電力電子技術在電氣工程的應用

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關鍵詞：電氣工程；電力電子技術；自動化；智能化

1電力電子技術

電力電子技術作為一種現代化技術，在電氣工程中應用，可以實現電力電子元器件的有效控制，大大提升電能轉化效率。電力電子器件類型多樣，其中包括高斯型軌道和閘管等，電能轉換范圍較廣，小則1W，多則千兆瓦。與此同時，作為電氣工程中的一項重要內容，電力電子技術在高素質人才培養(yǎng)方面要求更高，需要學習包括自動控制學和電子學等多學科內容。近些年來，電力電子技術不斷發(fā)展和完善，應用范圍隨之擴大，除了應用在電氣工程中，在國防和工業(yè)等領域同樣有所應用，在提高生產效率的同時，有效降低電能損耗，保證電氣系統安全穩(wěn)定地運行。

2電力電子技術的優(yōu)勢剖析

在電氣工程中應用電力電子技術，其優(yōu)勢較為突出，主要表現在以下幾點：其一，推動電氣工程發(fā)展。電力電子技術在不斷發(fā)展和創(chuàng)新過程中，應用范圍不斷擴大，在整合資源的同時，可以有效降低電氣工程的人力、物力和財力投入，在縮短電氣系統運行周期同時，創(chuàng)造更大的經濟效益和社會效益。其二，應用操作便捷。隨著社會經濟的持續(xù)增長，電能需求不斷增長，各個行業(yè)領域生產規(guī)模不斷擴大，不可避免地會產生電能供應矛盾。電力系統覆蓋面較廣，內部結構復雜，各個環(huán)節(jié)聯系較為密切，任何一個環(huán)節(jié)出現故障，都可能影響到電力系統安全穩(wěn)定運行，不利于社會生產生活正常用電。而在電氣工程中應用電力電子技術，在優(yōu)化操作流程的同時，為電氣系統營造安全穩(wěn)定運行環(huán)境，切實提升電氣工程運行水平。其三，提升電氣工程性能。在電氣系統運行中，通過電力電子技術的應用，綜合分析影響電氣系統運行因素，與其他技術之間的協調控制，發(fā)現問題后第一時間上報和解決。通過電力電子技術應用，優(yōu)化系統設計，在降低電氣工程運行故障概率的同時，提升整體運行效率。因此，在電氣工程中應充分發(fā)揮電力電子技術的優(yōu)勢，對現有電氣工程結構優(yōu)化和完善，改善電氣工程運行性能，為電氣工程穩(wěn)定運行奠定基礎。

3電氣工程中電力電子技術應用路徑

3.1軟開關控制裝置

在電氣工程施工過程中，施工技術水平滯后，由于不合理的施工技術和設備應用，嚴重影響到電氣工程運行性能。通過系統開關裝置的應用，可以有效降低電容，減少變壓器元件占據的空間面積，但是高頻開關轉換會在一定程度上增加電能損耗，影響電能生產效率。在這個過程中，可能產生電磁干擾，影響到電氣系統穩(wěn)定運行。通過軟開關控制裝置的應用，可以最大程度地降低系統開關裝置電能損耗，避免噪聲干擾。如果采用串聯方式將多個電路聯系在一起，則可以有效提升電力系統性能，有助于軟開關裝置更大范圍應用。

3.2靜止無功補償裝置

社會經濟持續(xù)增長下，社會生產力水平顯著提升，對于電能需求度不斷增長，靜止無功補償裝置的應用，可以為電網運行穩(wěn)定性和安全性提供堅實保障，將功率變化控制在合理范圍內。靜止無功補償裝置具有較強的抗干擾性能，對沖擊性負荷無功補償，提升電力系統運行效率，為電力輸送系統穩(wěn)定運行提供保障。與此同時，靜止無功補償裝置的應用，有助于提升電力系統的運行性能和功率因數，最大程度地降低電力系統功率損害，減少不良干擾，保證電網輸電壓安全穩(wěn)定性。當前靜止無功補償裝置包括晶閘管投切電容器、靜止同步補償器、晶閘管控制電抗器和可控串聯補償裝置等。靜止同步補償器與電網并聯在一起，輸出電壓調節(jié)來吸收無功電流，滿足無功補償需要。晶閘管投切電容器自身具有無機磨損和快速響應的優(yōu)勢，具有良好的無功補償效果，最大程度地降低對電網的沖擊電流?？煽卮撗a償裝置的應用，電容器和電控器并聯在一起，調節(jié)電抗器電流，可以有效提升補償裝置基頻等效電抗特性。

3.3有源電力濾波器

有源電力濾波器的應用，適用于動態(tài)抑制諧波需要，將電力裝置劃分為補償電流發(fā)生電路和指令電流檢測電路兩部分。根據相應指令電流檢測電路，可以將諧波電流分量和基波分量電流分離開，發(fā)揮反極性作用來抵消負載電力，電網最后僅存基波電流。與此同時，源電力諧波器是由PWM逆變器構成的，盡管結構較為復雜，但是具有多樣補償和動態(tài)相應特點，改善電網組抗力和功率補償不良影響，最大程度地抑制諧波電流的出現。

3.4高壓直流輸電技術

高壓直流輸電技術是借助電子換流器來轉變輸出電流，轉換為直流電，將直流電傳輸到各個受電端，并借助電子換流器轉化為交流電，輸送到千家萬戶。在高壓直流輸電過程中，傳輸功率高于直流電，傳輸過程中具有較強的穩(wěn)定性和安全性，對于輸電線路的要求不高，受到相關工作者的高度關注和重視。需要注意的是，高壓直流輸電技術輸電過程在保證線路安全穩(wěn)定運行的同時，最大程度地降低電能損耗，滿足不同額定頻率電網聯結需要。從當前電氣工程中高壓直流輸電技術的應用情況來看，多為直流聯絡線。

3.5電路保護裝置

電路保護裝置同樣是電力電子技術中的重要組成部分，在電氣工程中應用，可以有效避免電路裝置損壞和電能損耗。如果電路出現故障問題，依托于快速熔斷器或電流繼電器等電路保護裝置，可以為電路裝置起到保護作用，最大程度地減少故障問題和損壞程度。隨著電力工程的發(fā)展，傳統電路保護裝置暴露出一系列弊端和不足，電路保護作用缺失?；诖?，應該充分發(fā)揮電力電子技術優(yōu)勢，通過檢測裝置來反饋電路運行情況，如果出現過電流、過電壓故障，可以第一時間斷電，保護電子元件安全。此外，在配電系統中應用電力電子技術，可以實現配電系統的實時監(jiān)管和控制，促使工作人員制定規(guī)范化措施，避免由于不必要的失誤影響到配電系統的穩(wěn)定運行。

4結論

綜上所述，在電氣工程建設和發(fā)展過程中，為了滿足社會生產生活的電能需要，靈活運用電力電子技術在各個環(huán)節(jié)，對于電氣工程的進步和發(fā)展具有重要的促進作用。所以，相關人員應該不斷學習和掌握電力電子技術，積累經驗，充分發(fā)揮電力電子技術優(yōu)勢來解決電氣工程中的故障問題，并在未來電氣工程中更加廣泛地應用。

參考文獻

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作者：馮遠民 單位：廣東奧馬冰箱有限公司