技术而发展起来的应用性很强的新兴学科。随着经济技术水平的不断提高，电能的应用已经普及到社会生产和生活的方方面面，现代电力电子技术无论对传统工业的改造还是对高新技术产业的发展都有着至关重要的作用，它涉及的应用领域包括国民经济的各个工业部门。毫无疑问，电力电子技术将成为21世纪的重要关键技术之一。 1 电力电子技术的发展［1］ 电力电子技术包含电力电子器件制造技术和变流技术两个分支，电力电子器件的制造技术是电力电子技术的基础。电力电子器件的发展对电力电子技术的发展起着决定性的作用，电力电子技术的发展史是以电力电子器件的发展史为纲的。 1.1半控型器件（第一代电力电子器件） 上世纪50年代，美国通用电气公司发明了世界上第一只硅晶闸管(SCR)，标志着电力电子技术的诞生。此后，晶闸管得到了迅速发展，器件容量越来越大，性能得到不断提高，并产生了各种晶闸管派生器件，如快速晶闸管、逆导晶闸管、双向晶闸管、光控晶闸管等。但是，晶闸管作为半控型器件，只能通过门极控制器开通，不能控制其关断，要关断器件必须通过强迫换相电路，从而使整个装置体积增加，复杂程度提高，效率降低。另外，晶闸管为双极型器件，有少子存储效应，所以工作频率低，一般低于400 Hz。由于以上这些原因，使得晶闸管的应用受到很大限制。 1.2全控型器件（第二代电力电气器件） 随着半导体技术的不断突破及实际需求的发展，从上世纪70年代后期开始，以门极可关断晶闸管（GTO）、电力双极晶体管（BJT）和电力场效应晶体管（Power-MOSFET）为代表的全控型器件迅速发展。全控型器件的特点是，通过对门极（基极、栅极）的控制既可使其开通又可使其关断。此外，这些器件的开关速度普遍高于晶闸管，可用于开关频率较高的电路。这些优点使电力电子技术的面貌焕然一新，把电力电子技术推进到一个新的发展阶段。 1.3电力电子器件的新发展 为了解决MSOFET在高压下存在的导通电阻大的问题，RCA公司和GE公司于1982年开发出了绝缘栅双极晶体管（IGBT）,并于1986年开始正式生产并逐渐系列化。IGBT是MOS?FET和BJT得复合，它把MOSFET驱动功率小、开关速度快的优点和BJT通态压降小、载流能力大的优点集于一身，性能十分优越，使之很快成为现代电力电子技术的主导器件。与IGBT 相对应，MOS 控制晶闸管(MCT)和集成门极换流晶闸管（IGCT）都是MOSFET和GTO的复合，它们都综合
电力电子应用课程设计 课题：50W三绕组复位正激变换器设计 班级电气学号 姓名 专业电气工程及其自动化 系别电气工程系 指导教师 淮阴工学院 电气工程系 2015年5月
一、设计目的 通过本课题的分析设计，可以加深学生对间接的直流变流电路基本环节的认识和理解，并且对隔离的DC/DC电路的优缺点有一定的认识。要求学生掌握单端正激变换器的脉冲变压器工作特性，了解其复位方式，掌握三绕组复位的基本原理，并学会分析该电路的各种工作模态，及开关管、整流二极管的电压电流参数设计和选取，掌握脉冲变压器的设计和基本的绕制方法，熟悉变换器中直流滤波电感的计算和绕制，建立硬件电路并进行开关调试。 需要熟悉基于集成PWM芯片的DCDC变换器的控制方法，并学会计算PWM控制电路的关键参数。输入：36～75Vdc，输出：10Vdc/5A 二、设计任务 1、分析三绕组复位正激变换器工作原理，深入分析功率电路中各点的电压 波形和各支路的电流波形； 2、根据输入输出的参数指标，计算功率电路中半导体器件电压电流等级， 并给出所选器件的型号，设计变换器的脉冲变压器、输出滤波电感及滤波电容。 3、给出控制电路的设计方案，能够输出频率和占空比可调的脉冲源。 4、应用protel软件作出线路图，建立硬件电路并调试。 三、总体设计 3.1 开关电源的发展 开关电源被誉为高效节能电源，代表着稳压电源的发展方向，现已成为稳压电源的主流产品。 