电力电子技术在电气控制中的应用探究

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　　[摘           要]  经济的飞速发展，使不同类型的工程项目开始在我国大地上生根，并结出了硕果。在此背景下，电气工程行业领域也取得了快速发展。而提高电力电子技术在电气工程中的应用效率，成了电子工业不断发展的重要基础。从电力电子技术的概述谈起，研究其应用的意义和要点，希望为电力电子技术持续健康发展贡献一分力量。
　　[关    键   词]  电力电子技术;电气控制;应用
　　[中图分类号]  G712                 [文献标志码]  A              [文章编号]  2096-0603（2019）33-0282-02
　　 电子科技与人们的生产、生活具有紧密的联系，其在电力系统中的应用，更是将其作用发挥到了极致。电力电子技术较为复杂，电工原理、电子学等是其重要构成，共同维护电力系统的稳定。智能化时代，电气设备也开始了自动化升级，智能化使用使其无须人工过多的介入和操作便能完成系统高速运转，并能及时地处理多种问题，其设备与以往相比，可以说是天壤之别，节省了大量的人力，机器的运转也呈现出更高的速度，更安全的性能。
　　 一、电力电子技术的概念
　　 （一）电力电子技术的概念
　　 电力电子技术与电子器件和技术元素等息息相关，通过对这两种元素的充分利用，来实现电能操作、实效控制，并将其控制在一定范围内，该范围主要指的是电力范畴、控制范畴和电子范畴，从而实现电子对强电力的有效控制。该技术由于具备上述优势，因此被广泛应用于诸多领域如工业领域、农业领域等。
　　 电气控制系统中应用电力电子技术的重要性不言而喻，无论是机器运转，还是对电子元件的控制，抑或是电力系统下的任务，都能顺利完成，并推动其健康发展。此外，电力电子的应用，使电气设备的使用更具科学性，周期更长，状态更为稳定;电气控制系统中产生的数据和信息还会得到充分的利用，通过对其传输和识别，发现问题，并发出警报，以便相关人员能及时地采取科学合理的措施解决问题，实现对电气设备的有效管理。
　　 （二）电力电子技术的发展现状
　　 电力电子技术的发展经历了诸多的波折，主要的发展流程要从电子器件制作说起。该电子器件主要经历了三个发展流程，分别为不可控制型、半控制型以及全控制型时期。之后，电子器件发展进入一个全新的时期，即完全的自动化控制模式。这种模式与前三种模式相比，具有显著的进步，促进电子电力技术研发进入了一个崭新的阶段，对电气控制也开始走向了智能化。例如电力电子完全自动化控制模式，实现了对鲁性棒变化、时间系统的监测和调节，并建立了科学的反馈系统，对线路的运作状态进行了进一步的优化，无须人工参与，便能进行自我调节和控制，提高了工作效率。现阶段，人们在追求使用效率的同时，也应将降低电力功率列为重要的目标，以推动电力电子技术的发展。
　　 二、电力电子技术在电气控制中的应用意义
　　 电力电子技术在电气工程领域中的应用随着科技的发展，发挥着更大的作用。在这些应用中，电动机、发电机的应用较为普遍，给人们的生产生活带来了诸多便利，让节能不再是口号，而是真正落到了实处。在提高生产效率方面，主要表现为提高了电能方面的效率，如电能的转化效率、利用效率和生产效率。电气结构系统的应用，大大提高了其稳定性和安全性，为其广泛应用奠定了基石。
　　 （一）应用范围广且操作较为简单、便捷
　　 电能作为生产生活的重要帮手，是我国经济快速发展的“发动机”。随着经济的快速发展，过去的电能供给已经不适应现代的需求，出现了供需矛盾，由此带来的是对电气工程的要求也在不断变化。电力系统较为复杂，每一个环节都对整个运作具有重要的影响，一个环节出错，就有可能产生蝴蝶效应，产生连锁反应。电子技术的应用为解决上述问题提供了思路，可憑借其技术含量来提高其稳定性。电力系统虽然较为复杂，但由于运用了电子技术，使得其操作不再让人抓耳挠腮，而是轻而易举便能完成，让工作变得更智能。
　　 （二）电子技术为提高电气工程的质量和性能提供了保障
　　 人们在运行电力系统时，由于其复杂性，应对其从多方面加以考虑，找到自身技术的替身。再加上其涉及面较广，具有较强的综合性。电子技术的应用，可以使复杂的系统通过简单的操作来运行，提高了操作效率;电力电子技术的不断发展，在保障自身科学性的同时，也使其在应用时发挥最大的功效，为电气工程系统的质量和性能提供保障。
　　 （三）电力电子技术性能良好，促进了电力企业的持续健康发展
　　 电力电子技术由于自身具备良好的性能，使其在电气工程中获得了较为广泛的应用，不仅促进了社会生产的发展，还推动了电气工程迈向了新的发展阶段。电力电子技术的应用效果，使得这一技术越来越受到人们的青睐，促进了电力企业的持续健康发展。
　　 （四）电力电子技术提高相关工作人员工作的效率
