時間：2023-01-29 03:19:16
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇現代電力電子技術論文，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞：電力電子技術；發展趨勢；應用
0 前言
現代電力電子技術的發展經歷了幾個不同的階段，整流器時代、逆變器時代和變頻器時代，現代電力電子技術屬于變頻器時代，同時又與微電子技術有效地進行了結合，這不僅使其應用范圍十分廣泛，而且在國民經濟中的地位也變得越來越重要。
1 現代電力電子技術的發展趨勢
在當前科學技術快速發展的新形勢下，隨著電力電子技術的不斷革新，其發展達到了一個較高的水平。現代電力電子技術主要是對電源技術進行開發和應用，可以說電源技術的發展是當前電力電子技術發展的主要方向。
1.1 現代電力電子技術向模塊化和集成化轉變
電源單元和功率器件作為現代電力電子技術的重要組成部分，是電子器件智能化的核心所在，其組成器件具有微小性，因此電力電子器件結構也更為緊湊，體積較小，但其能夠與其他不同器件的優點進行有效綜合，所以其具有顯著的優勢。也加快了現代電力電子技術向模塊化和集成化轉變的進程，為電力系統使用性能的提升奠定了良好的基礎。
1.2 現代電力電子技術從低頻向高頻化轉變
變壓器供電頻率與變壓器的電容體積、電感呈現反比的關系，在電力電子器件體積不斷縮小的情況下，現代電力電子技術必然會加快向高頻化方向轉化。可控制關斷型電力電子器件的出現即是現代電力電子技術向高頻轉化的重要標志。而且隨著科學技術發展速度的加快，電力電子技術也必然會向著更高頻的方向發展。
1.3 現代電力電子技術向全控化和數字化轉變
傳統的電力電子器件在使用過程中存在著一些限制，而且關斷電器時還會產生一些危險，自關斷的全控型器件在市場上出現后，有效地彌補了這些限制和避免了危險的發生，這也是現代電力電子技術變革的重要體現，表明現代電力電子技術加快了數字化發展的進程。
1.4 現代電力電子技術向綠色化轉變
現代電力電子技術向綠色化轉變主要表現在節能和電子產品兩個方面。相比于傳統的電力電子技術來講，現代電力電子技術的節能性更好，這也實現了發電容量的有效節約，對環境保護帶來了較好的效果。一直以來一些電子設備會將嚴重的高次諧波電流入到電網中，給電網帶來較大的污染，導致電網總功率質量下降，電網電壓出現不同程序的畸變。到了上世紀末期，各種有源濾波器和補償器的面世，實現了對功率參數的修正，從而為現代電力電子技術的綠色化發展奠定了良好的基礎。
2 現代電力電子技術的應用
現代電力電子技術的功能具有多樣性的特點，其在多個領域都有著廣泛的應用，這也決定了現代電力電子技術在國民經濟發展中占據非常重要的地位，有著不可替代的作用。
2.1 電源方面
（1）一般電源。現代電力電子技術在開關電源和供電電源方面都取得了較大的進展，交流電直接由整流器轉變為直流電，這部分直流電一部分由逆變器轉換為交流，然后經由轉換開關到達負載，而另一部分則直接對蓄電池組進行充電。一旦逆變器發生故障，蓄電池組則作為備用電源開始直接向負載提供能量。在現在的電力電子器件中普遍采用MOSFET和IGBT作為電源，不僅具有較好的降噪性，而且電源的效率和可靠性也能夠得到有效的保障。
（2）專用電源。高頻逆變式焊機電源和大功率開關型高壓直流電源是比較典型的兩種應用現代電力電子技術的專用電源。高頻逆變式焊機電源是一種高性能的電源，由于大容量模塊IGBT的普遍使用，使得這種電源有著更加廣闊的應用前景，逆變式焊機電源基本采用的都是交流-直流-交流-直流的轉換方法，由于焊機工作的環境條件惡劣，所以燃弧、短路等就成為了司空見慣的問題，而采用IGBT組成的PWM相關控制器，能夠提取和分析參數和信息，進而預先對系統做出處理和調整。大功率開關型高壓直流電源主要應用CT機、靜電除塵等比較大型的設備上，因為這類設備電壓比較高，甚至達到了50 ～ 159kV，將市電經過整流器整流變為直流，然后與諧振逆變電路串聯，逆變為高頻電壓，再升壓，最后整流成為直流高壓。
2.2 傳動控制及牽引
這主要應用在無軌電車、地鐵列車、電動車的無級變速和控制等等方面，通過將一個固定的直流電壓轉換為一個可以變化的直流電壓，這樣就能夠使控制更加的平穩和快速，而且還可以節能。
2.3 在電力系統中的應用
在發電系統中現代電力電子技術的應用更是廣泛，比如說水力風力發電、用電系統、配電、輸電等等都和現代電力電子技術有著密切的聯系。目前的風力電力機組已經結合了機械制造、空氣動力學、計算機控制技術、電力電子技術等等，而現代電力電子技術就是發電系統中不可或缺的重要技術，它對于電能的轉換、機組的控制和改善電能質量等都很重要。
2.4 在節能和改造傳統行業中的應用
現代工作的開展離不開電能的支持，電能是現代工業的重要動力和能量源頭。隨著我國工業用電量不斷增加，用電的不合理及浪費現象也日益顯現出來。這就需要有效地降低能源的消耗，提高電能的利用效率，以便于能夠對當前能源緊缺的局面起到一定的緩解作用。因此需要充分的發揮現代電力電子技術的性能優勢，有效地提高現代電力電子技術的效率，應用現代電力電子技術，通過工業控制有效地將電能轉換為勞動力，建成現代化的智能車庫，從而降低工人的勞動強度，實現人力資源的節約，確保勞動生產力的提高，以便于推動傳統行業的改造進程。
2.5 在家用電器方面的應用
現代電力電子技術在我們日常生活中應用也較為廣泛，當前家用電器普遍應用現代電力電子技術，給我們的日常生活帶來了較大的便利。許多電器都只需要按下按鈕就能進行工作，而不需要人們親自動手。
3 應用展望
在今后現代電力電子技術應用過程中，需要重視以下幾個方面的問題：首先，需要對節能和環保給予充分的重視，通過完善控制設備和設計專用的電機來有效地提高電機系統的使用性能和效率；其次，為了實現節能和環保，則需要使用中高壓直流轉電系統，使其實現低能耗及低污染；最后，需要加快解決電力系統中儲電裝置的設置問題，需要電力系統設計者從控制技術等方面來制定切實可行的解決方案，從而對電能儲備中存在問題進行有效解決，更好地推動電力系統的持續、穩定發展。
4 結語
現代電力電子技術在多個領域都得到了廣泛的應用，特別是對電網的控制和轉換上發揮著非常重要的作用。通過現代電力電子技術的應用，使大功率電能成為其他高新技術的重要基礎，這也決定了現代電力電子技術在國民經濟發展中的重要地位具有不可替代性，對推動經濟和社會的發展發揮著非常重要的作用。
參考文獻：
[1] 劉增金.電力電子技術的發展及應用探究[J].電子世界，2011（9）：19+25.
[2] 冷海濱.現代電力電子技術的發展趨勢探析[J].電子技術與軟件工程，2014（1）：156-157.
[3] 韋和平.現代電力電子及電源技術的發展[J].現代電子技術，2005（18）：102-105.
作者簡介：益聰（1994―），男，陜西西安人，沈陽理工大學學生。
當前,電力電子作為節能、節才、自動化、智能化、機電一體化的基礎,正朝著應用技術高頻化、硬件結構模塊化、產品性能綠色化的方向發展。在不遠的將來,電力電子技術將使電源技術更加成熟、經濟、實用,實現高效率和高品質用電相結合。
1.電力電子技術的發展
現代電力電子技術的發展方向,是從以低頻技術處理問題為主的傳統電力電子學,向以高頻技術處理問題為主的現代電力電子學方向轉變。電力電子技術起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件,其發展先后經歷了整流器時代、逆變器時代和變頻器時代,并促進了電力電子技術在許多新領域的應用。八十年代末期和九十年代初期發展起來的、以功率MOSFET和IGBT為代表的、集高頻、高壓和大電流于一身的功率半導體復合器件,表明傳統電力電子技術已經進入現代電力電子時代。
1.1整流器時代
大功率的工業用電由工頻(50Hz)交流發電機提供,但是大約20%的電能是以直流形式消費的,其中最典型的是電解(有色金屬和化工原料需要直流電解)、牽引(電氣機車、電傳動的內燃機車、地鐵機車、城市無軌電車等)和直流傳動(軋鋼、造紙等)三大領域。大功率硅整流器能夠高效率地把工頻交流電轉變為直流電,因此在六十年代和七十年代,大功率硅整流管和晶閘管的開發與應用得以很大發展。當時國內曾經掀起了-股各地大辦硅整流器廠的熱潮,目前全國大大小小的制造硅整流器的半導體廠家就是那時的產物。
1.2逆變器時代
七十年代出現了世界范圍的能源危機,交流電機變頻惆速因節能效果顯著而迅速發展。變頻調速的關鍵技術是將直流電逆變為0~100Hz的交流電。在七十年代到八十年代,隨著變頻調速裝置的普及,大功率逆變用的晶閘管、巨型功率晶體管(GTR)和門極可關斷晶閘管(GT0)成為當時電力電子器件的主角。類似的應用還包括高壓直流輸出,靜止式無功功率動態補償等。這時的電力電子技術已經能夠實現整流和逆變,但工作頻率較低,僅局限在中低頻范圍內。
1.3變頻器時代
進入八十年代,大規模和超大規模集成電路技術的迅猛發展,為現代電力電子技術的發展奠定了基礎。將集成電路技術的精細加工技術和高壓大電流技術有機結合,出現了一批全新的全控型功率器件、首先是功率M0SFET的問世,導致了中小功率電源向高頻化發展,而后絕緣門極雙極晶體管(IGBT)的出現,又為大中型功率電源向高頻發展帶來機遇。MOSFET和IGBT的相繼問世,是傳統的電力電子向現代電力電子轉化的標志。據統計,到1995年底,功率M0SFET和GTR在功率半導體器件市場上已達到平分秋色的地步,而用IGBT代替GTR在電力電子領域巳成定論。新型器件的發展不僅為交流電機變頻調速提供了較高的頻率,使其性能更加完善可靠,而且使現代電子技術不斷向高頻化發展,為用電設備的高效節材節能,實現小型輕量化,機電一體化和智能化提供了重要的技術基礎。
2.現代電力電子的應用領域
2.1計算機高效率綠色電源
高速發展的計算機技術帶領人類進入了信息社會,同時也促進了電源技術的迅速發展。八十年代,計算機全面采用了開關電源,率先完成計算機電源換代。接著開關電源技術相繼進人了電子、電器設備領域。
計算機技術的發展,提出綠色電腦和綠色電源。綠色電腦泛指對環境無害的個人電腦和相關產品，綠色電源系指與綠色電腦相關的高效省電電源,根據美國環境保護署l992年6月17日“能源之星"計劃規定,桌上型個人電腦或相關的設備,在睡眠狀態下的耗電量若小于30瓦,就符合綠色電腦的要求,提高電源效率是降低電源消耗的根本途徑。就目前效率為75%的200瓦開關電源而言,電源自身要消耗50瓦的能源。
2.2通信用高頻開關電源
通信業的迅速發展極大的推動了通信電源的發展。高頻小型化的開關電源及其技術已成為現代通信供電系統的主流。在通信領域中,通常將整流器稱為一次電源,而將直流-直流(DC/DC)變換器稱為二次電源。一次電源的作用是將單相或三相交流電網變換成標稱值為48V的直流電源。目前在程控交換機用的一次電源中,傳統的相控式穩壓電源己被高頻開關電源取代,高頻開關電源(也稱為開關型整流器SMR)通過MOSFET或IGBT的高頻工作,開關頻率一般控制在50-100kHz范圍內,實現高效率和小型化。近幾年,開關整流器的功率容量不斷擴大,單機容量己從48V/12.5A、48V/20A擴大到48V/200A、48V/400A。
因通信設備中所用集成電路的種類繁多,其電源電壓也各不相同,在通信供電系統中采用高功率密度的高頻DC-DC隔離電源模塊,從中間母線電壓(一般為48V直流)變換成所需的各種直流電壓,這樣可大大減小損耗、方便維護,且安裝、增加非常方便。一般都可直接裝在標準控制板上,對二次電源的要求是高功率密度。因通信容量的不斷增加,通信電源容量也將不斷增加。
2.3直流-直流(DC/DC)變換器
DC/DC變換器將一個固定的直流電壓變換為可變的直流電壓,這種技術被廣泛應用于無軌電車、地鐵列車、電動車的無級變速和控制,同時使上述控制獲得加速平穩、快速響應的性能,并同時收到節約電能的效果。用直流斬波器代替變阻器可節約電能(20~30)%。直流斬波器不僅能起調壓的作用(開關電源),同時還能起到有效地抑制電網側諧波電流噪聲的作用。
通信電源的二次電源DC/DC變換器已商品化,模塊采用高頻PWM技術,開關頻率在500kHz左右,功率密度為5W~20W/in3。隨著大規模集成電路的發展,要求電源模塊實現小型化,因此就要不斷提高開關頻率和采用新的電路拓撲結構,目前已有一些公司研制生產了采用零電流開關和零電壓開關技術的二次電源模塊,功率密度有較大幅度的提高。
2.4不間斷電源(UPS)
不間斷電源(UPS)是計算機、通信系統以及要求提供不能中斷場合所必須的一種高可靠、高性能的電源。交流市電輸入經整流器變成直流,一部分能量給蓄電池組充電,另一部分能量經逆變器變成交流,經轉換開關送到負載。為了在逆變器故障時仍能向負載提供能量,另一路備用電源通過電源轉換開關來實現。
現代UPS普遍了采用脈寬調制技術和功率M0SFET、IGBT等現代電力電子器件,電源的噪聲得以降低,而效率和可靠性得以提高。微處理器軟硬件技術的引入,可以實現對UPS的智能化管理,進行遠程維護和遠程診斷。
目前在線式UPS的最大容量已可作到600kVA。超小型UPS發展也很迅速,已經有0.5kVA、lkVA、2kVA、3kVA等多種規格的產品。
2.5變頻器電源
變頻器電源主要用于交流電機的變頻調速,其在電氣傳動系統中占據的地位日趨重要,已獲得巨大的節能效果。變頻器電源主電路均采用交流-直流-交流方案。工頻電源通過整流器變成固定的直流電壓,然后由大功率晶體管或IGBT組成的PWM高頻變換器,將直流電壓逆變成電壓、頻率可變的交流輸出,電源輸出波形近似于正弦波,用于驅動交流異步電動機實現無級調速。
國際上400kVA以下的變頻器電源系列產品已經問世。八十年代初期,日本東芝公司最先將交流變頻調速技術應用于空調器中。至1997年,其占有率已達到日本家用空調的70%以上。變頻空調具有舒適、節能等優點。國內于90年代初期開始研究變頻空調,96年引進生產線生產變頻空調器,逐漸形成變頻空調開發生產熱點。預計到2000年左右將形成。變頻空調除了變頻電源外,還要求有適合于變頻調速的壓縮機電機。優化控制策略,精選功能組件,是空調變頻電源研制的進一步發展方向。
2.6高頻逆變式整流焊機電源
高頻逆變式整流焊機電源是一種高性能、高效、省材的新型焊機電源,代表了當今焊機電源的發展方向。由于IGBT大容量模塊的商用化,這種電源更有著廣闊的應用前景。
逆變焊機電源大都采用交流-直流-交流-直流(AC-DC-AC-DC)變換的方法。50Hz交流電經全橋整流變成直流,IGBT組成的PWM高頻變換部分將直流電逆變成20kHz的高頻矩形波,經高頻變壓器耦合,整流濾波后成為穩定的直流,供電弧使用。
由于焊機電源的工作條件惡劣,頻繁的處于短路、燃弧、開路交替變化之中,因此高頻逆變式整流焊機電源的工作可靠性問題成為最關鍵的問題,也是用戶最關心的問題。采用微處理器做為脈沖寬度調制(PWM)的相關控制器,通過對多參數、多信息的提取與分析,達到預知系統各種工作狀態的目的,進而提前對系統做出調整和處理,解決了目前大功率IGBT逆變電源可靠性。
國外逆變焊機已可做到額定焊接電流300A,負載持續率60%,全載電壓60~75V,電流調節范圍5~300A,重量29kg。
2.7大功率開關型高壓直流電源
大功率開關型高壓直流電源廣泛應用于靜電除塵、水質改良、醫用X光機和CT機等大型設備。電壓高達50~l59kV,電流達到0.5A以上,功率可達100kW。
自從70年代開始,日本的一些公司開始采用逆變技術,將市電整流后逆變為3kHz左右的中頻,然后升壓。進入80年代,高頻開關電源技術迅速發展。德國西門子公司采用功率晶體管做主開關元件,將電源的開關頻率提高到20kHz以上。并將干式變壓器技術成功的應用于高頻高壓電源,取消了高壓變壓器油箱,使變壓器系統的體積進一步減小。
國內對靜電除塵高壓直流電源進行了研制,市電經整流變為直流,采用全橋零電流開關串聯諧振逆變電路將直流電壓逆變為高頻電壓,然后由高頻變壓器升壓,最后整流為直流高壓。在電阻負載條件下,輸出直流電壓達到55kV,電流達到15mA,工作頻率為25.6kHz。
2.8電力有源濾波器
傳統的交流-直流(AC-DC)變換器在投運時,將向電網注入大量的諧波電流,引起諧波損耗和干擾,同時還出現裝置網側功率因數惡化的現象,即所謂“電力公害”,例如,不可控整流加電容濾波時,網側三次諧波含量可達(70~80)%,網側功率因數僅有0.5~0.6。
電力有源濾波器是一種能夠動態抑制諧波的新型電力電子裝置,能克服傳統LC濾波器的不足,是一種很有發展前途的諧波抑制手段。濾波器由橋式開關功率變換器和具體控制電路構成。與傳統開關電源的區別是:(l)不僅反饋輸出電壓,還反饋輸入平均電流;(2)電流環基準信號為電壓環誤差信號與全波整流電壓取樣信號之乘積。
2.9分布式開關電源供電系統
分布式電源供電系統采用小功率模塊和大規模控制集成電路作基本部件,利用最新理論和技術成果,組成積木式、智能化的大功率供電電源,從而使強電與弱電緊密結合,降低大功率元器件、大功率裝置(集中式)的研制壓力,提高生產效率。
