摘要：随着我国现代化社会建设的深入发展，将电力电子技术应用到电气工程中，是建设电气工程项目的未来发展趋势。通过对电力电子技术进行有效应用，能够有效提高电气工程的安全性及稳定性，使电气工程运行中的问题得到及时发现和解决，使电气工程的运行质量得到有效提升，进而提高企业的经济效益及社会效益。就此，本文探讨电力电子技术在电气工程中的应用，仅供参考。
关键词：电力电子技术；技术领域；研究热点
1电力电子技术
电子科技的发展为人们的生活带来了极大的便利，其中，电力电子技术作为一种广泛应用于电力系统中的电子技术更是关键，它能够加强对电力系统中各个电子元件的控制与转换，从而有效提高电力系统的工作效率，保证人们的生活所需。电力电子技术由三个部分组成，分别是电子学、电工原理和自动化控制技术，这三者相互配合，加强了对电气设备的控制，对稳定电力系统发挥了重要作用。
电力电子技术在现阶段有两个明显的特征：全控化与集成化。全控化表现在一些有自动断电需求的电子元器件上，满足一定条件下取代半控型普通晶闸管的作用，这是电力电子技术的新发展领域。集成化则指电气系统需要依赖众多的电子元件来组合而成，并进行合理的运用，充分结合计算机技术扩大电气控制的范围，高度集成化是电子电力技术发展的重要特点。
2电力电子技术在电气工程中的应用意义
2.1促进电力工作的顺利开展
随着经济的发展，人们的生活水平不断提高，对电的需求量也越来越大，传统的电力系统已不能满足人们的生产和生活需求，其出现故障的概率也日益增大，对电力应用来说存在较大的安全隐患。为了减少安全隐患，确保电力系统的稳定运行，对电力电子技术的合理应用能有效解决电力系统的问题，使其能更加高效的开展工作。
2.2电气工程的不断进步
电力电子技术的应用日益广泛，其应用方向和技术构造都得到了提高，其良好的性能为电气工程的升级换代提供了保障，为电气控制的实现奠定基础。电力电子技术能为电气控制的相关人员提供有力的技术帮助，使其尽快掌握相应的工作操作流程，有利于电气工程的发展，推动电力企业的技术提高，为电力的发展开辟更加广阔的应用前景。目前社会对电气的需求是越来越大的，这对电气控制系统的工作提出了很大的挑战，各种问题的出现会给人们带来一定的经济损失，如发生系统故障、运行不稳定等。在电气控制系统中应用电力电子技术能较大程度地避免这些问题的发生，从而确保电气控制系统的稳定运行，提高电气控制系统的工作效率。
3电力电子技术在电气工程中的具体应用
3.1在过电流保护装置上的应用
在电力的运行过程中，如果某一部分发生故障就容易引起过电流的危害，要解决这一问题，传统的解决方法是及时用中断熔断器、电流继电器以及直流快速断路器等设备来保证电流的及时中断，以维护电力系统中的重要电路。但随着电力电子器件的不断缩小，功率也得到了相应的提高，所以以往的电路保护装置也满足不了当下的需求，所以驱动控制信号去除自动化技术进入了人们的视线，即通过安装专门的过电流保护装置，对过电流进行实时监控并对电路进行调整和驱动。如桥臂互锁保护法（图1），当发生信号反复或延时过长等现象时，桥式逆变电路就会产生桥臂短路现象，通过这一方法可以使故障发生时能迅速进行驱动信号的切除，使用联锁手段，通过连接桥臂的部件来避免短路的发生，从而保护电力电路系统的正常运行。
图1 桥臂互锁保护电路原理图
3.2有源电力滤波器
有源电力滤波器作为一种用于动态抑制谐波、补偿无功的电力装置，其本质就是一种变频器，该电力装置可以划分为指令电流检测电路、补偿电流发生电路等两个部分。其中指令电流检测电路能够将负载电流中的基波分量电流和谐波电流分量分离出来，并充分发挥其反极性作用，抵消负载中相应的电流，使电网中的电流仅存在基波电流，比如常见的瞬时无功功率就是对该原理的运用。同时，一般有源电力谐波器都是由PWM逆变器所构成，本身就具有动态响应、多样补偿等诸多特点，能够有效减少电网中存在的阻抗力，降低电网阻抗对功率补偿的负面影响，为谐波电流的抑制和研究提供有利条件。
3.3静止无功补偿装置
通过无功补偿能够提高电力系统及其负载的相关功率因数，使电力系统中的功率损耗得到有效减少，使电网输送时的电压更加稳定，进而降低供电安全问题的发生率，提高供电效率。就目前来看，静止型无功补偿装置包括了静止同步补偿器、晶闸管投切电容器、可控串联补偿装置和晶闸管控制电抗器等等。其中静止同步补偿器的工作原理就是利用并联形式，将自换相桥式电流联结到电网，通过调节输出电压对无功电流进行吸收和发出，进而实现动态的无功补偿。其中晶闸管投切电容器具有平滑投切、响应快速、无机磨损和综合补偿效果高等各项优势，能够对电网中可能出现的冲击电流进行抑制。其中可控串联补偿装置能够实现电控器和电容器之间的并联，通过调节晶闸管导通角对电抗器电流进行调整，使补偿装置的基频等效电抗得到改变。
3.4高压直流输电技术
将高压直流输电技术应用到电气工程中，能够利用电子换流器对发电厂输出的交流电进行转化，使其能够成为直流电，之后利用电网将直流电输送给各个受电端，在直流电到达受电端之后，利用电子换流器将其转化成交流电，并借助输电线路将其输送给用电用户。由于高压直流输电过程的传输功率高于直流电，且高压直流电的输送对线路要求较低，整个输送过程的安全性及稳定性较高，这就使得许多从业人员热衷于采用长距离输电、高电压大容量、异步联网等各种输电技术。在高压直流输电技术的应用过程中，对输电线路的要求较低，整个电能输送过程的损耗较少，既能够保证输电线路的安全运行，也能够实现不同额定频率电网的相互联结。就目前来看，高压直流输电工程都是根据直流联络线，将其划分为同极联络线、单极联络线和双极联络线等直流输电系统。
3.5软开关控制技术
如今，电力电子装置朝着轻型化、小型化的方向发展，对电磁兼容和效率都提出了更高的要求。一般说来，电力电子装置中的变压器、电容和滤波电感等都需要占据较大的空间，而通过开关频率的提高可以有效减低滤波器的参数，从而减少装置的空间大小。换句话说，就是使电路高频化可以实现装置的轻型化和小型化，但应明确一点，电路的高频化肯定会增加开关的损耗，从而影响电路效率和增大电磁干扰。这一问题的解决，主要以软开关技术为关键，从而有效解决了开关噪音与损耗的问题。
结语
总而言之，为充分发挥电力电子技术在电气工程中的作用，使电气工程的工作效率及质量得到有效提高，应准确把握电力电子技术在电气工程中的应用优势，根据电气工程的实际情况对有源电力滤波器、静止无功补偿装置、高压直流输电技术等技术进行合理运用，使电力电子技术在电气工程中的作用得到充分发挥，为电气工程建设事业的发展提供有利支持。
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论文作者:李素文
论文发表刊物:《电力设备》2018年第27期
论文发表时间:2019/3/12
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