電力電子技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用研究

劉強(qiáng)

【摘 要】隨著社會(huì)的發(fā)展和行業(yè)的進(jìn)步，市場(chǎng)化經(jīng)濟(jì)環(huán)境下電氣工程領(lǐng)域也在不斷進(jìn)行改革探索，以及更好地提升發(fā)展動(dòng)能。論文首先探究了電力電子技術(shù)的內(nèi)涵以及應(yīng)用特點(diǎn)，分析了其在電氣工程中應(yīng)用的意義，最后針對(duì)電力電子技術(shù)在電氣工程中的具體應(yīng)用情況進(jìn)行了分析并提出了相關(guān)建議，以供參考。

【Abstract】With the development of the society and the progress of the industry， the field of electrical engineering under the market-oriented economic environment is also continuing to carry out reform and exploration， as well as better enhance the development momentum. This paper firstly explores the connotation and application characteristics of power electronics technology， analyzes its application significance in electrical engineering， and finally analyzes the specific application of power electronics technology in electrical engineering and puts forward relevant suggestions， for reference.

【關(guān)鍵詞】電氣工程;電力電子技術(shù);應(yīng)用;意義;特征;領(lǐng)域

【Keywords】electrical engineering; power electronics technology; application; significance; characteristic; field

【中圖分類號(hào)】TM76 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號(hào)】1673-1069（2019）12-0178-02

1 引言

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，在電氣工程領(lǐng)域越來(lái)越多的電力電子技術(shù)得以應(yīng)用，在智能管控、基礎(chǔ)操作管理以及運(yùn)行維護(hù)等方面都發(fā)揮著重要的優(yōu)勢(shì)。電力電子技術(shù)以其良好的優(yōu)勢(shì)在電氣工程中應(yīng)用越來(lái)越廣泛，隨著電氣工程發(fā)展水平的不斷提高，節(jié)能環(huán)保大形勢(shì)下對(duì)于電力電子技術(shù)的性能要求也越來(lái)越高，加強(qiáng)電氣工程中電力電子技術(shù)應(yīng)用探析具有重要的社會(huì)意義。

2 電力電子技術(shù)內(nèi)涵與特點(diǎn)分析

電力電子技術(shù)屬于電子技術(shù)體系的重要分支，與信息電子技術(shù)共同構(gòu)成了電子技術(shù)體系，主要是指依靠電力電氣元器件來(lái)完成電能轉(zhuǎn)換、電力控制的一種管控技術(shù)。通常情況下，需要應(yīng)用閘管或者高斯型軌道元器件來(lái)進(jìn)行支撐，并且能夠?qū)崿F(xiàn)的電能轉(zhuǎn)化范圍比較廣泛，從1W以下至千兆瓦都可以滿足。通過(guò)對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理，進(jìn)而推動(dòng)電能的有效利用。

總結(jié)分析電力電子技術(shù)主要特征包含以下幾個(gè)方面：一是具有良好的穩(wěn)定性。通過(guò)引入電力電子技術(shù)，進(jìn)而融入電氣工程系統(tǒng)中，保證系統(tǒng)高效、穩(wěn)定、安全運(yùn)行，從而提升電氣工程基礎(chǔ)管理水平。二是具有良好的適用性。電力電子技術(shù)適用范圍廣，操作便捷，且性能優(yōu)勢(shì)比較大，所以可以將其作為電氣工程的主要支撐部分來(lái)進(jìn)行開(kāi)發(fā)應(yīng)用，并不斷融入更多的現(xiàn)代化科技元素，從而提升電氣系統(tǒng)綜合發(fā)展效能。

3 電力電子技術(shù)在電氣工程中應(yīng)用的重要性

在電氣工程中加強(qiáng)電力電子技術(shù)的引入與應(yīng)用具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。一方面，可以利用電力電子技術(shù)，為日常電力工程技術(shù)和管理人員等提供強(qiáng)大的技術(shù)支持，他們可以依靠電力電子系統(tǒng)等獲取相關(guān)的信息，隨時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行情況，并簡(jiǎn)化了操作程序，降低了中間環(huán)節(jié)帶來(lái)的不良影響，有利于提升工作效能，降低工作壓力或負(fù)擔(dān)。另一方面，電力電子技術(shù)本身性能比較優(yōu)越，且功能強(qiáng)大，將其在電氣工程中應(yīng)用有利于保證電氣工程的高效運(yùn)行，并夯實(shí)電氣工程發(fā)展基礎(chǔ)，創(chuàng)造更大的效益。此外，電力電子技術(shù)較強(qiáng)的適用性有助于不斷拓寬其應(yīng)用范圍，加強(qiáng)其與其他系統(tǒng)的有效融合，進(jìn)而更好地構(gòu)建電力電氣工程系統(tǒng)，提升綜合管控效能，減少損失的發(fā)生。

