淺談電力電子技術在電氣工程中的應用

曹雨含

摘 要：隨著社會經(jīng)濟水平的逐步提升與科學技術的不斷發(fā)展，功率變換技術在近年來得以完善，也促使了電力電子技術在電氣工程中的應用逐漸趨于廣泛，促進電氣工程向現(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了電氣工程的發(fā)展?；诖耍恼聦⒅饕槍﹄娏﹄娮蛹夹g在電氣工程中的應用展開分析。

關鍵詞：電力電子技術 電氣工程 應用

在當前的時代發(fā)展潮流下，電力電子技術的廣泛應用，也帶來電氣工程項目建設一定的啟示。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)運行的可靠性與安全性，則應當認識到電力電子技術在電氣工程中的應用實效，從而借助電力電子技術的優(yōu)勢去推動電氣工程的發(fā)展進步。

一、電力電子技術在電氣工程中的應用意義

電力電子技術作為一種應用于電力領域的新興電子技術，能夠實現(xiàn)通過電力電子器件對電能展開轉換與控制，同信息電子技術相比，電力電子技術主要集中在電力轉換方面，而信息電子技術則集中在信息數(shù)據(jù)的處理方面[1]。電力電子技術以計算機技術與自動化控制技術為基礎，能夠實現(xiàn)對不同電能進行轉換的控制，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

對電力電子技術所使用的零部件加強研發(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技術的發(fā)展基礎。

（二）提高社會效益與經(jīng)濟效益

電力電子技術有著極大功率，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)濟角度，都能達到效益提高的效果。

（三）技術革新促進企業(yè)產(chǎn)業(yè)管理模式的完整

在電力電子技術的不斷發(fā)展中，企業(yè)的管理模式也發(fā)生了一定的改變，在電子技術的應用之下，企業(yè)生產(chǎn)水平得以提高，也進一步推動了新的管理模式生成，產(chǎn)業(yè)結構也得以更新，能夠有效促進企業(yè)的穩(wěn)健發(fā)展。

二、電力電子技術在電氣工程中的主要應用

（一）靜止無功補償裝置

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荷的增多，造成電網(wǎng)穩(wěn)定性難以保障。而靜止無功補償裝置的布設，主要目的便是對這類沖擊性負荷進行無功補償，從而確保電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性及電能質(zhì)量[2]。從原理來看，無功率補償可有效提升電力系統(tǒng)與負載的功率因素，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)基礎上通過晶匣管去改變延遲角，便能對電抗器電流大小進行有效控制，進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行控制，主要采取的聯(lián)結方式為支路控制三角形。

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

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

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

（二）有源電力濾波器

該裝置的工作原理具體來講便是對補償對象展開檢測而獲取到諧波電流等分量，隨后利用補償裝置去產(chǎn)生相應的補償電流分量，該補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

該技術主要功能便是將發(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手段。同時，該項技術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、結語

綜上所述，加強對電力電子技術的研究，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在電氣工程中的應用實情來看，主要的應用集中于電力系統(tǒng)與機電能量裝換設備等方面。因此，我們有必要在今后的研究中對電力電子技術在電氣工程及其自動化領域中的應用予以加強，唯有掌握電力電子技術的核心技術，才能夠為我國電氣工程事業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展貢獻應有的力量。

參考文獻

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

[2]閆影，丁濤.淺談電力電子技術在電力系統(tǒng)中的應用[J].科學技術創(chuàng)新，2011，（23）：84—84.

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