光电技术发展现状十篇

发布时间:2024-04-25 19:30:07

光电技术发展现状篇1

【关键词】太阳能;光伏发电技术;现状;发展

在各种资源处于紧张使用状态的情况下时,新能源的研发和利用已经成为世界各国关注的焦点,特别是太阳能、生物能等的不断应用,在很大程度上减少了环境污染,并可以循环、再生利用。因此,对太阳能光伏发电技术的整体情况有比较深入的了解,可以更好的提高资源、能源的利用效率,并有效控制环境污染,最终促进人、自然和经济可持续发展。

一、太阳能光伏发电技术的概述

目前,使用比较广泛的太阳能发电技术主要是热发电技术和光伏发电技术两种,其中,太阳能光伏发电技术主要是将太阳光能直接转换成电能的形式,转换过程中不需要任何的燃料,也不会给环境造成任何污染,是一种比较先进的高新技术,其具体较高安全性、可靠性、便捷性等特点,并且使用过程中不会产生任何噪音,不受地域的任何限制随处的获取能量。因此,太阳能光伏发电技术的应用过程中,没有任何需要转动的机械部件,故障发生率非常低,维修和养护非常方便,并且,不需要安排人员值班看守,在修建站点时所需的时间很短,规模没有一定的限制,也不需要架设输电线路,使得其可以在建筑物的任何位置安装和使用。

通常情况下,光伏发电技术采用的是半导体材料,在充分利用光伏效应的情况下,将太阳能转换成生活、工作等多方面所需的电能。在实际应用中,半导材料会在一定范围组成空间电荷区,其主要是载流子不断扩散形成的,最终构建成为一个电场。在电场中,两边的载流子具有一定扩撒性,会向着对方区域扩散,而有少部分载流子会在牵引作用下迅速的流动到对方区域。

二、太阳能光伏发电技术的主要内容

在实际应用过程中,太阳能光伏发电系统是由控制器、光伏电池板、电能储存、变换结构共同组成的,而太阳能光伏发电技术的推广和应用,使太阳能光伏发电系统的运用变得更加高效,对于提高太阳能的有效利用率具有重要影响。目前,太阳能光伏发电技术的主要内容包括如下几个部分:

(一)光伏阵列的最大功率跟踪技术

为了充分发挥太阳能的作用,以确保其能在光电转换中为太阳能电池提供充足的能量,可以通过控制光伏电池阵列的方式,对其工作点进行调节,从而获得最大输出功率。因此,最大功率的跟踪过程是一个变换的动态过程,在相关研究中其被称作是mppt技术。根据太阳能光伏发电技术的发展来看,使用较多的光伏阵列最大功率跟踪技术主要有扰动观察法、定电压跟踪法、模糊控制算法、增量电导法、功率回授法等。

(二)太阳能电池技术

在太阳能光伏发电系统中,光伏电池是非常基础的组成部分,可以有效降低其生成成本,还能使光电转换率不断提高,是未来太阳能光伏发电技术不断发展的重要研究内容。早期时候,光伏电池是以硅片为材料的,其成本非常高,在薄膜技术出现和推广后,光伏电池得到了进一步提高,在降低半导体材料消耗量的情况下,实现了光伏电池的批量生产,从而大大减少光伏电池的生产成本。

(三)孤岛效应检测技术

采用孤岛效应检测技术,可以及时避免意外安全事故发生,目前,比较常用的孤岛效应检测技术有主动和被动两种,其中,被动式的检测方法是在电网断电情况下,对逆变器频率、输出端电压、谐波和相位等变化情况进行孤岛检测,因此,这种方法在负载功率变化较小、与逆变器输出不对等的场合中。而主动式检测方法主要对逆变器进行有效控制,以给频率、输出功率、相位等造成一定干扰,在实践过程中得到了广泛应用,其主要检测方法包括主动频率偏移法、输出功率扰动法、阻抗测量法等。

(四)聚光光伏技术

在实际应用过程中,通过采用聚光光伏技术,可以将太阳光汇聚到面积比较小的高性能聚光电池上,使太阳光辐照能量密度变得更大,同时,也可以采用价格相对更便宜的聚光器来代替价格稍微偏高的太阳电池,对于减少光伏发电系统的运行成本具有重要影响。

三、太阳能光伏发电技术的现状

在“十五”政策实施以后,国家对先进设备、先进技术的引进和应用给以了高度重视,并加大了自己投入和建设力度,使得太阳能光伏发电技术和产业水平得到快速提升,大大缩短我国太阳能光伏发电技术水平与国际水平的差距。例如:江苏某太阳能电力公司在获得国家大力支持后,2005年的生产能力上升到了一百五十兆瓦,并成为了世界五强之一,直到现在其光伏发电技术水平已经在国际领域中处于先进水平。与此同时,太阳能光伏发电技术的实践应用已经得到有效推广,特别是屋顶并网发电技术、高压并网发电技术等的合理运用,使屋顶系统得到不断完善,在很大程度上推动了我国太阳能光伏发电技术的现代化、国际化发展。

四、太阳能光伏发电技术的未来发展

在二十世纪末时期,部分国家已经将太阳能屋顶计划作为近期未来发展的重点,尤其是太阳能利用效率不断提高的前提下,太阳能电池的产量已经以每年上升率为30%的速度急剧提高,并且出现了供不应求的情况。根据国际相关组织的预测,到2020年,太阳能电池的生产量可能会超过40Gw,整个太阳能光伏发电系统的总装机容量有可能超过195Gw,使得太阳能光伏发电量可能会超过274twh,最终成为全球发电量的主要来源。

总的来说,太阳能光伏发电技术在我国未来发展中,是电力供应的主要承担者,根据相关研究人员的预测数据可知,到2020年我国的太阳能光伏发电系统装机总量应该会超过30Gw,而到2050年其总量可能会超过100Gw。与此同时,在高科技技术不断推广和应用的过程中,我国光伏电池技术水平会得到快速提升,使得其运行成本不断减少,在与常规化能源发电技术相对比的情况下,其具有一定优势。由此可见,在太阳能光伏发电技术不断发展的情况下,其未来发展主要在城市并网光伏发电、边远地区离网供电、荒漠与海岛地区供电和LeD与景观灯供电等几方面。同时,必须注重先进人才、设备和技术的合理应用,才能真正推动太阳能光伏发电技术的现代化发展。

结束语:

综上所述,对太阳能光伏发电技术的各种情况有比较全面的了解,并对其未来发展进行合理预测,是不断提高太阳能光伏发电技术水平的重要保障,对于促进太阳能光伏发电技术在更多领域中不断应用具有重要影响。

参考文献:

[1]郭琳琳,鞠振河,刘婕.建筑光伏优化设计的探索和实践[J].电气技术,2015,04:72-76.

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[3]殷蔚明,康蕾,王会敏,蒋青林.高速公路服务区分布式太阳能并网电站的设计[J].中国交通信息化,2015,04:115-119.

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[6]秦太虎.单相光伏发电并网逆变器研究[J].电子技术与软件工程,2015,08:130.

