淺析電力電子技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用

王金平

摘要：本文通過對電力電子的發(fā)展歷程進行分析探討，對電力電子技術(shù)的發(fā)展進行了研究，分析了電子電力技術(shù)的優(yōu)缺點和在時代發(fā)展過程中的突出優(yōu)勢，以及如何將電力電子技術(shù)更好地運用到電氣工程發(fā)展中，期望為電器行業(yè)的發(fā)展做出一些專業(yè)性參考和建議。

關(guān)鍵詞：電力電子技術(shù)；電氣工程；運用

隨著我國經(jīng)濟水平的提高和經(jīng)濟建設(shè)的發(fā)展，我國現(xiàn)代化水平逐漸提高，技術(shù)在電氣工程中越來越重要，未來電氣工程的主要發(fā)展趨勢也離不開電力電子技術(shù)的運用。通過對電力電子技術(shù)的深入研究和運用，提升我國電氣工程在質(zhì)量方面安全性和穩(wěn)定性的進步水平，從而解決當(dāng)今電氣工程運用中存在的主要問題，及時給出整改方案和建議，使電氣工程的質(zhì)量水平得到大幅提升，最終提高企業(yè)的經(jīng)濟效益，為社會創(chuàng)造出更穩(wěn)定的社會效益。對于電力電子技術(shù)運用的持續(xù)改進和分析，可以推動我國電氣工程事業(yè)的水平提升，不斷研究出更好的方法來面對和解決存在的問題，推動整個電器行業(yè)的進步。

一、電力電子技術(shù)的發(fā)展

（1）晶閘管時代。電力電子技術(shù)都主要是為工廠大功率機器的開發(fā)而服務(wù)，現(xiàn)在較常用到的是50赫茲的交流發(fā)電機，直到后來發(fā)電廠將交流電改為直流電來滿足工廠用電方面的需求。硅整流器和晶閘管的出現(xiàn)就是適應(yīng)了大功率的需要，為了給工業(yè)生產(chǎn)提供充足的電力支持。

（2）逆變時代。隨著當(dāng)時能源危機的出現(xiàn)，國家制定了很多環(huán)保方面的計劃，促進交流電在工業(yè)生產(chǎn)中的運用，市場上也逐漸出現(xiàn)了越來越多的自動斷電的裝置來保障工廠用電的安全水平，并且可以將直流電轉(zhuǎn)變成交流電從而達到節(jié)約能源的目的，然后進入了逆變時代。

（3）變頻時代。逆變技術(shù)雖然可以節(jié)約能源，但是在工作效率方面水平較低，于是為了滿足提升工業(yè)效率的要求，科學(xué)家逐漸研究出集成電路，促進了生產(chǎn)效率的提高。但是進入到了變頻時代以后工業(yè)生產(chǎn)的環(huán)境越來越復(fù)雜，電子零件更加強調(diào)電子零件之間的互相配合，只有提升相互配合水平才可以增強功能性，提升電力電子技術(shù)的發(fā)展水平。

二、電力電子技術(shù)在電器工程中的應(yīng)用優(yōu)勢

（1）應(yīng)用范圍廣并且操作簡單方便

隨著我國人口的持續(xù)增加和我國經(jīng)濟水平的提高，我國在電力方面的需求越來越多并且要求越來越高，而且隨著我國制造業(yè)的飛速發(fā)展，我國的工業(yè)生產(chǎn)需求也越來越多，工業(yè)生產(chǎn)要求也越來越高，生產(chǎn)的規(guī)模也逐漸擴大，導(dǎo)致電力的供應(yīng)出現(xiàn)了很大的供需矛盾，影響力我國經(jīng)濟水平的提高。由于我國的用電需求非常大，所以一旦用電方面出現(xiàn)了一些問題，對于人們的正常生活和企業(yè)的經(jīng)營生產(chǎn)都將產(chǎn)生很大的影響，對于社會的發(fā)展也有影響，不利于電力行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展問題。但是隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，我國電氣工程的自動化水平將得到顯著提高，電力系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性得到很的提升，使得整個操作過程都更加方便快捷，工作效率得到穩(wěn)定提升，電力系統(tǒng)更加穩(wěn)定運行，人民的服務(wù)滿意程度也得到了很大的提升。

