電力電子技術在電氣工程中的應用

畢治國

摘? ? 要：在科學技術持續發展下，電力電子技術呈現日益完善的趨勢，并呈現較為廣泛的應用于工業或農業等領域。電力電子技術是通過電力設備和電子技術進行電能轉換，實現弱電對強電的控制，屬于一項新興技術。將電力電子技術應用于電氣工程，其優勢主要表現在發電機與電動機方面，提升電能生產和利用率，并實現節約能源的目的。

關鍵詞：電力電子技術;電氣工程

1? 前言

電力電子技術現已在電力領域中的應用非常廣泛，不僅涉及到電力學、電子學和控制理論等方面，尤其是80年代后期，絕緣柵極雙極型晶體管的興起，標志著電力電子技術開始進入以復合型器件為主的時代，各種新型安全型復合控件不斷涌現。在21世仍以迅猛的速度發展，并同計算機技術共同服務于人類社會的各個方面。

2? 電力電子技術

電力電子技術的產生是迎合經濟和社會發展需求的，并在這一過程中不斷應用和完善。同時該技術的進步也是為了解決電氣工程中的實際操作性問題。電力電子技術是分為兩類，一類是信息方面，另一類是電力方面，而本文著重講述的就是電力電子技術。電力電子技術的發展是滿足了電氣工程的研發需求，不僅能夠保障電氣工程的順利進行，也提高了這一行業在工程實施中的效率。電力電子技術不僅僅是在電力工程項目中能夠有效應用，它同樣能夠適用在一些航天航空領域，甚至包括教育和醫療領域，正是由于這種技術的高校性和操作便宜性，才能得到普遍推廣和應用。科技是第一生產力，技術的進步很大程度上促進了經濟社會的發展，以及提高社會工作的效率。

3? 電力電子技術的概述及發展

3.1? 電子電力技術概述

電子電力技術有三個領域，分別為電子、電力與控制，它是利用電子技術控制電能變化。技術特點是強電力被弱電子控制。該技術目前被廣泛應用于各大領域，對于國防與能源、工業和農業甚至交通方面都有極大的貢獻，在電氣工程中對于電子電力技術的應用也在不斷深入，對于提高發電機和電動機對于電能的利用、生產及轉換等方面電能效率發揮著巨大的作用，還可以提高生產率、節約能源。電力系統的穩定與安全是工作中重點關注因素，電子電力技術可以對穩定性和安全性進行增強，使理想中靈活可控的電力系統工作模式成為現實。

3.2? 電子電力技術發展

電子電力技術的發展包括器件制造的發展與應用電路對于電子電路的發展，這兩個方面共同構成了電子電力技術的發展軌跡。電子電力技術由最初的半控型部件逐漸發展為全控型，隨著不斷進步最終發展到復合型，在這一過程中，電子電力技術的驅動與控制、防護電路與功率部件完成了一體化，形成先進的功率集成化電力，盡管目前技術水平還無法使功率達到最高，但是電子電力技術仍有超大的發展空間，科技的進步指日可待。

4? 電力電子技術的應用意義

4.1? 適合系統操作

電子電力技術的操作與傳統電氣技術相比，有更加方便的優勢，傳統操作空間相對狹窄造成操作十分困難，對于工作進程起到了阻礙，影響工作效率，電子電力技術的出現使工作人員的效率得到了顯著提高，簡單的操作方式與開闊的空間減小了工作壓力的同時也避免了過多的操作失誤，電氣的運行故障也不再頻繁出現。

4.2? 性能較好

因其極具科學性的技術構造使電子電力技術的性能十分穩定與良好，它的優越性造就了業界良好口碑，在電氣工程乃至社會各領域都得到廣泛應用于認可，為適應社會的發展使電氣工程的進步得到推動，電子電力科技在其中的應用的必不可少的。

5? 電子電力技術在電氣工程中的應用

5.1? 靜止無功補償裝置

這個裝置可以通過無功補償沖擊性負荷達到穩定電網的效果，因功率加大使多數電網變化頻繁，此項裝置對電能質量提供了保證，晶匣管控制電抗器、靜止同步補償器、晶匣管投切電容器與可控串聯補償裝置共同構成了靜止無功補償裝置。其中晶匣管由一個電抗器與兩個反向并聯晶匣管串聯組成，電抗器電流的大小可以通過晶匣管而得到控制，晶匣管能夠改變觸發延遲角進而控制電流。這樣就可以連續調節電抗器的基波無功功率，晶匣管可以通過控制支路使三相交流調壓電流得到控制與聯接。晶匣管投切電容器結構為單相，電網投入到電容器時會出現沖擊電流，小電感可以抑制沖擊電流，無機磨損、平滑投切、響應快速與高效的綜合補償等都是晶匣管投切容器的優點。靜止同步補償器能夠實現動態無功補償，裝置為它的電力半導體的橋式變流器。其優點為調節速度快，運行范圍廣等。其中的PWM技術與多重化對含量低的電流諧波進行補償。工作原理是并聯自換相橋式電流與電網的方式吸收或發出無功電流通過輸出電壓調節實現動態無功補償。可控串聯補償裝置，由晶匣管控制電控器，電控器與電容器的聯接方式為并聯，晶匣管改變電抗器的電流是通過調節導通角實現的，使補償裝置基頻等效電抗變化，可控串聯補償裝置能夠對參數進行補償，還能夠改善系統阻尼的狀況，可以通過對環境進行控制的方式，有效抑制低頻振蕩，提高系統的暫態與靜態的穩定性。

5.2? 有源電力濾波器

其原理是檢測補償對象，獲得等分量諧波電流，通過產生一個與諧波相等但極性相反的電流分量對諧波電流進行抵消，使電網電流無諧波電流只剩基波電流，理論基礎為瞬時無功功率這一理論，有源電力濾波器的優點是多樣化的補償功能和非常快的動態響應速度，這種優點使電網阻抗影響減小，因此研究諧波電流抑制發現前景十分可觀。有源電力濾波由兩部分構成，為別為指令電流運算電路和補償電流發生電路，其中指令電流運算電路可以檢測補償電流，從檢測結果中得到無功電流與電網中諧波電流的等分量，檢測結果還可以在發生電路中通過電流產生實際的補償。

5.3? 高壓直流輸電技術

高壓直流輸電技術，它的功能主要是通過在換流器的工作下使輸出的交流電變成轉化后的直流電，并且將直流電輸送給受電端，受電端將直流電逆變，結果形成交流電以供用戶接受使用，高壓直流輸電的優點是線路造價低于輸送功率大，并且很容易控制，對于距離長，容量大的高壓電能夠發揮其優勢，而且成本與損耗都較小，穩定性卻很強。

6? 結語

電力電子技術在電氣工程中應用具有重要作用，進行深入分析發現，此項技術不僅可以保證電氣工程的運行，而且還能促進其長遠發展。對此，技術人員需要對電力電子技術進行全面了解，只有對其技術要點和操作技巧等進行正確掌握，才能更好發揮其在電氣工程中的作用，以便于滿足社會發展要求，促進電氣工程的持續發展，提供重要技術保證。

參考文獻：

[1] 吳俊勇.電力電子技術在智能電網中的應用[J].電力電子，2010.

[2] 方舒燕.電力電子技術及在電氣系統中的應用現狀及前景[J].高電壓技術，2011.

[3] 劉莉宏.現代電力電子技術的發展及其應用[J].北京工業職業技術學院學報，2012.