淺談電力電子技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用

曹雨含

摘 要：隨著社會經(jīng)濟(jì)水平的逐步提升與科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，功率變換技術(shù)在近年來得以完善，也促使了電力電子技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用逐漸趨于廣泛，促進(jìn)電氣工程向現(xiàn)代化方向發(fā)展，具體表現(xiàn)在電能的生產(chǎn)、儲存等多個方面，大大提高了電氣工程效率及促進(jìn)了電氣工程的發(fā)展。基于此，文章將主要針對電力電子技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用展開分析。

關(guān)鍵詞：電力電子技術(shù) 電氣工程 應(yīng)用

在當(dāng)前的時代發(fā)展潮流下，電力電子技術(shù)的廣泛應(yīng)用，也帶來電氣工程項(xiàng)目建設(shè)一定的啟示。電能作為現(xiàn)代社會發(fā)展所必需的能源之一，對于維持社會生活與生產(chǎn)有著重要地位，而要想保證電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性與安全性，則應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到電力電子技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用實(shí)效，從而借助電力電子技術(shù)的優(yōu)勢去推動電氣工程的發(fā)展進(jìn)步。

一、電力電子技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用意義

電力電子技術(shù)作為一種應(yīng)用于電力領(lǐng)域的新興電子技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)通過電力電子器件對電能展開轉(zhuǎn)換與控制，同信息電子技術(shù)相比，電力電子技術(shù)主要集中在電力轉(zhuǎn)換方面，而信息電子技術(shù)則集中在信息數(shù)據(jù)的處理方面[1]。電力電子技術(shù)以計算機(jī)技術(shù)與自動化控制技術(shù)為基礎(chǔ)，能夠?qū)崿F(xiàn)對不同電能進(jìn)行轉(zhuǎn)換的控制，從而大幅提升了電氣工程中工作及自控裝置的工作效率，也保證了電能穩(wěn)定與質(zhì)量。

（一）助力電氣系統(tǒng)向智能化、自動化方向發(fā)展

對電力電子技術(shù)所使用的零部件加強(qiáng)研發(fā)，能夠有效助推電氣系統(tǒng)向智能化、自動化方向發(fā)展，從而帶給電子技術(shù)更加明確的發(fā)展方向，并且確定了智能控制與模糊控制是該項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展基礎(chǔ)。

（二）提高社會效益與經(jīng)濟(jì)效益

電力電子技術(shù)有著極大功率，因此在提升電子零部件與電氣系統(tǒng)工作效率的同時，也能夠有效節(jié)約相應(yīng)能源，帶給人們安全度、穩(wěn)定性更高的電能，不管是從社會角度，還是經(jīng)濟(jì)角度，都能達(dá)到效益提高的效果。

（三）技術(shù)革新促進(jìn)企業(yè)產(chǎn)業(yè)管理模式的完整

在電力電子技術(shù)的不斷發(fā)展中，企業(yè)的管理模式也發(fā)生了一定的改變，在電子技術(shù)的應(yīng)用之下，企業(yè)生產(chǎn)水平得以提高，也進(jìn)一步推動了新的管理模式生成，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)也得以更新，能夠有效促進(jìn)企業(yè)的穩(wěn)健發(fā)展。

二、電力電子技術(shù)在電氣工程中的主要應(yīng)用

（一）靜止無功補(bǔ)償裝置

現(xiàn)如今的社會工業(yè)生產(chǎn)中所需電網(wǎng)功率較以往有了很大不同，表現(xiàn)出功率變化的頻繁性，特別是隨著部分沖擊性負(fù)荷的增多，造成電網(wǎng)穩(wěn)定性難以保障。而靜止無功補(bǔ)償裝置的布設(shè)，主要目的便是對這類沖擊性負(fù)荷進(jìn)行無功補(bǔ)償，從而確保電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性及電能質(zhì)量[2]。從原理來看，無功率補(bǔ)償可有效提升電力系統(tǒng)與負(fù)載的功率因素，從而保證電壓穩(wěn)定與電能質(zhì)量。具體來講，靜止無功補(bǔ)償裝置主要包含如下方面：

