浅谈电力电子技术在电气工程中的应用

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　　【摘 要】随着功率变换技术的不断发展，电力电子技术在电气工程中的应用更加广泛，形成了现代电气工程及其自动化的专业技术基础。电力电子技术在电能的生产、储存等各个环节中都有着非常广泛的应用。本文通过对过电流保护、有源电力滤波器、静止无功补偿装置、智能配电网等几个方面的应用进行了阐述，分析了电力电子技术的作用。电力电子技术在电气工程中将获得长远的发展。
　　【关键词】电力电子技术；电气工程；应用
　　1 电子电力技术概述
　　电子电力技术有三个领域，分别为电子、电力和控制，它是利用电子技术控制电能变化。技术特点是利用弱电子控制强电。该技术目前被广泛应用于各大领域，对于国防与能源、工业和农业甚至交通方面都有极大的贡献，在电气工程中对于电子电力技术的应用也在不断深入，对于提高发电机和电动机对于电能的利用、生产及转换等方面电能效率发挥着巨大的作用，提高了生产率、节约能源。电力系统的稳定与安全是电力生产工作中重点关注因素，电子电力技术的应用可以增强稳定性和安全性，使灵活可控的电力系统工作模式成为现实。
　　1.2 电子电力技术发展
　　电子电力技术的发展包括器件制造技术的发展与电力电子电路的发展，这两个方面共同构成了电子电力技术的发展轨迹。电力电子器件由最初的半控型部件逐渐发展为全控型，随着不断进步最终发展到复合型。同时，电子电力技术的驱动与控制、防护电路与功率部件实现了一体化，形成先进的功率集成化电力，尽管目前技术水平还无法使功率达到很大，但是电子电力技术仍有超大的发展空间，功率将不断增加。
　　2电力电子技术的特点
　　2.1操作的便利性
　　电力电子技术是通过技术的改进，并对电力系统的运行进行监控，提高电力系统工作效率。而且电力技术的操作比较简单，为工作人员带来极大的方便。正是由于这种良性的工作循环，促进了该行业的迅速发展，
　　2.2良好的结构和性能
　　与传统电气工程技术相比，电力电子技术更加完善，技术构造更科学，性能更好，在电气工程中得到了普遍的应用。现阶段，社会发展较为迅速，将先进的电力电子技术应用到电气工程中更可以满足社会发展需要，推动电气工程发展
　　2.3较强的电力系统适应性
　　电力电子技术具有较强的适应能力，便于操作，并不像传统电气技术一样操作困难、适应范围狭小，影响工作人员工作进程。当电力电子技术应用以后，工作效率明显提高，工作人员压力显著减少，很少出现电气运行故障，也为电力企业获得了良好口碑。
　　3电子技术在电气工程中的应用
　　3.1电气控制系统中过电流保护技术
　　电力电子电路在出现失常或运行故障之后会出现过电流的现象。针对这种问题的解决以往采用快速切断熔断器、直流快速断路器以及电流继电器的方式来保护电力电子主要电路。但是现阶段的电力电子器件小型化、轻量化，而功率性能越来越大，传统的保护方式无法再起到作用。电力电子技术可以在电路中加入过电流保护电路，结合电路检测装置反馈的信息，在检测到电路中存在过电流时可以自动对电子元件进行断电处理，达到保护电路和电子元件的作用。
　　3.2 有源电力滤波器
　　有源电力滤波器的工作原理是对电路中的补偿元件进行检测，从而得到一些等分量的谐波电流，然后再利用补偿装置产生一个与谐波电流分量相等极性相反的电流分量，使其与检测的谐波分量相抵消，使电网中的电流没有谐波电流只存在基波电流。有源电力滤波器以其响应速度快和补偿功能多样性的特点，可以有效地减少电网阻抗的影响。有源电力滤波器由两部分组成，分别为补偿电路发生装置和指令电流运算电路，通过电力电子技术对电路中的补偿电流进行检测，然后得出电路中无功电流和谐波的分量。
　　3.3静态无功补偿技术
　　SVC技术即静态无功补偿器，用于新型固态开关，该设备显著的特点就是利用晶阀管替代机械开关，用控制电抗器和电容器的改变无功功率，从而实现频繁且快速地改变电力系统的无功功率的目的，提高电能质量。静止无功补偿器主要的四种形式之一就是可控硅控制空芯电抗器型（SVC），具有反应迅速且灵敏、运行可靠、价格便宜、使用范围广、等特点，在工业生产中广泛应用。一般情况下，SVC是由可变的或固定的电容器支路和系统中可控支路进行并联而组成的，可分为TCR、TSC和TCT以及SSR这四种类型，TCR型的SVC反应速度是最快的，运行可靠。随着SVR技术优势进一步的发展和普及，其在工业设备和变配电领域必将得到全面的发展和推广。
　　3.4智能配电网技术
　　智能配电网就是以配电网高级自动化技术为基础，通过应用和融合先进的测量和传感技术、控制技术、计算机和网络技术、信息与通信等技术，利用智能化的开关设备、配电终端设备，在坚强电网架构和双向通信网络的物理支持以及各种集成高级应用功能的可视化软件支持下，允许可再生能源和分布式发电单元的大量接入和微网运行，鼓励各类不同电力用户积极参与电网互动，以实现配电网在正常运行状态下完善的监测、保护、控制、优化和非正常运行状态下的自愈控制，最终为电力用户提供安全、可靠、优质、经济、环保的电力供应和其它附加服务。与传统的配电网相比较，智能配电网具有如下特征在于更优质的电能质量：利用先进的电力电子技术、电能质量在线监测和补偿技术，实现电压、无功的优化控制，保证电压合格；实现对电能质量敏感设备的不间断、高质量、连续性供电。
　　4 结语
　　总而言之，为了能够更好的促进电力工程建设的进步与发展，在社会不断发展的今天，就要求电气工程必须要充分的结合自身的实际需要，来将更加高效、科学的电子技术应用到电力设备控制中。同时，电子技术也应当在此技术上来进行不断地优化与完善，来全面的提升其自身的工作效率，为电力工程的建设发展提供更加优质的服务。
　　参考文獻：
　　[1] 叶剑锋，钟.多电平技术在电力系统中的应用[J].四川电力技术，2015
　　[2] 赵金亮.我国电力电子技术的现状及应用[J].北方经贸，2015
　　[3] 桂建廷，王运柯，王珏，徐涛.浅谈太赫兹技术在电力系统中的应用前景[J].山东电力高等专科学校学报，2017
　　[3]刘莉宏.现代电力电子技术的发展及其应用[J].北京工业职业技术学院学报，2014
　　（作者单位：天津科技大学）
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