電力電子技術在電氣工程中的應用分析

楊禮文 蔣雙月 王利梅

摘 要：近年來，隨著電子電力技術的成熟，為我國電力工程的創新改革帶來更大機遇，電力電子技術作為應用電子設備和技術對電能進行轉換控制的一種新興成熟技術，對能源節約、提高生產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在電氣工程中的應用情況，并提出具體優化策略，旨在為提高電力電子技術的應用水平。

關鍵詞：電力電子;電氣工程;應用分析

前言：隨著我國電氣工程的發展，電力電子技術應用其中，在提高電能生產利用效率的同時，更是有效節約了資源，符合國家可持續發展的要求。目前，電力電子技術涵蓋范圍較廣，屬于多學科綜合的技術類型。作為電子現代化成熟發展的產物，在有效改造傳統產業與發展機電一體化等新興產業的同時，更是促進了機電設備的改革創新[1]。

一、電力電子技術概念界定及重要性

（一）概念界定

電力電子技術作為一項新興的技術，興起以來便應用到電力領域中，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行轉換和控制。與信息電子技術不同的是，電力電子技術更加側重于電力之間的轉換。其實用功能可分為電力電子器件制造技術和變流技術這兩部分。作為一個涵蓋學科較廣的綜合性技術體系，包括電子學電工原理以及自動控制這三大主要學科，應用到強電工業和計算機業機電行業等方面，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展，微電子技術被廣泛的應用到電力電子器件中。在應用到電氣工程中，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

電力電子技術作為計算機技術與自動化控制技術相結合的產物，可以實現電能之間的有效轉換，因此自興起以來，電力電子技術可以有效提高電氣系統的工作效率并節約能源，強化系統的自控能力，以便于更好地服務于一些強電工業中，對于電氣工程而言有著歷史性的意義。首先，電力電子技術可以提高電力系統的自動智能化程度。在有效促進電氣系統朝向自動智能化方向發展的同時，也為模糊控制和智能化控制等方面打下堅實的基礎，其次，電力電子技術可以幫助電力工程實現經濟效益和社會效益。憑借著大功率等特點，電力電子技術在提高器件和系統工作效率的同時，也能夠節約大量的能源，更能夠為公眾提供安全，可靠的資源，對于經濟效益和社會效益的取得而言有著深遠的影響[3]。最后，電力電子技術可以充分發揮出技能方面的優勢，為企業提供更加完善的產業結構和管理模式。在順應時代發展趨勢的同時，企業開始注重生產的創新和改革，開發新型產業，而電力電子技術有著極強的創新性，也能夠為企業持續發展提供充足的技術保障。

二、電力電子技術發展歷程及優勢分析

（一）發展歷程

自晶體管興起以來，來代表著固體電子時代的到來，說明電子技術將朝向更高端的方向發展，而近幾年隨著各類高端技術的不斷涌現，為電力電子技術創新改革提供了更大的可能，具體來講電力電子技術。到發展經歷了以下幾個階段，首先是晶閘管階段。在20世紀60年代初期，晶閘管興起以來取得了較為優異的成績，主要用50赫茲的交流發電機為工業生產提供了大功率服務。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70年代以后，世界范圍內出現了嚴重的能源危機，為了更好地應對危機為人們生活帶來的困擾，逆變時代就此興起，將直流電轉換為交流電，有效的節約能源，提高工業生產效率。最后是變頻器時代。自20世紀80年代以后，為進一步提高電力的供電效率，集成電路應運而生，在應用到高壓大電流技術中，促使電力電子變頻器應運而生。

（二）優勢分析

首先是應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，再加上近年來經濟的高速發展，也無形中加劇了電能的需求，而電力系統涉及的范圍較廣相對復雜，在實際運行的過程中可能會出現一些故障，甚至會產生輻射性的影響，造成一系列的故障，而這種連鎖反應可以通過應用電力電子技術來打破。電力電子技術應用到電氣工程中極易操作的同時也能夠降低難度。其次。電力電子技術提高了電氣工程的質量與性能。考慮到電力工程的復雜性，使得電力系統的涉及面較廣，需要不斷的進行技術的更新。而電力電子技術的應用，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的科學性，發揮出效應，提高電力工程系統的性能，使得組織結構更加科學合理。

三、 電力電子技術在電氣工程中的應用分析

電力電子技術作為電氣工程中的一種新興技術，也有著實際的應用，首先是應用在變電站中。不僅能夠提高變電站工作效率，更有效節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生的誤差，有效地提高了變電站的施工質量和效率。與此同時，電力電子技術應用，其中可以實現對于變電站工作的全面安全監督管理，能夠第一時間察覺到工作中潛在的風險，并第一時間規避，找到有效的方法，將風險從事后處理轉化為事前的預防，更為各項電力工作的展開提供堅實的保障，其次是應用在發電廠中。由于發電廠管理中的各類設備較多且復雜，往往會花費大量的時間和人力，但應用電力電子技術可以實現集中的管控。相對復雜的管理運行模式被進一步壓縮后，降低了工作難度，也提高了運行的安全性。最后，隨著電力電子器件的不斷成熟和進步，原有的變頻器電力基本上已經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運而生，能夠加強變頻器的發展性能同時，其控制結構更加簡單。而在變頻技術日趨成熟的基礎上，高靜態性能矢量控制性開始被公眾認可。電力電子技術應用更可以實現變頻器運行高效可控、可維修。

結論：總而言之，電力電子技術應用在電氣工程領域中所取得的成果不言而喻。其應用范圍廣可靠性強等多種優勢仍然有著較大的上升和發展空間。目前可以看出，電力電子技術能否更穩、更快的發展對于電氣工程將起到決定性的作用。因此，在未來相關技術人員更是要提高電力電子技術水平，充分發揮出其優勢，并更好地投入到電氣工程中，為電氣行業的持續發展提供堅實的技術保障。

參考文獻

[1]文亞鳳， 劉向軍. EDA仿真技術在電力電子技術實踐教學中的應用[J]. 實驗技術與管理， 2006.

[2]錢照明， 何湘寧. 電力電子技術及其應用的最新發展（一）[J]. 中國電機工程學報， 1997（06）：361-366.

[3]蘇良昱， 王武， 葛瑜. 電力電子技術仿真實驗教學與創新思維拓展

（海申機電總廠（象山））