开关电源分为DC/DC和AC/DC两大类。前者输出质量较高的直流电，后者输出质量较高的交流电。开关电源的核心是电力电子变换器。按转换电能的种类，可分为直流-直流变换器（DC/DC变换器），是将一种直流电能转换成另一种或多种直流电能的变换器；逆变器，是将直流电能转换成另一种或多种直流电能的变换器；整流器是将交流电转换成直流电的电能变换器和交交变频器四种。 开关电源的高频化是电源技术发展的创新技术，高频化带来的效益是使开关电源装置空前的小型化，并使开关电源进入更广泛的领域，特别是在高新技术领
#科普园地# 电力电子变压器及其发展综述 Summary of Development of Power Electronic Transformer 潘诗锋,赵剑锋 (东南大学电气系,江苏南京210096) 摘要:介绍了电力电子变压器的优点、工作原理、目前研究状况。指出了用电力电子变压器解决电能质量问题是今后 的发展趋势,拓宽了电力电子变压器的应用场合,使得其不但可以使用在对能量转换装置的体积、重量有特殊要求的场 合,如航海、航空、航天等领域,还可以为电能质量敏感负荷供电。它是建设/绿色电网0/数字电网0的关键设备之一,对 其进行研制和使用可取得巨大的经济和社会效益。 关键词:电力电子变压器;电能质量;绿色电网;数字电网 中图分类号:TM41文献标识码:E文章编号:1009-0665(2003)06-0052-03 收稿日期: 2003-06-28 传统的电力变压器具有制作工艺简单、可靠性高 等优点,在电网中得到广泛应用。但是,它的缺点也十 分明显,如体积、重量、空载损耗大;过载时易导致输出 电压下降、产生谐波;负载侧发生故障时,不能隔离故 障,从而导致故障扩大;带非线性负荷时,畸变电流通 过变压器耦合进入电网,造成对电网的污染;电源侧电 压受到干扰时,又会传递到负载侧,导致对敏感负荷的 影响;使用绝缘油造成环境污染;需要配套的保护设备 对其进行保护[1]。 作为一种新型的能量转换设备,与传统的变压器 相比,电力电子变压器具有体积小、重量轻、空载损耗 小、不需要绝缘油等优点。它是集电力电子、电力系 统、计算机、数字信号处理以及自动控制理论等领域为 一体的电力系统前沿研究课题,通过电力电子器件和 电力电子变流技术,对能量进行转换与控制,以替代传 统的电力变压器。 研究电力电子变压器的初衷是为了降低传统变压 器的体积和重量。因为,变压器的体积和重量与它的运 行频率成反比,借助于电力电子技术提高其变换频率, 就可减小体积和重量。美国海军于20世纪70年代末 至80年代初,首先对其进行了研究[2],美国电科院于 1995年也进行了相关研究[3]。以上2个项目研究,试验 样机都不实用,因为它们采用的是降压型变换器 (Buck),不能很好地抑制输入的谐波电流,而且变压器 输入和输出是不隔离的[1]。20世纪90年代末,美国密 苏里大学在ABB和爱默生公司资助下对电力电子变压 器进行了研究,完成了10 kV A,7 200 V/240 V的实验 样机,但仅实现了基本的电压变换功能和对输入的功率 因数控制。另外,设计时为减小对开关器件的应力,输
电力系统基本知识题库 出题人： 1．电力系统中输送和分配电能的部分称为（B） A、电力系统； B、电力网； C、动力系统； D、直流输电系统2．发电机的额定电压与系统的额定电压为同一等级时，发电机的额定电压规定比系统的额定电压（D） A、低10%； B、高10% ； C、低5%； D、高5% 3．下面那种负荷级造成国民经济的重大损失，使市政生活的重要部门发生混乱（A） A、第一级负荷； B、第二级负荷； C、第三级负荷； D、无 4．系统向用户提供的无功功率越小用户电压就（A） A、越低； B、越高； C、越合乎标准； D、等于0 5．电力系统不能向负荷供应所需的足够的有功功率时，系统的频率就（B） A、要升高； B、要降低； C、会不高也不低； D、升高较轻6．电力系统在很小的干扰下，能独立地恢复到它初始运行状况的能力称（B） A、初态稳定； B、静态稳定； C、系统的抗干扰能力； D、动态稳定 7．频率主要决定于系统中的（A） A、有功功率平衡； B、无功功率平衡； C、电压； D、电流
