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电力电子技术是面向能源转换、电能控制和电能利用领域，通过控制功率电路中半导体器件的开关斩波工作，实现电能高效变换、控制和利用的电子技术。电力电子技术融合了电子工程、电力电子电路、计算机科学、控制理论等多个学科领域的理论与技术，是内蕴多学科交叉属性的前沿技术。电力电子技术应用领域十分广泛，已经渗透至国民经济和社会生活的各个方面。无论是在国防、电力、机械、矿冶、交通、化工等传统重要领域，还是航天、激光、通信、高速轨道交通、机器人、电动汽车、新能源等战略行业与新兴产业，电力电子技术都发挥了巨大的作用。随着大数据、人工智能等信息技术以及新一代宽禁带半导体技术的飞速发展，电力电子变换装备将走向智能化、数字化、集成化。未来，电力电子技术更将逐步拓展至生物电磁、深海深空深地探测与通信、高速航天交通、空间太阳能发电等前沿领域，成为其中实现电能变换和利用的核心环节。同时，随着“双碳”计划的持续推进与中国高端制造业的快速发展，电力电子技术在国民经济中的地位将进一步提升，电能系统必将实现全面电力电子化。
随着电力电子技术的蓬勃发展，在电力电子技术的各个研究领域，新技术与新方法持续涌现。在开关电源、直流功率变换与功率因数校正领域，可再生能源以及数据中心供电仍保持强劲的发展势头，变换器的效率提升策略仍是研究热点，且随着直流配电系统发展，系统的稳定性研究及其评估方法也受到广泛关注。在变频电源及电力传动系统领域，随着电力电子技术、自动控制技术的快速革新，电机驱动及控制正朝着高能效、智能化、集成化方向发展。如何解决传统控制策略下电流谐波含量高、运行转矩脉动大、系统抗干扰能力差等问题，是变频器与电力传统系统领域的研究热点。在电力电子器件研究领域，随着新能源汽车及新能源电力设备市场的迅速扩张及需求驱动，新型功率器件的性能与稳定性被赋予更高期待，国内外研究者从材料选择、结构设计、制备工艺、状态监测等多角度入手，寻求器件装备高效可靠运行的突破创新。在高频磁性元件和磁集成技术领域，降低磁性元件的尺寸和损耗是开关电源小型化和高效化发展的关键。当前的研究热点包括磁元件结构优化设计、变压器磁集成、PCB集成电感设计、电磁干扰抑制等方向。
在新能源变换与控制领域，风能、太阳能等可再生能源发电装机渗透率显著提高，正深刻改变着电网的运行特性。这一变革导致传统电网的同步机主导特性持续弱化，相关电力电子装置及直流输电设备的性能需求不断攀升。当前，在弱电网下，分布式新能源单元与电网系统之间的交互作用影响以及电网短路故障下并网系统的安全稳定运行，已成为本领域的研究焦点。在电能质量治理与优化领域，我国高技术及装备制造业持续快速增长的同时也将大量非线性负荷接入电网。此外，“十四五”以来新能源并网规模持续扩大，造成了配电网电压波动、谐波、无功等电能质量问题愈发突出，新型补偿装置、分布式电能质量治理策略与人工智能技术的应用成为当前研究热点。在照明电源与消费电子领域，如何提高电源效率和功率密度，并实现小型化和高性能化是该领域的发展方向。研究热点主要包括新应用场景系统拓扑结构的研究、电路各工作模态的精确建模与控制工作、磁性元件集成结构以及高频化宽禁带半导体器件的驱动问题等。
在特种电源领域，通过应用新型电力电子器件、创新拓扑结构、改进控制算法、优化热设计与热管理、分析失效机理、完善故障诊断机制以及加强电磁兼容等途径，探索多学科交叉融合，增强特种电源在极端环境和特种应用场景下的可靠性，推进关键性能指标的提升，并提高状态检测和健康管理的智能化水平，是该领域的研究热点。在电磁兼容与可靠性领域，随着电力电子装备在直流输电、航空航天等关键领域的加速渗透，由功率半导体器件高速开关引起的电磁干扰问题变得日益突出，开展针对新型应用场景下的电磁噪声建模、噪声传播路径分析以及高效滤波器设计已成为该领域的研究热点。在无线电能输出技术领域，随着电动汽车、智能家居、电子医疗设备等领域的高速发展，无线电能传输技术以其特有的便捷性、灵活性、安全性成为许多领域供能方案的重要技术路线之一，另外国家提出的深空、深地、深海、深蓝的“四深”战略意味着未来电子设备将面临更严酷的应用环境，对供能方式的安全性与稳定性提出了更高的要求，这也给无线电能传输领域带来了新的挑战和机遇。
