浅谈电力电子技术的发展及应用领域
电力电子技术的发展与应用
电力电子技术的发展与应用一、电力电子技术的发展概述电力电子技术是一种学科交叉的综合性技术，它的发展和应用有着广泛的领域和深远的影响。
作为目前工业和生活中必不可少的电能变换技术之一，电力电子技术已经成为了电力及相关领域中的重要研究方向。
二、电力电子技术的分类按功能划分，主要有电能变换器、电能调节器、电力调控器、电力系统保护器等。
1. 电能变换器：将交流电源或者直流电源转换成其他形式的交、直流电源。
2. 电能调节器：通过调节电源电压、电流等参数，实现电力负载的调节。
3. 电力调控器：通过调节电力负载，使得系统性能得到最优化的调节器。
4. 电力系统保护器：通过各种防护手段，保护电力系统的安全运行。
三、电力电子技术的应用领域随着技术的不断变化和进步，电力电子技术不仅应用于传统的电力领域，而且渗透到了新兴的领域，如新能源、轨道交通、航空航天等。
下面列举几个重要的应用领域。
1. 电力变换：通过电像变换器将交流电源或直流电源变换为符合实际需要的形式，如医疗领域、电焊、电炉、电动机等等。
2. 电力调节：通过电力整流装置将交流电源转换成直流电源，再通过直流调节器控制输出直流电源的大小和电压，实现电力负载的调整，如电动车、风电、太阳能电池板等。
3. 电力保护：通过各种保护手段，为电力系统进行保护，如地震保护、电源重合保护、电源短路保护、限流保护等手段。
四、电力电子技术的未来发展方向随着社会的不断发展和变化，电力电子技术也在迎合着这些变化，不断地进行着改善和创新。
1. 碳中和：在全球的气候变化问题中，电力电子技术具有非常重要的作用。
可以通过电力电子技术设计出碳中和的解决方案，以减少碳排放。
2. 数字化：如今，数字化是一种不可避免的趋势。
电力电子技术可以与数字技术结合，形成数字化电力系统，提高电力系统的效率和安全性。
3. 智能化：随着智能化的发展，电力电子技术需要能够适应一种智能化的环境，实现智能交流和转换。
总之，电力电子技术的发展和应用是多方面的，广泛的应用在工业和生活中。
电力电子技术的发展与应用
电力电子技术的发展与应用电力电子技术是电气工程领域中的一个重要分支，它涉及到电力转换、控制和调节等方面的研究与应用。
随着科技的不断进步和社会的不断发展，电力电子技术在能源转换、电力传输和工业自动化等领域的应用日益广泛，对于提高能源利用效率、改善电力质量和保障电力系统的稳定运行起到了关键作用。
一、电力电子技术的发展历程电力电子技术的发展可以追溯到20世纪60年代，当时主要用于直流输电和高压直流变压器的研究。
随着功率半导体器件的发展，如晶闸管、功率MOSFET和IGBT等，电力电子技术得以迅速发展。
在20世纪80年代，随着功率半导体器件的性能不断提高，电力电子技术逐渐应用于交流输电、电力变换和电机控制等领域。
到了21世纪，随着新型功率半导体器件的出现，如SiC和GaN等，电力电子技术迎来了新的发展机遇。
二、电力电子技术的应用领域1. 可再生能源发电系统随着可再生能源的快速发展，如风能、太阳能和潮汐能等，电力电子技术在可再生能源发电系统中的应用越来越重要。
电力电子技术可以实现可再生能源的高效转换和稳定输出，提高发电系统的可靠性和稳定性。
2. 电力传输与配电系统电力电子技术在电力传输与配电系统中的应用主要包括柔性交流输电、高压直流输电和智能配电网等。
柔性交流输电技术可以提高电力系统的稳定性和可靠性，高压直流输电技术可以实现长距离大容量的电力传输，智能配电网可以实现电力系统的自动化和智能化管理。
3. 电机控制与驱动系统电力电子技术在电机控制与驱动系统中的应用主要包括变频调速技术和电力电子变压器技术等。
变频调速技术可以实现电机转速的无级调节和高效能量转换，提高电机的运行效率和控制精度。
电力电子变压器技术可以实现电力系统的电压和频率调节，提高电力系统的稳定性和可靠性。
