論電力電子技術在電氣控制中的應用

萬志豪

隨著科學技術的發展，電力電子技術得到了飛速的發展，其在電氣控制中得到了廣泛的應用，電力電子技術在電氣控制中的應用提高了電氣設備的工作效率，同時也提高了企業的生產效益。計算機技術的快速發展也為電力電子技術的發展提供了很好的平臺，電力電子技術依靠各種應用軟件用到電氣控制中，提高了電路系統的可靠度。本文研究電力電子技術在電氣控制中的應用，分析電力電子技術的應用現狀和發展前景。

【關鍵詞】電力電子技術 電氣控制 應用 計算機技術

當今社會正在處在一個信息技術不斷更新發展的時期，電子科技技術的飛速發展給人們的日常生活帶來了很大的便利，同時廣泛應用于電氣控制中，電氣自動化控制系統是電氣控制的一個主要系統，其對電氣設備的正常運行可以進行有效的控制。隨著科學技術的發展，各種新型的控制元件和應用軟件不斷應用于電氣控制系統中，提升了整個系統的可靠性，精簡了作業流程，提高了企業的生產效益。

1 電力電子技術概念和發展現狀

1.1 電力電子技術概念

電力電子技術是一門廣泛應用于電力系統的電子技術，其目的就是對電力系統中的電子元件進行有效的轉換和控制，從而達到提高電力系統工作效率的目的。電力電子技術主要分為電力電子器件制造技術和變流技術兩部分，在電氣控制的過程中電力電子技術充當重要的角色。電力電子技術依靠電子學、電工原理和自動化控制技術三個領域的相互合作，在工業生產中對電氣設備進行有效的控制，電力電子技術對電氣系統中的電路進行數據檢測、信息記錄和故障預警等功能，對不同生產工藝的電力設備的運行情況進行監控。

1.2 電力電子技術的發展現狀

電力電子技術的發展主要分為兩個方面，分別為電子器件制造和電力電子電路應用，隨著科學技術的不斷發展，電力電子技術在這兩方面有了很大的發展，電子器件的發展過程經過了不可控制性、半控制型和全控制型三個階段，時至今日電力電子技術在電氣控制中已實現了自動化控制，這不僅體現了電力電子技術的快速發展，還能在一定程度上促進電力電子技術的發展。現在出現一種智能化技術，其在電氣控制中已逐漸得到應用，智能化技術的運用可以實現電氣系統自動化控制，智能化技術通過對下降時間、魯性棒變化和響應時間系統的控制，維持電氣系統的順利進行，智能化技術還可以對電氣自動化系統進行數據監測和調節，在電氣自動化系統中設立反饋機制，在故障發生時，電力設備可以進行自我調節，實現自我控制、自我調節，同時還減少了人力資源的消耗。目前電力電子技術已經形成了先進的功率集成電力，雖然以當前的技術水平使功率還處于一個較小值，但是隨著電力電子技術的不斷發展，提高電力功率只是一個時間問題。

2 電力電子技術在電氣控制中的應用分析

電力電子技術在電氣控制中的應用主要有軟開關控制裝置、電路保護裝置、靜止無功補償裝置、有源電力濾波器和高壓直流輸電技術等方面的應用，可以運用電力電子技術對電路進行有效控制并對電子元件的運行進行監控，提高電力系統的可靠度。

2.1 軟開關控制裝置

隨著電子技術和電力系統的發展，電力系統對電磁兼容和效率的需求越來越大，這就要求電力裝置滿足輕便和小型的要求，傳統的電力系統中通過開關控制來節省變壓器和電容等元件的占用空間，但是這樣高頻率的開關轉換會使其損耗過大，并會對電路的效率產生不利的影響，同時也會產生一些額外的電磁干擾。軟開關控制裝置很好地解決了這一缺陷，特別是在減少噪音和降低開關損耗上有很大的幫助，目前軟開關控制裝置用于很多電力系統中，研究表明在開關頻率大于1Mhz的情況下，其性能也會達到理想的狀態。將多個簡單的電路通過串并聯成一個組合電路的方法在很多情況下會提高電力系統的性能，軟開關裝置的應用越來越廣泛。

2.2 電路保護裝置

電氣控制系統中電路保護裝置占有重要的比例，當電力電子電路中的元件方式故障時可以對電路作出保護措施，常有的電路保護裝置有電流繼電器、快速熔斷器等，但是隨著電子技術的發展，電力電子元件趨向小型化和高功率化，傳統的電路保護裝置已經不能滿足電力電子電路保護的需求。電力電子技術可以在電路中加入過電流保護電路，結合電路檢測裝置反饋的信息，在檢測到電路中存在過電流時可以自動對電子元件進行斷電處理，達到保護電路和電子元件的作用。

2.3 靜止無功補償裝置

隨著用電需求的增加，對電網功率變化的需求也不斷增加，電網中功率的頻繁變化和一些沖擊性負荷的增加對電網的穩定性產生了很大的影響，不利于電網電路中低頻振蕩的有效控制，而通過靜止無功補償裝置可以增大電力系統和負載的相關因數，降低電力系統中功率損耗值，同時還可以控制電路中電壓的穩定性，提升電力使用質量。

2.4 有源電力濾波器

有源電力濾波器的工作原理是對電路中的補償元件進行檢測，從而得到一些等分量的諧波電流，然后再利用補償裝置產生一個與諧波電流分量相等極性相反的電流分量，使其與檢測的諧波分量相抵消，使電網中的電流沒有諧波電流只存在基波電流。有源電力濾波器以其響應速度快和補償功能多樣性的特點，可以有效地減少電網阻抗的影響。有源電力濾波器由兩部分組成，分別為補償電路發生裝置和指令電流運算電路，通過電力電子技術對電路中的補償電流進行檢測，然后得出電路中無功電流和諧波的分量。

2.5 高壓直流輸電技術

現代發電廠輸出的都是交流電壓，但是交流輸電過程會產生大量的電量損耗，并且不易控制，造價也很高，因此現在選用的都是直流輸電，在高電壓大容量和遠距離的輸電的情況下要選用直流輸電，直流輸電技術通過高壓直流輸電技術可以將交流電壓轉變為直流電壓，然后直流電輸送到各地的變電站內，再通過直流電逆變過程，轉變為交流電，最后再供用戶使用。

3 結束語

電力電子技術隨著科學技術的進步不斷發展變化，其在電氣控制中的應用越來越廣泛，并占有重要的作用，我們要深入研究電力電子技術在電氣控制中的應用情況，查找電力電子技術應用的不足之處，充分發揮電力電子技術的優勢，促進電氣控制行業的發展。

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作者單位

平頂山市第一中學 河南省平頂山市 467000