八十年代初期,對分布式高頻開關電源系統的研究基本集中在變換器并聯技術的研究上。八十年代中后期,隨著高頻功率變換技術的迅述發展，各種變換器拓撲結構相繼出現,結合大規模集成電路和功率元器件技術,使中小功率裝置的集成成為可能,從而迅速地推動了分布式高頻開關電源系統研究的展開。自八十年代后期開始,這一方向已成為國際電力電子學界的研究熱點,論文數量逐年增加，應用領域不斷擴大。
分布供電方式具有節能、可靠、高效、經濟和維護方便等優點。已被大型計算機、通信設備、航空航天、工業控制等系統逐漸采納,也是超高速型集成電路的低電壓電源(3.3V)的最為理想的供電方式。在大功率場合,如電鍍、電解電源、電力機車牽引電源、中頻感應加熱電源、電動機驅動電源等領域也有廣闊的應用前景。
3.高頻開關電源的發展趨勢
在電力電子技術的應用及各種電源系統中，開關電源技術均處于核心地位。對于大型電解電鍍電源,傳統的電路非常龐大而笨重,如果采用高頓開關電源技術,其體積和重量都會大幅度下降,而且可極大提高電源利用效率、節省材料、降低成本。在電動汽車和變頻傳動中,更是離不開開關電源技術，通過開關電源改變用電頻率,從而達到近于理想的負載匹配和驅動控制。高頻開關電源技術,更是各種大功率開關電源(逆變焊機、通訊電源、高頻加熱電源、激光器電源、電力操作電源等)的核心技術。
3.1高頻化
理論分析和實踐經驗表明,電氣產品的變壓器、電感和電容的體積重量與供電頻率的平方根成反比。所以當我們把頻率從工頻50Hz提高到20kHz,提高400倍的話,用電設備的體積重量大體下降至工頻設計的5~l0%。無論是逆變式整流焊機,還是通訊電源用的開關式整流器,都是基于這一原理。同樣,傳統“整流行業”的電鍍、電解、電加工、充電、浮充電、電力合閘用等各種直流電源也可以根據這一原理進行改造,成為“開關變換類電源”,其主要材料可以節約90%或更高,還可節電30%或更多。由于功率電子器件工作頻率上限的逐步提高,促使許多原來采用電子管的傳統高頻設備固態化,帶來顯著節能、節水、節約材料的經濟效益,更可體現技術含量的價值。
3.2模塊化
模塊化有兩方面的含義,其一是指功率器件的模塊化,其二是指電源單元的模塊化。我們常見的器件模塊,含有一單元、兩單元、六單元直至七單元,包括開關器件和與之反并聯的續流二極管,實質上都屬于“標準”功率模塊(SPM)。近年,有些公司把開關器件的驅動保護電路也裝到功率模塊中去,構成了“智能化”功率模塊(IPM),不但縮小了整機的體積,更方便了整機的設計制造。實際上,由于頻率的不斷提高,致使引線寄生電感、寄生電容的影響愈加嚴重,對器件造成更大的電應力(表現為過電壓、過電流毛刺)。為了提高系統的可靠性,有些制造商開發了“用戶專用”功率模塊(ASPM),它把一臺整機的幾乎所有硬件都以芯片的形式安裝到一個模塊中,使元器件之間不再有傳統的引線連接,這樣的模塊經過嚴格、合理的熱、電、機械方面的設計,達到優化完美的境地。它類似于微電子中的用戶專用集成電路(ASIC)。只要把控制軟件寫入該模塊中的微處理器芯片,再把整個模塊固定在相應的散熱器上,就構成一臺新型的開關電源裝置。由此可見,模塊化的目的不僅在于使用方便,縮小整機體積,更重要的是取消傳統連線,把寄生參數降到最小,從而把器件承受的電應力降至最低,提高系統的可靠性。另外,大功率的開關電源,由于器件容量的限制和增加冗余提高可靠性方面的考慮,一般采用多個獨立的模塊單元并聯工作,采用均流技術,所有模塊共同分擔負載電流,一旦其中某個模塊失效,其它模塊再平均分擔負載電流。這樣,不但提高了功率容量,在有限的器件容量的情況下滿足了大電流輸出的要求,而且通過增加相對整個系統來說功率很小的冗余電源模塊,極大的提高系統可靠性,即使萬一出現單模塊故障,也不會影響系統的正常工作,而且為修復提供充分的時間。
3.3數字化
在傳統功率電子技術中,控制部分是按模擬信號來設計和工作的。在六、七十年代,電力電子技術完全是建立在模擬電路基礎上的。但是,現在數字式信號、數字電路顯得越來越重要,數字信號處理技術日趨完善成熟,顯示出越來越多的優點:便于計算機處理控制、避免模擬信號的畸變失真、減小雜散信號的干擾(提高抗干擾能力)、便于軟件包調試和遙感遙測遙調,也便于自診斷、容錯等技術的植入。所以,在八、九十年代,對于各類電路和系統的設計來說,模擬技術還是有用的,特別是:諸如印制版的布圖、電磁兼容(EMC)問題以及功率因數修正(PFC)等問題的解決,離不開模擬技術的知識,但是對于智能化的開關電源,需要用計算機控制時,數字化技術就離不開了。
3.4綠色化
電源系統的綠色化有兩層含義:首先是顯著節電,這意味著發電容量的節約,而發電是造成環境污染的重要原因,所以節電就可以減少對環境的污染;其次這些電源不能(或少)對電網產生污染,國際電工委員會(IEC)對此制定了一系列標準,如IEC555、IEC917、IECl000等。事實上,許多功率電子節電設備,往往會變成對電網的污染源:向電網注入嚴重的高次諧波電流,使總功率因數下降,使電網電壓耦合許多毛刺尖峰,甚至出現缺角和畸變。20世紀末,各種有源濾波器和有源補償器的方案誕生,有了多種修正功率因數的方法。這些為2l世紀批量生產各種綠色開關電源產品奠定了基礎。
1.電力電子技術的發展
現代電力電子技術的發展方向,是從以低頻技術處理問題為主的傳統電力電子學,向以高頻技術處理問題為主的現代電力電子學方向轉變。電力電子技術起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件,其發展先后經歷了整流器時代、逆變器時代和變頻器時代,并促進了電力電子技術在許多新領域的應用。八十年代末期和九十年代初期發展起來的、以功率MOSFET和IGBT為代表的、集高頻、高壓和大電流于一身的功率半導體復合器件,表明傳統電力電子技術已經進入現代電力電子時代。
1.1整流器時代
大功率的工業用電由工頻(50Hz)交流發電機提供,但是大約20%的電能是以直流形式消費的,其中最典型的是電解(有色金屬和化工原料需要直流電解)、牽引(電氣機車、電傳動的內燃機車、地鐵機車、城市無軌電車等)和直流傳動(軋鋼、造紙等)三大領域。大功率硅整流器能夠高效率地把工頻交流電轉變為直流電,因此在六十年代和七十年代,大功率硅整流管和晶閘管的開發與應用得以很大發展。當時國內曾經掀起了-股各地大辦硅整流器廠的熱潮,目前全國大大小小的制造硅整流器的半導體廠家就是那時的產物。
1.2逆變器時代
七十年代出現了世界范圍的能源危機,交流電機變頻惆速因節能效果顯著而迅速發展。變頻調速的關鍵技術是將直流電逆變為0~100Hz的交流電。在七十年代到八十年代,隨著變頻調速裝置的普及,大功率逆變用的晶閘管、巨型功率晶體管(GTR)和門極可關斷晶閘管(GT0)成為當時電力電子器件的主角。類似的應用還包括高壓直流輸出,靜止式無功功率動態補償等。這時的電力電子技術已經能夠實現整流和逆變,但工作頻率較低,僅局限在中低頻范圍內。
1.3變頻器時代
進入八十年代,大規模和超大規模集成電路技術的迅猛發展,為現代電力電子技術的發展奠定了基礎。將集成電路技術的精細加工技術和高壓大電流技術有機結合,出現了一批全新的全控型功率器件、首先是功率M0SFET的問世,導致了中小功率電源向高頻化發展,而后絕緣門極雙極晶體管(IGBT)的出現,又為大中型功率電源向高頻發展帶來機遇。MOSFET和IGBT的相繼問世,是傳統的電力電子向現代電力電子轉化的標志。據統計,到1995年底,功率M0SFET和GTR在功率半導體器件市場上已達到平分秋色的地步,而用IGBT代替GTR在電力電子領域巳成定論。新型器件的發展不僅為交流電機變頻調速提供了較高的頻率,使其性能更加完善可靠,而且使現代電子技術不斷向高頻化發展,為用電設備的高效節材節能,實現小型輕量化,機電一體化和智能化提供了重要的技術基礎。
2.現代電力電子的應用領域
2.1計算機高效率綠色電源
高速發展的計算機技術帶領人類進入了信息社會,同時也促進了電源技術的迅速發展。八十年代,計算機全面采用了開關電源,率先完成計算機電源換代。接著開關電源技術相繼進人了電子、電器設備領域。
計算機技術的發展,提出綠色電腦和綠色電源。綠色電腦泛指對環境無害的個人電腦和相關產品，綠色電源系指與綠色電腦相關的高效省電電源,根據美國環境保護署l992年6月17日“能源之星"計劃規定,桌上型個人電腦或相關的設備,在睡眠狀態下的耗電量若小于30瓦,就符合綠色電腦的要求,提高電源效率是降低電源消耗的根本途徑。就目前效率為75%的200瓦開關電源而言,電源自身要消耗50瓦的能源。
2.2通信用高頻開關電源
通信業的迅速發展極大的推動了通信電源的發展。高頻小型化的開關電源及其技術已成為現代通信供電系統的主流。在通信領域中,通常將整流器稱為一次電源,而將直流-直流(DC/DC)變換器稱為二次電源。一次電源的作用是將單相或三相交流電網變換成標稱值為48V的直流電源。目前在程控交換機用的一次電源中,傳統的相控式穩壓電源己被高頻開關電源取代,高頻開關電源(也稱為開關型整流器SMR)通過MOSFET或IGBT的高頻工作,開關頻率一般控制在50-100kHz范圍內,實現高效率和小型化。近幾年,開關整流器的功率容量不斷擴大,單機容量己從48V/12.5A、48V/20A擴大到48V/200A、48V/400A。
因通信設備中所用集成電路的種類繁多,其電源電壓也各不相同,在通信供電系統中采用高功率密度的高頻DC-DC隔離電源模塊,從中間母線電壓(一般為48V直流)變換成所需的各種直流電壓,這樣可大大減小損耗、方便維護,且安裝、增加非常方便。一般都可直接裝在標準控制板上,對二次電源的要求是高功率密度。因通信容量的不斷增加,通信電源容量也將不斷增加。
2.3直流-直流(DC/DC)變換器
DC/DC變換器將一個固定的直流電壓變換為可變的直流電壓,這種技術被廣泛應用于無軌電車、地鐵列車、電動車的無級變速和控制,同時使上述控制獲得加速平穩、快速響應的性能,并同時收到節約電能的效果。用直流斬波器代替變阻器可節約電能(20~30)%。直流斬波器不僅能起調壓的作用(開關電源),同時還能起到有效地抑制電網側諧波電流噪聲的作用。
通信電源的二次電源DC/DC變換器已商品化,模塊采用高頻PWM技術,開關頻率在500kHz左右,功率密度為5W~20W/in3。隨著大規模集成電路的發展,要求電源模塊實現小型化,因此就要不斷提高開關頻率和采用新的電路拓撲結構,目前已有一些公司研制生產了采用零電流開關和零電壓開關技術的二次電源模塊,功率密度有較大幅度的提高。
2.4不間斷電源(UPS)
不間斷電源(UPS)是計算機、通信系統以及要求提供不能中斷場合所必須的一種高可靠、高性能的電源。交流市電輸入經整流器變成直流,一部分能量給蓄電池組充電,另一部分能量經逆變器變成交流,經轉換開關送到負載。為了在逆變器故障時仍能向負載提供能量,另一路備用電源通過電源轉換開關來實現。
現代UPS普遍了采用脈寬調制技術和功率M0SFET、IGBT等現代電力電子器件,電源的噪聲得以降低,而效率和可靠性得以提高。微處理器軟硬件技術的引入,可以實現對UPS的智能化管理,進行遠程維護和遠程診斷。
目前在線式UPS的最大容量已可作到600kVA。超小型UPS發展也很迅速,已經有0.5kVA、lkVA、2kVA、3kVA等多種規格的產品。
2.5變頻器電源
變頻器電源主要用于交流電機的變頻調速,其在電氣傳動系統中占據的地位日趨重要,已獲得巨大的節能效果。變頻器電源主電路均采用交流-直流-交流方案。工頻電源通過整流器變成固定的直流電壓,然后由大功率晶體管或IGBT組成的PWM高頻變換器,將直流電壓逆變成電壓、頻率可變的交流輸出,電源輸出波形近似于正弦波,用于驅動交流異步電動機實現無級調速。
國際上400kVA以下的變頻器電源系列產品已經問世。八十年代初期,日本東芝公司最先將交流變頻調速技術應用于空調器中。至1997年,其占有率已達到日本家用空調的70%以上。變頻空調具有舒適、節能等優點。國內于90年代初期開始研究變頻空調,96年引進生產線生產變頻空調器,逐漸形成變頻空調開發生產熱點。預計到2000年左右將形成。變頻空調除了變頻電源外,還要求有適合于變頻調速的壓縮機電機。優化控制策略,精選功能組件,是空調變頻電源研制的進一步發展方向。
2.6高頻逆變式整流焊機電源
高頻逆變式整流焊機電源是一種高性能、高效、省材的新型焊機電源,代表了當今焊機電源的發展方向。由于IGBT大容量模塊的商用化,這種電源更有著廣闊的應用前景。
逆變焊機電源大都采用交流-直流-交流-直流(AC-DC-AC-DC)變換的方法。50Hz交流電經全橋整流變成直流,IGBT組成的PWM高頻變換部分將直流電逆變成20kHz的高頻矩形波,經高頻變壓器耦合,整流濾波后成為穩定的直流,供電弧使用。
由于焊機電源的工作條件惡劣,頻繁的處于短路、燃弧、開路交替變化之中,因此高頻逆變式整流焊機電源的工作可靠性問題成為最關鍵的問題,也是用戶最關心的問題。采用微處理器做為脈沖寬度調制(PWM)的相關控制器,通過對多參數、多信息的提取與分析,達到預知系統各種工作狀態的目的,進而提前對系統做出調整和處理,解決了目前大功率IGBT逆變電源可靠性。
國外逆變焊機已可做到額定焊接電流300A,負載持續率60%,全載電壓60~75V,電流調節范圍5~300A,重量29kg。
2.7大功率開關型高壓直流電源
大功率開關型高壓直流電源廣泛應用于靜電除塵、水質改良、醫用X光機和CT機等大型設備。電壓高達50~l59kV,電流達到0.5A以上,功率可達100kW。
自從70年代開始,日本的一些公司開始采用逆變技術,將市電整流后逆變為3kHz左右的中頻,然后升壓。進入80年代,高頻開關電源技術迅速發展。德國西門子公司采用功率晶體管做主開關元件,將電源的開關頻率提高到20kHz以上。并將干式變壓器技術成功的應用于高頻高壓電源,取消了高壓變壓器油箱,使變壓器系統的體積進一步減小。
國內對靜電除塵高壓直流電源進行了研制,市電經整流變為直流,采用全橋零電流開關串聯諧振逆變電路將直流電壓逆變為高頻電壓,然后由高頻變壓器升壓,最后整流為直流高壓。在電阻負載條件下,輸出直流電壓達到55kV,電流達到15mA,工作頻率為25.6kHz。
2.8電力有源濾波器
傳統的交流-直流(AC-DC)變換器在投運時,將向電網注入大量的諧波電流,引起諧波損耗和干擾,同時還出現裝置網側功率因數惡化的現象,即所謂“電力公害”,例如,不可控整流加電容濾波時,網側三次諧波含量可達(70~80)%,網側功率因數僅有0.5~0.6。
電力有源濾波器是一種能夠動態抑制諧波的新型電力電子裝置,能克服傳統LC濾波器的不足,是一種很有發展前途的諧波抑制手段。濾波器由橋式開關功率變換器和具體控制電路構成。與傳統開關電源的區別是:(l)不僅反饋輸出電壓,還反饋輸入平均電流;(2)電流環基準信號為電壓環誤差信號與全波整流電壓取樣信號之乘積。
2.9分布式開關電源供電系統
分布式電源供電系統采用小功率模塊和大規模控制集成電路作基本部件,利用最新理論和技術成果,組成積木式、智能化的大功率供電電源,從而使強電與弱電緊密結合,降低大功率元器件、大功率裝置(集中式)的研制壓力,提高生產效率。
八十年代初期,對分布式高頻開關電源系統的研究基本集中在變換器并聯技術的研究上。八十年代中后期,隨著高頻功率變換技術的迅述發展，各種變換器拓撲結構相繼出現,結合大規模集成電路和功率元器件技術,使中小功率裝置的集成成為可能,從而迅速地推動了分布式高頻開關電源系統研究的展開。自八十年代后期開始,這一方向已成為國際電力電子學界的研究熱點,論文數量逐年增加，應用領域不斷擴大。
分布供電方式具有節能、可靠、高效、經濟和維護方便等優點。已被大型計算機、通信設備、航空航天、工業控制等系統逐漸采納,也是超高速型集成電路的低電壓電源(3.3V)的最為理想的供電方式。在大功率場合,如電鍍、電解電源、電力機車牽引電源、中頻感應加熱電源、電動機驅動電源等領域也有廣闊的應用前景。
3.高頻開關電源的發展趨勢
在電力電子技術的應用及各種電源系統中，開關電源技術均處于核心地位。對于大型電解電鍍電源,傳統的電路非常龐大而笨重,如果采用高頓開關電源技術,其體積和重量都會大幅度下降,而且可極大提高電源利用效率、節省材料、降低成本。在電動汽車和變頻傳動中,更是離不開開關電源技術，通過開關電源改變用電頻率,從而達到近于理想的負載匹配和驅動控制。高頻開關電源技術,更是各種大功率開關電源(逆變焊機、通訊電源、高頻加熱電源、激光器電源、電力操作電源等)的核心技術。
3.1高頻化
理論分析和實踐經驗表明,電氣產品的變壓器、電感和電容的體積重量與供電頻率的平方根成反比。所以當我們把頻率從工頻50Hz提高到20kHz,提高400倍的話,用電設備的體積重量大體下降至工頻設計的5~l0%。無論是逆變式整流焊機,還是通訊電源用的開關式整流器,都是基于這一原理。同樣,傳統“整流行業”的電鍍、電解、電加工、充電、浮充電、電力合閘用等各種直流電源也可以根據這一原理進行改造,成為“開關變換類電源”,其主要材料可以節約90%或更高,還可節電30%或更多。由于功率電子器件工作頻率上限的逐步提高,促使許多原來采用電子管的傳統高頻設備固態化,帶來顯著節能、節水、節約材料的經濟效益,更可體現技術含量的價值。
3.2模塊化