三、电力电子技术的未来发展趋势1. 高效能量转换技术随着能源短缺和环境保护的要求，电力电子技术将继续朝着高效能量转换的方向发展。
新型功率半导体器件的应用和拓扑结构的优化将进一步提高电力电子系统的能量转换效率。
电力电子技术的研究和应用
电力电子技术的研究和应用随着现代化社会的发展，人们对电能的需求越来越大，而电力电子技术的发展也越来越重要。
电力电子技术是控制和调节电能流动的技术，主要应用于交直流变换、功率电子器件的设计和控制技术、UPS电源、电池充放电控制等方面。
本文将从电力电子技术的发展史、电力电子技术的主要应用领域以及电力电子技术的未来等方面，对电力电子技术进行阐述。
一、电力电子技术的发展史电力电子技术的发展始于20世纪60年代初期，当时主要运用于低功率电子电路中，随着芯片技术的发展和功率半导体器件的逐渐成熟，电力电子技术开始逐渐进入中、高功率的电力系统中，并取得了重大的突破。
80年代，电力电子技术进一步推到了一个崭新的发展阶段，发生了重大的变革。
功率器件逐渐向高电压、大电流的方向发展，并且软件电子技术也逐渐融入了电力电子技术中。
随着纳米技术的发展和先进的材料技术的应用，电力电子技术的应用领域逐步扩大。
二、电力电子技术的主要应用领域1. 交直流变换电力电子技术的最重要应用领域之一是交直流变换，通过交直流变换将交流电转换为直流电，以满足多样的电源要求。
例如，现代化的电气化铁路系统、IT设备、医疗设备等都需要交直流变换器来将交流电转换为直流电。
而调制控制技术、PWM技术和MCE控制技术等技术则在交直流变换器的设计和控制中起着重要的作用。
2. 功率电子器件的设计和控制技术功率半导体器件是电力电子技术的核心部件，它可以通过控制器来控制功率流动。
在功率电子器件的设计和控制技术中，主要涉及到芯片的设计、封装技术等方面。
在电力电子设备中最常用的开关器件包括IGBT、MOSFET、GTO、DARLINGTON等，当然还有最新的SiC、GaN等功率半导体器件。
此外，四象限风电机组电力出口技术、集电网无级电压控制技术等也是电力电子器件设计和控制技术的热点。
3. UPS电源UPS电源主要用于保障电子器件在电源突发故障时的供电问题，它可以发挥稳压、稳频、保护和滤波等多种功能。
电力电子技术在电力系统中的应用及发展
电力电子技术在电力系统中的应用及发展首先，电力电子技术在电力系统中的应用非常广泛。
电力电子技术包含了各种电力电子器件和电路，如开关电源、逆变器、整流器、变频器等。
这些技术可以用于各种不同的应用，包括电力调节、变频调速、无停电切换、能量回馈等。
电力电子技术在电力系统中的应用主要有以下几个方面：1.电力调节：电力电子技术可以用来调节电力系统的电压和频率。
例如，电力电子技术可以用于调节输电线路的电压，以保证电力系统的稳定性和可靠性。
同时，它也可以用来调节电力系统的频率，以适应不同的负载条件。
2.变频调速：电力电子技术可以用于变频调速系统中，通过改变电机的供电频率来改变电机的转速。
这可以使电机在不同负载要求下，具备良好的性能特性。
变频调速系统广泛应用于工业、交通等领域。
3.无停电切换：电力电子技术可以实现无停电切换。
例如，在配电系统中，当发生故障时，电力电子技术可以实现对备用电源的无停电切换，以保证供电的连续性和可靠性。
4.能量回馈：电力电子技术可以实现能量的回馈。
例如，通过逆变器将太阳能等可再生能源转换为电能，然后回馈到电力系统中，减少对传统能源的依赖，提高能源利用效率。
除了以上应用，电力电子技术还可以用于电力系统的电力质量改善、电力系统的故障检测和故障定位等方面，为电力系统的稳定运行和安全性提供支持。
其次，电力电子技术在电力系统中的发展也非常迅速。
随着科技的不断进步和应用需求的不断增加，电力电子技术得到了广泛的研究和应用。
