電力電子技術(shù)在電氣工程的應(yīng)用

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關(guān)鍵詞：電氣工程；電力電子技術(shù)；自動化；智能化

1電力電子技術(shù)

電力電子技術(shù)作為一種現(xiàn)代化技術(shù)，在電氣工程中應(yīng)用，可以實現(xiàn)電力電子元器件的有效控制，大大提升電能轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(nèi)容，電力電子技術(shù)在高素質(zhì)人才培養(yǎng)方面要求更高，需要學(xué)習(xí)包括自動控制學(xué)和電子學(xué)等多學(xué)科內(nèi)容。近些年來，電力電子技術(shù)不斷發(fā)展和完善，應(yīng)用范圍隨之?dāng)U大，除了應(yīng)用在電氣工程中，在國防和工業(yè)等領(lǐng)域同樣有所應(yīng)用，在提高生產(chǎn)效率的同時，有效降低電能損耗，保證電氣系統(tǒng)安全穩(wěn)定地運行。

2電力電子技術(shù)的優(yōu)勢剖析

在電氣工程中應(yīng)用電力電子技術(shù)，其優(yōu)勢較為突出，主要表現(xiàn)在以下幾點：其一，推動電氣工程發(fā)展。電力電子技術(shù)在不斷發(fā)展和創(chuàng)新過程中，應(yīng)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(tǒng)運行周期同時，創(chuàng)造更大的經(jīng)濟效益和社會效益。其二，應(yīng)用操作便捷。隨著社會經(jīng)濟的持續(xù)增長，電能需求不斷增長，各個行業(yè)領(lǐng)域生產(chǎn)規(guī)模不斷擴大，不可避免地會產(chǎn)生電能供應(yīng)矛盾。電力系統(tǒng)覆蓋面較廣，內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，各個環(huán)節(jié)聯(lián)系較為密切，任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障，都可能影響到電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行，不利于社會生產(chǎn)生活正常用電。而在電氣工程中應(yīng)用電力電子技術(shù)，在優(yōu)化操作流程的同時，為電氣系統(tǒng)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(tǒng)運行中，通過電力電子技術(shù)的應(yīng)用，綜合分析影響電氣系統(tǒng)運行因素，與其他技術(shù)之間的協(xié)調(diào)控制，發(fā)現(xiàn)問題后第一時間上報和解決。通過電力電子技術(shù)應(yīng)用，優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)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(yīng)充分發(fā)揮電力電子技術(shù)的優(yōu)勢，對現(xiàn)有電氣工程結(jié)構(gòu)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(chǔ)。

3電氣工程中電力電子技術(shù)應(yīng)用路徑

3.1軟開關(guān)控制裝置

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

3.2靜止無功補償裝置

社會經(jīng)濟持續(xù)增長下，社會生產(chǎn)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(yīng)用，可以為電網(wǎng)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(nèi)。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(tǒng)運行效率，為電力輸送系統(tǒng)穩(wěn)定運行提供保障。與此同時，靜止無功補償裝置的應(yīng)用，有助于提升電力系統(tǒng)的運行性能和功率因數(shù)，最大程度地降低電力系統(tǒng)功率損害，減少不良干擾，保證電網(wǎng)輸電壓安全穩(wěn)定性。當(dāng)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(lián)補償裝置等。靜止同步補償器與電網(wǎng)并聯(lián)在一起，輸出電壓調(diào)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(yīng)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(wǎng)的沖擊電流。可控串聯(lián)補償裝置的應(yīng)用，電容器和電控器并聯(lián)在一起，調(diào)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(yīng)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(jù)相應(yīng)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(wǎng)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(gòu)成的，盡管結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，但是具有多樣補償和動態(tài)相應(yīng)特點，改善電網(wǎng)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(xiàn)。

3.4高壓直流輸電技術(shù)

高壓直流輸電技術(shù)是借助電子換流器來轉(zhuǎn)變輸出電流，轉(zhuǎn)換為直流電，將直流電傳輸?shù)礁鱾€受電端，并借助電子換流器轉(zhuǎn)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(guān)工作者的高度關(guān)注和重視。需要注意的是，高壓直流輸電技術(shù)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(wǎng)聯(lián)結(jié)需要。從當(dāng)前電氣工程中高壓直流輸電技術(shù)的應(yīng)用情況來看，多為直流聯(lián)絡(luò)線。

3.5電路保護裝置

電路保護裝置同樣是電力電子技術(shù)中的重要組成部分，在電氣工程中應(yīng)用，可以有效避免電路裝置損壞和電能損耗。如果電路出現(xiàn)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(tǒng)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(yīng)該充分發(fā)揮電力電子技術(shù)優(yōu)勢，通過檢測裝置來反饋電路運行情況，如果出現(xiàn)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(tǒng)中應(yīng)用電力電子技術(shù)，可以實現(xiàn)配電系統(tǒng)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(tǒng)的穩(wěn)定運行。

4結(jié)論

綜上所述，在電氣工程建設(shè)和發(fā)展過程中，為了滿足社會生產(chǎn)生活的電能需要，靈活運用電力電子技術(shù)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(guān)人員應(yīng)該不斷學(xué)習(xí)和掌握電力電子技術(shù)，積累經(jīng)驗，充分發(fā)揮電力電子技術(shù)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(yīng)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