模塊化有兩方面的含義,其一是指功率器件的模塊化,其二是指電源單元的模塊化。我們常見的器件模塊,含有一單元、兩單元、六單元直至七單元,包括開關器件和與之反并聯的續流二極管,實質上都屬于“標準”功率模塊(SPM)。近年,有些公司把開關器件的驅動保護電路也裝到功率模塊中去,構成了“智能化”功率模塊(IPM),不但縮小了整機的體積,更方便了整機的設計制造。實際上,由于頻率的不斷提高,致使引線寄生電感、寄生電容的影響愈加嚴重,對器件造成更大的電應力(表現為過電壓、過電流毛刺)。為了提高系統的可靠性,有些制造商開發了“用戶專用”功率模塊(ASPM),它把一臺整機的幾乎所有硬件都以芯片的形式安裝到一個模塊中,使元器件之間不再有傳統的引線連接,這樣的模塊經過嚴格、合理的熱、電、機械方面的設計,達到優化完美的境地。它類似于微電子中的用戶專用集成電路(ASIC)。只要把控制軟件寫入該模塊中的微處理器芯片,再把整個模塊固定在相應的散熱器上,就構成一臺新型的開關電源裝置。由此可見,模塊化的目的不僅在于使用方便,縮小整機體積,更重要的是取消傳統連線,把寄生參數降到最小,從而把器件承受的電應力降至最低,提高系統的可靠性。另外,大功率的開關電源,由于器件容量的限制和增加冗余提高可靠性方面的考慮,一般采用多個獨立的模塊單元并聯工作,采用均流技術,所有模塊共同分擔負載電流,一旦其中某個模塊失效,其它模塊再平均分擔負載電流。這樣,不但提高了功率容量,在有限的器件容量的情況下滿足了大電流輸出的要求,而且通過增加相對整個系統來說功率很小的冗余電源模塊,極大的提高系統可靠性,即使萬一出現單模塊故障,也不會影響系統的正常工作,而且為修復提供充分的時間。
3.3數字化
在傳統功率電子技術中,控制部分是按模擬信號來設計和工作的。在
六、七十年代,電力電子技術完全是建立在模擬電路基礎上的。但是,現在數字式信號、數字電路顯得越來越重要,數字信號處理技術日趨完善成熟,顯示出越來越多的優點:便于計算機處理控制、避免模擬信號的畸變失真、減小雜散信號的干擾(提高抗干擾能力)、便于軟件包調試和遙感遙測遙調,也便于自診斷、容錯等技術的植入。所以,在
八、九十年代,對于各類電路和系統的設計來說,模擬技術還是有用的,特別是:諸如印制版的布圖、電磁兼容(EMC)問題以及功率因數修正(PFC)等問題的解決,離不開模擬技術的知識,但是對于智能化的開關電源,需要用計算機控制時,數字化技術就離不開了。
3.4綠色化
電源系統的綠色化有兩層含義:首先是顯著節電,這意味著發電容量的節約,而發電是造成環境污染的重要原因,所以節電就可以減少對環境的污染;其次這些電源不能(或少)對電網產生污染,國際電工委員會(IEC)對此制定了一系列標準,如IEC555、IEC917、IECl000等。事實上,許多功率電子節電設備,往往會變成對電網的污染源:向電網注入嚴重的高次諧波電流,使總功率因數下降,使電網電壓耦合許多毛刺尖峰,甚至出現缺角和畸變。20世紀末,各種有源濾波器和有源補償器的方案誕生,有了多種修正功率因數的方法。這些為2l世紀批量生產各種綠色開關電源產品奠定了基礎。
現代電源技術是應用電力電子半導體器件,綜合自動控制、計算機(微處理器)技術和電磁技術的多學科邊緣交又技術。在各種高質量、高效、高可靠性的電源中起關鍵作用,是現代電力電子技術的具體應用。
當前,電力電子作為節能、節才、自動化、智能化、機電一體化的基礎,正朝著應用技術高頻化、硬件結構模塊化、產品性能綠色化的方向發展。在不遠的將來,電力電子技術將使電源技術更加成熟、經濟、實用,實現高效率和高品質用電相結合。
1.電力電子技術的發展
現代電力電子技術的發展方向,是從以低頻技術處理問題為主的傳統電力電子學,向以高頻技術處理問題為主的現代電力電子學方向轉變。電力電子技術起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件,其發展先后經歷了整流器時代、逆變器時代和變頻器時代,并促進了電力電子技術在許多新領域的應用。八十年代末期和九十年代初期發展起來的、以功率MOSFET和IGBT為代表的、集高頻、高壓和大電流于一身的功率半導體復合器件,表明傳統電力電子技術已經進入現代電力電子時代。
1.1整流器時代
大功率的工業用電由工頻(50Hz)交流發電機提供,但是大約20%的電能是以直流形式消費的,其中最典型的是電解(有色金屬和化工原料需要直流電解)、牽引(電氣機車、電傳動的內燃機車、地鐵機車、城市無軌電車等)和直流傳動(軋鋼、造紙等)三大領域。大功率硅整流器能夠高效率地把工頻交流電轉變為直流電,因此在六十年代和七十年代,大功率硅整流管和晶閘管的開發與應用得以很大發展。當時國內曾經掀起了-股各地大辦硅整流器廠的熱潮,目前全國大大小小的制造硅整流器的半導體廠家就是那時的產物。
1.2逆變器時代
七十年代出現了世界范圍的能源危機,交流電機變頻惆速因節能效果顯著而迅速發展。變頻調速的關鍵技術是將直流電逆變為0~100Hz的交流電。在七十年代到八十年代,隨著變頻調速裝置的普及,大功率逆變用的晶閘管、巨型功率晶體管(GTR)和門極可關斷晶閘管(GT0)成為當時電力電子器件的主角。類似的應用還包括高壓直流輸出,靜止式無功功率動態補償等。這時的電力電子技術已經能夠實現整流和逆變,但工作頻率較低,僅局限在中低頻范圍內。
1.3變頻器時代
進入八十年代,大規模和超大規模集成電路技術的迅猛發展,為現代電力電子技術的發展奠定了基礎。將集成電路技術的精細加工技術和高壓大電流技術有機結合,出現了一批全新的全控型功率器件、首先是功率M0SFET的問世,導致了中小功率電源向高頻化發展,而后絕緣門極雙極晶體管(IGBT)的出現,又為大中型功率電源向高頻發展帶來機遇。MOSFET和IGBT的相繼問世,是傳統的電力電子向現代電力電子轉化的標志。據統計,到1995年底,功率M0SFET和GTR在功率半導體器件市場上已達到平分秋色的地步,而用IGBT代替GTR在電力電子領域巳成定論。新型器件的發展不僅為交流電機變頻調速提供了較高的頻率,使其性能更加完善可靠,而且使現代電子技術不斷向高頻化發展,為用電設備的高效節材節能,實現小型輕量化,機電一體化和智能化提供了重要的技術基礎。
2.現代電力電子的應用領域
2.1計算機高效率綠色電源
高速發展的計算機技術帶領人類進入了信息社會,同時也促進了電源技術的迅速發展。八十年代,計算機全面采用了開關電源,率先完成計算機電源換代。接著開關電源技術相繼進人了電子、電器設備領域。
計算機技術的發展,提出綠色電腦和綠色電源。綠色電腦泛指對環境無害的個人電腦和相關產品，綠色電源系指與綠色電腦相關的高效省電電源,根據美國環境保護署l992年6月17日“能源之星"計劃規定,桌上型個人電腦或相關的設備,在睡眠狀態下的耗電量若小于30瓦,就符合綠色電腦的要求,提高電源效率是降低電源消耗的根本途徑。就目前效率為75%的200瓦開關電源而言,電源自身要消耗50瓦的能源。
2.2通信用高頻開關電源
通信業的迅速發展極大的推動了通信電源的發展。高頻小型化的開關電源及其技術已成為現代通信供電系統的主流。在通信領域中,通常將整流器稱為一次電源,而將直流-直流(DC/DC)變換器稱為二次電源。一次電源的作用是將單相或三相交流電網變換成標稱值為48V的直流電源。目前在程控交換機用的一次電源中,傳統的相控式穩壓電源己被高頻開關電源取代,高頻開關電源(也稱為開關型整流器SMR)通過MOSFET或IGBT的高頻工作,開關頻率一般控制在50-100kHz范圍內,實現高效率和小型化。近幾年,開關整流器的功率容量不斷擴大,單機容量己從48V/12.5A、48V/20A擴大到48V/200A、48V/400A。
因通信設備中所用集成電路的種類繁多,其電源電壓也各不相同,在通信供電系統中采用高功率密度的高頻DC-DC隔離電源模塊,從中間母線電壓(一般為48V直流)變換成所需的各種直流電壓,這樣可大大減小損耗、方便維護,且安裝、增加非常方便。一般都可直接裝在標準控制板上,對二次電源的要求是高功率密度。因通信容量的不斷增加,通信電源容量也將不斷增加。
2.3直流-直流(DC/DC)變換器
DC/DC變換器將一個固定的直流電壓變換為可變的直流電壓,這種技術被廣泛應用于無軌電車、地鐵列車、電動車的無級變速和控制,同時使上述控制獲得加速平穩、快速響應的性能,并同時收到節約電能的效果。用直流斬波器代替變阻器可節約電能(20~30)%。直流斬波器不僅能起調壓的作用(開關電源),同時還能起到有效地抑制電網側諧波電流噪聲的作用。
通信電源的二次電源DC/DC變換器已商品化,模塊采用高頻PWM技術,開關頻率在500kHz左右,功率密度為5W~20W/in3。隨著大規模集成電路的發展,要求電源模塊實現小型化,因此就要不斷提高開關頻率和采用新的電路拓撲結構,目前已有一些公司研制生產了采用零電流開關和零電壓開關技術的二次電源模塊,功率密度有較大幅度的提高。
2.4不間斷電源(UPS)
不間斷電源(UPS)是計算機、通信系統以及要求提供不能中斷場合所必須的一種高可靠、高性能的電源。交流市電輸入經整流器變成直流,一部分能量給蓄電池組充電,另一部分能量經逆變器變成交流,經轉換開關送到負載。為了在逆變器故障時仍能向負載提供能量,另一路備用電源通過電源轉換開關來實現。
現代UPS普遍了采用脈寬調制技術和功率M0SFET、IGBT等現代電力電子器件,電源的噪聲得以降低,而效率和可靠性得以提高。微處理器軟硬件技術的引入,可以實現對UPS的智能化管理,進行遠程維護和遠程診斷。
目前在線式UPS的最大容量已可作到600kVA。超小型UPS發展也很迅速,已經有0.5kVA、lkVA、2kVA、3kVA等多種規格的產品。
2.5變頻器電源
變頻器電源主要用于交流電機的變頻調速,其在電氣傳動系統中占據的地位日趨重要,已獲得巨大的節能效果。變頻器電源主電路均采用交流-直流-交流方案。工頻電源通過整流器變成固定的直流電壓,然后由大功率晶體管或IGBT組成的PWM高頻變換器,將直流電壓逆變成電壓、頻率可變的交流輸出,電源輸出波形近似于正弦波,用于驅動交流異步電動機實現無級調速。
國際上400kVA以下的變頻器電源系列產品已經問世。八十年代初期,日本東芝公司最先將交流變頻調速技術應用于空調器中。至1997年,其占有率已達到日本家用空調的70%以上。變頻空調具有舒適、節能等優點。國內于90年代初期開始研究變頻空調,96年引進生產線生產變頻空調器,逐漸形成變頻空調開發生產熱點。預計到2000年左右將形成。變頻空調除了變頻電源外,還要求有適合于變頻調速的壓縮機電機。優化控制策略,精選功能組件,是空調變頻電源研制的進一步發展方向。
2.6高頻逆變式整流焊機電源
高頻逆變式整流焊機電源是一種高性能、高效、省材的新型焊機電源,代表了當今焊機電源的發展方向。由于IGBT大容量模塊的商用化,這種電源更有著廣闊的應用前景。
逆變焊機電源大都采用交流-直流-交流-直流(AC-DC-AC-DC)變換的方法。50Hz交流電經全橋整流變成直流,IGBT組成的PWM高頻變換部分將直流電逆變成20kHz的高頻矩形波,經高頻變壓器耦合,整流濾波后成為穩定的直流,供電弧使用。
由于焊機電源的工作條件惡劣,頻繁的處于短路、燃弧、開路交替變化之中,因此高頻逆變式整流焊機電源的工作可靠性問題成為最關鍵的問題,也是用戶最關心的問題。采用微處理器做為脈沖寬度調制(PWM)的相關控制器,通過對多參數、多信息的提取與分析,達到預知系統各種工作狀態的目的,進而提前對系統做出調整和處理,解決了目前大功率IGBT逆變電源可靠性。
國外逆變焊機已可做到額定焊接電流300A,負載持續率60%,全載電壓60~75V,電流調節范圍5~300A,重量29kg。
2.7大功率開關型高壓直流電源
大功率開關型高壓直流電源廣泛應用于靜電除塵、水質改良、醫用X光機和CT機等大型設備。電壓高達50~l59kV,電流達到0.5A以上,功率可達100kW。
自從70年代開始,日本的一些公司開始采用逆變技術,將市電整流后逆變為3kHz左右的中頻,然后升壓。進入80年代,高頻開關電源技術迅速發展。德國西門子公司采用功率晶體管做主開關元件,將電源的開關頻率提高到20kHz以上。并將干式變壓器技術成功的應用于高頻高壓電源,取消了高壓變壓器油箱,使變壓器系統的體積進一步減小。
國內對靜電除塵高壓直流電源進行了研制,市電經整流變為直流,采用全橋零電流開關串聯諧振逆變電路將直流電壓逆變為高頻電壓,然后由高頻變壓器升壓,最后整流為直流高壓。在電阻負載條件下,輸出直流電壓達到55kV,電流達到15mA,工作頻率為25.6kHz。
2.8電力有源濾波器
傳統的交流-直流(AC-DC)變換器在投運時,將向電網注入大量的諧波電流,引起諧波損耗和干擾,同時還出現裝置網側功率因數惡化的現象,即所謂“電力公害”,例如,不可控整流加電容濾波時,網側三次諧波含量可達(70~80)%,網側功率因數僅有0.5~0.6。
電力有源濾波器是一種能夠動態抑制諧波的新型電力電子裝置,能克服傳統LC濾波器的不足,是一種很有發展前途的諧波抑制手段。濾波器由橋式開關功率變換器和具體控制電路構成。與傳統開關電源的區別是:(l)不僅反饋輸出電壓,還反饋輸入平均電流;(2)電流環基準信號為電壓環誤差信號與全波整流電壓取樣信號之乘積。
2.9分布式開關電源供電系統
分布式電源供電系統采用小功率模塊和大規模控制集成電路作基本部件,利用最新理論和技術成果,組成積木式、智能化的大功率供電電源,從而使強電與弱電緊密結合,降低大功率元器件、大功率裝置(集中式)的研制壓力,提高生產效率。
八十年代初期,對分布式高頻開關電源系統的研究基本集中在變換器并聯技術的研究上。八十年代中后期,隨著高頻功率變換技術的迅述發展，各種變換器拓撲結構相繼出現,結合大規模集成電路和功率元器件技術,使中小功率裝置的集成成為可能,從而迅速地推動了分布式高頻開關電源系統研究的展開。自八十年代后期開始,這一方向已成為國際電力電子學界的研究熱點,論文數量逐年增加，應用領域不斷擴大。
分布供電方式具有節能、可靠、高效、經濟和維護方便等優點。已被大型計算機、通信設備、航空航天、工業控制等系統逐漸采納,也是超高速型集成電路的低電壓電源(3.3V)的最為理想的供電方式。在大功率場合,如電鍍、電解電源、電力機車牽引電源、中頻感應加熱電源、電動機驅動電源等領域也有廣闊的應用前景。
3.高頻開關電源的發展趨勢
在電力電子技術的應用及各種電源系統中，開關電源技術均處于核心地位。對于大型電解電鍍電源,傳統的電路非常龐大而笨重,如果采用高頓開關電源技術,其體積和重量都會大幅度下降,而且可極大提高電源利用效率、節省材料、降低成本。在電動汽車和變頻傳動中,更是離不開開關電源技術，通過開關電源改變用電頻率,從而達到近于理想的負載匹配和驅動控制。高頻開關電源技術,更是各種大功率開關電源(逆變焊機、通訊電源、高頻加熱電源、激光器電源、電力操作電源等)的核心技術。
3.1高頻化
理論分析和實踐經驗表明,電氣產品的變壓器、電感和電容的體積重量與供電頻率的平方根成反比。所以當我們把頻率從工頻50Hz提高到20kHz,提高400倍的話,用電設備的體積重量大體下降至工頻設計的5~l0%。無論是逆變式整流焊機,還是通訊電源用的開關式整流器,都是基于這一原理。同樣,傳統“整流行業”的電鍍、電解、電加工、充電、浮充電、電力合閘用等各種直流電源也可以根據這一原理進行改造,成為“開關變換類電源”,其主要材料可以節約90%或更高,還可節電30%或更多。由于功率電子器件工作頻率上限的逐步提高,促使許多原來采用電子管的傳統高頻設備固態化,帶來顯著節能、節水、節約材料的經濟效益,更可體現技術含量的價值。
3.2模塊化
模塊化有兩方面的含義,其一是指功率器件的模塊化,其二是指電源單元的模塊化。我們常見的器件模塊,含有一單元、兩單元、六單元直至七單元,包括開關器件和與之反并聯的續流二極管,實質上都屬于“標準”功率模塊(SPM)。近年,有些公司把開關器件的驅動保護電路也裝到功率模塊中去,構成了“智能化”功率模塊(IPM),不但縮小了整機的體積,更方便了整機的設計制造。實際上,由于頻率的不斷提高,致使引線寄生電感、寄生電容的影響愈加嚴重,對器件造成更大的電應力(表現為過電壓、過電流毛刺)。為了提高系統的可靠性,有些制造商開發了“用戶專用”功率模塊(ASPM),它把一臺整機的幾乎所有硬件都以芯片的形式安裝到一個模塊中,使元器件之間不再有傳統的引線連接,這樣的模塊經過嚴格、合理的熱、電、機械方面的設計,達到優化完美的境地。它類似于微電子中的用戶專用集成電路(ASIC)。只要把控制軟件寫入該模塊中的微處理器芯片,再把整個模塊固定在相應的散熱器上,就構成一臺新型的開關電源裝置。由此可見,模塊化的目的不僅在于使用方便,縮小整機體積,更重要的是取消傳統連線,把寄生參數降到最小,從而把器件承受的電應力降至最低,提高系統的可靠性。另外,大功率的開關電源,由于器件容量的限制和增加冗余提高可靠性方面的考慮,一般采用多個獨立的模塊單元并聯工作,采用均流技術,所有模塊共同分擔負載電流,一旦其中某個模塊失效,其它模塊再平均分擔負載電流。這樣,不但提高了功率容量,在有限的器件容量的情況下滿足了大電流輸出的要求,而且通過增加相對整個系統來說功率很小的冗余電源模塊,極大的提高系統可靠性,即使萬一出現單模塊故障,也不會影響系統的正常工作,而且為修復提供充分的時間。