目前，电力电子技术正在向下列几个方向发展：1.高效率：提高电力电子设备的工作效率是当前的重要发展方向。
高效率的电力电子设备可以减少能量损失，提高能源利用效率。
2.高功率密度：提高电力电子设备的功率密度，使其在体积相同的情况下可以提供更大的功率输出。
这对于应用于空间有限的场合非常有用。
3.高可靠性：提高电力电子设备的可靠性，使其能够在恶劣的工作环境下稳定运行。
这对于电力系统的稳定性和可靠性非常重要。
电力电子技术的发展与应用
电力电子技术的发展与应用电力电子技术是指利用电力电子器件和电力电子系统来转换和控制电能的技术。
随着科技的发展和人们对电力需求的不断增长，电力电子技术在能源转换、电力传输、能效提升等方面起着重要的作用。
本文将详细介绍电力电子技术的发展与应用，并分点列出相关步骤。
一、电力电子技术的发展历程1. 从早期的整流器到现代的逆变器- 20世纪初，电力电子技术主要用于电力系统中的整流器，将交流电转换成直流电；- 随着电力电子器件的发展，逆变器成为新的研究方向，可以将直流电转换成交流电。
2. 电力电子器件的发展- 二极管、晶闸管、可控硅等电力电子器件的问世，为电力电子技术的应用提供了重要基础；- 随着半导体材料和工艺的不断改进，新型电力电子器件的性能得到提升，如功率场效应管（IGBT）、金属氧化物半导体场效应管（MOSFET）等。
3. 电力电子系统的发展- 从单个电力电子器件到集成电路的应用，电力电子系统的规模不断扩大；- 电力电子技术在交通运输、工业生产、能源管理等领域得到广泛应用。
二、电力电子技术的应用1. 新能源发电系统- 光伏发电系统：光伏逆变器将光能转换成电能，并通过电网馈送；- 风力发电系统：风力逆变器将风能转换成电能，实现风电接入电网。
2. 电动交通工具- 电动汽车：电力电子技术用于电动汽车的驱动系统，实现电能转化和控制；- 城市轨道交通：地铁、轻轨等城市轨道交通系统中广泛应用电力电子技术。
3. 变频调速控制- 工业生产中的电机控制：电力电子变频器用于控制电机的转速和运行状态，提高能源利用效率和生产效率；- 家电领域：变频空调、洗衣机等家电产品通过电力电子技术实现节能和控制。
4. 电力传输与配电- 高压直流输电技术：通过高压直流逆变器实现交流与直流电能的互相转换；- 电力系统中的谐波控制：电力电子技术用于控制电网中的谐波，确保电力质量。
三、电力电子技术的应用步骤1. 系统需求分析- 根据电力应用的需求，确定需要进行能量转换和控制的电路系统。
浅析电力电子技术的发展与应用
浅析电力电子技术的发展与应用【摘要】电力电子技术是电工电子学的一个重要分支，应用广泛。
本文从电力电子技术的历史发展入手，介绍了其在能源转换、电力系统和工业控制领域的应用。
未来发展趋势方面，着重探讨了电力电子技术在智能化、绿色化等方面的发展方向。
电力电子技术在现代社会中具有重要意义，可以提高能源利用效率，改善电力系统稳定性，推动工业自动化等。
未来的应用前景十分广阔，有望在更多领域发挥作用。
电力电子技术的发展与应用对社会经济发展具有重要意义，有望在未来取得更大的成就。
【关键词】电力电子技术、发展、应用、能源转换、电力系统、工业控制、未来发展趋势、现代社会、重要性、应用前景、总结。
1. 引言1.1 电力电子技术的定义电力电子技术是一门研究如何将电能转换成各种形式的电子技术，通过控制电流、电压和频率等参数，实现电能的有效转换和调控。
电力电子技术是实现能源优化利用和环境保护的重要技术手段，广泛应用于电力系统、工业控制、航空航天、交通运输等领域。
在电力电子技术中，通过半导体器件如晶闸管、可控硅、功率场效应晶体管等实现对电能的调节和控制。
这些器件可实现直流到交流的转换、交流到直流的转换、交流到交流的变换等功能，为电力系统的可靠运行和高效运行提供了技术支持。
