電力電子技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用研究

孫海波

【摘??要】隨著新時代的不斷推進(jìn)，我國的科技發(fā)展水平也在不斷提高，這在一定程度上推進(jìn)了電力電子技術(shù)的發(fā)展。將電力電子技術(shù)運(yùn)用到電氣工程領(lǐng)域可以提高電氣自動化的發(fā)展程度也將提高我國社會經(jīng)濟(jì)的效益。本文將從電力電子技術(shù)的相關(guān)概念、發(fā)展及其對于電氣工程中的優(yōu)勢進(jìn)行分析，最后對于電力電子技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用進(jìn)行總結(jié)，以供參考。

【關(guān)鍵詞】電力電子技術(shù);電氣工程

電力電子技術(shù)是近些年出現(xiàn)的新技術(shù)，目前，電力電子技術(shù)應(yīng)用到電氣工程中的情況越來越普遍，對于電氣工程中的運(yùn)行維護(hù)以及智能管控等流程都具有重要作用。同時，在節(jié)能環(huán)?？沙掷m(xù)的大環(huán)境下，不斷地加強(qiáng)電力電子技術(shù)與電氣工程相結(jié)合的探索具有重要意義。

一、電力電子技術(shù)的相關(guān)概念

目前，我國的電力電子技術(shù)大多應(yīng)用在電子零件轉(zhuǎn)換以及控制電力方面，電子零件主要是大功率的半導(dǎo)體開關(guān)部分。電力電子技術(shù)能夠轉(zhuǎn)換的電能功率從1?W甚至更小，一直到兆瓦或者更大，都是它可以控制的范圍[1]。它大致可分為兩種，即電力電子制造技術(shù)和變流技術(shù)兩種，其中變流技術(shù)的應(yīng)用范圍最廣。電力電子技術(shù)的相關(guān)理論主要包括電子學(xué)原理、自動控制原理以及電工原理。目前高校電氣工程專業(yè)都安排了電力電子技術(shù)等基礎(chǔ)課程，也為我國電力事業(yè)助力。

二、電力電子技術(shù)的發(fā)展歷程

自晶體管產(chǎn)生以來，固態(tài)電子時代即將到來，電子技術(shù)也將得到進(jìn)一步的發(fā)展和應(yīng)用。

（一）第一階段：晶閘管時代

晶閘管時代興起于20世紀(jì)六十年代。在這段時間電力電子技術(shù)大多用于企業(yè)工廠的開發(fā)大功率，以50?Hz交流電為主，嚴(yán)重制約著電力電子技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。

（二）第二階段：逆變時代

逆變時代出現(xiàn)于20世紀(jì)80年代，在這個時間段里，能源危機(jī)爆發(fā)，全球人們對于節(jié)約能源的意識也逐漸增強(qiáng)，各國紛紛制定出可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃，而直流電對于環(huán)境的污染較大，很多國家都要求工廠放棄使用直流電改為交流電。在此背景下，很多的科學(xué)家開始研發(fā)自關(guān)斷的零件，并將其大規(guī)模生產(chǎn)，因此，電力電子技術(shù)進(jìn)入了逆變時代。

（三）第三階段：變頻時代

因社會的不斷發(fā)展，逆變技術(shù)工作效率低下，很難滿足人們的需求，并且將直流電轉(zhuǎn)換為交流電，將損耗巨大的能源并且轉(zhuǎn)化成本相對較高，轉(zhuǎn)化出來的交流電也很難滿足這個階段工業(yè)電力需求。所以，自80年代以來，因生產(chǎn)力的刺激下，集成電路應(yīng)運(yùn)而生，大大地提高供電效率和供電量，使電力電子技術(shù)進(jìn)入變頻時代，這個階段電力電子零件的關(guān)聯(lián)性、復(fù)雜性和功能性不斷增加。

三、電力電子技術(shù)的應(yīng)用對電氣工程的優(yōu)勢

（一）促進(jìn)電氣工作的有效開展

當(dāng)前，由于世界人口總量進(jìn)一步增加，生活水平也大幅度提高，人們對于電的需求進(jìn)一步提升。但是，由于傳統(tǒng)的電力發(fā)電技術(shù)存在的很大的弊端且也很容易出現(xiàn)故障，同時對于環(huán)境的破壞程度也相對較大。因此，將電力電子技術(shù)與電力工程相結(jié)合，并且科學(xué)的做好技術(shù)管理等相關(guān)工作，最大程度地避免故障出現(xiàn)，保障電力傳輸安全，也可以不斷地優(yōu)化員工的工作內(nèi)容，不斷地提供高質(zhì)量服務(wù)滿足為人們地需求。