3.3數字化
在傳統功率電子技術中,控制部分是按模擬信號來設計和工作的。在六、七十年代,電力電子技術完全是建立在模擬電路基礎上的。但是,現在數字式信號、數字電路顯得越來越重要,數字信號處理技術日趨完善成熟,顯示出越來越多的優點:便于計算機處理控制、避免模擬信號的畸變失真、減小雜散信號的干擾(提高抗干擾能力)、便于軟件包調試和遙感遙測遙調,也便于自診斷、容錯等技術的植入。所以,在八、九十年代,對于各類電路和系統的設計來說,模擬技術還是有用的,特別是:諸如印制版的布圖、電磁兼容(EMC)問題以及功率因數修正(PFC)等問題的解決,離不開模擬技術的知識,但是對于智能化的開關電源,需要用計算機控制時,數字化技術就離不開了。
3.4綠色化
電源系統的綠色化有兩層含義:首先是顯著節電,這意味著發電容量的節約,而發電是造成環境污染的重要原因,所以節電就可以減少對環境的污染;其次這些電源不能(或少)對電網產生污染,國際電工委員會(IEC)對此制定了一系列標準,如IEC555、IEC917、IECl000等。事實上,許多功率電子節電設備,往往會變成對電網的污染源:向電網注入嚴重的高次諧波電流,使總功率因數下降,使電網電壓耦合許多毛刺尖峰,甚至出現缺角和畸變。20世紀末,各種有源濾波器和有源補償器的方案誕生,有了多種修正功率因數的方法。這些為2l世紀批量生產各種綠色開關電源產品奠定了基礎。
現代電力電子技術是開關電源技術發展的基礎。隨著新型電力電子器件和適于更高開關頻率的電路拓撲的不斷出現,現代電源技術將在實際需要的推動下快速發展。在傳統的應用技術下,由于功率器件性能的限制而使開關電源的性能受到影響。為了極大發揮各種功率器件的特性,使器件性能對開關電源性能的影響減至最小,新型的電源電路拓撲和新型的控制技術,可使功率開關工作在零電壓或零電流狀態,從而可大大的提高工作頻率,提高開關電源工作效率,設計出性能優良的開關電源。
總而言之,電力電子及開關電源技術因應用需求不斷向前發展,新技術的出現又會使許多應用產品更新換代,還會開拓更多更新的應用領域。開關電源高頻化、模塊化、數字化、綠色化等的實現,將標志著這些技術的成熟,實現高效率用電和高品質用電相結合。這幾年,隨著通信行業的發展,以開關電源技術為核心的通信用開關電源,僅國內有20多億人民幣的市場需求,吸引了國內外一大批科技人員對其進行開發研究。開關電源代替線性電源和相控電源是大勢所趨,因此,同樣具有幾十億產值需求的電力操作電源系統的國內市場正在啟動,并將很快發展起來。還有其它許多以開關電源技術為核心的專用電源、工業電源正在等待著人們去開發。
參考文獻
(l)林渭勛:淺談半導體高頻電力電子技術,電力電子技術選編,浙江大學,384-390,1992
(2)季幼章:迎接知識經濟時代,發展電源技術應用,電源技術應用,N0.2,l998
(3)葉治正,葉靖國:開關穩壓電源。高等教育出版社,1998
【關鍵詞】軟開關；零電壓-零電流開關（zvzcs）；移相控制；arm；lpc2210全橋變換器
現代電源技術是應用電力電子半導體器件，綜合自動控制、微處理器技術和電磁技術的多學科邊緣交又技術。在各種高質量、高效、高可靠性的電源中起關鍵作用，是現代電力電子技術的具體應用。
功率變換器（power converters）是開關電源的核心部分，為了實現電源裝置的高性能、高效率、高可靠性、減小體積和重量，必須實現開關管的軟開關（soft swit-ching）。軟開關變換技術是近年來電力電子學領域中的熱門話題，軟開關技術的深入研究及廣泛應用，使電力電子變換器的設計出現了革命性的變化。隨著dsp、arm等電子芯片的小型化、高速化，開關電源的控制部分正在向著數字化方向發展。數字化使開關電源控制部分的智能化、零件的共通化、電源動作狀態的遠距離監測成為可能。
一、新型次級箝位zvzcs全橋變換器的拓撲結構
本文介紹的新型次級箝位zvzcs-pwm變換器如圖1所示，其中變壓器副邊采用中央抽頭結構，全波整流方式。變換器采用移相控制，由于輸出電感參與了超前橋臂的諧振，所以在原邊串聯電感很小的情況下也可以給超前臂開關管、并聯電容、來實現零電壓開關。輔助電路是在輸出濾波電感磁芯上增加一個繞組，當原邊向副邊傳送能量時，由增加的繞組經輔助回路給箝位電容充電。其后當關斷，原邊電壓過零期間，通過二極管放電把電壓折射到原邊，作為阻斷源復位原邊電流，為滯后橋臂開創零電流開關條件。
圖1 新型次級箝位zvzcs變換器拓撲
二、基于arm的控制設計
首先，輸出電壓經過電阻分壓采樣，比較放大之后，在easyarm2210上面進行ad轉換，由模擬量轉換成數字量，以實現軟件控制。
然后是實現數字pid控制。由于本系統的最終目的是為了消除穩態誤差，實現輸出電壓的穩定，所以在此只采用了pi控制，也就是微分系數設為0。
最后是pwm移相信號的輸出。由于開關頻率為25khz，所以周期為40μs。考慮到需要死區時間，占空比略小于0.5。全橋變換器有四個開關管，所以需要輸出四路pwm信號來驅動。根據lpc2210的pwm輸出功能描述，在此，選擇了pwm2、pwm4、pwm5為雙邊沿輸出，pwm6為單邊沿輸出。這樣，pwm4和pwm5就得共用一個寄存器pwmmr4，無法得到死區時間，所以還需要一個延遲電路來延遲1μs，以得到死區時間。
根據采用的移相控制方案，把超前橋臂設為定橋臂，滯后橋臂設為可變橋臂。基于以上對pwm通道選取的分析，為了方便設計，在此選pwm6和pwm2通道的輸出來控制定橋臂，pwm5和pwm4通道的輸出來控制可變橋臂。
根據以上所介紹的設計思想，在code-warrior ide中采用c語言編寫程序，圖2所示為總體流程圖。
圖2 系統軟件順序結構流程圖
三、1kw新型zvzcs開關電源設計
1.主電路框圖
本文研制了一臺1kw高頻軟開關電源的工程樣機，采用igbt作為主開關管，實現了超前橋臂功率開關管零電壓開關，滯后橋臂功率開關管零電流開關。其中控制部分采用pi調節，利用arm開發板來產生移相pwm信號以驅動全橋變換器的四個igbt開關管。這樣不僅簡化了電路，減少了元件，而且使系統反應速度更快，電源穩壓性能更好。圖3所示為其結構圖。
圖3 基于arm控制的移相全橋軟開關電源結構框圖
2.主電路設計電路
本工程樣機的主電路結構如圖4所示，其中包括輸入整流濾波電路；單相橋式逆變電路；高頻變壓器、諧振電感；輔助電路；輸出整流濾波電路。
輸入整流濾波電路是將單相交流電進行整流、濾波，為單相逆變橋提供一個平滑的直流電壓，其中，emi是輸入濾波器，能減小電源內部對電網的干擾，同時又抑制電網對電源的干擾。rm是壓敏電阻，防止異常情況，如雷
時電網對電源的干擾，、、是電解電容用于平波直流母線電壓，、是滌綸電容，吸收直流母線上的高頻電壓尖峰。
單相逆變橋由四個功率開關管（igbt）組成，為高頻變壓器提供脈寬可調的交流方波電壓；高頻變壓器起到隔離和降壓的作用，它有一個原邊繞組，兩個副邊繞組；諧振電感用來幫助實現開關管的零電壓、零電流開通；輔助電路為箝位電容提供充電、放電回路。輸出整流濾波電路將變壓器副邊的高頻交流電壓整流和濾波，得到48v的直流電壓；、分別是輸出整流管的緩沖電路，吸收輸出整流二極管上電壓尖峰；、分別是輸出濾波電感及其漏感，是輸出濾波電容。
圖4 電源主電路結構
為了驗證主電路工作原理和參數設計的正確性，為樣機研制提供參考，采用pspice 9.2仿真軟件對所提出的變換器進行了多種參數下的仿真分析。
圖5 仿真電路原理圖
圖5所示為仿真電路原理圖。
3.實驗結果與仿真對照分析
為了更清晰、更直接地比較仿真與樣機波形，下面各圖中的圖（a）為仿真波形，圖（b）為實驗波形。
圖6 變壓器原邊電壓、電流波形
圖6所示為變壓器原邊電壓、電流波形。可見在“0”狀態時，原邊電壓是0v，同時變壓器原邊電流快速復位，“+1”狀態時原邊電壓是直流輸入電壓（300v），“-1”狀態時原邊電壓是負直流輸入電壓（-300v）。變壓器變比是3，所以變壓器原邊電流是1/3的負載電流（7a左右），變換器周期是40μs。從“+1”狀態變換到“0”狀態時，變壓器原邊電壓下降有一定斜率，這是超前橋臂開關管關斷后諧振給其并聯電容充放電，充放電有一定的時間，原邊電壓非突變。由于原邊電流是用霍爾電流傳感器測量的，對干擾非常敏感，所以有一定的毛刺。 圖7 變壓器副邊電壓、電流波形
圖7所示為變壓器副邊上面一個分繞組的電壓、電流波形。因為變比為3，所以變壓器副邊電壓為vin/3（100v），變壓器原、副邊電壓波形類似。
圖8 輸出濾波電感的電壓、電流波形
圖8所示為輸出濾波電感的電壓、電流波形。當輸出濾波電感電壓為正時（值為變壓器副邊電壓與輸出電壓的差），輸出電感電流線性增大，并疊加了部分折算到輸出電感上的電流，所以其有一定的紋波。當輸出電感電壓為負時，輸出電感電流線性減小，直到負半工作周期，原邊再次向副邊傳送能量時回升。上升、下降的斜率滿足關系：
由以上實際波形和仿真波形的對比分析來看，實驗結果和仿真基本吻合，在原邊電壓過零期間復位原邊電流，使該電源功率變換器超前橋臂實現了零電壓開關，滯后橋臂實現了零電流開關，開關損耗很小，輸出電流紋波也比較小，基本達到穩定輸出。實驗結果表明，基于新型arm控制的zvzcs電路拓撲設計的1千瓦高頻軟開關電源的移相控制方案、數字控制方式、主電路、驅動電路、保護電路、參數等的設計是正確而且可靠的。采用arm微控制器進行控制信號的輸出，較傳統的純模擬控制的電源穩壓性能更好、外圍電路更簡單、設計更靈活，為實現智能化全數字電源系統的創造了有利條件。
參考文獻
[1]許峰，徐殿國，王健強等.軟開關大功率全橋pwm變換器拓撲結構的對比分析[j].電力電子技術，2002， 36（6）.
[2]竹上榮治.全數字化控制開關電源的開發[m].電盛蘭達株式會社，2006.
[3]周立功.arm嵌入式系統實驗教程（一）[m].北京航空航天大學出版社，2005.
[4]謝永剛.移相全橋zvzcs變換器及數字化控制研究[d].華中科技大學碩士學位論文，2002.
[5]何希才.新型開關電源的設計與應用[m].科學出版社，2001.
[6]阮新波，嚴仰光.直流開關電源的軟開關技術[m].科學出版社，2000.
[7]張松，王正勇，吳曉紅等.基于dsp實現的軟開關電源控制系統[j].信息與電子工程，2003，1（2）.
關鍵詞：感應耦合電能傳輸 信號雙向傳輸 反射阻抗 調頻調制
中圖分類號：TM 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0745（2013）06-0222-02
0、引言
感應耦合電能傳輸（Inductive Coupled Power Transfer，簡稱ICPT）技術是基于電磁近場耦原理，結合了現代電力電子技術、磁場耦合技術、現代控制理論和大功率高頻電能變換技術，實現用電設備以非電氣接觸方式從電網獲取電能的技術，具有可移植性好、穩定性高、環境親和力強等特點。能夠解決傳統供電技術在需要線纜拖拽、供用電設備之間頻繁移動、粉塵等易燃易爆環境中的隱患，是一種新型實用的供電技術，但是在ICPT系統的實際應用中，比如鉆井設備，人體內置醫療設備等，往往需要檢測設備的運行狀態或傳輸控制指令，這就要求ICPT系統具有電能與信號同步傳輸的能力。其中電能傳輸通道給系統運行提供動力和能量，信號傳輸通道用于傳輸狀態信息等數據。
本文研究了基于感應耦合電能傳輸系統能量通道的信號雙向傳輸方法，即信號在系統原邊和副邊之間的雙向傳輸。對于信號從原邊向副邊的傳輸，論文改進了載波頻率的選擇策略，減少了能量的損耗。同時，重點優化了其信號解調方案，在信號采樣與包絡整形之間增加了信號與能量的隔離環節，解決了原文中的信號傳輸穩定性問題，并通過了實驗驗證。
1、ICPT系統及其能量信號同步傳輸問題概述
感應耦合式電能傳輸技術（ICPT）綜合了現代電力電子技術、磁場耦合技術、現代控制理論和大功率高頻電能變換技術，實現用電設備以非電氣接觸方式從電網獲取電能的技術。
感應耦合電能傳輸系統的原理如圖1.1所示，主要由初級回路（整流濾波、高頻逆變、發射線圈）和次級回路（拾取線圈、整流濾波、功率調節）組成。系統將工頻交流電經整流濾波變為直流后向逆變器輸入能量，該直流電經過高頻逆變器電路后在原邊回路中產生高頻交流電流，該高頻電流在電能發送線圈周圍產生高頻交變的磁場，電能接收線圈通過耦合媒介（空氣、水、油等）以松耦合方式在磁場中產生感應電動勢，將這個電動勢經過整流濾波和穩壓調節后變換成為一個電源為用電設備供電，從而完成了整個感應耦合電能傳輸的過程。因此，感應耦合電能傳輸技術與變壓器的相似，但他們之間又有各自的特點。感應耦合電能傳輸系統的發射線圈和拾取線圈之間是以空氣作為耦合介質，而且二者之間是可以相對位移的。因此，ICPT系統需要提高系統工作頻率來提高能量的傳輸距離和功率密度，減小系統體積，提高能量傳輸效率。
與傳統的電源供電系統相比，感應耦合式電能傳輸系統最大的特點就是它解決了傳統供電方式在特殊場合（水下或易燃易爆等場合）和移動設備供電等情況下存在的問題和缺陷，能夠實現電能的無線傳輸。
2、信號從原邊向副邊傳輸方式研究
本文所述的感應耦合式電能與信號傳輸系統，為了提高能量的傳輸效率，特在系統原邊采用諧振電容串聯補償、副邊諧振電容并聯補償的結構。原邊回路可以等效為一個典型的RLC串聯諧振電路，如圖2.1所示。其中R包含了原邊回路的阻抗以及副邊對原邊的反射阻抗。
采用不同的控制頻率，能在原邊回路及原邊線圈中產生相應頻率的高頻電流，該電流在原邊線圈周圍產生高頻的交變磁場。副邊拾取線圈通過感應耦合產生感應電動勢，經過整流、功率調節環節后，實現對負載的非接觸供電。
3、信號從副邊向原邊傳輸方式研究
ICPT系統原副邊線圈之間以空氣為耦合介質，通過電磁感應耦合實現能量的無線傳輸，原副邊本質上是屬一種感應耦合回路，因此具有耦合回路共有的一些特點。研究發現，當副邊線圈I2因為原邊線圈電流I1產生感應電動勢V2，進而在副邊回路形成回路電流I2時，I2也會通過電磁感應耦合原理在原邊回路中產生感應電動勢，這個感應電動勢與原邊諧振回路輸入電壓極性相反，會對原邊的回路電流幅值產生影響。因此，本文基于耦合回路的這一特性來調制反向信號，實現信號從副邊向原邊的傳輸。
根據反射阻抗的理論依據，副邊電流I2對原邊電路的影響可以用一個等效電阻（副邊對原邊的感應電壓與原邊電流的比值）來代替，系統簡化的等效電路圖如圖3.1所示。
圖示橫坐標表示副邊電容的增減量，其中橫坐標為0處表示系統工作在最佳諧振狀態時的補償電容增量。當容值發生改變時，原邊電流將發生較大變化。因此，可以根據不同數字信號來調節副邊電容容值大小，再檢測原邊電流的變化，實現信號從副邊向原邊的傳輸。
4、輸出能量品質的改善方法
在感應耦合能量與信號混合傳輸系統中，電能本身作為信號調制的載波，調制信號傳輸到副邊電路或者從副邊傳輸到原邊電路后，電能在幅值上隨著基帶信號的不同而變化。同時，改變副邊拾取補償電容容值來調制信號也會造成副邊拾取電壓的下降。因此不能直接給負載供電，必須經過DC/DC變換調節單元，使得負載電壓穩定在恒值上。功率調節電路的工作原理如圖4.1所示：
圖4.1穩壓控制電路
由于副邊拾取到的電壓在幅值上會有波動，通過對整流后的電壓采樣，與預設的所期望的輸出電壓VVEF相比較，產生相應占空比的控制脈沖控制開關管S的通斷，就能得到所需要的穩定的電壓值。輸出電壓與控制波形的示意圖如圖4.2所示。
圖4.2控制脈沖示意圖
當基帶信號為1時，副邊整流環節輸出電壓相對參考電壓增加V，開關管S開通，直流電感Ldc和開關管S把負載短路，儲能電容C0向負載供電。當數據信號為0時整流電壓相對參考電壓下降，開關管S關斷，直流電感Ldc重新充電，一方面給電容充電，一方面給負載供電。
理論研究證明，如果要求輸出的電壓為確定值時，就將所需要的輸出電壓值設置為參考電壓，對系統輸出電壓采樣后與預設參考電壓值進行比較，就能動態調整開關管占空比，使得輸出電壓穩定在說需要的電壓值。
5、總結
本文主要研究了基于ICPT系統能量通道的信號傳輸原理及方法，提出了在ICPT系統中進行雙向信號傳輸的調制和解調方法，分析了各自的傳輸機理，并通過實驗驗證了雙向傳輸的可行性。
參考文獻：
[1]孫躍，杜雪飛，戴欣，蘇玉剛.非接觸式移動電源新技術[J].電氣自動化，2003（5）：11-13.
[2]Hu A P，Boys J T，Govic G A.Frequency Analysis and Computation of a Current-Fed Resonant Converter for ICPT Power Supplies（C）. IEEE International Conference on Power SystemTechnology， Proceedings， PowerCon 2000， 2000， 1（1）：327-332.
[3]Li H L， Hu A P， Covic G A， et al. Optimal coupling condition of IPT system for achievingmaximum power transfer[J]. Electronics Letters， 2009， 45（1）：76～77.