電子技術(shù)應(yīng)用功能的發(fā)揮，需要把握基本的原則，一方面，要確保能夠?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行全面監(jiān)控和檢測(cè)，另一方面，要保證指令能夠及時(shí)輸入和正確地輸出反饋，從設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)就應(yīng)當(dāng)進(jìn)行全面質(zhì)量管理[1]。此外，還應(yīng)當(dāng)圍繞人工操作和無(wú)人控制等各個(gè)環(huán)節(jié)做好銜接，考慮可能的影響因素，并及時(shí)規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)。另外，要不斷優(yōu)化管理結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)化操作，加強(qiáng)流程再造，切實(shí)提升應(yīng)用的高效性。

4 電力電子技術(shù)在電氣工程中具體的應(yīng)用領(lǐng)域分析

在電氣工程領(lǐng)域電力電子技術(shù)的具體應(yīng)用體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

4.1 在自動(dòng)化監(jiān)控方面的應(yīng)用

電力電子技術(shù)主要的功能之一就是智能化作用，將其在電氣工程中進(jìn)行應(yīng)用可以融入電氣運(yùn)行管理的各個(gè)設(shè)備中，建立統(tǒng)一的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，這樣可以實(shí)現(xiàn)從數(shù)據(jù)的采集、分析以及共享等全過(guò)程的應(yīng)用，便于管理人員及時(shí)獲取所要的信息，并對(duì)相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比研究，從而更好地提出科學(xué)的建議或者對(duì)策等，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化全面操控，降低運(yùn)行負(fù)荷或不良失誤。

4.2 在設(shè)備故障排查等方面的應(yīng)用

將電力電子技術(shù)應(yīng)用在電氣工程相關(guān)的設(shè)備故障排查方面也是其重要的優(yōu)勢(shì)之一，電氣工程系統(tǒng)保持穩(wěn)定運(yùn)行需要設(shè)備的強(qiáng)大支撐，設(shè)備類型較多，設(shè)備性能要求也不一樣，還需要加強(qiáng)設(shè)備的協(xié)同管理，并及時(shí)發(fā)現(xiàn)可能存在的故障并予以排查與處理，才能最大限度地降低帶來(lái)的不良影響[2]。為此，可以依靠電力電子技術(shù)等，將其和電氣工程相關(guān)的設(shè)備等建立有效的關(guān)聯(lián)，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行人工智能化管理，定期對(duì)相關(guān)的設(shè)備運(yùn)行參數(shù)等進(jìn)行監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)異常數(shù)據(jù)或者不良聲響等可以及時(shí)引導(dǎo)設(shè)備管理人員到現(xiàn)場(chǎng)去進(jìn)行排查和分析，盡快進(jìn)行故障的精準(zhǔn)位置判斷及誘發(fā)因素分析，還可以此為基礎(chǔ)應(yīng)用智能技術(shù)等對(duì)整個(gè)系統(tǒng)或者故障相關(guān)的關(guān)聯(lián)系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步的快速診斷，提升自動(dòng)化檢修與處理成效。

4.3 在無(wú)功補(bǔ)償與電氣工程設(shè)備系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面的

應(yīng)用

一方面，可以依靠電力電子技術(shù)對(duì)相關(guān)的設(shè)備進(jìn)行科學(xué)配置分析，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行情況以及工藝運(yùn)行的要求圍繞如何提升無(wú)功補(bǔ)償效能進(jìn)行裝置的科學(xué)配置，可以引入相關(guān)的電容器進(jìn)行輔助支撐，對(duì)電網(wǎng)內(nèi)電壓容量進(jìn)行全面掌握檢測(cè)，對(duì)相關(guān)的負(fù)載等進(jìn)行全面監(jiān)控，確保電容器電容量符合系統(tǒng)運(yùn)行的要求[3]。在無(wú)功補(bǔ)償中可以針對(duì)電網(wǎng)的運(yùn)行負(fù)荷等合理制定動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償措施等，并明確具體的補(bǔ)償方法。此外，還可以借助信息技術(shù)等探究恰當(dāng)?shù)耐肚蟹椒ǎ袑?shí)提升補(bǔ)償處理效果。另一方面，可以加強(qiáng)電氣設(shè)備的優(yōu)化設(shè)計(jì)，利用電力電子技術(shù)收集相關(guān)的運(yùn)行參數(shù)，并對(duì)設(shè)備運(yùn)行情況進(jìn)行綜合分析，引入智能化算法等對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行精準(zhǔn)計(jì)算，探究系統(tǒng)改良或優(yōu)化處理方法，通過(guò)構(gòu)建相關(guān)的模型等對(duì)相關(guān)的系統(tǒng)進(jìn)行模擬演示，探究更多的互補(bǔ)支撐系統(tǒng)，從而保證系統(tǒng)的安全高效運(yùn)行。