（2）有利于提高電氣工程的整體性能

電氣系統(tǒng)的運行需要很多復(fù)雜條件的相互配合，需要考慮很多因素的控制，一旦有一些電子缺乏控制或者失去其應(yīng)有的功能就會對電氣系統(tǒng)的穩(wěn)定性造成很大的影響，一旦系統(tǒng)自身出現(xiàn)嚴(yán)重問題，就必須馬上對其進行處理，否則危害到整個系統(tǒng)的正常運行。電力電子技術(shù)在電氣系統(tǒng)中的運用可以提高整個系統(tǒng)水平的穩(wěn)定性從而提升電氣系統(tǒng)的專業(yè)性能，降低失誤發(fā)生的可能性，提高操作效率，減少操作時間，提升整個系統(tǒng)的科學(xué)性和有效性。同時，隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，其自身也不斷得到完善，更加科學(xué)和專業(yè)，電力電子技術(shù)的充分發(fā)揮可以使得電氣工程的整體性能得到提升，電氣工程的整個運行結(jié)構(gòu)更加合理，電力系統(tǒng)的我穩(wěn)定性顯著提升。其應(yīng)用價值在我國電力事業(yè)發(fā)展中前景寬闊地位深遠我們必須增強對其的重視程度，加大加深對其的研究。

三、電力電子技術(shù)在電力工程中的具體運用

（1）有源電力濾波器

有源電力濾波器是一種通過動態(tài)抑制諧波補償無功來進行變頻調(diào)控的電力裝置，其本質(zhì)上是一種變頻器，由兩大部分組成，指令電流檢測電路和補償電流發(fā)生電路。前者可以將負載電流內(nèi)的基波分量電流和諧波分量電流進行分離，將其反擊型作用充分發(fā)揮，將負載中的對應(yīng)電流進行抵消，使得電網(wǎng)中存在的電流只有基波電流一種。一般這種設(shè)備都是由PwM逆變器所構(gòu)成，其本身就包含很多專業(yè)性特點，比如動態(tài)響應(yīng)，多態(tài)補償?shù)鹊?，最大程度的降低了電流運行的阻礙，減少了諧波電流對電力系統(tǒng)運行的很多負面消極影響。

（2）靜止無功補償裝置

隨著我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平的逐漸提升，農(nóng)業(yè)中的智能化運用也越來越多，對于大功率電器的需求量相較于以往也有了顯著的提升，國家電力電網(wǎng)對于電力輸送的穩(wěn)定性也有了更高的要求，因此提升電網(wǎng)的穩(wěn)定性顯得迫在眉睫，必須盡快采取專業(yè)的措施提高電網(wǎng)的穩(wěn)定水平，保障電網(wǎng)功率的變化維持在一個可接受的穩(wěn)定的區(qū)間內(nèi)，保障電力疏松的安全性。靜止無功補償裝置起到的就是這個作用，其通過對沖擊性負荷進行無功補償，保障電力輸送的穩(wěn)定性，提高電力輸送系統(tǒng)的安全性和效率水平。通過對電力系統(tǒng)進行無功補償，提升其負載的相關(guān)功率因素，最大程度地降低電力的損耗，維持輸送的電壓的穩(wěn)定性，降低供電方面存在安全問題的隱患，控制電力系統(tǒng)的功率損耗，降低安全問題和安全事故發(fā)生的可能性。目前市面上主要有三種，一種是靜止同步補償器，一種是晶閘管投切電容器，最后一種是可控串聯(lián)補償裝置和晶閘管控制電抗器。第一種的工作原理是采用并聯(lián)的方法調(diào)節(jié)電流電壓的輸出，在動態(tài)層面實現(xiàn)電壓的無功補償；第二種的工作原理主要是對電網(wǎng)中存在的沖擊性電流進行抵消控制；第三種的工作原理是對電抗器電流進行調(diào)整，改變補償裝置的電頻。

（3）高壓直流輸電技術(shù)

該技術(shù)主要利用電子換流器轉(zhuǎn)化交流電為直流電，最大程度地提升電流的輸送效率，提高電流疏松的穩(wěn)定性和安全性，降低了對輸電線路的高要求，降低了整個運輸過程的損耗，提升了運輸效率，實現(xiàn)了不同頻率電路的穩(wěn)定銜接。

四、結(jié)語：

為了充分體現(xiàn)電力電子技術(shù)在電氣工程中運用的效果，我國相關(guān)科研人員也一直致力于研究出更加自動化智能化專業(yè)化的機器設(shè)備以期望達到提升輸電效率，降低能源損耗，推動電氣事業(yè)發(fā)展，提升國家電力行業(yè)安全水平的目的，為國家經(jīng)濟水平的提升和國家綜合實力的提升助力。