电力电子技术还可以实现各种功率控制和能量转换功能，为各种工业设备的精密控制和高效运行提供了技术保障。
电力电子技术是一门涉及电力、电子、控制等多个领域知识的交叉学科，以提高能源利用效率、降低能源消耗为目标，是当今电力领域中至关重要的技术之一。
在不断发展和创新的过程中，电力电子技术将继续发挥重要作用，推动电力领域的发展和进步。
1.2 电力电子技术的重要性电力电子技术的重要性体现在多个方面。
电力电子技术可以有效地提高能源利用率，降低能源消耗，有助于节能减排。
电力电子技术可以提高电力系统的稳定性和可靠性，增强系统的灵活性和控制能力，有助于提高电力系统的运行效率。
电力电子技术还能够实现能源的有效转换和传输，促进能源的分布式利用，推动清洁能源的发展和利用。
电力电子技术的应用与发展趋势
电力电子技术的应用与发展趋势电力电子技术近年来在工业、交通、通讯、医疗等各个领域得到了广泛应用，成为现代技术的重要组成部分。
它以优良的性能和广泛的应用前景，被视为电力工业发展的重要方向之一。
一、电力电子技术的基本概念电力电子技术是针对电力系统中各类电力设备控制、变换、调节、保护等技术手段所采用的一种技术方案，主要包括把电力电子器件应用于各种电力设备，比如电源、逆变器、变频器、稳压器等，充分利用现代电力电子器件的优越特性和电气控制技术的新发展，来满足工业和民用电力不断增长的需求。
二、电力电子技术的应用领域1. 交通运输领域：电力电子技术广泛应用在交通运输领域。
例如，高速列车和地铁中的牵引变频组，能够使列车起动加速更加顺畅，减少因起步加速导致的电压跳动和降压脉冲幅值；智能交通控制设备，应用进入大城市交通拥堵问题来协助交通公交车道优先，智能导航系统等等都是电力电子技术让人们出行变得更加便捷。
2. 工业领域：目前，工业生产过程在液压、气动、电气方面都大量采用电力电子技术。
例如，3D打印、机械加工、焊接、热处理等领域的机器设备中，先进的感应逆变器、电容器电源模块和功率模块、无故障热回收器等装置，都可以加强机器设备的生产力和精度。
3. 通讯、医疗等领域：电力电子技术同样广泛应用在通讯、医疗等领域，使得人们的生活更加便捷。
例如，病人监测设备中的双选一逆变器、电量计算装置等等，让医疗设备更加精确稳定，可以保存病人的重要数据。
三、电力电子技术的发展趋势1. 次级拓扑结构和高频储能器件：在面向高性能、高可靠和多功能化的发展方向上，电力电子器件的次级拓扑结构和高频储能器件等都是关键技术。
次级拓扑结构是开关元件和电容或电感等能量存储元件组成的逆变器、变换器等电路，是电力电子技术的重要研究方向之一。
而高频储能器件在体积上较小、频率高等方面的优势，可以解决现有模块在温度、体积、重量等方面，所面对的挑战。
2. 智能化和无源治理：与传统的有源控制相比，无源控制技术有更高的可靠性、更低的成本以及更简单的电路结构。
浅析电力电子技术的发展与应用
浅析电力电子技术的发展与应用电力电子技术是指利用电子器件和电力电子技术理论实现能量的转换和控制的技术。
它的发展受到电子器件的进步和技术的不断创新的推动，应用范围越来越广泛，深刻影响着电力系统、工业控制、交通运输、新能源等领域。
电力电子技术在电力系统中的应用越来越广泛。
在输电、配电和用电过程中，电力电子技术可以用于提高能量传输和转换的效率，提供更稳定的电力质量。
采用变频调速系统，可以实现电机的高效率运行，节约能源；采用电力电子开关技术，可以实现电力系统的有源无功补偿，提高系统的功率因数，提高电网的稳定性。
电力电子技术在工业控制中有着广泛的应用。
电力电子器件和技术可以实现对电能的精确控制，满足不同工业过程的需求。
交流调速器可以实现对交流电动机的调速控制，广泛应用于机床、风电、制造业等领域；电力电子器件还可以实现对照明设备、电炉、焊接设备等的电能控制，提高生产效率和能源利用率。
电力电子技术在交通运输中的应用越来越重要。