中圖分類號：F407.61 文獻標識碼：A 文章編號：
電力工程中電氣自動化技術
1. 全控型電力電子開關逐步取代半控型晶閘管 50 年代末出現的晶閘管標志著運動控制的新紀元。它是第一代電子電力器件，在我國至今仍廣泛用于直流和交流傳動控制系統。由于目前所能生產的電流／電壓定額和開關時間的不同，各種器件各有其應用范圍。 GTR 的二次擊穿現象以及其安全工作區受各項參數影響而變化和熱容量小、過流能力低等問題，使得人們把主要精力放在根據不同的特性設計出合適的保護電路和驅動電路上，這也使得電路比較復雜，難以掌握。 MOS 控制晶閘管（ MCT ）是一種在它的單胞內集成了 MOSFET的品閘管，利用M OS 門來控制品閘管的開通和關斷，具有晶閘管的低通態電壓降，但其工作電流密度遠高 IGBT和 GTR ，在理論上可制成幾千伏的阻斷電壓和幾十千赫的開關頻率，且其關斷增益極高。
2. 變換器電路從低頻向高頻方向發展隨著電力電子器件的更新，由它組成的變換器電路也必然要換代。應用普通晶閘管時，直流傳功的變換器主要是相控整流，而交流變頻船動則是交一直一交變頻器。當電力電子器件進入第二代后，更多是采用PWM 變換器了。采用PWM方式后，提高了功率因數，減少 了高次諧波對電岡的影響，解決了電動機在低頻區的轉矩脈動問題。
3 交流調速控制理論日漸成熟 1971 年，德國學者 F , Blaschke 闡明了交流電機磁場定向即矢量控制的原理，為交流傳動高性能控制奠定了理論基礎。矢量控制的基本思想是仿照直流電動機的控制方式，把定子電流的磁場分量和轉矩分量解耦開來，分別加以控制。它需要檢測轉子磁鏈的方向，且其性能易受轉子參數，特別是轉子回路時間常數的影響。加上矢量旋轉變換的復雜性，使得實際的控制效果難于達到分析的結果。 1985 年德國魯爾大學的 Depenbrock 教授首次提出了直接轉矩控制的理論，接著 1987 年又把它推 廣到弱磁調速范圍。大致來說，直接轉矩控制，用空間矢量的分析方法，直接在定子坐標系下分析計算與控制電流電動機的轉矩。采用定子磁場定向，借助于離散的兩點式調節（Band 一 Band 控制）產生 PWM 信號，直接對逆變器的開關狀態進行最佳控制，以獲得轉矩的高動態性能。
4 通用變頻器開始大量投入實用從產品來看，第一代是普通功能型 U / F 控制型，多采用 16 位 CPU ，第二代為高功能型 U /F 型，采用 32位DSP或雙 16 位CPU 進行控制，采用了磁通補償器、轉差補償器和電流限制拄制器．具有挖土機和“無跳閘”能力，也稱為“無跳閘變頻器”。這類變頻器！目前占市場份額最大。第三代為高動態性能矢量控制型。 5 單片機、集成曳路及工業控荊計算機的發展以 MCS-51為代表白 8 位機雖然仍占主導地位，但功能簡單，指令集短小，可靠性高，保密性高，適于大批量生產的 PIC系列單片機及CMS97C系列單片機等正在推廣，而且單片機的應用范圍已開始擴展至智能儀器儀表或不太復雜的工業控制場合以充分發揮單片機的優勢另外，單片機的開發手段也更加豐富。在集成電路方面，需要重點說明的是集成模擬乘法器和集成鎖相環路及集成時基電路在自動控制系統中運用很廣。
二、智能電網概述 目前，全世界范圍內的氣候變化越來越頻繁，且由于人口的劇增，能源的供應也越來越緊缺，因此，智能電網在全球中不斷地被關注。在幾年前，美國政府為了恢復經濟的良好運行，將智能電網的建設作為核心策略，來解決由于能源引起的危機，并利用它來促進其他產業的健康發展。在我國，智能電網的建設更是一項緊急的任務。
三、電力工程技術在智能電網建設中的總體應用
第一，電源領域的應用。電力工程技術能夠為智能電網的各種設備提供不同的電源。具體包括直流、變頻以及恒頻的交流電源等。例如，在蓄電池充電中，一般是采用直流電源，在變電所的操作中，既可以采用直流電源，也能用交流電源，而在大型或者小型的計算機中，可以采用高頻的開關電源。
第二，輸電中的應用。由于智能電網要求具有較高質量的電能以及較為穩定的電網工作狀態，而實現這些要求需要電力工程技術中的諧波抑制技術以及無功補償技術的支持和配合。另外，電力工程中也不斷出現新的裝置，這些功能和智能電網的建設要求相符合，因此，能夠在智能電網建設中加以應用。 第三，發電中的應用。電力工程技術是一種現代的新技術，它通過電力和電子設備，實現電能的轉化以及控制，大大降低了能量的消耗量，同時還能減少機電設備的使用，工作效率也因而提高。
三、電力工程技術在智能電網建設中的具體應用
第一，電能的質量優化技術。該技術在智能電網建設中的應用，需要建立在電能的質量等級劃分以及評估方法體系的完善的基礎上，對供用電的接口所具備的經濟性能進行分析，從而建立起用戶經濟性以及技術等級這兩個評估體系，并借助法律法規的不斷完善，來促使智能電網的建設往經濟且優質的方向發展。
第二，柔流輸電技術。該技術是將清潔度高的新能源等輸入電網中的主要技術，它是在微處理以及微電子技術，電力技術、電子技術以及相關的通信和控制技術的基礎上形成的能夠對交流輸電實現靈活控制的技術。
第三，高壓直流輸電技術。當前的直流輸電系統中，很多環節都采用交流電，但是輸電過程是用直流電的。采用該技術能夠利用控制換流器，實現整流或者逆變的工作狀態。能夠應用在遠距離或者近距離直流輸電工程中，還能為一些孤立的地域例如海島供電。
第四，能源轉換技術。未來社會中的能源發展方向應該是實現低碳經濟能源。也就是將能源的消耗量以及對環境的排放和污染控制在最低水平上，低碳經濟能源的核心是在能量的轉換上采用先進技術對其進行創新，實現能源的高效利用。目前，太陽能與風能等自然能源已經成了世界上利用最多的用于能量轉換的能源。
四、關鍵的電力工程技術在智能電網建設中的應用
第一，串聯補償中的工程應用。伊馮500kV TCSC項目是國家發改委批準的國家級科學研究項目。該項目是由C-EPRI Science & Technology Co.，Ltd建立，將伊馮500kV TCSC項目的限定功率由1460000kW提高至2500000kW，用于該項目的TCSC設備，都是由中國獨立設計、發展、組裝和調試的。這個設備的成功運營表明中國已經精通了適應高寒地區的全套大容量可控串補的技術，并實現了HV TCSC的工業化應用。
第二，并聯補償的工程應用。C-EPRI Science & Technology Co.，Ltd完成了無功補償設備的關鍵技術的研究，這一設備是中國裝機容量最大的無功補償設備，而且成功將無功補償技術用于運營之中。聯眾不銹鋼公司將無功補償設備運用在實際中。這些設備有效解決了由設備中的脈動負載引起的電力質量問題。因此設備可確保工程安全運營，聯眾不銹鋼公司每年有2千萬的經濟利益。
論文導讀：把不同組別的變壓器及其相應各個變壓比試驗數據歸納在一起，用測試數據與該表對比一下，只要低壓側測試電壓與相應的標準電壓相差不超過±0.03V，就可以知道測試結果是否正確。在變比測試工作中，我發現使用這種方法不但試驗接線較麻煩、操作程序繁瑣，工作效率低(工作速度慢、操作人員多)，而且在對D.yn11型變壓器進行測試時接線較容易出錯和不安全。經過分析，如果不考慮試驗數據的分析處理和打印功能的話，利用現成的設備和技術，使用較少的資金對現有的設備進行實用性改造，完全可以使測試工作的效率和安全性達到使用專用儀器的水平。
關鍵詞：變壓器，變比測試，安全性
變壓比測試試驗是電力變壓器交接試驗中的一個必做項目，測量變比的目的是：1、檢查變壓比是否與銘牌相符，以保證達到要求的電壓變換；2、檢驗電壓分接開關的狀況；3、檢查變壓器繞組匝數比的正確性；4、變壓器發生故障后，常用測量變比來檢查變壓器是否存在匝間短路；5、提供變壓比的準確程度，以判斷變壓器能否并列運行。國標GB1094－79規定：“電力變壓器的變壓比，除電壓在35kV以下且小于3的變壓器允許偏差為±1%外，其它所有變壓器(額定分接)允許偏差為±0.5%。”對變壓器變比的測試，我所在班組一般采用單相雙電壓表法。變壓器變壓比測試的單相法，是根據三相變壓器的不同連接組別，將200V單相電壓依次施加在高壓側的兩個端子上，同時測量低壓側對應端子上的電壓，然后計算出變壓比。使用單相法試驗的接線和計算方法如表1：
由于日常工作中較多接觸到的是10kV中小型配電變壓器，而且變壓器的類型不多，同時變壓器變壓比的變化也有限，所以，在實際工作中，本人根據這些數據制作了一份表格，見以上表2及表3。兩個表格是工作現場使用的簡化版，在擬制變壓器整體試驗報告時，所使用的參數是已進一步細分了的表格。表2是Y.yn0變壓器變比測試數據對照表； 表3：D.yn11變壓器變比測試數據對照表
把不同組別的變壓器及其相應各個變壓比試驗數據歸納在一起，用測試數據與該表對比一下，只要低壓側測試電壓與相應的標準電壓相差不超過±0.03V，就可以知道測試結果是否正確。在變比測試工作中，我發現使用這種方法不但試驗接線較麻煩、操作程序繁瑣，工作效率低(工作速度慢、操作人員多)，而且在對D.yn11型變壓器進行測試時接線較容易出錯和不安全。這是因為在對變壓器兩相施加試驗電壓時，需要對相應的端子進行短接，如果不小心接錯了線，就很容易造成短路，損壞設備，所以有必要對這種測試方法進行改進。經過分析，如果不考慮試驗數據的分析處理和打印功能的話，利用現成的設備和技術，使用較少的資金對現有的設備進行實用性改造，完全可以使測試工作的效率和安全性達到使用專用儀器的水平。因此，我以此為課題：探索如何充分利用現有的試驗設備和用較少的資金，來提高變壓器變壓比測試工作的效率與安全性。
在日常工作中，進行這項工作需要3個試驗員，具體的任務分配是：1個人負責加試驗電壓及記錄試驗數據，2個人分別站在被試變壓器的高、低壓側更換試驗接線(換相和更換分接開關)以及在施加電壓時作監護人。我把變壓器變比試驗工作的操作程序進行了分解(其中的步驟1稱為變壓器極性測試)，對每一項步驟進行詳細地分析，具體試驗工作的流程如下步驟：步驟1是確定被試變壓器的接線組別；步驟2是根據變壓器的接線組別連接試驗設備；步驟3是檢查試驗接線，確認正確無誤后，把電壓調升至要求值，記錄試驗數據。當數據符合到試驗要求，進行換相、換檔工作，直至所有相位、檔位全部測試完畢；步驟4是解除試驗接線，恢復變壓器至使用狀態，試驗工作結束。經統計分析，2001年6―8月份，我班組一共對23臺配電變壓器進行了交接試驗，其中有3檔位的Y.yn0變壓器5臺，3檔位的D.yn11變壓器10臺。5檔的D.yn11變壓器8臺。試驗過程中，步驟3占了變壓器變比試驗的大部分時間，是造成變壓比測試效率低的主要原因。針對這一問題，對此進行進一步的分析發現：盡管3種變壓器的檔數不同、試驗接線也不盡相同，但步驟3每檔換相的耗時是相近的―約為39秒，而在對D.yn11變壓器的試驗接線中存在的短接線是導致工作不安全的因素。所以，要提高變壓器變壓比測試的工作效率與安全性，關鍵是要縮短換相時間和取消短接線，而采用三相變壓比測試法就可以達到這個目的。免費論文。
根據三相變壓比測試法的要求，對此我設計了三個方案：方案一、購置有關變壓器變壓比測試的專用設備以替代現有的試驗設備。方案分析：現在的變壓器變壓比測試專用設備采用了單片機技術，操作簡單，讀數方便，功能強大，但其價格昂貴――金迪科儀公司的變壓器變壓比測試儀售價3萬多元，而據反映，其實用效果并不理想。另一種測試設備――QJ35型變壓比電橋，其價格亦不菲，而且這種設備測量倍率窄，操作繁瑣。因此，這個方案不可取。方案二、以現有的三相調壓器為核心制作三相法測試操作箱：方案分析：這種方案的試驗接線如圖1。采用這種方案試驗時，對三相電源電壓的平衡性和穩定性要求較高，但是一方面由于試驗現場一般是沒有三相電源的，要取得三相電源比較困難，即使能取到三相電源，但由于工地其他工作機械的影響使得電壓難以平衡和穩定；另一方面，測試使用三相調壓器的重量達到20多公斤，體積為600×250×250mm3(其重量和體積與一瓶充滿了氣的液化石油罐差不多)，這對于我們每天都不斷更換工作場所的班組來說，它的塊頭也略嫌大了點，使用起來不方便。基于以上兩個原因，亦放棄了這個方案。免費論文。方案三、應用現代電力電子技術，制作以單進三出(1AC－INPUT/3AC－OUTPUT)的交―交變頻電路為核心的三相法測試操作箱；方案分析：電力電子技術是一種電力變換技術，它使用功率半導體器件對電能進行控制和變換――包括電壓、電流、頻率和波形等方面的變換，而市面大量銷售的變頻器具備了單相交流電源輸入、三相交流電源穩定平衡輸出的能力，所以我設計了這個以單進三出變頻器為核心的三相法測試操作箱。三相法測試操作箱的電氣原理如圖1
圖中的單進三出變頻器采用是的是三菱公司FR－S520S－0.75K－CH型變頻器。它具有過流、過壓保護裝置和軟啟動功能――開機后，按啟動鍵，輸出電壓能在5秒內從0V/0HZ上升到200V/50HZ，按關機鍵，在電壓可以5秒內從00V/50HZ下降到0V/0HZ。由于采用了兩個多功能電壓轉換開關SA1和SA2，換相的工作可以在操作箱上帶電進行，而不必斷開電源和更改變壓器上試驗接線的步驟，減少了重復的工作，提高了工作效率；由于采用三相測試法，所以在對D.yn11型變壓器測試時就不必使用接線，而且操作箱提供了完善的防止在工作中誤觸電的裝置和信號，提高了換相和換檔工作的安全性。根據在現場對800kVA變壓器變壓比測試的數據，對變壓器變高壓施加200V電壓時，試驗回路中的電流只有76mA，設COSφ為1，則使用三相法所需要的功率為200×0.076×1.732×1=26.3W。消耗的功率之所以這么小，是因為這相當于用2%的額定電壓對變壓器做空載試驗，這個電流是變壓器的勵磁電流。在工作中接觸的配電變壓器的容量一般不超過2500kVA，而變壓器的勵磁電流的大小與變壓器的容量并不是等倍數增長的。因為26.3×2500/800=82.2W，所以，估計用100W功率的變頻器已能基本滿足進行三相測試工作的需要；考慮到變頻器的容量應為負載的五倍時，輸出的三相電壓波形才會最接近正弦波，因此，把變頻器的容量定為不小于500W。制作這種操作箱是不存在什么技術困難的，所花費的人力和時間也不多。因此，我決定采用這個方案并順利地制作出這個變壓比測試箱。2001年10月下旬開始，使用該變壓比測試箱對16臺配電變壓器進行了變壓比測試工作，測試數據見統計表4。免費論文。由上表可以看出，使用測試變比箱后，試驗人數由3人減少至2人，而換檔工作所花費的時間由原來的平均39秒下降至現在的22秒，而且在操作上更方便、更安全可靠，完全達到了預期的設備技術改造的目標。
論文摘要：本文主要分析了配電自動化系統的組成、技術現狀、存在的問題以及發展方向。
1 配電自動化系統的組成
配電自動化是指利用現代電子計算機、通信及網絡技術，將配電網在線數據和離線數據、配電網數據和用戶數據、電網結構和地理圖形進行信息集成，構成完整的自動化系統，實現配電網及其設備正常運行及事故狀態下的監測、保護、控制、用電和配電管理的現代化。配電自動化系統包含以下四個方面：
變電站自動化系統：指應用自動控制技術和信息處理與傳輸技術，通過計算機硬軟件系統或自動裝置代替人工對變電站進行監控、測量和運行操作的一種自動化系統。
10kV饋線自動化系統：完成10kV饋電線路的監測、控制、故障診斷、故障隔離和網絡重構。
配電管理系統：是指用現代計算機、信息處理及通信等技術，并在GIS平臺支持下對配電網的運行進行監視、管理和控制。主要功能有：數據采集和監控(SCADA)、配電網運行管理、用戶管理和控制、自動繪圖設備管理地理信息系統(AM／FM/GIS)。
用戶自動化系統：用戶自動化即需求側管理，主要包括負荷管理、用電管理、需方發電管理等。
2 配電自動化系統現狀分析
2．1 配電自動化技術現狀
配電自動化的發展大致分為三個階段：
第一階段是基于自動化開關設備相互配合的配電自動化階段，主要設備為重合器和分段器等，不需要建設通信網絡和計算機系統。其主要功能是在故障時通過自動化開關設備相互配合實現故障隔離和健全區域恢復供電。這一階段的配電自動化系統局限在自動重合器和備用電源自動投入裝置。自動化程度較低，具體表現在：①僅在故障時起作用，正常運行時不能起監控作用，不能優化運行方式；②調整運行方式后，需要到現場修改定值；③恢復健全區域供電時，無法采取安全和最佳措施；④隔離故障時需要經過多次重合，對設備沖擊很大。這些系統目前仍大量應用。
第二階段的配電自動化系統是基于通信網絡、饋線終端單元和后臺計算機網絡的配電自動化系統，在配電網正常運行時也能起到監視配電網運行狀況和遙控改變運行方式的作用，故障時能及時察覺。并由調度員通過遙控隔離故障區域和恢復健全區域供電。
隨著計算機技術的發展，產生了第三階段的配電自動化系統。它在第二階段的配電自動化系統的基礎上增加了自動控制功能。形成了集配電網SCADA系統、配電地理信息系統、需方管理(DSM)、調度員仿真調度、故障呼叫服務系統和工作管理等一體化的綜合自動化系統，形成了集變電所自動化、饋線分段開關測控、電容器組調節控制、用戶負荷控制和遠方抄表等系統于一體的配電網管理系統(DMS)，功能多達140余種。現階段的配電自動化以此為目標建設和完善。
2．2 配電自動化面臨的問題
電力市場環境下的配電自動化系統必須在以下幾方面加以提高和改進。
高度可靠和快速反應的變電站、饋線自動化系統。在電力市場環境下，為了保障終端用戶的供電可靠性，自動化系統不僅要求能夠正確判斷故障、隔離及恢復故障，而且要求加大對自動化系統的投資，增加快速、可靠的開關及控制裝置，盡量減少對用戶的停電次數和停電時間。同時，因配電網故障必須中斷部分負荷供電時，應能快速自動識別重要用戶，優先保障其供電。
為了適應市場環境下的競爭需要，SCADA(系統監控和數據采集)系統的功能應該是強大的，特別是對重要用戶的監控更應該作到準確、可靠、靈敏。否則會給配電公司帶來較大的損失，這種損失包括對用戶的真接停電和造成社會影響的間接損失。 轉貼于
實現SCADA與GIS(配電地理信息系統)一體化設計，達到SCADA和GIS數據一體化、功能一體化、界面；體化，實現從GIS中自動提取SCADA需要的網絡結構和屬性數據及由SCADA系統向GIS提供配電實時運行數據。
采用可擴展綜合型的配電自動化終端(CDAU)。為滿足電力市場對電能質量的監測及實時電價信息的要求，實現綜合信息的采集及控制，盡可能減少現場終端的數量及降低系的復雜性，應考慮采用可擴展功能的綜合型配電自動化終端。該終端除了具有通常的功能外，還具有電能質量監測、實時電價信息、故障錄波及部分儀表功能。
3 配電自動化系統的發展展望
3．1 現代配電自動化系統
采用分層集結策略大城市配電自動化系統一般分四個層，第一層為現場設備層。主要由饋線終端單元(FTU)、配變終端單元(TYU)、遠動終端單元(RTU)和電量集抄器等構成，統稱為配電自動化終端設備。第二層為區域集結層。以110kV變電站或重要配電開閉所為中心，將配電網劃分成若干區域，在各區域中心設置配電子站，又稱“區域工作站”，用于集結所在區域內大量分散的配電終端設備，如饋線終端單元(Fru)、配變終端單元(TI’U)和電量采集器。第三層為配電自動化子控制中心層。建設在城市的區域供電分局，一般配備基于交換式以太網的中檔配電自動化后臺系統。往往還包括配電地理信息系統、需方管理和客戶呼叫服務系統等功能。用于管理供電分局范圍內的配電網。第四層為配電自動化總控制中心層。建設在城市的供電局，一般配備基于交換式以太網的高檔配電自動化后臺系統和大型數據庫，用于管理整個城市范圍內的配電網。中小型城市的配電自動化系統一般只有前三層設備，不需要第四層。
3．2 集成化、智能化和綜合化是發展趨勢
配電自動化系統作為一個龐大復雜的、綜合性很高的系統性工程，包含眾多的設備和子系統，各功能、子系統之間存在著不同程度的關聯，其本身及其所用技術又處于不斷發展之中，這就要求配電自動化系統采用全面解決的方案，走系統集成之路，使得各種應用之間可共享投資和運行費用，最大限度保護用戶原有的投資。
在饋線自動化方面，現有饋線終端設備不僅具有常規的遙測、遙信和遙控功能，且還集成了自動重合閘、饋線故障檢測和電能質量的一些參數的檢測功能，甚至集成了斷路器的監視功能，且有進一步與斷路器相結合，機電一體化，發展成為智能化開關的趨勢。顯著地降低了建設、運行和維護的綜合成本，為提高供電可靠性，創造了有利的條件。在電壓無功控制方面，國內已經提出基于人工神經元網絡的無功預測和優化決策相結合的變電站電壓無功控制策略，該策略以無功變化趨勢為指導，充分發揮了電容器的經濟技術效益，能在無功基本平衡和保證電壓合格的前提下，使變壓器分接頭的調節次數降至最小，消除了盲目調節，降低了變壓器故障幾率和減少了維護量。
3．3 配電自動化新技術
配電線路載波通信技術。對低壓配電網，由于終端設備數量非常多，采用光纖通信無論從成本或可行性看均不現實，為實現配電系統綜合自動化的實時電價信息及遠程讀表功能，研究具有較高可靠性和通信速率的配電線路載波通信技術，不僅可作為實現上述功能的通信手段，還可以為客戶提供其他的綜合通信月盼。
用戶電力技術。用戶電力技術是將電力電子技術、微處理機技術、控制技術等高新技術運用于中、低壓配、用電系統，以減少諧波畸變，消除電壓波動和閃變、各相電壓的不對稱和供電的短時中斷，從而提高供電可靠性和電能質量的新型綜合技術。用戶電力技術獨立工作時可滿足特殊負荷對供電量的嚴格要求，與配網自動化技術相結合時，將實現無瞬時停電、實時控制的柔性化配電、滿足用戶對電能質量更高層次的要求。
智能分布式FA。在該體系中，將要研究建立智能體(agent)與區域協調器的協調機制。為了考慮全網的運行方式以及拓撲結構的變化影響，需要研究在配單自動化主站建立協調服務器，通過定義智能體之間的通信與規范構成完整的智能分布式FA實現方式。
參考文獻
[1]董軍.淺談我國配電自動化的發展．發展，2008年2期.