1.晶匣管控制電抗器。該裝置主要包含兩個晶匣管、一個電抗器，在串聯(lián)基礎(chǔ)上通過晶匣管去改變延遲角，便能對電抗器電流大小進(jìn)行有效控制，進(jìn)而做到對電抗器基波無功功率的不間斷調(diào)節(jié)。通過晶匣管對電抗器的三相交流電進(jìn)行控制，主要采取的聯(lián)結(jié)方式為支路控制三角形。

2.晶匣管投切電容器。該裝置為單相結(jié)構(gòu)，對電容器投入電網(wǎng)中存在的沖擊電流，會通過小電感進(jìn)行抑制，并且該裝置表現(xiàn)出的優(yōu)勢在于響應(yīng)速度快、綜合補(bǔ)償高等等。

3.靜止同步補(bǔ)償器。該裝置功能的實(shí)現(xiàn)的無功補(bǔ)償功能主要是利用了電力半導(dǎo)體橋式變流器，具有極快的調(diào)節(jié)速度與大面積的運(yùn)行范圍。此外，在該裝置中所運(yùn)用到的PWM技術(shù)，能夠有效降低補(bǔ)償電流中的諧波含量。從工作原理來看，靜止同步補(bǔ)償器主要是以并聯(lián)形式將自換相橋式電流與電網(wǎng)進(jìn)行聯(lián)結(jié)，在調(diào)節(jié)輸出電壓的同時去吸收或輸出無功電流，進(jìn)而達(dá)到動態(tài)化的無功補(bǔ)償效果。

4.可控串聯(lián)補(bǔ)償裝置。該裝置中的晶匣管主要對電控器進(jìn)行控制，采取并聯(lián)的方式將電容器與電控器進(jìn)行聯(lián)結(jié)。為了改變電抗器電流，可通過調(diào)節(jié)晶匣管導(dǎo)通角去實(shí)現(xiàn)對裝置基頻等效電抗變化的補(bǔ)償。

（二）有源電力濾波器

該裝置的工作原理具體來講便是對補(bǔ)償對象展開檢測而獲取到諧波電流等分量，隨后利用補(bǔ)償裝置去產(chǎn)生相應(yīng)的補(bǔ)償電流分量，該補(bǔ)償電流分量需要與所檢測的諧波電流分量相等且極性相反，如此一來便能抵消諧波電流，保證進(jìn)入電網(wǎng)的電流中不再含有諧波電流且含有基波電流[3]。

（三）高壓直流輸電技術(shù)

該技術(shù)主要功能便是將發(fā)電廠輸出的交流電在換流器作用之下變換為直流電，再將獲得的直流電經(jīng)過輸電線線路發(fā)送到受電端，最終在受電端的逆變下送到用戶手中。高壓直流輸電能夠傳輸功率較大的電力，并且在傳輸中所需要的線路造價更加經(jīng)濟(jì)性且控制度加高，所以在如今輸電電路向高電壓、大容量、長距離方向發(fā)展趨勢中，高壓直流輸電便成為了重要的技術(shù)手段。同時，該項(xiàng)技術(shù)所需輸電架空線路的成本極小，并且損耗低，在直流輸電下可保障其穩(wěn)定性，并且可將額定頻率存在差異的電網(wǎng)展開互聯(lián)。

三、結(jié)語

綜上所述，加強(qiáng)對電力電子技術(shù)的研究，能夠有效推動現(xiàn)代化電氣工程事業(yè)的發(fā)展，從目前電力電子技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用實(shí)情來看，主要的應(yīng)用集中于電力系統(tǒng)與機(jī)電能量裝換設(shè)備等方面。因此，我們有必要在今后的研究中對電力電子技術(shù)在電氣工程及其自動化領(lǐng)域中的應(yīng)用予以加強(qiáng)，唯有掌握電力電子技術(shù)的核心技術(shù)，才能夠?yàn)槲覈姎夤こ淌聵I(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展貢獻(xiàn)應(yīng)有的力量。

參考文獻(xiàn)

[1]趙玉葉，董超.淺談電力電子技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用[J].工程技術(shù)：全文版，2016，（11）：00107—00107.

[2]閆影，丁濤.淺談電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2011，（23）：84—84.

[3]劉緒斌.淺談電力電子技術(shù)的應(yīng)用及其發(fā)展[J].中國電子商務(wù)，2012，（6）：145—145.