電力電子技術在電氣控制中的應用探究

呂鋒

[摘? ? ? ? ? ?要]? 經濟的飛速發展，使不同類型的工程項目開始在我國大地上生根，并結出了碩果。在此背景下，電氣工程行業領域也取得了快速發展。而提高電力電子技術在電氣工程中的應用效率，成了電子工業不斷發展的重要基礎。從電力電子技術的概述談起，研究其應用的意義和要點，希望為電力電子技術持續健康發展貢獻一分力量。

[關? ? 鍵? ?詞]? 電力電子技術;電氣控制;應用

[中圖分類號]? G712? ? ? ? ? ? ? ? ?[文獻標志碼]? A? ? ? ? ? ? ? [文章編號]? 2096-0603（2019）33-0282-02

電子科技與人們的生產、生活具有緊密的聯系，其在電力系統中的應用，更是將其作用發揮到了極致。電力電子技術較為復雜，電工原理、電子學等是其重要構成，共同維護電力系統的穩定。智能化時代，電氣設備也開始了自動化升級，智能化使用使其無須人工過多的介入和操作便能完成系統高速運轉，并能及時地處理多種問題，其設備與以往相比，可以說是天壤之別，節省了大量的人力，機器的運轉也呈現出更高的速度，更安全的性能。

一、電力電子技術的概念

（一）電力電子技術的概念

電力電子技術與電子器件和技術元素等息息相關，通過對這兩種元素的充分利用，來實現電能操作、實效控制，并將其控制在一定范圍內，該范圍主要指的是電力范疇、控制范疇和電子范疇，從而實現電子對強電力的有效控制。該技術由于具備上述優勢，因此被廣泛應用于諸多領域如工業領域、農業領域等。

電氣控制系統中應用電力電子技術的重要性不言而喻，無論是機器運轉，還是對電子元件的控制，抑或是電力系統下的任務，都能順利完成，并推動其健康發展。此外，電力電子的應用，使電氣設備的使用更具科學性，周期更長，狀態更為穩定;電氣控制系統中產生的數據和信息還會得到充分的利用，通過對其傳輸和識別，發現問題，并發出警報，以便相關人員能及時地采取科學合理的措施解決問題，實現對電氣設備的有效管理。

（二）電力電子技術的發展現狀

電力電子技術的發展經歷了諸多的波折，主要的發展流程要從電子器件制作說起。該電子器件主要經歷了三個發展流程，分別為不可控制型、半控制型以及全控制型時期。之后，電子器件發展進入一個全新的時期，即完全的自動化控制模式。這種模式與前三種模式相比，具有顯著的進步，促進電子電力技術研發進入了一個嶄新的階段，對電氣控制也開始走向了智能化。例如電力電子完全自動化控制模式，實現了對魯性棒變化、時間系統的監測和調節，并建立了科學的反饋系統，對線路的運作狀態進行了進一步的優化，無須人工參與，便能進行自我調節和控制，提高了工作效率?，F階段，人們在追求使用效率的同時，也應將降低電力功率列為重要的目標，以推動電力電子技術的發展。

二、電力電子技術在電氣控制中的應用意義

電力電子技術在電氣工程領域中的應用隨著科技的發展，發揮著更大的作用。在這些應用中，電動機、發電機的應用較為普遍，給人們的生產生活帶來了諸多便利，讓節能不再是口號，而是真正落到了實處。在提高生產效率方面，主要表現為提高了電能方面的效率，如電能的轉化效率、利用效率和生產效率。電氣結構系統的應用，大大提高了其穩定性和安全性，為其廣泛應用奠定了基石。

（一）應用范圍廣且操作較為簡單、便捷

電能作為生產生活的重要幫手，是我國經濟快速發展的“發動機”。隨著經濟的快速發展，過去的電能供給已經不適應現代的需求，出現了供需矛盾，由此帶來的是對電氣工程的要求也在不斷變化。電力系統較為復雜，每一個環節都對整個運作具有重要的影響，一個環節出錯，就有可能產生蝴蝶效應，產生連鎖反應。電子技術的應用為解決上述問題提供了思路，可憑借其技術含量來提高其穩定性。電力系統雖然較為復雜，但由于運用了電子技術，使得其操作不再讓人抓耳撓腮，而是輕而易舉便能完成，讓工作變得更智能。

（二）電子技術為提高電氣工程的質量和性能提供了保障

人們在運行電力系統時，由于其復雜性，應對其從多方面加以考慮，找到自身技術的替身。再加上其涉及面較廣，具有較強的綜合性。電子技術的應用，可以使復雜的系統通過簡單的操作來運行，提高了操作效率;電力電子技術的不斷發展，在保障自身科學性的同時，也使其在應用時發揮最大的功效，為電氣工程系統的質量和性能提供保障。

（三）電力電子技術性能良好，促進了電力企業的持續健康發展

電力電子技術由于自身具備良好的性能，使其在電氣工程中獲得了較為廣泛的應用，不僅促進了社會生產的發展，還推動了電氣工程邁向了新的發展階段。電力電子技術的應用效果，使得這一技術越來越受到人們的青睞，促進了電力企業的持續健康發展。

