淺析電力電子技術在電氣工程中的應用

王金平

摘要：本文通過對電力電子的發展歷程進行分析探討，對電力電子技術的發展進行了研究，分析了電子電力技術的優缺點和在時代發展過程中的突出優勢，以及如何將電力電子技術更好地運用到電氣工程發展中，期望為電器行業的發展做出一些專業性參考和建議。

關鍵詞：電力電子技術；電氣工程；運用

隨著我國經濟水平的提高和經濟建設的發展，我國現代化水平逐漸提高，技術在電氣工程中越來越重要，未來電氣工程的主要發展趨勢也離不開電力電子技術的運用。通過對電力電子技術的深入研究和運用，提升我國電氣工程在質量方面安全性和穩定性的進步水平，從而解決當今電氣工程運用中存在的主要問題，及時給出整改方案和建議，使電氣工程的質量水平得到大幅提升，最終提高企業的經濟效益，為社會創造出更穩定的社會效益。對于電力電子技術運用的持續改進和分析，可以推動我國電氣工程事業的水平提升，不斷研究出更好的方法來面對和解決存在的問題，推動整個電器行業的進步。

一、電力電子技術的發展

（1）晶閘管時代。電力電子技術都主要是為工廠大功率機器的開發而服務，現在較常用到的是50赫茲的交流發電機，直到后來發電廠將交流電改為直流電來滿足工廠用電方面的需求。硅整流器和晶閘管的出現就是適應了大功率的需要，為了給工業生產提供充足的電力支持。

（2）逆變時代。隨著當時能源危機的出現，國家制定了很多環保方面的計劃，促進交流電在工業生產中的運用，市場上也逐漸出現了越來越多的自動斷電的裝置來保障工廠用電的安全水平，并且可以將直流電轉變成交流電從而達到節約能源的目的，然后進入了逆變時代。

（3）變頻時代。逆變技術雖然可以節約能源，但是在工作效率方面水平較低，于是為了滿足提升工業效率的要求，科學家逐漸研究出集成電路，促進了生產效率的提高。但是進入到了變頻時代以后工業生產的環境越來越復雜，電子零件更加強調電子零件之間的互相配合，只有提升相互配合水平才可以增強功能性，提升電力電子技術的發展水平。

二、電力電子技術在電器工程中的應用優勢

（1）應用范圍廣并且操作簡單方便

隨著我國人口的持續增加和我國經濟水平的提高，我國在電力方面的需求越來越多并且要求越來越高，而且隨著我國制造業的飛速發展，我國的工業生產需求也越來越多，工業生產要求也越來越高，生產的規模也逐漸擴大，導致電力的供應出現了很大的供需矛盾，影響力我國經濟水平的提高。由于我國的用電需求非常大，所以一旦用電方面出現了一些問題，對于人們的正常生活和企業的經營生產都將產生很大的影響，對于社會的發展也有影響，不利于電力行業的可持續發展問題。但是隨著電力電子技術的發展，我國電氣工程的自動化水平將得到顯著提高，電力系統的安全性和穩定性得到很的提升，使得整個操作過程都更加方便快捷，工作效率得到穩定提升，電力系統更加穩定運行，人民的服務滿意程度也得到了很大的提升。

（2）有利于提高電氣工程的整體性能

電氣系統的運行需要很多復雜條件的相互配合，需要考慮很多因素的控制，一旦有一些電子缺乏控制或者失去其應有的功能就會對電氣系統的穩定性造成很大的影響，一旦系統自身出現嚴重問題，就必須馬上對其進行處理，否則危害到整個系統的正常運行。電力電子技術在電氣系統中的運用可以提高整個系統水平的穩定性從而提升電氣系統的專業性能，降低失誤發生的可能性，提高操作效率，減少操作時間，提升整個系統的科學性和有效性。同時，隨著電力電子技術的發展，其自身也不斷得到完善，更加科學和專業，電力電子技術的充分發揮可以使得電氣工程的整體性能得到提升，電氣工程的整個運行結構更加合理，電力系統的我穩定性顯著提升。其應用價值在我國電力事業發展中前景寬闊地位深遠我們必須增強對其的重視程度，加大加深對其的研究。

三、電力電子技術在電力工程中的具體運用

（1）有源電力濾波器

有源電力濾波器是一種通過動態抑制諧波補償無功來進行變頻調控的電力裝置，其本質上是一種變頻器，由兩大部分組成，指令電流檢測電路和補償電流發生電路。前者可以將負載電流內的基波分量電流和諧波分量電流進行分離，將其反擊型作用充分發揮，將負載中的對應電流進行抵消，使得電網中存在的電流只有基波電流一種。一般這種設備都是由PwM逆變器所構成，其本身就包含很多專業性特點，比如動態響應，多態補償等等，最大程度的降低了電流運行的阻礙，減少了諧波電流對電力系統運行的很多負面消極影響。

（2）靜止無功補償裝置

隨著我國農業生產水平的逐漸提升，農業中的智能化運用也越來越多，對于大功率電器的需求量相較于以往也有了顯著的提升，國家電力電網對于電力輸送的穩定性也有了更高的要求，因此提升電網的穩定性顯得迫在眉睫，必須盡快采取專業的措施提高電網的穩定水平，保障電網功率的變化維持在一個可接受的穩定的區間內，保障電力疏松的安全性。靜止無功補償裝置起到的就是這個作用，其通過對沖擊性負荷進行無功補償，保障電力輸送的穩定性，提高電力輸送系統的安全性和效率水平。通過對電力系統進行無功補償，提升其負載的相關功率因素，最大程度地降低電力的損耗，維持輸送的電壓的穩定性，降低供電方面存在安全問題的隱患，控制電力系統的功率損耗，降低安全問題和安全事故發生的可能性。目前市面上主要有三種，一種是靜止同步補償器，一種是晶閘管投切電容器，最后一種是可控串聯補償裝置和晶閘管控制電抗器。第一種的工作原理是采用并聯的方法調節電流電壓的輸出，在動態層面實現電壓的無功補償；第二種的工作原理主要是對電網中存在的沖擊性電流進行抵消控制；第三種的工作原理是對電抗器電流進行調整，改變補償裝置的電頻。

（3）高壓直流輸電技術

該技術主要利用電子換流器轉化交流電為直流電，最大程度地提升電流的輸送效率，提高電流疏松的穩定性和安全性，降低了對輸電線路的高要求，降低了整個運輸過程的損耗，提升了運輸效率，實現了不同頻率電路的穩定銜接。

四、結語：

為了充分體現電力電子技術在電氣工程中運用的效果，我國相關科研人員也一直致力于研究出更加自動化智能化專業化的機器設備以期望達到提升輸電效率，降低能源損耗，推動電氣事業發展，提升國家電力行業安全水平的目的，為國家經濟水平的提升和國家綜合實力的提升助力。