光电技术发展现状篇2

   光电显示技术的现状和发展趋势的分析

   姓名:娄展卿学号:院系:新闻传播院

   摘要:光电显示技术的简介。分析中国光电显示市场现状以及发展趋势。介绍光电显示技术的类型及其主流产品。介绍一些有较好发展前景的未成熟技术。

   关键字:光电显示;显像管技术;液晶显示技术;等离子显示技术;发展现状;前景。

   一光电显示技术简介:光电显示技术是多学科的交叉综合技术,主要有:

   1、阴极射线管(cathoderaytube-crt)。是传统的光电信息显示器件,它显示质量优良,制作和驱动比较简单,有很好的性能价格比,但同时它也有一些严重的缺点,如有电压高、软x-射线、体积大、笨重、可靠性不高等。

   2、液晶显示(liquidcrystal-lc)。液晶是一种介于固体于液态之间的有机化合物,兼有液体的流动性与固体的光学性质,即现在的液晶显示器lcd。

   3、等离子体显示(plasmadisplaypanel-pdp)。等离子体显示是利用气体放电发光进行显示的平面显示板,可以看成是有大量小型日光灯排列构成的。等离子体显示技术成为近年来人们看好的未来大屏幕平板显示的主流。

光电技术发展现状篇3

关键词:光纤通信;传输;发展

中图分类号:F407.61文献标识码:a

引言

电力光纤通信是运用光作为信息载体,通过光纤当做传输通信的主要途径。在电力光纤通信系统当中,光波的频率通常要比电波的频率高出很多,然而作为传输介质的光纤通常要比同轴电缆或导波管所消耗的能量要高很多,为此,电力光纤通信容量通常要比微波通信高出几十倍。

通常管线是使用玻璃材料构成的,属于电气绝缘体,为此不需要为接地回路问题而担忧。光波在光纤中传输,不用为光信号遗漏而出现传输信息被他人偷取的情况出现。

自从电力光纤通信出现之后,整个通信空间中产生了本质性的改变。电力光纤通信具备速度快、容量大的特点使得光通信变成现实。由于电力光纤通信具备了低能耗、大容量、小体积、自重轻、抗电磁干扰强等特殊优势,为此受到业内人士的非常喜爱,在此过程中获得非常快速的发展。

一电力光纤通信技术的现状

光纤通信技术的不断进步是电力光纤通信获得发展的前提性因素。最近几年,光纤通信技术获得了很大程度的进步,全新科学技术的涌现促使通信性能得到很大的提升,同时促使电力光纤通信的使用空间得到了巨大的扩展。

目前我国电力我国电力通信的主要问题

1.1电力光纤通信网络管理体制有待加强

目前在我国的电力光纤通信网络当中,有关方面的标准及制度纵使能够满足国家及国际上的相关标准,但是在电力系统的独特情况及有关准求出发,在光纤通信网络发展的有关规范上很多方面是有待加强提升的。面对先进的科学技术的迅猛发展与进步,电力光纤通信网络管理只有促使其更加完善才能够推动我国通信网络的获得更大的进步。

1.2区域发展不平衡

在我国因受到各个地区社会经济状况发展不平衡、相关政策问题及科学技术掌握运用程度上的巨大差别等因素的影响,使得国家各个地区的电力光纤通信发展处于一个层次不齐的状态。有的地区逐渐完全实现了光纤数字化网络,而一些地区却因受到当地地理因素及经济状况的约束,使得电力光纤通信上远远落后于其他地区,这就造成我国在电力光纤通信发展上出现一种非常不均衡的状态。

二光纤通信业务种类

2.1波分复用技术

波分复用(wDm,wavelengthDivisionmultiplexing)技术能够有效的运用单模光纤来降低产生的大量的宽带资源,依据每道信号光波的特点把光纤低消耗窗口划分为几个信道。因波长不相同的光载波信号能够当做是独立的个体,为此可以在1根光纤中实现多路光信号的复用传输。

2.2宽带放大器技术

宽带放大器技术在一定程度上提升了传输容量、提升光放大器带宽的常见方式包括:掺饵氟化物光纤放大器、碲化物光纤放大器、控制掺饵光纤放大器与普通的eDFa组合、拉曼光纤放大器。

2.3色散补偿技术

针对高度信道来讲,在1550nm波段约18ps的色散把造成冲展宽产生误码,制约在高速信号长距离传输。针对选用的常规性的光纤10Gbit/s系统来讲,色散约束只是50km。为此,对于长距离传输一定是选用色散补偿技术。

2.4孤子wDm传输技术

对于大容量的传输系统,色散是制约传输距离及容量的关键性要素。在高速光纤通信系统当中,选用孤子传输技术的最佳优势就是能够运用光纤的非线性来促使光纤色散的均衡,为此,能够有效的提升无中继传输距离。

2.5光纤接入技术

光纤接入网是信息高速公路的最后里程。它很好的实现了信息的高速化传输,满足人们的各方面需求,光纤接入技术要具备以宽带为主干的传输网络,同时要求,使用者要接入部分,这是非常关键的一点。光纤接入网是高速信息深入人类生活中的一项重要性技术。

到目前为止,我国已经有三十多个城市创建了试验网和试商用网,包括居民用户、企业用户、网吧等多种运用形式,同时也包含了运营商主导、驻地网运营商主导、企业主导、房地产开发商主导和政府主导等多种形式,有着非常大的发展空间。有着很大的发展空间。目前不少的城市已经制定了FttH的技术标准和建设标准,一些城市还制定了与之对应的优惠政策,这些因素都为FttH技术在我国未来的不断进步提供了非常好的先决条件。

在FttH运用过程当中,主要选用了两种技术:点到点的p2p技术和点到多点的xpon技术,这两种技术可以分别叫做:光纤有源接入技术和光纤无源接人技术。

三通信监控系统今后发展的方向

3.1推进电力光纤传输网设置,全面开展网络建设

目前在我国的一些地区的电力通信系统当中,电力光纤通讯依然潜存很多方面的问题,其中包括:纤芯容量不足、设备容量小等实际状况。为此,需要投入足够的力度到电力光纤传输网设置上。针对存在问题的地区主干光纤传输网增加改造及创建强度,吸引外资,进行全面性的网络建设工作。

与此同时,在电力光纤通信及有关流程上要加大网络的综合系统建设工作。比如,在通信网的非话业务方面和网内ip技术上加强托张及推广力度,争取能够增加电力光纤通信的网络覆盖面积,在各交换机制的组网工作中要做好有关方面的工作,将信息交换网络逐渐向着高效率、高安全、高稳定性能的方向发展。

3.2加大科研强度及技术性探究

目前我国电力光纤传输技术仍然需要不断的提升,需要在维护现有传统传输方式的前提下,加大力度对电力光纤传输技术进行不断的探究,加强业务管理力度,在对电力光纤通信网络进行不断探究的同时,鼓励有关科技创新,把宽带ip等全新的科学技术巧妙的运用在现代化电力光纤通信工作当中去。