[2]謝華．配電自動化的現狀和發展趨勢．水利科技，2007年1期．
關鍵詞：串聯電池組,電壓測量,線性電路,共模,在線監測
1前言
目前，發電廠、變電站的操作電源系統大多采用直流電源，直流電源系統是發電廠、變電站非常重要的一種二次設備，它的主要任務就是給繼電保護、斷路器分合閘及其它控制提供可靠的直流操作電源和控制電源，它要求配置蓄電池系統。實踐經驗表明，在所有表征蓄電池的參數之中,蓄電池的端電壓最能體現蓄電池的當前狀況,可以根據端電壓判斷蓄電池的充、放電進程,當前電壓是否超出允許的極限電壓,還可以判斷蓄電池組的均一性好壞等。因此，對蓄電池的端電壓的測量十分重要。
2 不同端電壓測量方法的分析和比較
蓄電池工作狀態的監測關鍵在于蓄電池端電壓和電流信號的采集。由于串聯蓄電池組中的電池數量較多，整組電壓很高，而且每個蓄電池之間都有電位聯系，因此直接測量比較困難。在研究蓄電池監測系統過程中,人們提出了許多測量串聯電池組單只電池端電壓的方法。概括起來，主要有以幾種:
2、1共模測量法
共模測量是相對同一參考點,用精密電阻等比例衰減各測量點電壓,然后依次相減得到各節電池電壓。該方法電路比較簡單,但是測量精度低。比如，24節標稱電壓為12 V的蓄電池，單節電池測試精度為0.5%的測試系統，單節電池測試絕對誤差為±60 mV，24節串聯積累的絕對誤差可達1.44 V，顯然，其相對誤差可達到12%，這在應急電源監控系統中經常會造成誤報警，所以不能滿足應急電源監控系統的要求。這種方法只適合串聯電池數量較少或者對測量精度要求不高的場合。
2、2差模測量法
差模測量是通過電氣或電子元件選通單節電池進行測量。當串聯電池數量較多而且對測量精度要求較高時,一般應采用差模測量方法。
2、2、1繼電器切換提取電壓 [1、2]
傳統的比較成熟的測試方法是用繼電器和大的電解電容做隔離處理，其基本的測試原理是：首先將繼電器閉合到蓄電池一側，對電解電容充電；測量時把繼電器閉合到測量電路一側，將電解電容和蓄電池隔離開來，由于電解電容保持有該蓄電池的電壓信號，因此，測試部分只需測量電解電容上的電壓，即可得到相應的單體蓄電池電壓。論文大全。此方法具有原理簡單、造價低的優點。但是由于繼電器存在著機械動作慢，使用壽命低等缺陷，根據這一原理實現的檢測裝置在速度、使用壽命、工作的可靠性方面都難以令人滿意。為解決上面問題可將機械繼電器改用光耦繼電器，這樣無需外加電解電容提高了可靠性，速度和使用壽命也隨之達到要求，但相對成本要大大提高。用光電隔離器件和大電解電容器構成采樣,保持電路來測量蓄電池組中單只電池電壓。此電路缺點是: 在A/D轉換過程中,電容上的電壓能發生變化,使精度趨低,而且電容充放電時間及晶體管和隔離芯等器件動作延遲決定采樣時間長等缺點。
2、2、2 V／F轉換無觸點采樣提取電壓 [2、3]
V／F轉換法的原理圖如圖1所示，其工作原理如下：信號采集采用V／F轉換的方法，單節蓄電池采用分別采樣，取單節蓄電池的端電壓經分壓(降低功耗)后作為V／F轉換的輸入，分壓電阻的分散性可通過V／F轉換電路調整。V／F轉換信號輸出通過光電隔離器件送到模擬開關，處理器通過控制模擬開關采集頻率信號。數據采集電路與數據處理電路采用光電隔離和變壓器隔離技術，實現兩者之間電氣上的隔離。但采用V/F轉換作為A/D轉換器的缺點是響應速度慢、在小信號范圍內線性度差、精度低。
圖1 V／F轉換法的原理圖
2、2、3浮動地技術測量電池端電壓 [4]
由于串聯在一起的電池組總電壓達幾十伏，甚至上百伏，遠遠高于模擬開關的正常工作電壓，因此需要使地電位隨測量不同電池電壓時自動浮動來保證測量正常進行，其原理圖如圖2所示。每次工作時，先由模擬開關選通，使其被測電池兩端的電位信號接入測試電路，此信號一方面進入差分放大器；另一方面進入窗口比較器，在窗口比較器中與固定電位V r 相比較，從窗口比較器輸出的開關量狀態可識別出當前測量地(GND)的電位是太高、太低或者正好(相對于V r )。如果正好，則可以啟動A／D進行測量。如果太高或太低，則通過控制器對地(GND)電位行浮動控制。由于地電位經常受現場干擾發生變化，而該方法不能對地電位進行實時精確控制，因而影響整個系統的測量精度。
圖2 浮動地技術原理圖
3 線性電路直接采樣法
本文介紹的線性電路直接采樣法是為每個蓄電池配置一塊采集板，貼近蓄電池安裝，就近完成信號的采集和轉換，將轉換后的數字信號傳輸給單片機系統進行處理和傳輸。該方法的原理框圖如圖3所示。
圖3 線性電路直接采樣法原理框圖
該方法采用線性運算放大器組成線性采樣電路，后經電壓跟隨器送入A/D轉換器, 轉換后的數字信號傳輸給單片機系統，無須外加采樣保持電路。根據串聯電池組總電壓的大小，選擇適當的放大倍數，無須電阻分壓網絡或改變地電位，就可以直接測量任意一只電池的電壓。
線性電路圖如圖4所示。該電路為典型的增益可調性能優良的差動運算線性電路,圖中A 1 和A 2 構成精密電壓跟隨器，A 3 是差動放大輸出電路，A 4 是增益調節輔助放大器。論文大全。根據運算放大器的特性,可分析計算出經過采樣電路后的輸出電壓為:
取 ，則有第n節蓄電池經采樣電路變換后的電壓為：
圖4 差動運算線性電路原理圖
電路增益的調節由電阻R決定，范圍很寬，而且線性很好，這就保證了差動運算的精度。只要兩個輸入運算放大器的基本特性相同，則失調電壓的影響就很小。滿足條件R n1 /R n2 =R n3 /R n4 時，電路就有良好的共模抑制特性。由于A 4 的輸出阻抗很低，調節R改變增益時，電路的共模抑制能力不受影響。為了確保該電路的優良特性，運算放大器A 4 的選擇十分重要。如果要求共模抑制能力很強，則除選擇精密繞線電阻R n1 、R n2 、R n3 和R n4 以外，A 4 應選擇高增益型的運算放大器。論文大全。
該電路的輸出電壓就是單節蓄電池的端電壓，由于是線性電路,因此可以快速跟蹤測量單節蓄電池電壓的變化。該電路的輸入阻抗很大, 而蓄電池的內阻很小（一般只有幾毫歐，甚至零點幾毫歐）,因而保證了很高的測量精度，為正確判斷蓄電池組的當前狀態提供了準確的技術參數。另外，該電路還有很好的可擴展性能。選擇適當的R n1 ～R n5 的值，可以測量標稱電壓是2V、6V和12V的電池，還可以測量電池組總電壓。
4 結語
本文提出的測量電池電壓的線性電路直接采樣法,電路簡單實用,適用范圍廣,測量精度高,很好的解決了串聯電池組電池電壓檢測難的問題,為蓄電池的在線監測和快速診斷提供準確的技術參數,具有廣闊的實際應用前景。
參考文獻
[1] 張利國，蔣京頤，一種串聯蓄電池組電壓巡檢儀的設計，現代電力電子技術，2006年第20期總第235期
[2] 呂勇軍，智能蓄電池在線監測儀的設計，國外電子元器件，2001年第9期，2001年9月
[3] 李樹靖，林凌，李 剛，串聯電池組電池電壓測量方法的研究，儀器儀表學報，2003年8月，第24卷第4期增刊
[4] 歐陽斌林，董守田，蓄電池組智能監測儀中的浮動地技術，電測與儀表，1998，35(12):35.
[5] 王永洪，線性集成運算放大器及其應用，北京：機械工業出版社，1988.
專業選擇需要考慮的因素有很多，興趣特長、社會需求、專業發展前景、性格等都是專業選擇需要考慮的因素。就業僅是參考因素之一，本文僅以就業率為指導介紹專業，而并非單純以就業率為依據選擇專業。希望考生和家長在選擇專業時能夠將眾多因素綜合起來考慮，以期選擇一個令自己滿意的專業。（注：本文除標明作者的專業介紹外，其余均為本刊編輯整理。）
紡織品檢驗與貿易
[培養目標]
本專業培養掌握紡織品檢驗與貿易知識，具有較強的紡織品檢驗能力和經營能力，能從事紡織品檢驗與經營的高級技術應用性專門人才。
[專業課程]
有機化學基礎、分析化學基礎、商品學概論、紡織纖維材料分析、服裝面料、經濟學基礎、管理學概論、經濟法、消費心理學、市場營銷學、商務禮儀、課程實訓、模擬實習、畢業實習等，以及各校的主要特色課程和實踐環節。
[就業方向]
本專業畢業生主要面向紡織服裝生產企業、進出口公司和紡織品檢測及技術監督機關，在生產、銷售和檢驗第一線從事生產技術管理、進出口貿易、紡織服裝檢測工作。
[院校介紹]
山東科技職業學院；該校紡織品檢驗與貿易專業采用“3M+2M”雙軌制創新教學模式；校內實驗實訓條件優越，學生實驗實訓有保障。學校注重對學生創新能力培養，積極組織學生參加全國高職高專面料檢測等多種大賽，學生獲獎率高。通過在校學習，學生可考取纖維驗配工、紡部實驗工、織部實驗工、面料設計師等多項與專業相關的職業資格證書。
陜西工業職業技術學院：該校紡織檢驗與貿易專業涵蓋紡織工藝和紡織品性能檢驗及貿易知識，工貿交叉，互相滲透。該校學生均須在掌握紡織類專業課程之余，學習經濟法律法規、電子商務、商務英語、紡織品設計、貿易業務實訓、單證制作實訓等相關課程，提高學生整體素質。
[開設該專業的國家示范性高職院校名單]
新疆石河子職業技術學院、黑龍江建筑職業技術學院、安徽職業技術學院、陜西工業職業技術學院、山東科技職業學院等。
電機與電器
[培養目標]
本專業培養掌握電機與電器技術的基本理論和專業技能，從事電機電器及相關系統設計、調試、維護及技術管理的高級技術應用性專門人才。
[專業課程]
電工電子技術、電機與電器制造工藝、機械設計、電氣控制技術、電機與電器測試技術、控制電機、微機原理及應用、計算機輔助電機與電器設計、計算機網絡等。
[就業方向]
畢業生可在電機、電器相關制造企業從事產品設計、生產、管理及技術服務的工作，也可在企業從事電機電器設備運行、檢測與維護工作。
[院校介紹]
湖南鐵道職業技術學院：電機與電器專業是該校的老牌和重點建設專業，國家示范建設項目電氣化鐵道技術專業群重點專業，在2009年湖南省專業評估同類專業中排名第一。該專業在該校辦學歷史悠久，教學條件優越，師資力量雄厚。在教學改革方面，現已建成5門國家精品課程、2門省精品課程和3門院級精品課程。教師主編或參編教材30本，其中國家級精品教材2本。
溫州職業技術學院：電機與電器專業隸屬于該校的電氣電子工程系，電氣電子工程系師資力量雄厚，教學設備先進，是溫州市高低壓電氣人才培養示范基地。該專業注重實訓，著重培養學生的實際操作能力，在該校的校內實訓中心設有電工電子技術、高頻電子與現代通信、計算機控制和自動檢測、DSP、單片微機及EDA技術等實驗實訓室。該校學生還可以通過自身的努力獲得英語等級、計算機等級、維修電工、無線電裝接工等專業證書。
[開設該專業的國家示范性高職院校名單]
湖南鐵道職業技術學院、溫州職業技術學院。
城市軌道交通工程技術
[培養目標]
本專業培養掌握城市軌道交通基礎工程方面的基本知識和技能，能從事城市軌道交通工程的設計、施工、監理及養護的高級技術應用性專門人才。
[專業課程]
城市軌道交通概論、工程力學、結構力學、建筑材料、工程機械、土力學與基礎工程、結構設計原理、線路工程、地下工程、橋梁工程、工程經濟及管理等。
[就業方向]
畢業生可在城市軌道交通基礎工程單位從事設計、施工、監理與養護部門的相關工作。
[院校介紹]
石家莊鐵路職業技術學院：該校城市軌道交通工程技術專業師資力量雄厚，居全國高職高專院校同類專業領先水平、專業實驗實訓條件完善，現建有土工實驗室、地下工程檢測實訓室等6個校內實訓基地，同時建有多個校外實訓基地。專業教學改革力度大，形成三位一體的“三元”專業文化體系。近幾年來，已建成2門國家級精品課程，2門省級精品課程，主編10余部教材，其中1部為國家“十一五”規劃教材，發表的科技論文中有50余篇被EI等三大檢索索引，承擔省級以上科技、教改項目6項，獲省級教學成果獎1項。
[開設該專業的國家示范性高職院校名單]
石家莊鐵路職業技術學院、安徽職業技術學院、安徽水利水電職業技術學院、四川建筑職業技術學院、貴州交通職業技術學院等。
微電子技術
[培養目標]
本專業主要培養具有扎實的半導體材料、器件、工藝、集成電路原理、設計等專業理論知識和電子技術基礎知識，主要從事半導體集成電路芯片制造、測試、封裝、版圖設計及質量管理、生產管理、設備維護等半導體制造行業急需的一線工程技術人員和高級技術工人。
[專業課程]
半導體物理基礎、半導體器件與測量、半導體材料、半導體制造技術、微電子封裝技術、半導體可靠性技術、集成電路原理、集成電路設計、電工基礎、模擬電子線路、數字電路、工程化學、電路CAD基礎、可編程邏輯器件、專業英語、電子測量、單片機原理、品質管理。
[就業方向]
畢業生可在微電子產品的生產企業和經營單位，從事半導體芯片制造、封裝與測試、檢驗、質量控制、設備維護、工藝改進以及中小規模半導體集成電路版圖設計等技術工作，也可從事生產管理和微電子產品的采購、銷售及服務工作。
[院校介紹]
重慶電子工程職業學院：學校該專業為國家級示范專業，屬“十二五”期間國家培育發展戰略性新興產業，現與富士康科技集團、美國賽靈思（Xilinx）公司、英業達（重慶）有限公司、廣達集團、重慶渝德科技有限公司、重慶航凌電路板有限公司等企業合作，實行校企專業共建、訂單式人才培養，現已開設了多個SMT富士康定向班。本專業擁有中央財政支持建設的LED教學工廠、SMT教學工廠、IC制造實訓室、FPGA綜合編程實訓室等國內一流的軟硬件實習實訓條件。
[開設該專業的國家示范性高職院校名單]
大連職業技術學院、無錫職業技術學院、常州信息職業技術學院、蘇州工業園區職業技術學院、武漢船舶職業技術學院、深圳職業技術學院、綿陽職業技術學院、重慶電子工程職業學院。
現代紡織技術
[培養目標]
本專業培養從事紡織產品的開發、車間工藝技術、設備管理、運轉操作管理、質量管理與監測和紡織品營銷的高級技術應用性專門人才。
[專業課程]
機械基礎、電子電工技術、紡織纖維、紡織工藝、機織工藝、紡織企業經營與管理、紋織CAD、紡織品經營與貿易、現代紡織機電技術等。
[就業方向]
畢業生可在紡織品生產企業、紡織品檢測機構和紡織品流通領域從事產品設計、生產技術管理、產品檢測與監控和紡織品營銷的工作。
[院校介紹]
山東科技職業學院：該校現代紡織技術專業隸屬于紡織學院。紡織學院是山東科技職業學院最早設立的院（系）之一，經過近30年的辦學歷程，積累了豐富的教學實踐經驗，積淀了深厚的文化底蘊。2004年通過山東省人才培養水平評估，現代紡織技術專業于2005年被評為省級示范專業，其骨干課程“紡織工藝與設備”被評為省級精品課程，2006年被評為省級特色專業。
[開設該專業的國家示范性高職院校名單]
新疆石河子職業技術學院、武漢職業技術學院、陜西工業職業技術學院、安徽職業技術學院、南通紡織職業技術學院、山東科技職業學院。
服裝工藝技術
[培養目標]
本專業培養具有良好的職業素質，必備的服裝基礎理論知識和工業化生產知識，熟練的服裝制板和工藝制作的專業操作技能，能夠從事服裝紙樣設計與制作、服裝工藝設計與制作、服裝生產管理、服裝貿易等崗位工作，具有多種技能的高素質技能型專門人才。
[專業課程]
英語、計算機應用基礎、服裝材料應用、成衣制板與工藝、立體裁剪、成衣設計、女裝/男裝技術項目、童裝技術項目課、服裝生產管理項目課、服裝理單跟單項目課等。
[就業方向]
畢業生可在服裝商貿經營企業、服裝設計公司、服裝生產企業、服裝CAD業務公司等企事業單位從事服裝設計、運營管理、服裝打板、產品制作、市場開發等工作。
[院校介紹]
安徽職業技術學院：服裝工藝技術專業是中央財政支持的重點專業，同時也是地方財政重點支持的專業院級高職高專示范專業。2006年本專業開始了“工學結合”教學改革，教學改革做到了學生、學校和企業三者滿意。改革明顯提高教學質量。
[開設該專業的國家示范性高職院校名單]
威海職業學院、安徽職業技術學院。
集裝箱運輸管理
[培養目標]
本專業培養掌握集裝箱運輸企業管理一線崗位所需的專業知識和實務技能，能適應集裝箱運輸企業管理需要的高級技術應用性專門人才。
[專業課程]
國際貿易、國際貨運、集裝箱運輸、集裝箱運行技術、集裝箱多式聯運、集裝箱裝卸機械與工藝、集裝箱運行計算機管理、現代物流、單證處理等。
[就業方向]
畢業生可在集裝箱裝卸、貨運、理貨、倉儲、貨代和多式聯運等企業管理部門從事相關工作。