交流调速技术可以实现电动汽车的精确控制，提高动力系统的效率和稳定性；电力电子技术也可以实现对火车、轨道交通等交通系统的牵引、信号控制和能量回馈等功能，提高交通系统的安全性和能源利用率。
随着新能源的快速发展，电力电子技术在新能源领域的应用越来越广泛。
太阳能发电和风能发电都需要电力电子技术来实现对能量的转换和控制，将新能源转化为可用的电能；电力电子技术也可以实现对能源的储存和管理，提高能源的利用效率。
电力电子技术的发展与应用在现代社会中具有重要意义。
它可以提高能源利用效率，改善电力系统的质量，节约资源；可以实现对工业过程的精确控制，提高生产效率；可以改善交通运输系统的安全性和能源利用率；可以促进新能源的发展和利用。
随着技术的不断进步，电力电子技术的应用将会越来越广泛，对社会经济的可持续发展起到重要的支撑作用。
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浅谈电力电子技术的发展及应用领域
【摘要】电子技术包括信息电子技术和电力电子技术两大分支。
通常所说的模拟电子技术和数字电子技术都属于信息电子技术。
电力电子技术是利用电力电子器件实现工业规模电能变换的技术，有时也称为功率电子技术。
一般情况下，它是将一种形式的工业电能转换成另一种形式的工业电能。
【关键词】电力电子技术；发展；应用领域
一、概述
电力电子技术的概念和基础就是由于晶闸管和晶闸管变流技术的发展而确立的，为了使电力电子装置的结构紧凑，体积减小，常常把若干个电力电子器件及必要的辅助器件做成模块的形式，后来又把驱动，控制，保护电路和功率器件集成在一起，构成功率集成电路（PIC）。
目前PIC的功率都还较小但这代表了电力电子技术发展的一个重要方向。
二、电力电子技术的发展
随着电力半导体制造技求、徽电子技术、计算机技术，以及控制理论的不断进步，电力电子技求向着大功率、高频化及智能化方向发展，应用的领域将更加广阔。
1.整流器时代。
整流器是一个整流装置，简单的说就是将交流（AC）转化为直流（DC）的装置。
其中最典型的是电解、牵引和直流传动三大领域，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，因此在六七十年代，大功率硅整流管和晶闸管的开发与应用得到很大发展。
2.逆变器时代。
是把直流电能（电池、蓄电瓶）转变成交流电（一般为220V，50Hz正弦波）。
它由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成。
上世纪七十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。
是应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。
80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。
三、现代电力电子的应用
1.计算机高效率绿色电源。
绿色电脑就是一种安全、节能型电脑，绿色是一种环保称谓，其实质是将耗电量、原材料以及对健康和环境的危害力争减少到最低限度。
绿色电源技术是业界探讨极为广泛的话题。
随着“绿色电源”概念伴随“智能电网”一起涌现，我们发现此概念涵盖的范畴已经不仅是功耗。
实际上它是设计社群与最终用户的一种观念变更。
就最基本的层面而言，“绿色”表示高能效。
2.通信用高频开关电源。
通信用高频开关电源就是用通过电路控制开关管进行高速的导通与截止，将直流电转化为高频率的交流电提供给变压器进行变压，从而产生所需要的一组或多组电压，转化为高频交流电的原因是高频交流在变压器变压电路中的效率要比50Hz高很多，所以开关变压器可以做的很小，而且工作时不是很热。
3.直流-直流（DC/DC）变换器。