3.3各地严抓电力通信电路的建设质量

目前我国电力光纤通信已经获得了迅猛的进步与发展,要想促使通信电路问题缩减误码产生率、公务监控不足、监控系统障碍等问题的出现,避免电力光纤通信网络中不达标工程的出现,各个地区都需要预防“地方保护”、“门户观念”这些错误观念对工程有关决策产生的不良危害。同时在网络系统创建工作当中,要加强在科研上的投入力度,工程负责人员需要确保做好有关监测方面的工作,及时的检查工程指标情况,以保证创建高质量工程。

3.4积极创建宽带多业务数字网络平台

在电力光纤通信技术发展的今天,想要积极的创建宽带多业务的数字网络平台,就需要在影响、多媒体、数字及新闻等多方面中未日后光纤通信的发展打下坚实的根基,供应一体化的优先等级,确保业务总体质量。

3.5致力于国内和国际市场的开发

在确保业务最终质量服务的前提下,进行核心优化,同时开展接入层、用户层的工作。在电力光纤通信网络已经发展为强性能的通信网络的过程当中,一定要严格的遵循目前市场体制及运行规律的前提下,科学有效运用现有的光纤通信网络资源,拓展全新的电力光纤通信模式,增加企业的竞争能力及社会影响性。

结束语:

电力光纤通信的不断发展一定需要依赖于电网结构、先进的科学技术及光纤技术,以及完善的法律制度作为支撑。目前,我国的电力光纤通信技术依然处于稳定发展的状态下,具有非常广阔的发展空间以及巨大的生命力。有关政府部门需加强在这一方面的资金投入力度,与此同时,电力光纤通信行业中有关工作人员需要努力的提升自己的专业技术水平,对有关技术进行有关学习和掌握,把一些高技术含量的成果运用到现实的工作当中去,以便于为我国电力光纤通信服务贡献出自己最大的力量。

参考文献:

[1]刘增基等编著,光纤通信[m].西安:西安电子科技大学出版社.2006.

[2]王磊、裴丽,光纤通信的发展现状和未来[J],中国科技信息.2006.

光电技术发展现状篇4

关键词:光纤;通讯技术;特征;分类;发展现状;传输;线缆;分析

光纤通讯技术是一种利用光导纤维进行信号传输以实现信息通讯的一种技术和手段,它是社会经济与时展背景下,信息通讯技术领域中的一次重大变革和转折。光纤通讯技术在实际信息通讯应用中,具有通讯占用空间小以及传送量大、信息传送质量高、抗电磁干扰等多方面突出的特征和优势,具有相对广泛和普遍的应用。本文在对于光纤通讯技术特征与分类分析基础上,结合光纤通讯技术的发展现状,对于发展特征与前景进行分析展望。

1光纤通讯技术及其特征、分类介绍

1.1光纤通讯技术与特征优势分析

光纤通讯技术是一种利用光导纤维进行信号传输通讯的技术手段,在实际应用中,光纤通讯技术进行信号传输所占用的空间比较小,并且能够传输的信息容量比较大,具有信息传递质量高、抗电磁干扰等应用特征和优势,因此应用范围与实际应用情况都比较突出。值得注意的是,在进行信息传递与通讯传输中,光纤通讯技术是通过光通讯系统中的信号通讯与传输实现的,而光通信系统在进行信号通信与传输中,不是通过单根的光导纤维进行信号传递实现的,而是在多根光导纤维的共同作用下,通过所组成的光缆实现信号的传递与通信的。通常情况下,在一根直径约为1厘米的光通信系统光缆中,就有将近一百根的光导纤维,进行信息通信与传输中,光缆和电缆一样也可以通过空中架设或者地下埋入、海底铺设等方式,进行信号传递与通信传输应用。总之,光纤通讯技术与光通信系统的应用实现,在一定程度上促进了激光通信在实际中的应用与发展。目前,光网络通信系统中,主要架构内容有光网技术合作计划以及多波长光网络、泛欧光子传送重叠网、泛欧光网络、光通信网管理、波长捷变光传送、光城域通信网与接入网等研究项目,在光纤通讯技术的应用与发展中有着重要的作用和意义。

1.2光纤通讯技术的分类介绍

结合实际通信传输中对于光纤通讯技术的应用情况来看,光纤通讯技术主要包括光纤光缆技术以及光有源器件、光无源器件、光复用技术四种技术类别。其中,光纤光缆技术及其应用发展包括通信系统应用光纤和特种光纤两种,早期的通信系统使用光纤主要有3个传输窗口,随着通讯技术的发展,逐渐出现了第四窗口以及第五窗口、S波窗口,其中最为重要的是第五窗口,也就是全波窗口。光有源器件中,超晶格结构材料以及量子阱器件的发展已经成熟,并能够大量生产,比如多量子阱激光器等。光无源器件与光有源器件一样是光纤通讯技术中不可缺少的器件设备。

2光纤通讯技术的发展与前景展望

2.1光纤通讯技术的发展与特点分析

在光通讯技术领域中,光通信的发展出现要比无线电通信技术的发展出现早,其中,最早以美国贝尔光电话的研究提出为标志,并且在第二次世界大战期间,光电话也逐渐发展成为红外电话线,通讯传输中保密性更强。此后,激光的出现促进了光通讯技术面貌发生了根本性的改变,并且在通讯传输应用中激光能够像无线电波一样进行调制与解调应用。但是,应用激光进行通讯传输的最大障碍就是容易受到气候因素的影响,并且通信传输过程中大气层内信号会出现衰减,而光导纤维通信传输技术的研究与出现与发展应用,对于激光传输中大气因素影响有了很好的避免和控制,并且促进了激光通信技术进入稳步发展阶段。

结合光纤通讯技术的发展现状来看,其发展过程具有实现超长距离传输和新型光纤不断出现并应用两个突出特点。首先,在网络通信传输中,无中继传输是骨干传输网络的发展目标,而目前的发展与应用实际中,利用色散齐理技术实现的无中继传输,能够实现2000km到5000km距离的通讯传输,而改进光纤指标,延长光传输距离是目前光纤通讯技术发展与研究的重点之一。其次,为了适应光通信传输市场的需求,进行新型光纤的研究设计与应用也是光纤通讯技术发展中的一个突出特点。

2.2光纤通讯技术发展前景展望

结合光纤通讯技术的发展现状与特点,光纤通讯技术的发展前景主要倾向于四个方面。首先是新一代光纤的发展研究,其中所说的新一代光纤包括全波光纤与非零色散光纤。其次,光纤通讯传输中超高速系统的研究设计。传统的光纤通讯与发展中,始终是按照电的时分复用方式进行发展变化的,而随着光纤通讯传输技术的发展与市场需求变化,为了满足下一阶段的光纤通讯传输技术需求,光纤通讯技术的研究发展中会逐渐倾向于按照光的时分复用方式进行通讯研究与发展。再次,光纤通讯技术的研究发展还会朝着超大容量的wDm系统以及全光网络的研究发展与应用上靠近。这也光纤通讯技术发展下,社会需求的推动与满足体现。

总之,光纤通讯技术作为一种新的通讯技术与手段,在实际应用中具有较为突出的特征优势,进行光纤通讯技术及其发展的分析,有利于促进光纤通讯技术的研究发展,促进光纤通讯技术在实际中的推广应用,具有积极作用和价值。

[参考文献]

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[2]黄连生,傅鹏,王林森,王祥学.光纤通讯技术在晶闸管触发系统中的应用[J].电力电子技术.2011(11).