　　 在人们用电需求不断上升的前提下，传统的电力系统超负荷运转，出现了一些故障，并使得电力应用面临着严重的安全隐患。为了减少此项隐患，促进其该系统的正常安全运转，则要相关工作者熟练掌握电力系统技术管理工作，做到心中有数。将电力电子技术应用其中，可以简化工作人员的操作步骤，提高技术管理的效率和水平。
　　 三、电力电子技术在电气控制中的应用要点
　　 （一）控制技术
　　 控制技术是在电气控制中的应用要点之一，是一种较为新颖的控制技术，其获得所需波形的方式较为特别，脉冲宽度是其主要的目标。PWM控制技术理论并不是凭空而生的，而是来源于面积等效原理。当前，电力技术的快速发展让人在惊叹之余，也不禁生出诸多心得，那就是如何将其应用效果发挥到极致。PWM控制技术在此背景下，也获得了发展的时间和空间，PWM控制技术获得了各类变流电路的使用权，其涵盖的电路使用类型多样。 　　 （二）软开关控制技术
　　 社会的发展和科技的进步，推动了电力电子装置迈向了一个新的发展阶段：发展模式逐渐完善，现阶段的模式为小型化发展模式和轻型化发展模式，在这两种模式下，还对其进行了进一步发展，提升了电子的兼容性。在电子电子装置的内部，其占有较大的空间，涵盖的内容众多，如滤波电压器内容、电容内容等。从开关频率的角度进行分析时，当频率较高时，滤波器参数也会发生变化，变得越来越低，具体的空间范围大小也相应地得以缩减。换言之，通过电力高频化要素的介入，原来的装置不再符合实际需求，轻型化和小型化是其发展的必然趋势，在此背景下，也产生一些弊端，如开关损害与以往相比，大幅度增加，电路效率也呈现下降的趋势等。这些问题极为严峻，电力相关工作人员不能掉以轻心，而是要转变观念，对实际情况进行科学、合理、全面、深入的分析。开发软开关技术，并通过电力电子技术来进行开关噪音和损耗问题的处理。软开关技术在经济发展和科技进步的推动下，具有优良的发展趋势，如IT产业应用频率和效果较好，拓扑数量不断增加，开关频率超过1mz的情况下，谐振电路效率要求也在不断提高，性能波也获得了显著的提升;再加上串联渠道、并联渠道、级联渠道可以创建不同类型的电路，针对性地解决此类问题，提升本体性能。
　　 （三）电路保护装置
　　 电路保护装置可以对运转过程中的电力电子提供可靠的保护，该保护的形式主要是通过发现元件中存在的故障，并制定出相应的保护方案。目前，电路保护装置的外形和运作效率不尽如人意。这就对电力电子元件提出了新的要求，即向小型化、高功率化发展。目前，相关的工作人员在安装电路保护装置时，会加入过电流、电路检测装置等对电路进行保护，并及时检测、反馈信息，当发现过电流时，可自动进行断电处理，保护电力电子设备正常运行。
　　 （四）静止无功补偿装置
　　 经济的发展和科技的进步，现代社会人们的用电量与过去相比，不可同日而语，用电需求量的增加也导致电网功率不断上涨，电流本身还会产生一些攻击性负荷，这些都对电网的运行效率产生了或大或小的影响，由此引起了低频震荡的频频发生。针对这种情况，可采用静止无功补偿装置，减少功率损耗，提高电路中电压的稳定性。
　　 （五）有源电力滤波器
　　 有源电力滤波器是电力电子技术在电气控制中的应用要点之一，掌握其工作的原理，才能提高其应用的效率、效果和效益。有源电力滤波器主要功能是检测功能，检测的是补偿元件。此外，其还可以产生一些电流，此类电流也被称作谐波电流，这些电流具有相同的特征，即具有共同的分量。此时，可利用补偿装置产生另外一种电流分量。让两种电流分量相互作用，相互抵消。想要实现这一目标，需要这两种电量分量极性相反，分量也要丝毫不差。有源电力滤波器恰恰能实现这一目标，通过消灭电网中的谐波电流，使其只具备基波电流。有源电力滤波器具有速度快、补偿功能多等特点，将电网阻抗产生的不利影响降低到最小。有源电力滤波器主要是对电路中的补偿电流进行科学的检测，从而生成一种新的电流及无功电流，通过和谐波电流的相互抵消，来使其具备适用的一种电流。
　　 （六）高壓直流输电技术
　　 现代发电厂输出的电压为交流电压，这种电压在输电过程中会产生较大的损耗，控制难度较大，且造价较高，因此，如果是高电压、大容量、远距离时，需选用直流输电。直流输电技术就像一个神奇的魔法师，能够让交流电压变身，使其成为直流电压，这些直流电压在各变电站内，再一次进行变身，变为可供用户直接使用的交流电。
　　 总之，电力电子技术在电气控制中的应用前途光明，效果良好，可以使电力系统摆脱过去固有的顽疾，飞速、健康地运转起来。随着国家大力发展智能电网，电力电子技术在电力系统中的应用频率、效率和效果将会进入一个崭新的阶段，研究其应用，可为电力系统的持续健康发展和智能电网建设提供一些崭新的思路。本文以电力电子技术的概述作为研究的起点，重点探究了其应用的意义和应用的要点，从而使其应用具备一整套的原理，为后续具体应用提供扎实的理论基础。
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　　编辑 张 慧
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