DC/DC变换是将固定的直流电压变换成可变的直流电压，也称为直流斩波。
这种技术被广泛应用于无轨电车、地铁列车、电动车的无级变速和控制，同时使上述控制获得加速平稳、快速响应的性能，并同时收到节约电能的效果。
4.不间断电源（UPS）。
不间断电源（即UPS），是将蓄电池（多为铅酸免维护蓄电池）与主机相连接，通过主机逆变器等模块电路将直流电转换成市电的系统设备。
主要用于给单台计算机、计算机网络系统或其它电力电子设备提供稳定、不间断的电力供应。
当市电输入正常时，UPS将市电稳压后供应给负载使用，此时的UPS就是一台交流市电稳压器，同时它还向机内电池充电；当市电中断（事故停电）时，UPS 立即将电池的直流电能，通过逆变零切换转换的方法向负载继续供应220V交流电，使负载维持正常工作并保护负载软、硬件不受损坏。
UPS 设备通常对电压过高或电压过低都能提供保护。
5.变频电源。
变频电源是将市电中的交流电经过AC→DC→AC变换，输出为纯净的正弦波，输出频率和电压一定范围内可调。
它有别于用于电机调速用的变频调速控制器，也有别于普通交流稳压电源。
理想的交流电源的特点是频率稳定、电压稳定、内阻等于零、电压波形为纯正弦波（无失真）。
变频电源十分接近于理想交流电源，因此，先进发达国家越来越多地将变频电源用作标准供电电源，以便为用电器提供最优良的供电环境，便于客观考核用电器的技术性能。
变频电源主要有二大种类：线性放大型和SPWM开关型。
6.高频逆变式整流焊机电源。
高频逆变式整流焊机电源是一种高性能、高效、省材的新型焊机电源，代表了当今焊机电源的发展方向。
由于IGBT大容量模块的商用化，这种电源更有着广阔的应用前景。
7.大功率开关型高压直流电源。
上世纪80年代，高频开关电源技术迅速发展。
国内对静电除尘高压直流电源进行了研制，市电经整流变为直流，采用全桥零电流开关串联谐振逆变电路将直流电压逆变为高频电压，然后由高频变压器升压，最后整流为直流高压。
8.电力有源滤波器。
电力有源滤波器是一种用于动态抑制谐波、补偿无功的新型电力电子装置，它能够对不同大小和频率的谐波进行快速跟踪补偿，之所以称为有源，是相对于无源LC滤波器，只能被动吸收固定频率与大小的谐波而言，APF可以通过采样负载电流并进行各次谐波和无功的分离，控制并主动输出电流的大小、频率和相位，并且快速响应，抵销负载中相应电流，实现了动态跟踪补偿，而且可以既补谐波又补无功和不平衡。
9.分布式开关电源供电系统。
分布供电方式具有节能、可靠、高效、经济和维护方便等优点。
已被大型计算机、通信设备、航空航天、工业控制等系统逐渐采纳，也是超高速型集成电路的低电压电源（3.3V）的最为理想的供电方式。
四、电力电子设备和系统发展趋势
1.在未来一段时间内，以各种电力半导体器件为主功率器件的电力电子设备和系统将展开竞争且共同发展。
晶闸管及其派生器件仍将垄断特大功率领域。
2.以IGBT为主功率器件的整流器和逆变器可提高效率、减小噪声，减轻设备的重量、减少体积，将广泛应用于工业（电机变频、电焊机，工业加热，电镀电源、贮能装置等）、家用电器（电磁炉，商用电磁炉，变频空调，变频冰箱等）和新能源等方面（风力发电，光伏发电、电动汽车等）等。
3.以IGCT为主功率器件的电力电子设备和系统将有可能逐步取代晶闸管。
4.以MOSFET为主功率器件的电力电子设备和系统将在中低功率领域发挥巨大的作用。
5.谐振变流器技术将广泛应用，新的控制技术及手段将在电力电子设备和系统中获得应用，并进一步提高电力电子设备和系统的性能和档次。
6.电力电子设备和系统中的电磁干扰（EMI）控制、PWM传动系统中的轴电流和轴电压等难题将取得突破性进展。
7.未来电力电子设备和系统的应用热点是：变频调速、智能电网、汽车电子、信息和办公自动化、家用特种电源、牵引用特种电源、新能源、太阳能、风能及燃料电源等。