电力电子技术在电气工程中的应用

张帆

摘要：电子技术是建立在科技创新发展的基础上，此项技术被逐渐运用到电力系统等行业发展中，提高电子器件的控制效果，从而保障系统操作的精准性。电子技术在电气控制领域中主要表现为电子零件的控制转化，让电子系统能保持比较平稳的运行状态，也可以开展实施技术调整处理，进一步提高电气控制的效果。为了更好分析电子技术的应用优势，提高其在电气控制中的应用效果，文章进行多个方面的探索和研究，希望能增加人们对电子技术的认知程度。

关键词：电气工程;电力电子技术;应用

中图分类号：TM73 文献标识码：A

1 引言

电力系统的发展一直与我们的生活息息相关，深刻的影响着我们生活的方方面面，其发展虽日益成熟，但有一些方面仍有待完善。例如，电能的使用效率低、电力系统的经济性不够理想，以及发电方式单一等问题。电力电子技术作为一个基于电子、电力和自动控制学科的新技术，因其变换和控制电能的能力，为电力系统的发展注入了新的动力。

2 对电子技术的思考

研究指出电子技术是现代社会的技术代表，工作原理是借助电子器件对区域电能进行有效的控制，通过技术支持提高电能转化的效率，其中包含闸管等多种形式的电子器件。电子技术在电力系统中得到比较广泛的应用，通过电子技术的充分应用能提高元器件的管理效果，也能优化相关的技术操作，推动电力系统实现高效率的发展。在进行电气控制的过程中运用电子技术可以将相关学科知识进行整合，在设备运行中实现科学管理以及精准控制的目标，也能及时检查各项电路数据并开展针对性的技术维护，预测可能出现的管理问题并制定技术解决方案。此外也能对多种电力设备开展数据监测工作，保障电力系统可以实现安全且高效的运行，避免电力安全事故的发生，体现出比较强的技术应用价值。

3 电力电子技术的应用

3.1 发电环节

是否可有效推进能源的可持续发展，对社会发展速度存在着直接影响，也有助于提升我国建设发展的效率。我国正处于智能电网建设发展的关键时期，合理应用电力电子技术不仅有助于提升能源的实际利用效率，也有利于更好地保护自然生态环境。將电力电子技术和能源有效结合，有助于提升电力电子技术的先进性。基于电力系统和电力电子技术的有效结合衍生而成的柔性交流输电方式，可大幅度提升对电力系统各参数的控制效果。同时，就发电环节来讲，可有效利用风能等具备可再生能力的能源实施具体的发电操作，经由电力电子技术，促使电机组加入至电网中，对电池的充放电过程进行更为有效的控制，有助于提升电网供电的整体稳定性。

3.2 预测控制系统的作用

在电力电子领域中，预测控制系统的应用价值也十分的明显。其通过更长时间跨度的优化控制，能够进一步保障电力电子领域的稳定性。该技术将控制过程划分为了若干个时间跨度的最优化问题，同时进行最优解的处理。相比于以往借助于统计学、时间序列分析的处理形式而言，预测控制系统下的预测过程更为简便、且预测的精度也更有保障。例如在传统电力电子系统中，受制于供配电用电安全的需求限制，如何根据实施状况去调整发电机向线路配电是一项十分复杂的工作。在传统的技术条件下，预测的精度与实际情况有较大的差异，特别是在高峰用电的阶段，传统预测方法因为不具备适应性要求，所以一味的沿用也只能是破坏电网的稳定性以及用电的质量与安全。而预测控制系统最大的优势就在于其所具备的较强的自适应预测能力，对于系统中存在的干扰以及噪音等不确定问题，其也能够表现出较强的鲁棒性。

3.3 智能开关的应用

智能开关是智能电网中广泛应用的一项先进技术，该技术是建立在电力电子技术基础上实现的。目前该技术在智能电网中已经大规模使用。通过智能开关的控制，电网能够实现任何电网位置电压与电流开闭处理，这样能够保证输电网络在出现故障时，能够对故障区域的电网进行通断控制，从而增大了电网在运行过程中的可靠性。目前智能开关的优势主要体现在以下2个方面：当电网系统出现电流过载以及漏电这些情况时，智能开关能够立即自动断开相应电路，从而保证了整个电网的安全运作。其次，在电流出现不稳定的情况下可以主动避免电路中的仪器仪表和普通民用电器设备遭受破坏。

3.4 配电环节

配电环节可对住户产生直接影响，合理结合电力电子技术及自动化技术，可对整个配电过程加以有效控制，及时、良好地解决各种内外界因素导致的电网故障问题。例如，美国对IUT装置的应用已经较为广泛，此类装置不仅可发挥传统变压力的职能，还可以通过单项转为三项以及下陷矫正等方式对系统的运行加以优化和改良，进而有效提升配网远程监控操作的实效性。截至目前，我国应用的SVC技术已经超过20套，累积节约电能约为26GW/h电能，累积增长的国家收入约为1149000万元。

4 应用发展方向

4.1 智能化电力监控

当前社会的不断发展对于供电量、供电安全等问题都有了更高的要求。例如公共设施建设、居民生活用电的增加，除此之外当前随着新能源汽车项目的发展也为电力的保障提出了挑战。随着电力电子装置智能化趋势的愈发明显、电力监控范围的逐步扩大以及监控方式的多元化，电力监控已经从对供电系统的实时监控拓展到不同空间以及不同设备系统的监控领域。例如智能化电力监护系统能为一些独立的电力设备提供“监控一体化”的解决方法。通过历史数据库的建立、工业自动化组态软件以及通信网关服务器等软硬件的配备，进一步满足这些电力设备的监控需求。该系统最大的优势在于能够进行人机交互、故障报警、事故记录以及数据采集。这些功能的拓展无疑会极大程度上提高对被监控对象的数据采集、监控，同时对于系统本身的稳定性以及日常维护，也能够起到十分关键的作用。对于提高电力系统的安全稳定性也是大有裨益的。

4.2 电网结构升级优化

随着智能电网负荷接入量的快速增长，对电网结构进行优化升级任务紧迫。比如在电网间输电时，容易因相位差异产生电压波动干扰，可通过采用背靠背直流输电技术解决这一问题。先将交流电转换为直流电，再将其转换为交流电输送到相邻网络，采用微机跟踪控制电压和相位，提升电网间输电质量。此外，在电力电子技术的快速发展下，微网并网技术也得到较快发展。微网的出现改变了配电网组织形式，其核心设备是并网逆变器，通过采用先进的逆变器装置，可以为分布式电源并网提供支持，从而适应更加复杂的电力系统控制要求。

5 结束语

综上可知在电气控制中运用电力电子技术可以构建更加完整的管理体系，借助电子技术优势让电气设备可以保障平稳且安全的运行状态。同时在进行电气控制的过程中运用电子技术也能将相关学科知识进行整合，在设备运行中实现科学管理以及精准控制的目标，也能及时检查各项电路数据并开展针对性的技术维护，体现出比较强的技术应用价值。

参考文献：

[1] 吕锋.电力电子技术在电气控制中的应用探究[J].现代职业教育，2019（33）：282-283.

[2] 张春霞.电力电子技术在电气工程中的应用[J].设备管理与维修，2019（22）：151-152.

[3] 吕昶.电子电力技术在智能电网中的运用[J].科学技术创新，2019（20）：180-181.

[4] 丁汝强.电工电子技术在电力系统中的应用[J].电子技术与软件工程，2019（13）：226.

[5] 崔巍，奚磊.电子电力技术在电力系统中的应用[J].电子技术与软件工程，2019（12）：214.