電力電子技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用分析

楊禮文 蔣雙月 王利梅

摘 要：近年來，隨著電子電力技術(shù)的成熟，為我國電力工程的創(chuàng)新改革帶來更大機(jī)遇，電力電子技術(shù)作為應(yīng)用電子設(shè)備和技術(shù)對電能進(jìn)行轉(zhuǎn)換控制的一種新興成熟技術(shù)，對能源節(jié)約、提高生產(chǎn)生活效率等方面有著重要的作用。鑒于此，本文將著重分析電子電力技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用情況，并提出具體優(yōu)化策略，旨在為提高電力電子技術(shù)的應(yīng)用水平。

關(guān)鍵詞：電力電子;電氣工程;應(yīng)用分析

前言：隨著我國電氣工程的發(fā)展，電力電子技術(shù)應(yīng)用其中，在提高電能生產(chǎn)利用效率的同時，更是有效節(jié)約了資源，符合國家可持續(xù)發(fā)展的要求。目前，電力電子技術(shù)涵蓋范圍較廣，屬于多學(xué)科綜合的技術(shù)類型。作為電子現(xiàn)代化成熟發(fā)展的產(chǎn)物，在有效改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)與發(fā)展機(jī)電一體化等新興產(chǎn)業(yè)的同時，更是促進(jìn)了機(jī)電設(shè)備的改革創(chuàng)新[1]。

一、電力電子技術(shù)概念界定及重要性

（一）概念界定

電力電子技術(shù)作為一項(xiàng)新興的技術(shù)，興起以來便應(yīng)用到電力領(lǐng)域中，取得了十分理想的成果，具體來講是利用電力電子器件對電能進(jìn)行轉(zhuǎn)換和控制。與信息電子技術(shù)不同的是，電力電子技術(shù)更加側(cè)重于電力之間的轉(zhuǎn)換。其實(shí)用功能可分為電力電子器件制造技術(shù)和變流技術(shù)這兩部分。作為一個涵蓋學(xué)科較廣的綜合性技術(shù)體系，包括電子學(xué)電工原理以及自動控制這三大主要學(xué)科，應(yīng)用到強(qiáng)電工業(yè)和計算機(jī)業(yè)機(jī)電行業(yè)等方面，均取得了十分理想的成果，近年來，隨著我國高端科技的成熟發(fā)展，微電子技術(shù)被廣泛的應(yīng)用到電力電子器件中。在應(yīng)用到電氣工程中，更是成為了電氣工程的具有歷史性意義的改革[2]。

（二）重要性

電力電子技術(shù)作為計算機(jī)技術(shù)與自動化控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，可以實(shí)現(xiàn)電能之間的有效轉(zhuǎn)換，因此自興起以來，電力電子技術(shù)可以有效提高電氣系統(tǒng)的工作效率并節(jié)約能源，強(qiáng)化系統(tǒng)的自控能力，以便于更好地服務(wù)于一些強(qiáng)電工業(yè)中，對于電氣工程而言有著歷史性的意義。首先，電力電子技術(shù)可以提高電力系統(tǒng)的自動智能化程度。在有效促進(jìn)電氣系統(tǒng)朝向自動智能化方向發(fā)展的同時，也為模糊控制和智能化控制等方面打下堅實(shí)的基礎(chǔ)，其次，電力電子技術(shù)可以幫助電力工程實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。憑借著大功率等特點(diǎn)，電力電子技術(shù)在提高器件和系統(tǒng)工作效率的同時，也能夠節(jié)約大量的能源，更能夠?yàn)楣娞峁┌踩煽康馁Y源，對于經(jīng)濟(jì)效益和社會效益的取得而言有著深遠(yuǎn)的影響[3]。最后，電力電子技術(shù)可以充分發(fā)揮出技能方面的優(yōu)勢，為企業(yè)提供更加完善的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和管理模式。在順應(yīng)時代發(fā)展趨勢的同時，企業(yè)開始注重生產(chǎn)的創(chuàng)新和改革，開發(fā)新型產(chǎn)業(yè)，而電力電子技術(shù)有著極強(qiáng)的創(chuàng)新性，也能夠?yàn)槠髽I(yè)持續(xù)發(fā)展提供充足的技術(shù)保障。

二、電力電子技術(shù)發(fā)展歷程及優(yōu)勢分析

（一）發(fā)展歷程

自晶體管興起以來，來代表著固體電子時代的到來，說明電子技術(shù)將朝向更高端的方向發(fā)展，而近幾年隨著各類高端技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，為電力電子技術(shù)創(chuàng)新改革提供了更大的可能，具體來講電力電子技術(shù)。到發(fā)展經(jīng)歷了以下幾個階段，首先是晶閘管階段。在20世紀(jì)60年代初期，晶閘管興起以來取得了較為優(yōu)異的成績，主要用50赫茲的交流發(fā)電機(jī)為工業(yè)生產(chǎn)提供了大功率服務(wù)。可以有效解決直流電的供電需求，其次是逆變時代，自20世紀(jì)70年代以后，世界范圍內(nèi)出現(xiàn)了嚴(yán)重的能源危機(jī)，為了更好地應(yīng)對危機(jī)為人們生活帶來的困擾，逆變時代就此興起，將直流電轉(zhuǎn)換為交流電，有效的節(jié)約能源，提高工業(yè)生產(chǎn)效率。最后是變頻器時代。自20世紀(jì)80年代以后，為進(jìn)一步提高電力的供電效率，集成電路應(yīng)運(yùn)而生，在應(yīng)用到高壓大電流技術(shù)中，促使電力電子變頻器應(yīng)運(yùn)而生。

