現代電力電子技術的發展趨勢探析

楊艷敏 王煥貞 徐震

中電裝備山東電子有限公司 山東濟南 250000

1 電子技術的特點

關于電子技術的特點，主要體現在四方面：

（1）該技術具有集成化特點，該特點主要體現在全控型器件方面。

（2）該技術具有全控化特點，該特點主要體現在不同自斷功能的器件方面，使得相關應用系統操作更加簡便。

（3）該技術具有高頻化特點，該特點主要體現在其完成集成化的過程中，不僅加速了集成化完成速度，同時也大大提升了該技術的應用有效性。

（4）該技術具有高頻率化的特點，該特點主要體現在變換器件和變換技術兩方面[1]。

2 電力電子技術在家居生活中的應用

2.1 照明方面

隨著我國人民生活水平的不斷提高，照明用電的電力消耗越來越大，綠色照明技能技術就顯得越來越重要了。將傳統的白熾燈照明改為利用電力電子技術制作的熒光燈、半導體發光二極管、鹵化物燈、高壓鈉燈、光纖照明等，都可以提高電能利用率，同時照明燈具的壽命也延長了[1]。另外，利用單向或雙向可控硅構成的調光電路，更是方便了人們對光亮度的需求。如圖1所示為單向可控硅構成的調光電路，它由二極管整流、穩壓二極管削波、RC振蕩、單結晶體管觸發、可控硅整流等幾個電路模塊組成。輸入220V正弦交流電源經變壓器降壓，經二極管整流電路后變為脈動直流電，再經穩壓二極管削波后變為近似梯形波，經過RC振蕩電路后得到鋸齒波，鋸齒波的高低變化控制單結晶體管的通斷，從而得到尖脈沖觸發信號，該觸發信號控制可控硅的導通時刻和導通角。調節滑動變阻器的值，就可以改變觸發信號的控制角，從而控制輸出電壓的大小，達到調節燈光亮度的目的。

輸入220V正弦交流電直接加在雙向可控硅的兩個主電極上，但雙向可控硅的導通由雙向觸發二極管控制，改變滑動變阻器的值就可以改變雙向觸發二極管的導通時刻，也就改變了雙向可控硅的導通時刻，從而改變輸出電壓大小，達到調節燈光亮度的目的。該電路可以將完整的正弦交流電變換為缺角的正弦交流電，是交流電力變換的一種，它除了用作調光電路外，還可以用作交流電機的調速電路或者電風扇的無極調速電路，電路簡單、制作方便、應用廣泛。

2.2 變頻空調、洗衣機、冰箱等電器

這些電器設備中都有變頻器，由主電源電路（整流橋、濾波電容）、電腦芯片CPU、功率模塊（逆變電路）等半導體元件組成。以變頻空調為例來說明變頻的過程，220V正弦交流電經過整流橋整流、濾波電容濾波后變為直流電，這個直流電直接供給功率模塊，CPU控制部分將變頻波形信號送給功率模塊，功率模塊在CPU控制下，輸出可變化的三相交流電，提供給壓縮機中的變頻電機，從而實現壓縮機的變頻控制。根據空調制冷情況及時改變它的頻率，從而達到節約能源的目的[2]。

2.3 在發電廠分散測控系統的應用

發電廠分散測控系統主要由以下幾個部分組成，分別是工程工作站、數據通信網絡和過程控制單元。通過將電氣工程及其電工電子技術應用到該系統中可以實現對該系統分布模式的優化，從而確保該系統的過程控制單元零件在高溫條件下也能正常運行。同時，在電氣工程及其電工電子技術的應用背景下，該系統還能將脈沖信號和開關信號顯示在屏幕上，確保相關輸出設備能夠穩定、可靠、安全地運行，為促進該系統的自動化控制程度創造了良好的條件。

3 電力電子技術的發展趨勢

3.1 向仿真化方向發展

目前，在電氣工程及其電工電子技術的應用背景下，仿真系統已經逐漸在各個領域中得到了廣泛的應用和普及，不僅有利于更好地整合和處理海量的實驗數據，還能針對電力發展的實際需求，對新型電力設備進行測試和研發，為實現智能化電力系統的構建和開發提供了重要的技術支持。此外，通過將仿真技術與電氣工程及其電工電子技術進行深入融合，為促進電氣工程的健康、可持續發展發揮出重要作用。因此，在未來的時代中，電氣工程及其電工電子技術將在仿真化發展方面取得重大突破。

3.2 向智能化方向發展

隨著信息時代的不斷發展，電氣工程及其電工電子技術逐漸向智能化方向不斷發展，這就意味著電氣工程系統具有強大的功能，如自我保護功能、自我診斷功能和自我修復功能，為最大限度地提高該系統運行性能和效率提供強大的技術支持。為了實現以上目標，電氣工程及其電工電子技術在具體的應用和發展中，必須不斷改革和創新自我管理模式，逐步取代人工操作。

3.3 向綜合化方向發展

對于電氣工程及其電工電子技術而言，不僅能實現仿真化發展和智能化發展，還能實現綜合化發展，綜合化發展的趨勢主要表現在以下幾個方面：通過應用電氣工程及其電工電子技術可以最大限度地提高相關系統的運行性能和運行效率，并促使相關系統能夠像全面化、綜合化方向不斷發展，使得綜合技術和自動化理論知識進行深入融合，這樣一來，可以促使電氣工程及其電工電子技術在未來的發展中，能夠涉及到除電氣工程外其他各個領域中，為了實現以上目標，相關專家要融合多個學科的知識，不斷研究和發展電氣工程及其電工電子技術，并形成一套系統、完善、綜合的理論知識體系[3]。

4 結語

在電力系統應用的過程中，不管是發電環節、輸電環節，還是配電環節，電工電子都在其中起到了關鍵性作用。在該技術的支持下，不僅能夠促使電力系統負荷轉動速度得到有效調整，同時也促使能源在轉換為優質電能時的效率得到顯著提升，進而促使發電設備的能源損耗大大降低。基于此，也就需要相關人員能夠對電工電力技術熟練掌握和運用，通過優化電工電子技術，使得我國電力系統能夠更穩定、安全、高效地運動，實現節約能源、提升效能的目標，推動我國電力工程更好發展。