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光电技术发展现状篇5

关键词:otn智能光网络关键技术

中图分类号:tn929.1文献标识码:a文章编号:1007-9416(2016)12-0042-01

1光通路路由状态监测技术

光通路路由状态监测主要针对进入节点中的光通路中的路由状态进行监测,其主要任务为:对光通路连接情况进行判断、光通路路由配置情况研究、诊断并处理光通路路由连接或者配置中出现的问题。并且在otn技术运行中,光通路路由状态监测发挥着重要的作用,因此在研究过程中必须对光通路路由状态监测技术进行有效的分析,就其具体发展而言,该项技术主要包含如下三种监测手段:①间接监测手段,主要通过对节点中各开关部件的状态进行监测,以此掌握路由状态,该手段操作简便且可行性较高;②标记、监测和去标记手段,其操作过程为:第一,在入口处标记出节点的光通道;第二,靠近节点内侧设置监测点,工作人t提取对应的标记便可以进行监测;第三,在必要时可在节点出口处去除标记,并不会影响节点的光信号传输;③全网范围标记、监测手段,该手段主要通过给光通道赋予标记,且该标记必须具有唯一性,以利用这个标记确认网络中监测点位置的路由状态,并且在具体操作中,针对不同的标记需要辅以专门的加载方法,其中主要应用如下三种标记法:第一是副载波标记法,在标记中使用副载波方式,并实现信息通道的复用;第三是pilottone加载标记法,必须先调节载荷信息幅度,在此基础上附加具有浅调制深度特征的低频幅度调制;第三是电域标记法,其中代表性的技术是数字包封,在参照otn反映的网管开销字节的基础上,实现对电域加载光路标记。

2智能控制平面技术

otn技术实现了子泼长和波长的交叉连接,同时在otn技术发展过程中,引入了控制平面,并将加载控制平面设定为光传送网络智能化的最优方案,以此保证otn在ip业务传送中更具灵活性。在具体应用中,基于otn的智能光网络控制平面能够有效支持光层与电层的有效统一,并且可有效解决光层和电层的统一控制问题和光层智能控制问题,其中该项技术的内容主要包括:自动发现、业务调度和路由计等。

3波长交换技术

在波长交换技术作用下,不同链路可应用不同波长,最终创建光通道,以此实现波长的再利用,提升了路由选择的灵活性,避免网络阻塞和波长冲突等问题的出现,因此在极大程度上保证了光传送网的可扩充性。现阶段波长变换主要应用如下几种技术:①光、电、光型波长变换技术,该技术使用中无需光滤波器,并且输入动态范围较大,能够实现信号的再生,但是技术应用中会降低传输性,并且制约了业务信号全透明变换,因此在全光网络中不能应用太多;②基于半导体光放大器的交叉增益调制特性的波长变化技术,现阶段该项技术应用较为广泛,能够节省响应时间,并提高转换效率,在与其他半导体光电器件集成中具有较为明显的优势,但是在应用过程中,该项技术的消光性能较差,从而影响光信噪比以及误码性能;③光控激光器型全波长变换技术,该项技术结构简单,信号光功率输入相对较高,以此提升了变换速率,但是其调试范围较小。

4otn交叉技术

otn交叉技术应用较为广泛,其实现方案主要为如下三种:①电交叉连接,在处理方式上主要选择光电光的方法,能够对子波粒度宽带进行充分调用,以此为光信号的再生和监视提供诸多便利性;②光交叉连接,主要应用于空间范畴和波长范畴,并且该技术引用透明的全光交换矩阵,节省了很多的光电转换接口,相较于电交叉连接,其灵活性较差。③光电混合交叉连接,该方案综合了光、电交叉连接的优势与特点,在构建超大容量交叉连接网络时较为适用,主要通过光层结构增大设备的容量,而将电层结构应用于波长带的配置和调度中,以此提升其灵活性。

5otn生存性技术

随着经济发展和社会进步,各领域中对业务信号要求日渐提升,因此必须提高光传送网的可生存性,基于此,在光传送网发展中必须对其采取保护与恢复技术:①保护技术,otn生存技术效果较为明显,otn对光传输段层、光复用段层和光通路层均具有保护作用,主要应用路径保护和子网连接保护两种方式,其中以路径保护为例,主要应用端到端的保护机制,具有较强的适应性,因此应用范围较为广泛,在诸如网状网、环形网及两者混合结构中均可应用。并且其工作形式可选择双向或者单向,主要应用于光通道层和光复用段层,由于光传输段层尚未设立路径保护,其保护方式主要选择单向1:1;②恢复技术,该项技术以光通道交叉连接为基础,应用原理较SDH相似,主要通过如下两种方式实现网络恢复,即分散控制与集中控制,二者均通过重选路由的恢复算法达到预期效果,根据实际情况对恢复算法中的预置路由和动态实时计算进行有针对性的选择。

6结语

综上所述,在智能光网路发展中,otn关键技术发挥着重要的作用,因此在日常研究与实践中必须注重具体技术的改进与应用。本文基于上述情况,结合现阶段通信网络发展情况,详细阐述了集中otn关键技术,以期能推动otn技术长效发展,帮助运营商开拓更加优质的网络平台。

参考文献

光电技术发展现状篇6

【关键词】智能电网;通信技术;通信网络

现代电网必须处于高效、稳定、安全、可靠以及环保等状态,才能满足用户和电力系统的需求,因此智能电网是当今社会发展的需要,是今后电力系统发展的方向。通信网络作为支撑智能电网建设的基础,在电力系统骨干网络区域基本建成了覆盖110kv及以上电压等级厂站,及各级调度管理机构的光纤通信网络。信息传输实现了光纤化、数字化和网络化。但在配电区域,由于点多面广,只在局部区域内,试点配网、自动化及通信网络建设,难于全面推广。配电区域通信系统一直以来缺乏规划和重点建设,这成为了智能电网建设的瓶颈,制约了配电智能化建设。由于通信技术的进步和发展,为配网智能化建设提供了条件。其中无源光网络技术成熟,新一代宽带无线技术wimaX已成规模应用,电力线载波采用与正交频分复用技术,能够提高传输带宽和可靠性。

1.配电区域通信网现状

1.1通信网现状

配电区域通信网主要与配电自动化系统配套建设,由于区域性试点和资金投人问题,缺乏统一的规划,电力通信基础建设薄弱。目前,只在试点区域配电开关房、配电房,采用pon光纤专网为主,中压电力线载波、无线公网(GpRS、CDma)为辅的通信方式,整个配电通信网络缺乏长远规划。

1.2配网自动化对通信的需求

配网自动化数据类型主要分为状态、测量和控制信息数据。状态信息是指开关的分合状态、设备运行状态,电网运行状态和故障信息。测量信息是指线路电压、电流以及功率信息等。控制信息指由控制中心下发的遥控、设点等控制命令。由于实现多功能的配电系统信息量大,实时性、安全性要求高,宜采用光纤专网方式通信,提高传输带宽和可靠性,而电力载波、无线公网作为辅助的通信方式组成配网自动化通信网络。