人工智能大模型的相继推出极大加速了互联网和信息技术相关产业发展持续高速发展。我国数据中心数量和规模高速增加，作为信息系统高效持续稳定运行的保障，供电系统的关键设备不间断电源（UPS）的技术也随着数据中心数据吞吐量的指数级增长而不断迭代。储能技术的迅速发展也为信息系统的可靠供电提供了架构级改革的新机遇。锂离子电池、燃料电池以及氢能源的引入成为了实现信息系统稳定供电的新手段。在电动汽车系统中，为满足汽车驱动高效、可靠、安全、高功率密度根本需求，产学界从功率器件驱动技术的优化设计、电机控制手段的改善、变换器效率的提高等方面开展研究。在充电技术方面，车载充电器要适应动力电池的宽范围电压变化，也要满足整车的高功率密度要求，可靠变换和效率作为变换器的两个基础指标也影响着车载充电技术的发展。高效大功率的充电站建设方案以及大规模接入后的电网特性变化也受到行业的广泛关注。
在交通电气化领域，当前的研究热点主要集中于功率器件驱动、热损耗与结温分布特性分析、牵引变流器优化控制与调制技术、牵引变流器寿命与可靠性评估，以永磁同步电机为主的电机驱动及其控制、新型牵引供电与牵引传动拓扑、电力牵引系统健康状态监测、寿命评估和智能运维等。在电力电子化电力系统及装备领域，随着电力电子装备在电网中的渗透率以及电力系统的动态复杂性不断提高，本领域重点探索故障下电力电子装备的控制策略，微电网场景下电力电子装备的最优化自同步方法，以及新型电力系统中电力电子装备的优化改进。在电池、燃料电池以及氢能等储能系统研究领域，随着可再生能源的增长、电动车辆的普及以及电气化交通的发展，电池与储能装置正朝着高能量密度、快速充放电、长周期寿命和安全可靠性方向发展。在电能与其他能量转换元件、装置与系统领域，现有新型技术多用于提升能量转换效率并减少能量转换过程中的损耗。可再生能源技术与现有电力系统的高效集成已成为研究热点。此外，随着微电子技术的发展，高能效、小型化电能转换设备的需求也在不断扩大，推动了新材料和纳米技术在能量转换设备中的应用。
在电力电子装置相关电工材料和元器件技术领域，随着碳化硅等宽禁半导体器件的广泛应用，使得电力电子装置走向高频高压化大功率化。在高频高温高压的极端工作环境压力下，电力电子器件相关材料和元器件技术正朝着更好的散热耐高温性能、更强的绝缘介电性能以及更高可靠性的方向发展。在电力电子与直流输配电领域，随着新能源的大规模接入和电力需求的持续增长，高压直流输电系统和多端高压直流输电系统得到了越来越多的关注和研究。另外，可控换相换流器在耗能、单阀短路瞬间及单阀短路后等状态下的控制也是当前研究热点。在电力电子和人工智能研究领域，随着我国对能源系统的要求越来越高，构建智能电力系统、综合能源系统、发展智能能源管理技术已成为该领域的研究热点。这些研究热点在电力电子和人工智能领域的交叉融合中扮演着重要角色，为实现能源系统的智能化、高效化和可靠化提供了新的技术手段和研究方向。
在“双碳”目标下，我国电力电子学术研究与产业发展正面临历史未有之机遇。电力电子技术已渗透至国民经济与人类生活的每一个角落，并在电能系统的低碳化、直流化、移动化、数字化以及分布化的发展进程中起到支柱作用。在电力电子系统大框架下，材料学、能源学、微电子学正加速融入电力电子学，这些学科的融入不仅丰富了电力电子技术的研究内容，也碰撞出了新兴研究方向与领域。因此，亟需通过系列调研综述，跟踪中国电力电子技术发展情况。2023中国电力电子与能量转换大会暨中国电源学会第二十六届学术年会及展览会（CPEEC & CPSSC 2023）于2023年11月10日—13日在广州成功举行，第二届国际电力电子技术与应用研讨会（IEEE PEAS 2023）同期举办。会议共录用论文1141篇，设置9场大会报告、5场电力电子高峰论坛报告，15场专题讲座，60个中文主题技术报告分会场、37个英文主题报告分会场、共计592场口头报告，10个工业报告分会场38场报告，6场专题活动以及2个墙报交流时段。同期展览共有98家单位参展、展位数量213个。本次会议实现多项突破，录用论文首次超过1000篇，展位数量首次超过200个，参会人数首次超过2600人，在注册参会人数上已成为本领域全球最大的学术会议。本文基于此次学术会议，介绍中国电源技术研究的发展情况，为未来学科发展提供参考。