[院校介紹]
天津交通職業學院：集裝箱運輸管理專業隸屬于該校航運工程系，航運工程系是學院為了適應天津建設北方國際航運中心和國際物流中心的需要設立的，是學院重點建設的系部之一。該校集裝箱運輸管理專業主要培養的高素質技能性專門人才具有良好的語言表達和公關協調能力、較強的外語和計算機應用能力、一定的集裝箱運輸業務管理能力、集裝箱運輸業務組織協調能力、集裝箱運輸物流信息分析處理能力、集裝箱運輸報關商檢及貨運能力、一定的集裝箱碼頭裝卸生產業務能力、集裝箱運輸投保與理賠能力。
[開設該專業的國家示范性高職院校名單]
蕪湖職業技術學院。
（文/全雪麗）
電廠熱能動力裝置
[培養目標]
本專業培養從事發電廠熱能動力設備安裝、運行、檢修、調試、管理工作的高級技術應用性專門人才。
[專業課程]
工程熱力學、傳熱學、工程流體力學、鍋爐、汽輪機、熱力發電廠、熱力設備安裝與檢修、泵與風機、熱工儀表及自動調節、企業管理等。
[就業方向]
畢業生可在火電廠、熱力公司、電建公司、企業自備電廠，從事熱能動力設備安裝、運行、檢修及技術管理工作。
[院校介紹]
四川電力職業技術學院：該校是全國一百所示范性高等職業院校之一，在2006年教育部高職高專人才培養工作水平評估中榮獲“優秀”等級，是教育部表彰的全國職業技術教育先進單位。電廠熱能動力裝置專業隸屬于四川電力職業技術學院的動力工程系，該系主要面向一般工業企業設置機電一體化專業，并擁有優秀的教師團隊，建有先進的實訓設備和仿真實訓室。學院青峰嶺教學電廠以及校外電廠作為學生頂崗實習基地。電廠熱能動力裝置專業主要培養從事火力發電廠鍋爐、汽機設備的運行與檢修，單元機組的集控運行，以及火電廠安裝的高素質應用型技能人才。
[開設該專業的國家示范性高職院校名單]
四川電力職業技術學院。
鐵道工程技術
[培養目標]
本專業培養能從事鐵路線路勘測設計和施工組織的高級技術應用性專門人才。
[專業課程]
工程制圖、工程測量、鐵路線路、鐵路橋涵、鐵路隧道、施工組織設計與預算、高速鐵路、新型軌道結構、施工企業管理等。
[就業方向]
畢業生可從事鐵路線路、橋梁、隧道和高速鐵路的勘測設計工作，也可從事工程項目的施工組織和技術引進、開發工作。
[院校介紹]
石家莊鐵路職業技術學院：該校鐵路工程專業隸屬于交通系，是學校骨干系部之一。該系十分注重實驗，實訓條件建設，現設有測繪技術實訓中心、數字化實驗室、材料實驗室、仿真中心、土木工程實訓中心、水利實驗室、工程地質試驗室，土工試驗室、路基路面檢測中心等，為培養學生的實踐能力和操作技能訓練提供了良好的場所。該系注重課程建設，其中“橋梁工程”和“隧道工程”被評為國家級精品課，“工程測量”被評為河北省精品課，并編寫了多本適合高職高專的21世紀教材；該系同時注重“雙證書”教育，歷屆畢業生中取得國家職業技能鑒定資格人數比例保持在90%以上；注重實踐教學，建立了多個校外實訓基地，為人才培養水平的提高奠定了堅實的基礎，聘請了多位來自施工一線的專家擔任特聘教授，為學生職業能力的提高提供智力支持。
[開設該專業的國家示范性高職院校名單]
安徽職業技術學院、武漢鐵路職業技術學院、楊凌職業技術學院、石家莊鐵路職業技術學院、四川建筑職業技術學院等。
食品藥品監督管理
[培養目標]
本專業培養掌握食品藥品監督管理專業必需的基礎理論知識和基本技能，從事食品藥品生產、經營過程中質量控制及監督管理的技術應用性專門人才。
[專業課程]
經濟法規、國際藥事法規、中國藥事法規、藥品質量管理技術、食品質量管理技術、藥學綜合知識、中藥綜合知識、食品質量檢測技術、藥品質量檢測技術、會計基礎、企業管理、公共關系等。
[就業方向]
畢業生可在食品藥品生產、經營企業和各級食品藥品監督管理機構，從事食品藥品生產、經營過程中質量控制及監督管理等工作。
[院校介紹]
上海醫療器械高等專科學校：與國內其他高校相比，該校食品監督管理專業設置較早，現有現代管理、法律、食品質量與安全、計算機信息化等各相關方面的專業教師。建有一個食品綜合監管實驗室，以滿足學生在校期間的實訓要求。根據專業設置特點，食品監督管理專業的課程體系主要由三個方面組成，即管理學方面、法律法規方面、食品質量管理方面。該校一直與國家食品藥品監督管理局保持良好的合作關系，2007年該系專業教師參加了由國家食品藥品監督管理局組織的全國范圍的食品藥品監督管理體系在職人員的培訓工作，參與了培訓教材大綱的制定與教材的編寫。
[開設該專業的國家示范性高職院校名單]
江蘇農林職業技術學院、淄博職業學院、上海醫療器械高等專科學校。
熱能動力設備與應用
[培養目標]
本專業培養熱能動力設備與應用方面的高等工程技術應用性人才。學生通過學習掌握本專業必需的基礎理論、專業技術和熱能動力設備的運行、維護和管理的知識，獲得火電廠有關設備運行和管理的實踐訓練，具備解決設備工程實際問題的基本能力。
[專業課程]
工程熱力學、流體力學、電廠汽輪機、電廠鍋爐、熱力電廠、熱力過程自動調節等。
[就業方向]
畢業生可在熱電廠從事熱能設備安裝、檢修、管理等工作。
[院校介紹]
承德石油高等專科學校：該校的熱能動力設備與應用專業2009年被評為河北省示范專業，并于2010年被批準為“國家示范性高等職業院校”重點建設專業。2009年中央、省財政投入大量財力，新建熱能動力設備與系統運行仿真實訓中心此外還擴建了熱能動力設備與系統分析檢測實訓中心、熱能動力設備與系統檢修實訓中心。教學實驗、實訓設備齊全、先進，臺套數滿足學生的需求。同時學校擁有國電灤河發電廠、承德環能熱電有限責任公司、中國石油吉林油田公司、中國石化錦州石化公司等多家校外實訓基地，滿足學生專業訓練、頂崗實習、畢業實踐等校外實踐需求。吸取德國、新加坡職業教育模式，專業課程采取了行動導向的“教學做”一體化教學模式，以學生為主體，學生通過實際動手操作掌握職業技能。
[開設該專業的國家示范性高職院校名單]
承德石油高等專科學校、新疆石河子職業技術學院、淄博職業學院、新疆輕工職業技術學院、酒泉職業技術學院等。
珠寶首飾工藝及鑒定
[培養目標]
本專業培養掌握專業設計理論，具有較熟練的首飾制作技術，有較高藝術素養，適應珠寶首飾行業工作需要的高級技術應用性專門人才。
[專業課程]
素描、色彩、圖案、平面構成、立體構成、色彩構成、金屬工藝基礎、電腦藝術設計基礎、首飾設計與鑄造、首飾設計與鑲嵌、首飾設計與鏨花、珠寶鑒定基礎等。
[就業方向]
畢業生可在珠寶首飾行業、珠寶商業以及相關的管理部門從事鑒定工作。
[院校介紹]
廣州番禺職業技術學院：該校的珠寶首飾工藝及鑒定專業是國家示范性高等職業院校重點建設專業，同時是廣東省高職高專示范性建設專業，廣州市高職高專示范性建設專業。該專業核心課程“首飾制作工藝”是學校重點建設課程，并被評為國家級精品課程。該專業建有由12個實訓室組成的首飾制作工藝校內實訓基地，被評為廣東省高職高專示范性實訓基地。校外實訓基地——廣州番禺云光首飾有限公司，被評為廣州市高職高專示范性校外實訓基地。
[開設該專業的國家示范性高職院校名單]
深圳職業技術學院、北京工業職業技術學院、海南職業技術學院、昆明冶金高等專科學校、上海工藝美術職業學院。
（文/劉慧婷）
計算機應用技術
[培養目標]
本專業培養德、智、體全面發展，具有計算機應用技術的基礎理論知識，具備計算機及相關設備的維護與維修、行業應用軟件、平面圖像處理、廣告設計制作、動畫制作、計算機網絡及網站建設與管理、數據庫管理與維護等應用能力和操作能力的高等技術應用性人才。
[專業課程]
計算機數學基礎、計算機應用基礎、C語言程序設計、計算機網絡基礎、計算機多媒體技術基礎、操作系統原理、圖形圖像處理、網絡安全技術與防范、VF數據庫應用、程序設計、JAVA程序設計、網頁制作、FLASH動畫制作等。
[就業方向]
畢業生可在交通系統各單位、交通信息化與電子政務建設與應用部門、各類計算機專業化公司、廣告設計制作公司等從事IT行業工作。
[院校介紹]
威海職業學院：該校計算機應用技術專業隸屬于信息工程系，其特色在于拓展聯合辦學，為學生未來發展廣開渠道。2006年5月，學校與中國軟件行業協會簽署協議，成為全國首批13處軟件人才培養工程實訓基地之一；2006年10月，與教育部信息管理中心簽定ITET合作辦學協議；2007年10月，與IBM教育學院舉行聯合辦學簽字儀式，聯合培養計算機和軟件人才；2007年12月，與富士康科技集團簽署聯合辦學協議，成立SMT、PCB、PCB Layout三個“富士康專班”；2009年7月，與英特爾公司簽訂“英特爾多核課程項目合作協議”，被正式列入高職高專“英特爾多核課程”大學計劃項目院校。
[開設該專業的國家示范性高職院校名單]
邢臺職業技術學院、山西省財政稅務專科學校、南京工業職業技術學院、無錫職業技術學院、蕪湖職業技術學院、威海職業學院、黃河水利職業技術學院、平頂山工業職業技術學院、重慶工業職業技術學院、北京電子科技職業學院、承德石油高等專科學校等。
商務英語
[培養目標]
本專業培養能夠系統掌握商務英語基本理論、知識和技能，具有初步科研能力，能夠勝任國際商務、國際交流等部門工作的高素質復合型、通用型人才。
[專業課程]
綜合英語、商務交際、英語口譯、商務口譯、英語筆譯、商務筆譯、英語寫作、高級英語、英語國家社會與文化、英美文學、語言學基礎、當代商業概論、管理學原理、企業戰略管理、會計學原理等。
[就業方向]
本專業畢業生面向外經貿各部委、貿易公司、涉外機構、外商投資企業、跨國公司、金融國貿等單位從事文秘、翻譯、業務人員或行政管理人員等工作，同時也適合在各級政府涉外部門、各類外向型企業或公司以及銀行、保險、海關、邊防、高等院校及科研部門工作。
[院校介紹]
湖南交通職業技術學院：該校商務英語專業分為應用英語和國際貿易實務兩個方向，前者側重培養具有良好職業道德，掌握一定經貿理論知識，熟悉國際商務操作規程，具有較扎實的英語聽、說、讀、寫、譯能力以及較好的英語溝通和現代化辦公設備應用能力的高素質技能型專門人才。后者側重教授國際貿易的基本理論知識和國際貿易實務操作技能，培養學生用英語熟練進行國際經濟交流活動，包括商務談判、市場行情調研、進出口業務的實際操作和服務貿易等各項工作的能力，培育能熟練使用現代辦公設備，在不同涉外經濟單位從事進出口業務工作的高素質技能型專門人才。
[開設該專業的國家示范性高職院校名單]
承德石油高等專科學校、石家莊鐵路職業技術學院、沈陽職業技術學院、長春職業技術學院、溫州職業技術學院、山東商業職業技術學院、武漢職業技術學院、湖南交通職業技術學院、柳州職業技術學院等。
機電一體化技術
[培養目標]
本專業培養適應鋼鐵冶金行業和機械制造行業生產、建設、服務和管理第一線需要的，能夠掌握從事冶金、機電設備操作、維修、維護和管理實際工作的基本能力和基本技能，具有必備的基礎理論知識、專門知識和良好的職業道德、敬業精神的高素質技能型人才。
[專業課程]
機械制圖、機械設計基礎、機械制造基礎、電子技術應用、液壓傳動、單片機應用技術、低壓電器與PLC控制、通用機械、冶煉設備、軋鋼設備、機電設備維修、機械工程材料、公差配合與測量、冶金過程檢測與控制、生產與運作管理等。
[就業方向]
畢業生面向機電一體化設備運用企業，從事機電一體化產品的運行、調試、維護與管理工作。同時也可以到機電一體化產品生產企業，從事設備的制造、裝配與調試工作。
[院校介紹]
河北工業職業技術學院：該校機電一體化技術專業為中央財政重點支持建設專業。該校學生主要面向河北省內外大型鋼鐵冶金企業及國內知名機械制造企業就業。隨著機械行業和冶金行業生產規模、結構調整力度的加大，企業為了適應生產發展需要進行了大規模的設備改造與引進，使生產設備技術密集，對操作人員的要求也大大提高。目前，企業現有的生產人員遠遠不能滿足新崗位的需要，這必然導致這些企業對機電一體化技術專業人才需求的增大。
黑龍江農業經濟職業學院：該專業主要面向長三角、珠三角發達城市的現代機電制造企業培養畢業生。學生可獲取CAD繪圖員、機電一體化認證助理工程師、維修電工、機修鉗工、數控工藝員、加工中心操作工等職業資格證書，從事機械制造工藝設計與實施、工裝設計與實施、機電一體化設備的管理和維護，數控機床的編程與操作和技術管理等工作。
[開設該專業的國家示范性高職院校名單]
武漢船舶職業技術學院、永州職業技術學院、重慶工程職業技術學院、西安航空職業技術學院、寧夏職業技術學院、河北工業職業技術學院、包頭職業技術學院、大慶職業學院、黑龍江農業經濟職業學院、南通紡織職業技術學院等。
建筑工程技術
[培養目標]
本專業培養面向施工一線，牢固掌握建筑工程崗位所需理論知識和專業技能，具備較強的實踐能力和創新能力的高技能應用性專門人才。
[專業課程]
建筑識圖與構造、建筑材料識別與應用、建筑結構、建筑施工技術與管理、土木工程力學等。
[就業方向]
畢業生主要從事建筑工程的施工與管理、預決算、施工監理以及一般房屋結構的設計等工作。
[院校介紹]
山西工程職業技術學院：經過多年發展，該校建筑工程技術專業已經形成“工作過程系統化課程體系”，此體系由基礎學習領域和專業學習領域組成，專業學習領域又包括普適性學習領域、特色性學習領域、綜合性實踐學習領域。其中，工業構筑物認識、工業爐窯砌筑為特色性學習領域的核心，識崗實訓、上崗實訓、頂崗實習為綜合性實踐領域的核心。
四川工程職業技術學院：該校建筑工程技術專業分為工民建方向和鋼結構方向兩個方向。前者側重建筑工程施工管理、建筑施工測量、建筑工程施工資料管理、建筑工程質量與安全管理、鋼結構施工管理、建筑工程預決算等。后者側重培養學生能夠勝任建筑鋼結構工程的施工組織與管理工作，擔任工長或施工員、質安員、測量員和材料試驗員等內外業技術員工作。
[開設該專業的國家示范性高職院校名單]
深圳職業技術學院、南寧職業技術學院、重慶工業職業技術學院、成都航空職業技術學院、四川工程職業技術學院、楊凌職業技術學院、蘭州石化職業技術學院、新疆農業職業技術學院、北京工業職業技術學院、石家莊鐵路職業技術學院、山西工程職業技術學院、內蒙古建筑職業技術學院、沈陽職業技術學院等。
電氣自動化技術
[培養目標]
本專業培養具備電工技術、電子技術、控制理論、自動檢測與儀表、信息處理、系統工程、計算機技術應用和網絡技術等較寬廠領域的工程技術基礎和一定的專業知識，具有一定控制系統設計和維護能力，適應現場工作的現場應用性人才。
[專業課程]
電子技術、電力電子、自動控制系統、機械工學、高級語言程序設計、電子CAD、PLC控制技術、單片機原理與應用、傳感器應用、微機控制技術等課程。
[就業方向]
畢業生可從事電氣設備及控制系統的應用開發、技術服務，企業電氣設備或供配電系統的運行、維護與管理等工作。
[院校介紹]
大連職業技術學院：該校電氣自動化技術專業是遼寧省示范性專業，其所屬團隊是遼寧省第一批優秀教學團隊。該專業面向裝備制造等行業，培養勝任自動化設備控制系統的安裝、調試、運行、維護、設計等工作的高技能人才。學院與多家企業達成就業協議，畢業生的主要就業單位有大連中遠船務有限公司、冰山集團、大連集發港口有限公司、美恒自動化有限公司等。
[開設該專業的國家示范性高職院校名單]
承德石油高等專科學校、石家莊鐵路職業技術學院、山西工程職業技術學院、內蒙古建筑職業技術學院、沈陽職業技術學院、大連職業技術學院、長春職業技術學院、四川建筑職業技術學院、西安航空職業技術學院、天津電子信息職業技術學院等。
模具設計與制造
[培養目標]
本專業培養具有模具設計能力、三維數控加工能力，熟練運用最先進的三維設計軟件進行模具設計，具有較強的數控編程與操作能力，具備較高的模具安裝、調試及維修水平的高級技術應用性專門人才。
[專業課程]
計算機C語言、機械制圖、計算機繪圖、工程力學、機械設計基礎、電工電子、冷沖壓工藝及沖模設計、塑料成型工藝及模具設計、模具材料及熱處理、模具制造技術、數控編程與操作、模具CAD/CAM技術等課程。
[就業方向]
畢業生可到現代制造企業工作。主要從事五金模具設計及模具開發、塑料模具設計及模具開發、模具數控加工、模具電加工、計算機輔助設計與制造、模具企業生產管理等工作。
[院校介紹]