8．电压主要决定于系统中的（B） A、有功功率平衡； B、无功功率平衡； C、频率； D、电流 9．用户供电电压的允许偏移对于35kV及以上电压级为额定值的（C）A、5%； B、10%； C、±5%； D、±10% 10．当电力系统发生短路故障时，在短路点将会（B） A、产生一个高电压； B、通过很大的短路电流； C、通过一个很小的正常的负荷； D、产生零序电流 11．电力系统在运行中发生短路故障时，通常伴随着电压（B） A、上升； B、下降； C、越来越稳定； D、无影响 12．根据国家标准，10kV及以下三相供电电压的允许偏差为额定电压的（D） A、3%； B、±3%； C、5%； D、±5% 13．系统频率波动的原因（B） A、无功的波动； B、有功的波动； C、电压的波动； D、以上三个原因 14．系统的容量越大允许的频率偏差越（C） A、大； B、不一定； C、小； D、不变 15．以下短路类型中（A）发生的机会最多。 A、单相接地短路； B、两相接地短路； C、三相短路； D、两相相间短路
现代电力电子技术
现代电力电子技术二、主观题(共12道小题) (主观题请按照题目，离线完成，完成后纸质上交学习中心，记录成绩。在线只需提交客观题答案。) 11. 电力电子技术的研究内容？ 12. 电力电子技术的分支？ 13. 电力变换的基本类型？ 14. 电力电子系统的基本结构及特点？ 15. 电力电子的发展历史及其特点？ 16. 电力电子技术的典型应用领域？ 17. 电力电子器件的分类方式？ 18. 晶闸管的基本结构及通断条件是什么？ 19. 维持晶闸管导通的条件是什么？ 20. 对同一晶闸管，维持电流I H与擎住电流IL在数值大小上有I L______I H。 21. 整流电路的主要分类方式？ 22. 单相全控桥式整流大电感负载电路中，晶闸管的导通角θ=________。
现代电力电子技术二、主观题(共12道小题) 11. 电力电子技术的研究内容？ 参考答案：主要包括电力电子器件、功率变换主电路和控制电路。 12. 电力电子技术的分支？ 参考答案：电力学、电子学、材料学和控制理论等。 13. 电力变换的基本类型？ 参考答案： 包括四种变换类型：（１）整流ＡＣ－ＤＣ （２）逆变ＤＣ－ＡＣ （３）斩波ＤＣ－ＤＣ （４）交交电力变换ＡＣ－ＡＣ 14. 电力电子系统的基本结构及特点？ 参考答案： 电力电子系统包括功率变换主电路和控制电路，功率变换主电路是属于电路变换的强电电路，控制电路是弱电电路，两者在控制理论的支持下实现接口，从而获得期望性能指标的输出电能。'
15. 电力电子的发展历史及其特点？ 参考答案：主要包括史前期、晶闸管时代、全控型器件时代和复合型时代进行介绍，并说明电力电子技术的未来发展趋势 16. 电力电子技术的典型应用领域？ 参考答案：介绍一般工业、交通运输、电力系统、家用电器和新能源开发几个方面进行介绍，要说明电力电子技术应用的主要特征。 17. 电力电子器件的分类方式？ 参考答案： 电力电子器件的分类 （１）从门极驱动特性可以分为：电压型和电流型 （２）从载流特性可以分为：单极型、双极型和复合型 （３）从门极控制特性可以分为：不可控、半控及全控型 18. 晶闸管的基本结构及通断条件是什么？ 参考答案：晶闸管由四层半导体结构组成，是个半控型电力电子器件，导通条件：承受正向阳极电压及门极施加正的触发信号。关断条件：流过晶闸管的电流降低到维持电流以下。 19. 维持晶闸管导通的条件是什么？ 参考答案：流过晶闸管的电流大于维持电流。 20. 对同一晶闸管，维持电流I H与擎住电流IL在数值大小上有I L______I H。 参考答案：I L__〉____I H 21. 整流电路的主要分类方式？ 参考答案： 按组成的器件可分为不可控（二极管）、半控（SCR)、全控(全控器件）三种； 按电路结构可分为桥式电路和半波电路； 按交流输入相数分为单相电路和三相电路。