除了在上述領(lǐng)域可以應(yīng)用電力電子技術(shù)以外，在電氣工程的具體應(yīng)用領(lǐng)域主要可以體現(xiàn)其以下應(yīng)用功能。

4.3.1 在變電站系統(tǒng)的應(yīng)用

通過(guò)將電力電子技術(shù)引入在變電站體系中，可以提高工作運(yùn)行效率，減少工作人員的操作失誤，也有利于維護(hù)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性。同時(shí)，應(yīng)用電力電子技術(shù)可以對(duì)具體的操作人員、管理人員以及技術(shù)人員的工作進(jìn)行全面檢查，這樣可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)其工作中存在的不足，挖掘潛在的危險(xiǎn)隱患等，以此為基礎(chǔ)制定更加科學(xué)的組織管理方案。目前，在安全事故排查、處置以及靜止無(wú)功補(bǔ)償裝置的開(kāi)發(fā)應(yīng)用等方面，電力電子技術(shù)的優(yōu)勢(shì)日益凸顯。通過(guò)配置晶匣管控制電控器、晶匣管投切電容器、靜止同步補(bǔ)償器以及可控串聯(lián)補(bǔ)償裝置等構(gòu)成靜止無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)，進(jìn)而可以對(duì)電氣工程系統(tǒng)進(jìn)行補(bǔ)償分析，從而降低低頻振蕩發(fā)生概率，提升系統(tǒng)的高效穩(wěn)定運(yùn)行效能[4]。

4.3.2 在發(fā)電廠系統(tǒng)的應(yīng)用

在發(fā)電廠引入電力電子技術(shù)，可以對(duì)發(fā)電廠整體網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控，便于操作人員進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控和全面現(xiàn)場(chǎng)調(diào)度管理，例如，目前開(kāi)發(fā)的高壓直流輸電技術(shù)就是電力電子技術(shù)的重要應(yīng)用體現(xiàn)，通過(guò)應(yīng)用該技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)電流的轉(zhuǎn)化與有效輸送，降低能耗，提升系統(tǒng)綜合運(yùn)行效益。

此外，在配電系統(tǒng)等領(lǐng)域電力電子技術(shù)應(yīng)用也非常普遍，且發(fā)揮著重要的作用，技術(shù)人員也在圍繞電氣工程運(yùn)行實(shí)際積極開(kāi)發(fā)新的運(yùn)行系統(tǒng)和保障體系，以期更好地實(shí)現(xiàn)電力電子技術(shù)與電氣工程系統(tǒng)的高效緊密融合[5]。

5 結(jié)語(yǔ)

未來(lái)隨著電氣工程系統(tǒng)運(yùn)行要求的不斷提高，現(xiàn)代化智能技術(shù)不斷升級(jí)，在電力電子技術(shù)領(lǐng)域?qū)?huì)向著更加全面化、智能化和高效化方向轉(zhuǎn)化，此外，為了提升系統(tǒng)協(xié)同運(yùn)行成效，降低維護(hù)成本，在電力電子技術(shù)系統(tǒng)的匹配規(guī)范功能開(kāi)發(fā)方面也需要進(jìn)一步加強(qiáng)優(yōu)化探索。這樣可以更好地打造功能通用性的智能化系統(tǒng)或設(shè)備，進(jìn)而提升電氣工程系統(tǒng)綜合發(fā)展水平。

【參考文獻(xiàn)】

【1】陳華.電氣工程電力電子技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2018（20）：3627.

【2】王芳.電力電子技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用[J].電子世界，2017（14）：51，53.

【3】楊愛(ài)新.電力電子技術(shù)在電氣控制中的應(yīng)用分析[J].中國(guó)戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，2018，25（20）：168.

【4】鄧松.電氣自動(dòng)化在電氣工程中的應(yīng)用分析[J].中外企業(yè)家，2018，36（5）：78.

【5】郭暢.電力電子技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用分析[J].科學(xué)與財(cái)富，2017（22）：25.