2.通信技术

2.1pon技术

pon是一种点到多点结构的单纤双向光接人网络。pon由网络侧的光线路终端oLt、光分配网络oDn和用户侧的光网络单元onU组成。oLt设置在控制中心机房,是一个多业务平台,提供面向pon的光纤接口。onU放在用户设备端侧,提供面向用户的多种业务接人。oDn完成光信号功率的分配,为otL与onU之间提供光传输通道。

2.2无线wimaX技术

wimaX是一种无线宽带城域网接人技术,其中物理层和mac层均基于eiee802.16工作组开发的无线城域网技术,能够实现固定及移动用户的高速无线接人。wimaX网络体系由核心网和接人网组成。核心网包含路由器、服务器、用户数据库以及网关设备,实现用户认证、漫游、网络管理等功能,并提供与其他网络之间的接口。接人网包含基站和用户站,负责为wimaX用户提供无线接人。wimaX系统采用了包括正交频分复用技术oFDm、多人多出mimo等多种技术提高网络传输带宽和抗干扰性能。

2.3电力载波技术

电力载波技术是利用电力线作为传输媒质,通过载波方式传输信号,在35kv及以上电压等级的输电线路已大量应用,主要承载调度电话、远动和线路继电保护信息。目前,电力线载波通信采用40~500kH,传输频带,传输速率为几十kbps。目前,宽带电力线通信主要采用oFDm自适应调制解调、卷积编码、信道估计等技术,能够很好地适应电力线信道特性,传输速率也从1mbps发展到2、14、45mbps,甚至200mbps,保证了通信带宽和可靠性。

3.通信网组网方式

3.1技术和经济分析

3.1.1技术性

pon作为光纤通道的接人方式,在传输带宽方面优于wimaX和电力载波方式。wimaX和电力载波技术受限于传输介质,虽采用新一代宽带通信技术,其传输速率和pon仍有较大差距。尽管pon网络均为无源器件,由于信号在光纤中损耗较小,传输距离仍达到20km;无线wimaX系统具备非视距传输能力,能有效对抗衰减和多径干扰,其理论传输距离可以达到50km,为保证传输速率和信号质量,覆盖半径一般为几km;电力载波由于受电力线运行方式、状态影响,限制了其运行的灵活性、可靠性。网络安全性方面,pon采用搅动方案实现otL和onu间密钥同步和更新;wimaX通过aeS一CCm协议对数据加密封装和eap协议用户身份认证,实现信息的安全传输。

3.1.2经济性

pon在传输过程中不含有源电子器件,无需配备电源,维护简单;wimaX通过无线方式实现宽带连接,不需要铺设线缆,组网速度快,建设成本低;电力载波利用已有电力线缆作为传输介质,不需要架设额外通信线路,且通道可靠性高,抗破坏能力强。由于配电通信网建设覆盖范围广,采用pon网络光纤敷设工程量大,投资高;配电信息点分布多且变化快,拓扑结构不固定,给pon组网带来较大难度,后期运维和故障排查工作量大。而wimaX和电力载波在投资、组网、施工以及运行维护等方面均具有优势。

3.2通信网组网方式

在实现“三遥”功能的配网自动化覆盖区域内的站点,包括开关所、环网柜、配电房等,需要实现三遥(遥信、遥测、遥控)功能,对通信网络安全性、可靠性和带宽要求高,通信网络宜采用光纤方式,pon系统以其特有的技术优势作为配网自动化站点信息接人手段,能够在较短的时间对配电网区域实现快速覆盖。新建、改造配电线路,可采用光纤复合架空相线光缆;老线路,宜架设全介质自承式光缆或普通光缆。在传输带宽和实时性要求相对较低,只实现“两遥”功能的配网自动化建设范围内的配电信息点,依托变电站已有的通信资源采用电力载波、wimaX无线通信或无线公网(GpRS/CDma/3G)是较好的组网方式。

4.结语

配电通信网是智能电网配电系统应用的重要支持平台,应根据配电网不同区域的发展情况采取不同的通信接人技术进行组网。在主城区或高新区内宜采用pon光纤专网方式满足高智能配电网信息传输需求,而在信息传输带宽、安全性和可靠性需求不高的区域可采用无线专网、电力载波或GpRS/CDma/3G等无线公网通信方式,这种建设模式既能够实现配电通信网的决速布网,又能够满足智能配网对通信带宽和可靠性的要求。

参考文献

[l]苗新,张恺等.支撑智能电网的信息通信体系[J].电网技术,2009.

光电技术发展现状篇7

【关键词】:风力;太阳能光伏发电;现状;发展趋势

1、导言

环境问题、经济问题、资源问题等是我国发展急需调整的问题,同时随着环境污染情况的加重以及燃料资源的日益缺乏,使人们逐渐认识到再生能源发电的重要性,如风力发电、潮汐发电、太阳能发电等。本文就风力和太阳能的光伏发电角度分析其未来发展形势,但就目前我国光伏发电现状来说,比照国外先进国家的技术还有较大的差距,对此加强此方面的研究,增加我国的社会经济以及科技创新是非常有必要的。

2、风力发电现状及趋势

2.1我国风力发电的现状

我国自20世纪80年代中期引进55kw容量等级的风电机投入商业化运行开始袁经过二十几年的发展袁我国的风电市场已经获得了长足的发展遥到2009年底袁我国风电总装机容量达到2601万kw袁位居世界第二遥2009年新增装机容量1300万kw袁占世界新增装机容量的36%袁居世界首位。

2.2风力发电技术研究

我国风力发电机组主要有发电土工原动力的风力机和风能电能转换的发电机两种,其中风力机采用的有常规型和新颖型两种。其技术发展特征主要表现在,风力发电的规模、单机容量正在不断扩大,在电力生产行业占据一定的地位;正在逐渐向着专业化和成熟化方向发展;风力发电技术的成本虽然高,但是日常运营费用却并不是很高。其中单机容量,从最初的55kw逐渐发展到了450kw,目前我国风电机组最大容量是6mw,更有专家向着单机容量10mw的风电机组进行研究,有效地促进了我国风电场建设的速度和经济效益。

功率调节的方式包括定桨距失速调节、变桨距调节、主动失速调节等,额定的风速是14m/s左右;不同的生产商和风力发电型号的额定功率不同,风轮控制的方式、转速控制的方式也不同。其中变速运行,其中风机从风能中,捕获到的功率的公式,即pr=Cρ(β,λ)ρkπR2;λ=wkR/Vw。式中:pr表示风轮吸收的功率;ρ表示风的密度;R表示风轮的半径;λ表示叶尖的速比;w表示风轮转速;Cρ(β,λ)表示风能利用系数。同时变速运行,还具有高效率、吸收阵风能量、高系统效率、功率质量改善、运行噪声减少的优点。