遼寧省交通高等專科學校：該校擁有教學生產用數控銑床，車床、三坐標測量儀、數控特種加工機床（電火花、線切割）、生產用數控加工中心和沈陽金杯豐田汽車制造有限公司、沈陽黎明發動機工具制造有限公司、沈陽模具制造中心，沈陽斯沃集團、中模模具技術有限公司等校外教學基地。該專業學生在校學習期間實踐機會比較多，能夠很好地提高工作技能，畢業時可獲得模具制造工四級證書。
陜西工業職業技術學院：該校的模具設計與制造專業為陜西省級優秀教改專業、學院重點建設專業。除本專業所需的基本理論和專業實踐外，學院還重點加強學生對計算機輔助模具設計、模具數控加工、模具鉗工三大方向的能力培養，并可由學生根據興趣、就業意向等自選其中一項進行強化訓練。該專業學生可考取中級制圖員證書、AutoCAD證書、Pro/E證書、中級鉗工證書、中級數控銑工證書、中級電加工證書等。
[開設該專業的國家示范性高職院校名單]
遼寧省交通高等專科學校、長春汽車工業高等專科學校、南京工業職業技術學院、無錫職業技術學院、蘭州石化職業技術學院、北京工業職業學院、武漢船舶職業技術學院、陜西工業職業技術學院、廣東輕工職業技術學院、綿陽職業技術學院等。
應用電子技術
[培養目標]
本專業培養德、智、體、美全面發展的，具有較扎實電工電子技術理論知識和較強的電工電子技術操作技能，具備電子設備的使用、安裝、調試、運行和維修能力，PCB板的設計與制作能力，一般電子產品的初步設計能力，主要在家用電子、通信電子、航空電子等產業，從事電子產品質量檢測、電子產品工藝、PCB設計與制作、電子產品維修服務、電子產品助理設計等崗位第一線需要的高素質技能性專門人才。
[專業課程]
電工技術、電子線路分析與實踐、微處理器的應用與實踐、電子工藝與電子制作、電視原理與技術、新型總線技術、電子測量與儀表、檢測與傳感技術、PCB設計與生產、電子產品分析與制作、數字系統設計與可編程器件等。
[就業方向]
畢業生主要從事電子產品的生產及組織管理、電子產品設計開發、電子設備的安裝和維護、電子產品質量檢測、調試、運行、維護、新技術推廣與開發等工作。
[院校介紹]
山東商業職業技術學院：該院應用電子技術專業實施訂單培養、任務驅動、項目教學、頂崗實習等教學模式。學院實行“教、學、做”一體的培養模式，校內生產性實訓與校外頂崗實習有機銜接。學院實施“名校聯名企”戰略，引入工業工程、質量管理體系等企業課程，為海爾、TCL等大型企業訂單培養“生產經理”和“服務經理”，在海爾集團、TCL電子公司、海信集團、山東太古飛機工程有限公司等企業建有校外實習基地，能夠滿足一年校外頂崗實習需要，并實現實習與就業相對接。
[開設該專業的國家示范性高職院校名單]
承德石油高等專科學校、浙江機電職業技術學院、金華職業技術學院、安徽水利水電職業技術學院、安徽職業技術學院、漳州職業技術學院、永州職業技術學院、廣州民航職業技術學院等。
初等教育
[培養目標]
本專業培養德、智、體、美全面發展，適應初等教育改革與發展需要，具有較為扎實的專業基礎知識和基本技能、較高的適應能力、較強的實踐能力、較好的發展潛力，學有專長，能夠勝任小學教育教學、研究及管理的新型小學教育工作者。
[專業課程]
教育學、心理學、計算機基礎、初等數論、現代漢語、寫作、兒童文學、小學語文教材教法、小學數學教材教法、小學科學教學論、班級管理等。
[就業方向]
畢業生可勝任小學教師、教育行政管理人員、機關企事業單位文秘工作人員、民辦培訓機構工作人員等職務。
[院校介紹]
金華職業技術學院：初等教育專業是學院在傳承近百年的“普師專業”（中等師范學院中的普通師范專業）辦學基礎上，于1994年創辦的。該專業是學院的龍頭專業，目前采用“五年一貫”學制。即從五年一貫著眼，全面設計大專學歷小學師資培養，努力把原師范師資培養的綜合性教育與大專階段的分科教育融為一體、統籌五年的教育進程，把前三年作為教師職業技能訓練、藝術體育素質訓練、教育教學基本理論、基本技能學習訓練階段；后兩年則以主修學科的形式實施分科教育，同時進一步加強對學生教育理論和實踐能力培養、教育科研能力的培養，努力使學生成為“全面發展，學有專長”的適應當代素質教育需求的合格小學教師。
[開設該專業的國家示范性高職院校名單]
金華職業技術學院。
（文/江樹）
軟件技術
[培養目標]
本專業培養具有扎實的計算機軟件基本理論、基本知識和基本技能以及較強的外語交流能力，適應計算機程序代碼編寫、軟件測試、維護管理等一線需要，具有良好的職業素養的高等技術應用性專門人才。
[專業課程]
Java程序設計基礎、數據庫技術、數據結構與算法、計算機網絡、移動游戲程序設計、J2ME游戲程序設計、Direct X編程技術、網絡游戲編程、OpenGL編程技術、游戲引擎設計、軟件架構與游戲設計等。
[就業方向]
畢業生可在軟件外包企業、計算機軟件公司、大型網站、企事業單位從事軟件產品的開發、測試及維護管理等工作。
[院校介紹]
漳州職業技術學院：該校的軟件技術專業分為網站建設與開發和移動通信系統軟件開發兩個方向，前者著重培養面向各類IT行業、企事業單位從事網站建設、網站維護與管理、網頁制作、數據庫管理與應用，網絡應用與開發、企事業信息化管理等工作，具備較強網站應用開發和網絡應用開發能力的應用型IT技術人才。后者培養學生具備扎實的計算機軟件基礎知識和移動通信等相關知識，熟悉UNILA、BRE等幾大移動應用平臺，能夠進行手機視頻、短信與彩信、移動辦公等的開發，主要為移動通信的軟件開發人才。通過三年專業學習和技能訓練，學生可獲得勞動人事部門頒發的職業證書，通過參加相關軟件廠商的認證考試而獲得國際認證，具備直接上崗能力。
[開設該專業的國家示范性高職院校名單]
貴州交通職業技術學院、吉林工業職業技術學院、大慶職業學院、山東科技職業學院、河南職業技術學院、湖北職業技術學院、湖南工業職業技術學院、漳州職業技術學院、九江職業技術學院、商丘職業技術學院、武漢職業技術學院等。
應用英語
[培養目標]
本專業培養具有良好職業道德和敬業精神，具有堅實的外語基礎知識和熟練的聽、說、讀、寫、譯等綜合運用技能的語言應用性、復合型的專業人才。
[專業課程]
計算機、社交禮儀、應用文寫作、英語精讀、聽力、視聽說、口語、英語寫作、商務英語、翻譯理論與技巧、英語報刊選讀、英語國家概論、外文速記、英語語法等。
[就業方向]
畢業生能在外事接待、賓館、飯店、會展、旅游等部門從事禮儀接待、翻譯、解說、導游、商務服務與管理等工作。
[院校介紹]
石家莊外語翻譯職業學院：該校應用英語專業為英漢同聲傳譯方向，主要為涉外企業，國家外經貿等事業部門培養高級口譯人員，為各級政府機關培養接待外賓、涉外會議或出國訪問、考察培養專職隨行英語翻譯，畢業生還可在外國駐華企業、中國駐外領事事館從事英語翻譯或其他工作，在各類民間團體、學術團體、新聞考察團出國訪問時從事隨行英語翻譯。
[開設該專業的國家示范性高職院校名單]
黃河水利職業技術學院、平頂山工業職業技術學院、南寧職業技術學院、四川工程職業技術學院、蘭州石化職業技術學院、沈陽職業技術學院、常州信息職業技術學院等。
工商企業管理
[培養目標]
本專業培養能適應社會主義現代化建設需要，具有良好文化及專業素質和一定應用和創新能力的工商企業管理高等職業實用性、技能型人才。
[專業課程]
管理學基礎、生產運作管理、質量管理、人力資源開發與管理、商務談判與社交禮儀、客戶關系管理、財務管理、市場營銷策劃、企業形象策劃、市場調查預測、企業戰略管理、企管沙盤綜合實訓等。
[就業方向]
畢業生面向政府經濟管理部門、金融機構、企事業單位、外商投資企業、生產企業、商業企業、民營企業從事基層管理工作。
[院校介紹]
大連職業技術學院：該專業為國家示范校建設群專業之一，采用校企合作辦學模式，近年來與大商集團、聯華快客、民勇集團、海王星辰、麥德龍等30多家知名企業建立長期合作關系。該專業實施訂單教學模式，進行多層次實踐教學，提高學生的實踐能力。畢業生可以勝任大中型超市、購物中心、專賣店、加盟店、便利店等零售企業的賣區長、商品部業務主管、物流配送中心業務助理、門店開發專員等工作。
北京農業職業學院：該校工商企業管理專業側重培養工商企業及工商管理部門的基層經營管理人員，畢業時學生可具有企業經營管理工作的基本能力和技能，同時能夠運用所學的知識解決經營管理中的實際問題，并具備一定的經營決策能力。
[開設該專業的國家示范性高職院校名單]
蘭州石化職業技術學院、大連職業技術學院、長春職業技術學院、常州信息職業技術學院、浙江機電職業技術學院、溫州職業技術學院、武漢職業技術學院、武漢船舶職業技術學院、湖北職業技術學院、陜西工業職業技術學院等。
汽車檢測與維修技術
[培養目標]
本專業培養適應社會主義現代化建設需要，面向汽車行業維護、管理第一線，具有良好的汽車專業知識理論、現代汽車技術、維護技能的高級應用性人才。
[專業課程]
機械制圖、機械制造、汽車構造、汽車故障診斷與檢測、汽車新技術與維修、汽車電器、汽車使用與技術管理、汽車維修工程、汽車英語等。
[就業方向]
畢業生可從事汽車的檢測、維修、設備管理、交通安全管理、車輛保險與理賠和售后服務等工作。
[院校介紹]
滁州職業技術學院：該校汽車檢測與維修技術專業分為汽車檢測與維修技術、汽車技術服務與營銷、汽車整型技術三個技術專門方向，學生具有汽車的設計、改裝、維修和汽車服務、營銷、車身修復等多方面能力，可到汽車市場各類企業從事現代轎車的制造，機、電維修，大型運輸車輛維修、汽車性能檢測、汽車質量評價、汽車維修企業業務管理、汽車技術服務與貿易等工作。
[開設該專業的國家示范性高職院校名單]
北京工業職業技術學院、天津中德職業技術學院、河北工業職業技術學院、遼寧省交通高等專科學校、長春汽車工業高等專科學校、安徽水利水電職業技術學院、漳州職業技術學院、四川建筑職業技術學院等。
法律事務
[培養目標]
本專業培養系統掌握法學知識，熟悉我國法律和黨的相關政策，能在國家機關、企事業單位和社會團體，特別是能在立法機關，行政機關、檢查機關、審判機關、仲裁機構和法律服務機構從事法律工作的應用型專門人才。
[專業課程]
法學概論、法理學、中國法制史、民法學、刑法學、行政法、行政訴訟法、民事訴訟法、刑事訴訟法、經濟法學、國際經濟法、婚姻家庭法、國際公法、國際私法等。
[就業方向]
畢業生就業方向主要是在國家立法機關、行政機關、企事業單位從事法律事務工作，或者在仲裁機構、律師事務所、法律服務所等社會法律服務機構從事法律服務工作。另外還可在國家司法機關從事審判、檢察工作，或者在律師事務所和公證處從事律師、公證工作。
[院校介紹]
南京交通職業技術學院：法律事務專業隸屬于學院人文藝術系，是該系成立最早的專業之一。本專業順應社會主義市場經濟體制建設的需要，緊密結合“長三角”地區人才需求趨勢，面向企事業基層和社區法律服務需要培養學生。該專業畢業的學生，能夠掌握專業必備的理論基礎知識、專業知識和基本技能，具備較強的實際工作能力，還能熟練掌握民事法律實務、刑事法律實務、合同法律實務、訴訟與仲裁（調解）法律實務、法律文書及公文寫作、社區法律服務等專業技術能力。
[開設該專業的國家示范性高職院校名單]
深圳職業技術學院、北京工業職業技術學院、大連職業技術學院、金華職業技術學院、浙江警官職業學院、日照職業技術學院等。
酒店管理
[培養目標]
本專業培養具備酒店行業相應的文化水平與素質、良好的職業道德和創新精神，能熟練掌握現代酒店管理基礎理論知識和實踐應用技能，并具有較強實際工作能力的酒店行業一線管理和服務型人才。
[專業課程]
現代酒店管理、前廳客房服務與管理、餐飲服務與管理、菜點與酒水、酒店英語、酒店營銷、酒店財務管理、酒店人力資源管理、會議服務與管理、旅游服務與管理、康樂服務與管理等。
[就業方向]
畢業生主要就業領域是酒店各部門的服務工作及初、中級管理工作。
[院校介紹]
河北旅游職業學院：該校是河北省唯一一所以培養旅游人才為主的綜合性高職院校，酒店管理專業結合行業對人才需求情況，確定了具有酒店管理專業特色的“工學結合、訂單培養”的“2+1”人才培養模式。該專業學生前兩年在校內學習，除了課堂教學，還要在實訓室內按照酒店崗位職業能力要求進行培養和學習。第三學年，學校將學生送入訂單酒店進行定向培養，進行一年的帶薪頂崗實習和就業實習，學生邊工作邊學習，鍛煉綜合職業能力。學校與酒店簽訂訂單協議，開展“訂單式培養”，由企業為學生提供部分學費或獎學金，學生畢業后可以在訂單酒店就業，逐步實現零學費上學，零距離就業。
[開設該專業的國家示范性高職院校名單]
上海旅游高等專科學校、南通紡織職業技術學院、大連職業技術學院、黑龍江農業工程職業學院、江蘇農林職業技術學院、九江職業技術學院、淄博職業學院、石家莊鐵路職業技術學院、沈陽職業技術學院、長春職業技術學院、溫州職業技術學院等。
電子商務
[培養目標]
本專業培養德、智、體、美全面發展的，適應各類企、事業單位需要的商務網站開發、網絡技術管理、信息技術管理、網絡營銷、網站維護等崗位要求的，具備現代電子商務知識與技能的高級應用性專業人才。
[專業課程]
計算機通用能力、管理經濟學、大學英語、電子商務概論、市場營銷、商務管理、網頁制作與動畫設計、JAVA、Firework、SQLserver、局域網組建與維護、網站建設、網絡營銷、VB程序設計、CI廣告設計等。
[就業方向]
畢業生適合的崗位有：企事業電子商務的策劃、運營、維護與應用的相關崗位；企事業內部信息系統的維護與應用崗位；各類經濟管理部門內的電子商務應用崗位；IT行業內電子商務的應用與開發崗位；企事業單位內的電子商務應用崗位；企事業單位網站的維護與管理；能獨立設計數據庫并能順利完成相關操作；能夠根據企業的需要設計制作符合主題的中小型網站。
[院校介紹]
山東外貿職業學院：該校電子商務專業是全國高職院校中第一批批準招生的專業。由于電子技術、計算機網絡技術和通信技術的高速發展，全球電子商務、電子政務的快速增長，生產企業、流通業、金融業及消費者都將走入一個網絡經濟的時代，隨之而來的就是對電子商務專門人才的巨大需求。該專業正是根據當前的人才市場需求，圍繞職業崗位能力的形成，明確了辦學方向，科學地設置教學課程，逐步形成了自己的特色。借助相關軟件和互聯網，通過仿真模擬實驗（電子商務軟件和國際貿易模擬操作軟件）以及真實環境下的實練（譬如，B2B：阿里巴巴、慧聰等；B2C：亞馬遜、當當、卓越等；C2C：淘寶、易趣、拍拍等；搜索：百度、雅虎等以及網上銀行、證券、電子政務門戶網站），使學生在完成實驗的過程中，逐步達到人才培養目標的要求。
[開設該專業的國家示范性高職院校名單]
天津電子信息職業技術學院、遼寧農業職業技術學院、吉林工業職業技術學院、大慶職業學院、河南職業技術學院、湖北職業技術學院、湖南工業職業技術學院、廠東輕工職業技術學院、重慶電子工程職業學院等。
數控技術
[培養目標]
本專業培養能夠牢固掌握必需的文化科學基礎知識和機械加工工藝及其裝備方面的專業知識，有較強的實際操作技能，能適應社會主義市場經濟要求的高級機械加工人才。
[專業課程]
高等數學、英語、制圖、工程力學、電工學與工業電子學、公差、VB語言、機械設計基礎、機床數控技術、液壓與傳動、機械制造技術基礎、工程材料及熱處理、機床電氣控制與PLC、機械制造工藝學、AutoCAD2000等。
[就業方向]
畢業生主要面向企業，一般從事機械制造工藝制訂，數控類機械設備操作、機械制造工藝規程的編制與實施、機械設備改造與維修、加工質量的分析與控制、新產品開發與研制、對一線工人的培訓、車間生產與技術管理工作。
[院校介紹]
杭州職業技術學院：該校數控技術專業為國家骨干建設專業、浙江省示范專業、浙江省特色專業。該專業以友嘉實業集團及客戶群為支撐，定位“數控裝調維修與數控加工”崗位能力，為先進制造業企業培養從事數控加工、數控機床裝調維修及維護保養的高端技能型人才。該專業辦學條件優良，擁有數控車、銑、加工中心機床及數控維修臺150多臺；60個終端機的數控仿真機房三個、先進的CAD/CAM計算機機房兩個；及單片機機房、PLC控制機房、電工電控實訓室；具有較完善的機械綜合實訓室、先進制造實訓中心、數控精密加工基地、數控裝調維修基地等。