（二）促進(jìn)電氣工程快速發(fā)展

目前，我國進(jìn)入新時代，因電力電子技術(shù)優(yōu)勢眾多，因此，應(yīng)用十分廣泛，特別是在電力工程中的應(yīng)用。他可以有效地縮短工作周期，符合我國可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略規(guī)劃，同時大大地減少資源消耗，獲得更多地經(jīng)濟(jì)和社會效益。

（三）提升相關(guān)人員的工作效率

由于電力電子技術(shù)的適應(yīng)性很強(qiáng)，不管是高學(xué)歷的人才還是低學(xué)歷的普通員工，都可以快速適應(yīng)電力電子技術(shù)進(jìn)行工廠生產(chǎn)，縮短新員工的學(xué)習(xí)時間，提高工廠員工的工作自信心，大大地提高工廠員工的工作生產(chǎn)效率，進(jìn)而增加工廠的收益。

四、電力電子技術(shù)在電氣工程領(lǐng)域中的應(yīng)用

（一）軟開關(guān)的控制裝置

目前，傳統(tǒng)電力生產(chǎn)系統(tǒng)的弊端逐漸引起人們的關(guān)注，特別是電力開關(guān)雖能降低電容和變壓器的占用情況，但是也增加生產(chǎn)過程中能源的消耗，極大地影響生產(chǎn)的效率。同時，在生產(chǎn)時產(chǎn)生的電磁將影響系統(tǒng)正常工作。若是把軟開關(guān)用于該系統(tǒng)，可以極大地降低能耗，同時也可以減少噪音的影響。對于很多簡單電路，可以將其串聯(lián)起來形成串聯(lián)電路，優(yōu)化電力系統(tǒng)的性能。

（二）電路的保護(hù)裝置

目前，電路的保護(hù)裝置對于電力電氣的控制系統(tǒng)起到重要作用，他可以很好的起到保護(hù)作用。由于電力工程不斷革新，傳統(tǒng)電路的保護(hù)裝置弊端日益明顯，并不能對于電路起到很好的保護(hù)，所以應(yīng)盡快將電力電子技術(shù)應(yīng)用到電流的保護(hù)工作去，同時利用電力的檢測裝置實(shí)時監(jiān)測，及時反饋信息，一旦發(fā)現(xiàn)線路出現(xiàn)過電流時，可以在迅速檢測并進(jìn)行斷電操作保護(hù)電路。

（三）靜止無功的補(bǔ)償裝置

隨著新時代的進(jìn)一步發(fā)展，大大地提高了人們的生活質(zhì)量和生產(chǎn)水平，提高用電的需求，這也進(jìn)一步提高了電網(wǎng)功率。電網(wǎng)在實(shí)際運(yùn)行中遭受到部分負(fù)荷沖擊，將會影響電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性及安全性，甚至?xí)绊懙诫娋W(wǎng)電路對于低頻振蕩的控制[2]。因此，應(yīng)合理使用靜止無功補(bǔ)償裝置，不斷地提升電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和承載能力。

（四）有源濾波器電力電子裝置

有源濾波器電力電子裝置，是基于動態(tài)抑制諧波的電力電子設(shè)備，充分結(jié)合諧波的變化，進(jìn)行無功補(bǔ)償[3]。只有充分結(jié)合電源裝備，提供更大的動力，提升電力的控制效率，進(jìn)而對電力系統(tǒng)進(jìn)行動態(tài)的補(bǔ)償。

結(jié)束語：

綜上所述，目前電力電子技術(shù)對于現(xiàn)代電氣工程的發(fā)展產(chǎn)生積極的影響，電力電子技術(shù)的不斷優(yōu)化升級也決定著電氣工程發(fā)展步伐。所以，作為相關(guān)技術(shù)人員，應(yīng)充分學(xué)習(xí)和掌握電力電子技術(shù)，盡快掌握其核心技術(shù)，不斷地促進(jìn)電力電子技術(shù)的創(chuàng)新，為我國現(xiàn)代化的建設(shè)添磚加瓦。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉強(qiáng).電力電子技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用研究[J].中小企業(yè)管理與科技，2019（12）.

[2]蔣新科，韓忠旭.電力電子技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用[J].電子信息，2019（02）.

[3]康偉.電力電子技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用[J].無線互聯(lián)科技，2018（07）.

（作者單位：寧波奧克斯電氣股份有限公司）