2.3发展趋势

我国风能的开发利用应从这几个方面着手:首先,在继续发展小型风力机组的基础上,加速发展大型风力发电机组。目前,我国自行研制的风力发电机组很少,风电机组的国产化将会使得风电成本降低,更为经济性;其次,快速建设风电场。能够大规模利用风能、实现风电产业化的最好方式就是风电场;最后,综合利用其他形式的新能源或常规能源,例如风-光混合系统、风-油混合系统等。

风力发电能够满足能源的有序利用,将会是世界能源利用及发电发展的趋势,而中国风力发电的发展前景也是十分可观及广阔,风电产业和相关的科研机构应及时把握住这次机会,规划出一个系统可行的风电全面发展的计划,逐步解决掉风电发展中的遇到的困难和出现的问题,在科研基础上完善风电机制,使风能真正得到大范围和高效率的利用。

3、太阳能发电现状及趋势

3.1太阳能光伏发电的原理与优点分析

太阳能光伏发电原理最基本体现为:通过太阳能电池把来自于太阳的辐射光能变成电能,现代科技的持续发展使得太阳能发电技术成为最具潜能的一项技术。主要是发挥半导体的光伏发电光能,来自于太阳辐射出的光,聚集于太阳电池中,电池吸收这些光能,对应将其转化为电能。

太阳能光伏发电体现出一定的优势,具体表现为:不同于普通的电力系统发电,太阳能光伏发电主要是利用太阳光能,将光子变成电子,光能转化为电能,这其中省略掉了一系列的能量转化环节,电能转化更为简单,同普通发电对比起来,其效率高、简单、便捷,同时又节能环保;太阳能是一种来自于大自然的能源,具有清洁、环保、可再生等特点,太阳光的广泛分布为其开发与利用带来了巨大便利,充分利用太阳光能就可以减少对其他常规能源的开发,从而减少对环境的污染与破坏。

3.2发展现状与趋势

当前,我国的太阳能光伏发电应用日渐增多,光伏产业得到了快速的增长,然而在实际的发展过程当中却也存在有诸多的问题,太阳能发电的价格一直居高不下。太阳能光伏发电的成本要远超风能发电成本,且为风能发电的7倍之多。并且又以光伏电池组件成本最大。然而伴随着近些年来国内相关科研单位及企业,在开展了一系列的科技攻关后在相关技术手段方面取得了突破性的发展,致使其成本出现了大幅度下降的趋势。

经过多年的实践,我国太阳能资源的开发已经逐步进入到规模实用阶段,我国太阳能的产业规模、光热产业居世界第一。在2015年我国太阳能光热发电技术,已经实现了与火电厂合作发电,同时电站的规模也在不断扩大,大型的太阳能光热发现也支持了海水淡化工程的发展,并且分布式发电系统的建立有效地解决了偏远山区发电问题。虽然我国已经具有了15wm的太阳能发电容量,为我国光伏产业的发展奠定了良好的发展基础。

未来可以将风力和太阳能光伏发电进行结合,使其综合利用对于其发电起到互补的作用;中小型风力发电以及风光互补新能源市场的发展也会有效地推动光伏产业的完善以及技术的成熟。

结论

总而言之,与传统能源相比,风能与太阳能不仅清洁、无污染,而且分布十分广泛。将风能与太阳能进行综合利用,能够发挥出极大的互补性价值,其发电效用要显著优于单一性的风力发电亦或是太阳能发电方式。当前,风力与太阳能发电的互补性研究依然还不甚成熟,因而应当由法律、政策以及相关的研究工作中进行共同努力,推动其发展的步伐,从而为新型清洁能源的开发与利用做出不懈的努力。

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光电技术发展现状篇8

关键词:高速公路;信息技术;电子技术

1高速公路的功能和特点

高速公路的主要功能有:实行交通限制,规定汽车专用;使汽车分隔行驶、安全行车;严格控制车辆的出入。高速公路在公路运输中的主要特点有:行车速度高,通行能力大;物资周转快、经济效益高;交通事故少,安全程度高;占地多、投资大、造价高。

2高速公路交通管理系统融入信息技术和电子技术的必要性

人类已经进入了信息时代,信息已经成为人们生产、生活中的一种重要资源,而现代高速公路交通管理更是强调信息的重要性,只有及时、准确地掌握与高速公路交通有关的各种信息,才能为科学决策提供依据。为了更好的发展高速公路交通管理系统,为了适应社会主义市场经济的需要,要求现代化高速公路交通管理采用一种综合管理、目标管理、动态管理相结合的管理模式,而这一切都离不开信息技术和电子技术的整合。因此将信息技术和电子技术整合在现代高速公路交通管理系统中是明智的做法也是时代的需要,对高速公路交通管理系统来说是重要的,也是必要的。

3应用在高速公路交通管理系统中的信息技术和电子技术

3.1通信技术及其应用

现代通信技术包括以下几个方面,即数字技术、软件技术、微电子技术、光子与光电子技术以及微波技术。并且正朝着电子技术向光电子技术进化,计算机及软件技术扩大应用,图像信息服务的普遍发展,信息技术促使制造技术的彻底革新的趋势发展。(1)数字技术。在当前的信息时代,数据通信已经成为主体,计算机数据通信是传输数字信号,通信网必然趋向于综合服务数字网。光纤通信的应用主要是为了数字通信,程控交换是能够实现时分的数字交换。因此,数字技术至关重要。(2)软件技术。现代通信的特征是通信与计算机结合,尤其是数字信号的交换与处理,越来越频繁地依靠计算机及软件的扩大应用。如程控时分数字交换以及分组交换技术,其卓越的功能和特点,主要是靠程序软件发挥作用,因此软件技术处于核心地位。(3)微电子技术。超大规模集成的CaD技术与集成片的未加工技术使得计算机集成制造技术在通信设备与元器件制造中成为可能。这不仅可以提高产品质量和降低成本,而且为新的通信技术应用、先进通信设备问世奠定了基础。(4)光子技术和光电子技术。光纤通信的成功标志着光电子技术发展的开端,现代通信技术的发展趋势之一就是传输技术从同轴电缆向光纤电缆过渡。为了实现通信设备小型化,改善性能和提高可能性,人们将光子器件与电子元器件集成在一个芯片上,这就是光电子集成,它比微电子的iC和集成光路又进了一步。(5)微波技术。微波通信是一种无线通信方式。无线通信是依靠无线电波在空间的传播来实现信息的传输。

3.2多媒体技术的应用

目前许多城市建立的交通管理系统,多半是以监控和计算机为基础,结合具体的特点和实际要求,利用计算机网络技术、计算机控制技术、多媒体技术和通信技术等高科技组成。监控系统由摄像机、对讲设备、主机系统、监视器屏幕墙多媒体控制机、录像系统等组成。系统能够提供实时的、全方位、多层次的多媒体信息,为道路交通现代化综合管理目标奠定了基础。