（二）優(yōu)勢分析

首先是應(yīng)用范圍廣泛且操作簡單。由于我國國土資源遼闊，人口眾多，對于電腦的依賴性較大，再加上近年來經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，也無形中加劇了電能的需求，而電力系統(tǒng)涉及的范圍較廣相對復(fù)雜，在實(shí)際運(yùn)行的過程中可能會出現(xiàn)一些故障，甚至?xí)a(chǎn)生輻射性的影響，造成一系列的故障，而這種連鎖反應(yīng)可以通過應(yīng)用電力電子技術(shù)來打破。電力電子技術(shù)應(yīng)用到電氣工程中極易操作的同時也能夠降低難度。其次。電力電子技術(shù)提高了電氣工程的質(zhì)量與性能。考慮到電力工程的復(fù)雜性，使得電力系統(tǒng)的涉及面較廣，需要不斷的進(jìn)行技術(shù)的更新。而電力電子技術(shù)的應(yīng)用，一方面可以講的操作時間提高操作效率，另一方面更能夠促使電力系統(tǒng)的科學(xué)性，發(fā)揮出效應(yīng)，提高電力工程系統(tǒng)的性能，使得組織結(jié)構(gòu)更加科學(xué)合理。

三、 電力電子技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用分析

電力電子技術(shù)作為電氣工程中的一種新興技術(shù)，也有著實(shí)際的應(yīng)用，首先是應(yīng)用在變電站中。不僅能夠提高變電站工作效率，更有效節(jié)約了人工操作的步驟，免除了繁重的工作量，減少因人為操作所產(chǎn)生的誤差，有效地提高了變電站的施工質(zhì)量和效率。與此同時，電力電子技術(shù)應(yīng)用，其中可以實(shí)現(xiàn)對于變電站工作的全面安全監(jiān)督管理，能夠第一時間察覺到工作中潛在的風(fēng)險，并第一時間規(guī)避，找到有效的方法，將風(fēng)險從事后處理轉(zhuǎn)化為事前的預(yù)防，更為各項(xiàng)電力工作的展開提供堅實(shí)的保障，其次是應(yīng)用在發(fā)電廠中。由于發(fā)電廠管理中的各類設(shè)備較多且復(fù)雜，往往會花費(fèi)大量的時間和人力，但應(yīng)用電力電子技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)集中的管控。相對復(fù)雜的管理運(yùn)行模式被進(jìn)一步壓縮后，降低了工作難度，也提高了運(yùn)行的安全性。最后，隨著電力電子器件的不斷成熟和進(jìn)步，原有的變頻器電力基本上已經(jīng)無法更好地滿足新時期的電力電子器件需求。在這一趨勢下逆變器應(yīng)運(yùn)而生，能夠加強(qiáng)變頻器的發(fā)展性能同時，其控制結(jié)構(gòu)更加簡單。而在變頻技術(shù)日趨成熟的基礎(chǔ)上，高靜態(tài)性能矢量控制性開始被公眾認(rèn)可。電力電子技術(shù)應(yīng)用更可以實(shí)現(xiàn)變頻器運(yùn)行高效可控、可維修。

結(jié)論：總而言之，電力電子技術(shù)應(yīng)用在電氣工程領(lǐng)域中所取得的成果不言而喻。其應(yīng)用范圍廣可靠性強(qiáng)等多種優(yōu)勢仍然有著較大的上升和發(fā)展空間。目前可以看出，電力電子技術(shù)能否更穩(wěn)、更快的發(fā)展對于電氣工程將起到?jīng)Q定性的作用。因此，在未來相關(guān)技術(shù)人員更是要提高電力電子技術(shù)水平，充分發(fā)揮出其優(yōu)勢，并更好地投入到電氣工程中，為電氣行業(yè)的持續(xù)發(fā)展提供堅實(shí)的技術(shù)保障。

參考文獻(xiàn)

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[2]錢照明， 何湘寧. 電力電子技術(shù)及其應(yīng)用的最新發(fā)展（一）[J]. 中國電機(jī)工程學(xué)報， 1997（06）：361-366.

[3]蘇良昱， 王武， 葛瑜. 電力電子技術(shù)仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)與創(chuàng)新思維拓展

（海申機(jī)電總廠（象山））