毕业设计开题报告 题目居民小区供配电系统设计 学生姓名学号 所在院(系) 电气工程学院 专业班级 指导教师李颖峰 2013 年 3 月 10日
题目居民小区供配电系统设计 选题的目的及研究的意义 电力资源是支持国民经济发展不可或缺的一种宝贵能源，电能的生产、传输、储存高效、洁净，它是现代工农业生产、人们日常生活及社会各个领域中已获得了广泛应用。居民小区供配电系统是整个人们的动力源泉的命脉，它的正常运行直接影响人们的一切。现代居民小区供配电系统的主接线及运行方式都非常复杂，各种电器设备的数量和种类繁多。随着经济的快速发展、科技水平的不断进步，对电力的需求和要求也必然日益提高。 在我国城乡一体化加快，国内外倡导低碳经济的背景下。我国居民小区需求量很大，再加上居民生活水平的提高，大量现代化的家电进入普通老百姓家里，造成负荷的大大提高。而原有建筑电气国家设计标准和地方标准已经远远不能满足设计要。因此本设计试图探索适应当代小区电气设计模式。此外节能减耗是我国基本的国策之一，在充分满足，完善建筑物功能的要求前提下，减少能源消耗，提高能源利用率也是此设计探索之处。 进行该课题的设计，主要包括居民小区供配电系统的设计和理论与实践的应用。此次设计前期包括了居民的电力负荷计算，节约电能与无功补偿的基本方法，电气主接线方案的设计，变压器的选择，短路电流的计算，了解电器设备的原理、性能及选择方法，涵盖高低压电器设备的选择，一次二次设备的校验，及其回路的继电保护的配置，自动装置的配置等。后期进行电气设备防雷与接地的设计，施工设计的完善工作，进行图纸的规划。其中运用了居民小区供配系统设计和安全、经济运行的基本理论，以及工程实用的设计计算方法与运行维护的基本知识。 通过论文设计，加深对居民小区供电的认识，能独立设计电气主接线，会选择和校验电气设备。 二、综述与本课题相关领域的研究现状、发展趋势、研究方法及应用领域等 居民小区的供电系统就是将电力系统的电能降压再分配电能到各个住户中间去，它由小区降压变电所，高压配电线路，低压配电线路及用电设备组成。总降压变电所及配电系统设计，是根据各个住户的负荷数量和性质，以及负荷布局，结合国家供电情况.解决对各个住户的安全可靠，经济技术的分配电能问题。 供配电技术，就是研究电力的供应及分配的问题。电力，是现代工业生产、民用住宅、及企事业单位的主要能源和动力，是现代文明的物质技术基础。没有电力，就没有国民经济的现代化。现代社会的信息化和网络化，都是建立在电气化的基础之上的。因此，电力供应如果突然中断，则将对这些用电部门造成严重的和深远的影响。故，作好供配电工作，对于保证正常的工作、学习、生活将有十分重要的意义。 供配电工作要很好的为用电部门及整个国民经济服务，必须达到以下的基本要求： （1）安全——在电力的供应、分配及使用中，不发生人身事故和设备事故。 （2）可靠——应满足电力用户对供电可靠性和连续性的要求。 （3）优质——应满足电力用户对电压质量和频率质量的要求。 （4）经济——应使供配电系统投资少，运行费用低，并尽可能的节约电能和减少有色金属消耗量。 供配电系统的发展趋势 1.供配电系统的规模越来越大 2.功率密度也越来越高 3.供配电系统可靠性要求越来越高 4.供配电系统的绿色节能 5.配电自动化 随着科技的进步和社会的发展,居民小区供配电系统运行和维护的安全技术要求得到了相关部门越来越广泛的重视。