3.3传感器技术的应用

传感器技术的应用主要有:第一,车辆检测,车辆检测传感器用来检测车辆的存在或通过。第二,车辆的识别与分类。第三,车辆控制。车辆传感器有控制车辆运行、驾驶状态操作、检测车辆运动和异常状态监控等作用。第四,环境信息检测。这类传感器主要利用超声波、电波、光波等制成,用来检测周围环境中的车辆,行人、障碍物、路面状况等各种情况。第五,危险驾驶警告。这里阐述的危险驾驶,主要是指驾驶员在驾驶的过程中处于过度疲劳和饮酒的状态,容易引发交通事故,造成可怕的后果。因此利用传感器判断驾驶人员的驾驶状态,再对危险驾驶进行警告是极其重要的,可以有效地减少交通事故的发生,我们可以使用传感器对过度疲劳和饮酒不同的状态所产生的不同因子的监测来判断驾驶员的状态。传感器既可以进行车辆检测又可以进行车辆的识别和分类,既可以进行车辆控制又可以对环境信息进行检测,还可以判断驾驶员的不同状态来对危险驾驶提出警告。传感器技术在高速公路交通管理系统中有着十分重要的作用。

3.4交通监测技术

随着信息技术和电子技术的迅速发展,交通监测技术也发生了巨大的变革,正朝着数字化、灵巧话、智能化方向发展,其测量精度、可靠性、灵敏度得到了大幅度提高,功能也大大增强。交通监测包括两个方面:一是检测车辆的存在、速度、占有率等交通参数,为实施有效的交通控制与管理提供实时、全面的信息;二是监测交通事件以及和道路交通有关的环境条件、驾驶员的身体状况等。交通监测是由各种检测器来实现的。检测器可分为车辆检测器和其他检测器。前者是用于检测与车辆有关的各种信息;后者用于监测气候、酒精、疲劳等方面的信息。

4结语

人类已经进入了一个信息时代,而现代高速公路交通管理更是强调信息的重要性,只有及时、准确地掌握与高速公路交通有关的各种信息,才能为科学决策提供依据。因此将信息技术和电子技术整合在现代高速公路交通管理系统中是明智的做法,也是当今时代的需要。本文结合高速公路的特点,详细介绍了信息技术和电子技术在高速公路交通管理系统中的整合应用。

参考文献:

[1]王玮.交通工程学[J].东南大学出版社,2000.[2]吴文艺.道路交通管理[J].中国人民公安大学出版社,2001.

光电技术发展现状篇9

我国的电力通信传输网在建立之初,由于技术上存在的难题,使其在使用的过程中存在着许多的问题与不便。光网络技术作为一种智能网的光网络技术,将会对我国电力通信传输网未来的发展起到重要的作用。因此,本文对自动交换光网络技术在电力通信传输网中的应用进行了一番探讨,以求为我国电力通信传输网的发展提供理论依据。

关键词:

光网络技术;电力通信传输网;智能化

1电力网在建设的过程中存在的技术难题

电力通信传输网络是电力系统信息传送的基础,是输电网安全供电的保障。在运作模式上,电力通信传输网络作为电力系统的辅助,对于突发事故的预警能力不足,一旦发生了安全事故,难以及时做出应对。因此,电力网在发展的过程中,应该始终保持稳定的发展姿态,在平稳中逐渐实现产品的升级与突破。电力网发展的过程中,存在的技术难题主要表现在以下几个方面:首先,没有明确的规划目标。任何项目在建设发展的过程中,都要拥有明确的规划目标,一旦规划目标模糊,项目的建设发展就会出现停滞,不仅无法达到预期的效果,而且对于人力、物力以及资金的消耗都是巨大的,我国电力网的建设目前就处于这种情况。其次,业务水平相对落后。我国电力网的业务水平基本处于初级阶段,技术水平也远远落后于世界的先进技术水平。因此,在电力网的建设中缺少必要的技术支持。由于技术上的落后,使得电力网在使用的过程中,一旦出现了问题,只能采用人力修复的方式来进行维修,不仅耗时耗力,而且修复效果不佳,严重威胁到电力网的安全使用。

2电力通信传输网络在使用中存在的不足

SDH环状网,是我国使用最为广泛的电力通信传输网络,在使用的过程中,存在着许多的问题与不足,主要表现在以下几个方面:第一,SDH环状网的网络稳定性较差,其特有的环形保护机制在面对突况时,应对能力明显不足,对于网络出现的故障也无法及时解决。其结构采用多环连接的结构,本身对网络的安全就是一个潜在的威胁。在管理方面,SDH环状网在建设投入使用的时候,对重要业务缺乏完整的保护方案,对安全等级的划分也不明确。第二,SDH环状网对资源的利用率较低,调度管理能力也不强,许多工作都需要人工完成,缺乏自动化的操作管理模式。因此,导致了SDH环状网在工作时的效率不高,出错率不断增加。

3光网络技术在使用中的优势

由于光网络技术在使用的过程中,可以根据需要提供线性或环状两种组网结构。因此,在使用的过程中,其兼具线性或环状两组组网结构的优势。利用光缆环状网络结构的特点,可以使光网络技术在使用的过程中,实现抗多点失效,从网络的安全性角度上来说,非常有利。光网络技术可以针对不同的客户的不同需求,提供不同的保护恢复模式。以下就是对不同业务进行的不同等级划分:第一等级:在网络中同时拥有主用链路与备用链路。当主用链路出现问题的时候,可以使用备用链路来充当主用链路来执行相关的业务。如果此时的带宽允许的话,可以继续开始搜索下一个备用链路。第二等级:第二等级无法同第一等级一样去自动搜索备用链路,一旦两条链路都出现了故障,就只能选择通过其他的方法来解决。第三等级:网络保护恢复的方式为路由恢复,可以采用先拆除后建立或者先建立后拆除的方式,建立一条正常的链路,恢复网络的正常使用。第四等级:没有任何相关的网络防护措施,对网络的恢复没有任何的保证。第五等级:不仅没有任何网络防护措施,而且该业务的进行永远要处于高优先级业务之后。

4自动交换光网络技术在电力通信传输网中的应用

4.1aSon在城域网与本地网中的应用

(1)在城域网中的应用:以aSon技术自身的特点来说,aSon技术在城域网中十分使用。城域网的开通时间要求较高、电路调度较为频繁、数据业务动态性强,这些正式aSon技术的优势。在实际的使用中,可以先在骨干层引入aSon技术,然后再向汇聚层进行延伸,最终实现端到端的aSon网络。

(2)在本地网中的应用:aSon技术的使用,是本地网在提供业务保护时会变得更加简单。对电力通信而言,电力光缆是随电力线路设置的,其本身呈现mesh结构,有利于组件mesh网络,这样组建很大程度上提高了网络的生存性。

4.2引入aSon技术的注意事项

在引入aSon技术的时候,主要注意几个重点问题。首先,aSon技术虽然是电力通信传输未来发展的主流,但是以目前的情况来看SDH技术依旧占据了较大的市场,aSon技术虽然在不断的研究与实践中,技术水平日趋成熟,但是依旧无法实现多供应商的大规模组网,严重阻碍了aSon技术的发展与普及。其次,在引入aSon技术的时候一定要采取有效的措施,对原有电力系统同系资源进行最大限度的保护,以免造成浪费。要解决好端对端之间的配置问题,有效的保持网络的安全性与稳定性。