（四）電力電子技術提高相關工作人員工作的效率

在人們用電需求不斷上升的前提下，傳統的電力系統超負荷運轉，出現了一些故障，并使得電力應用面臨著嚴重的安全隱患。為了減少此項隱患，促進其該系統的正常安全運轉，則要相關工作者熟練掌握電力系統技術管理工作，做到心中有數。將電力電子技術應用其中，可以簡化工作人員的操作步驟，提高技術管理的效率和水平。

三、電力電子技術在電氣控制中的應用要點

（一）控制技術

控制技術是在電氣控制中的應用要點之一，是一種較為新穎的控制技術，其獲得所需波形的方式較為特別，脈沖寬度是其主要的目標。PWM控制技術理論并不是憑空而生的，而是來源于面積等效原理。當前，電力技術的快速發展讓人在驚嘆之余，也不禁生出諸多心得，那就是如何將其應用效果發揮到極致。PWM控制技術在此背景下，也獲得了發展的時間和空間，PWM控制技術獲得了各類變流電路的使用權，其涵蓋的電路使用類型多樣。

（二）軟開關控制技術

社會的發展和科技的進步，推動了電力電子裝置邁向了一個新的發展階段：發展模式逐漸完善，現階段的模式為小型化發展模式和輕型化發展模式，在這兩種模式下，還對其進行了進一步發展，提升了電子的兼容性。在電子電子裝置的內部，其占有較大的空間，涵蓋的內容眾多，如濾波電壓器內容、電容內容等。從開關頻率的角度進行分析時，當頻率較高時，濾波器參數也會發生變化，變得越來越低，具體的空間范圍大小也相應地得以縮減。換言之，通過電力高頻化要素的介入，原來的裝置不再符合實際需求，輕型化和小型化是其發展的必然趨勢，在此背景下，也產生一些弊端，如開關損害與以往相比，大幅度增加，電路效率也呈現下降的趨勢等。這些問題極為嚴峻，電力相關工作人員不能掉以輕心，而是要轉變觀念，對實際情況進行科學、合理、全面、深入的分析。開發軟開關技術，并通過電力電子技術來進行開關噪音和損耗問題的處理。軟開關技術在經濟發展和科技進步的推動下，具有優良的發展趨勢，如IT產業應用頻率和效果較好，拓撲數量不斷增加，開關頻率超過1mz的情況下，諧振電路效率要求也在不斷提高，性能波也獲得了顯著的提升;再加上串聯渠道、并聯渠道、級聯渠道可以創建不同類型的電路，針對性地解決此類問題，提升本體性能。

（三）電路保護裝置

電路保護裝置可以對運轉過程中的電力電子提供可靠的保護，該保護的形式主要是通過發現元件中存在的故障，并制定出相應的保護方案。目前，電路保護裝置的外形和運作效率不盡如人意。這就對電力電子元件提出了新的要求，即向小型化、高功率化發展。目前，相關的工作人員在安裝電路保護裝置時，會加入過電流、電路檢測裝置等對電路進行保護，并及時檢測、反饋信息，當發現過電流時，可自動進行斷電處理，保護電力電子設備正常運行。

（四）靜止無功補償裝置

經濟的發展和科技的進步，現代社會人們的用電量與過去相比，不可同日而語，用電需求量的增加也導致電網功率不斷上漲，電流本身還會產生一些攻擊性負荷，這些都對電網的運行效率產生了或大或小的影響，由此引起了低頻震蕩的頻頻發生。針對這種情況，可采用靜止無功補償裝置，減少功率損耗，提高電路中電壓的穩定性。

（五）有源電力濾波器

有源電力濾波器是電力電子技術在電氣控制中的應用要點之一，掌握其工作的原理，才能提高其應用的效率、效果和效益。有源電力濾波器主要功能是檢測功能，檢測的是補償元件。此外，其還可以產生一些電流，此類電流也被稱作諧波電流，這些電流具有相同的特征，即具有共同的分量。此時，可利用補償裝置產生另外一種電流分量。讓兩種電流分量相互作用，相互抵消。想要實現這一目標，需要這兩種電量分量極性相反，分量也要絲毫不差。有源電力濾波器恰恰能實現這一目標，通過消滅電網中的諧波電流，使其只具備基波電流。有源電力濾波器具有速度快、補償功能多等特點，將電網阻抗產生的不利影響降低到最小。有源電力濾波器主要是對電路中的補償電流進行科學的檢測，從而生成一種新的電流及無功電流，通過和諧波電流的相互抵消，來使其具備適用的一種電流。

（六）高壓直流輸電技術

現代發電廠輸出的電壓為交流電壓，這種電壓在輸電過程中會產生較大的損耗，控制難度較大，且造價較高，因此，如果是高電壓、大容量、遠距離時，需選用直流輸電。直流輸電技術就像一個神奇的魔法師，能夠讓交流電壓變身，使其成為直流電壓，這些直流電壓在各變電站內，再一次進行變身，變為可供用戶直接使用的交流電。

總之，電力電子技術在電氣控制中的應用前途光明，效果良好，可以使電力系統擺脫過去固有的頑疾，飛速、健康地運轉起來。隨著國家大力發展智能電網，電力電子技術在電力系統中的應用頻率、效率和效果將會進入一個嶄新的階段，研究其應用，可為電力系統的持續健康發展和智能電網建設提供一些嶄新的思路。本文以電力電子技術的概述作為研究的起點，重點探究了其應用的意義和應用的要點，從而使其應用具備一整套的原理，為后續具體應用提供扎實的理論基礎。

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編輯 張 慧