5结束语

光网络技术的出现,明确了我国电力通信传输网未来发展的方向,解决了传统SDH电力通信传输网络在建设中的技术难题以及使用中存在的缺陷。光网络技术在使用中优势十分明显,对网络的安全防护性能也非常高。因此,使用光网络技术对我国传统的电力通信传输网进行改进无疑是最明确的选择。

作者:方晨单位:国网青海省电力公司信息通信公司

参考文献:

光电技术发展现状篇10

在电子技术的推动下,形成电力与电子结合的新局面,导致电工电子逐渐成为电力工程领域中一种具有很强实用化的技术。本文介绍了电工电子技术的基本理论,结合国内电工电子的在各个领域的发展,对其应用与展望做出分析。最后本文介绍了电工电子的新技术。

【关键词】电工电子技术应用与发展

电工电子技术,主要研究电路的基本理论,包括电路的基本概念、基本定律、基本分析方法以及暂态分析。除此之外,还包括集成运算放大电路和组合逻辑电路以及半导体等电工电子的基本知识。电工电子的发扎主要得益于数字计算机的产生和新型半导体材料的发展。它的应用及其广泛,

1电工电子技术的发展现状

电工电子是一门研究电工技术和电子技术的理论和应用的基础学科,发展十分迅速,应用也极其广泛,具有一定的基础性、应用性和先进性。就国内目前的发展状况而言,电气设备或元器件的结构大小各式各样,小到微型贴片芯片,大到高达数层楼高的巨型设备。电工技术主要包括高电压及绝缘技术、电力电子技术和电动机控制技术等,偏向强电方向,超高压输电、电能质量改善、电动机变频调速节能等具有实际运用意义的研究也十分火热。电子技术主要包括高频信号处理技术,通信技术等,偏向弱电方向,如何实现体积更小功能更强大的电子芯片的研发,国内外很多企业均在研究。

2电工电子技术的基本理论

2.1电路知识

电路知识包括电路基本理论及基本定律,如电路及其模型、电路中的基本物理量、基本元件还有电路的工作状态等。交流直流状态下电路计算方法、电路的过渡过程以及微分电路、积分电路的组成也包含在电路知识结构体系中。

2.2电气元件

电气元件是组成电路的基本,是电工电子技术发展的支柱。电工电子技术常用半导体器件有二极管、晶闸管、场效应管以及近些年出现的高性能特殊功用的电子器件。

2.3模拟电子技术

模拟电子技术是一门对仿真信号进行处理的模拟电路的学科。以半导体材料器件为基础,组成一些有实用价值的电路,如功率放大电路、运算放大电路、反馈放大电路、信号产生电路、信号运算和处理电路、电源稳压电路等。

2.4数字电子技术

数字电子技术主要研究各种逻辑门电路、集成器件的功能和应用。数字电子技术具有代表性的应用便是555定时器的应用。数字电子技术相比于模拟电子技术在信号处理方面具有很大优势,仅采用高低电平、01代码可以极大提高抗干扰能力。

3电工电子新技术

电工电子在能源领域,交通运输领域有着广泛应用。随着新技术和新材料的发展,在受控核聚变、磁流体发电、太阳能与风力发电、磁悬浮列车、超导电工、塑料太阳能电池技术和微型光芯片技术中,电工电子技术有着基础性作用。

3.1受控核聚变

受控核聚变具有原料充足、经济性能优异、安全可靠、无环境污染等优点,技术成熟广泛应用时将为人类提供取之不尽用之不竭的能量。氢弹爆炸属于核聚变反应的一种,在原子弹爆炸时产生的高温高压环境下,氢弹中的热核燃料氘氚发生聚变反应,释放出巨大能量,可惜反应无法控制,只能作为军用大规模杀伤性武器。受控核聚变技术难度很高,电工电子技术中有关强磁场技术、大能量脉冲电源技术、辅助加热技术和等离子体控制技术的发展为核聚变的可控提供了可能,人为的产生合适的聚变反应条件,控制聚变的启停终会实现。

3.2磁流体发电

磁流体发电技术是指将燃料直接加热成为易于电离的气体状态,在磁场中进行高速运动会切割磁力线产生感应电动势,从能量角度是将热能直接转换为电能,极大提高了能量转换效率。磁流体发电原理性实验已经成功,现在处于试验电站发展阶段,商用电站还需要进一步的研发新技术、减少建设成本。电工方面需要解决的主要技术难题一般在发电通道、超导磁体、功率调节与逆变环节等。燃煤磁流体发电商业化对属于燃煤发电为主体的我国具有特别重大的意义。

3.3太阳能与风力发电

太阳能和风能作为存储量最大的两种可再生能源,利用越来越多。化石能源作为不可再生能源,必然有消耗完的一天,太阳能和风能发电技术在能源危机的大背景下发展迅速,太阳能和风力发电厂建设投资成本有了大幅度下降,太阳能发电站的容量已经可以达到几十千瓦,百万千瓦的大型风力发电厂并网运行对电网易造成冲击的问题也有所解决。如何建设更大规模容量的新能源发电厂以及提高能量转换效率是目前研究的重点。

3.4磁悬浮列车

磁悬浮列车的出现极大方便了人类的出行,磁悬浮列车的最高时速可达500公里/时,在1000公里的旅途内实际运营速度将高于民航飞机,应用前景十分广阔。磁悬浮列车采用磁悬浮技术,通过悬浮减少阻力提高列车行驶速度,它具有速度高、噪声小、能耗低、载客量大、运行安全平稳、爬坡能力强等优点。磁悬浮列车主要采用了磁悬浮、直线电机驱动、供电系统、列车检测与控制等一系列高、新技术。

3.5超导电工

高温超导体的出现使得超导的应用不仅仅局限于实验阶段,超导输电、超导飞轮储能都将得到实际应用。超导技术已经成为电力发展的重要支柱,当超导临界温度可以再次提高,超导体将更加实用普遍。

3.6塑料太阳能电池技术

太阳能电池技术的发展离不开电子技术的进步。新型太阳能电池将光生伏打电池嵌入塑料薄膜的表面,制成太阳能发电薄膜,既降低了成本也提高了发电效率,已被广泛使用。

3.7微型光芯片技术

微型光芯片可以降低光缆入户的成本,方便家庭用户使用真正的超级宽带。微型光芯片将光路和通常分离的光路集中在一个芯片上,在不降低传输数据量的前提下大大减小了光缆体积,节约成本。

4总结

电工电子技术的发展极大的影响了人类的生活方式,人类的生产生活的各个方面都包括电工电子技术。电力电子技术作为弱电控制强电,智能化自动化程度越来越高的一门技术已经成为各国工业自动化控制和机电一体化领域竞争最激烈的研究领域。电工电子技术的发展将对各国科技事业和经济发展起到促进作用,加强对其发展的研究具有十分现实的意义。

参考文献

[1]苏中义.电工技术60年历史、现状与展望[J].上海电机学院学报,2007,2(28).

[2]冯二鹏.电工电子技术的应用与发展[J].青春岁月,2013,7(8).

[3]朱磊.电力电子技术的发展及应用[J].电源世界,2008,6(15).

[4]李平锋.现代电力电子技术综述[J].机械管理开发,2012,2(15).