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。对电力电子技术在电气工程中的应用进行分析,有利于找出更好的办法,将电力电子技术运用到电气工程中,充分发挥电力电子技术在电气工程中的作用,为电气工程建设行业的发展提供有利支持。
关键词:电力;电子技术;电气工程;应用
1 电力电子技术的概念
电力电子技术已经成长为一种逐渐兴起的技术,它主要是应用电子的零件来转换和控制电力,常见的电力电子零件主要有闸管、高斯型轨道以及大功率半导体的开关零件等。电力电子技术能够转换的电能功率从1 W甚至更小,一直到兆瓦或者更大,都是它可以实现控制的范围,电力电子技术与信息电子技术有着很大的不同,信息电子技术是用来处理信息数据的,而电力电子技术则是用来转换电力的。电力电子技术从实用角度分为两种,分别是电力电子制造技术以及变流技术,变流技术包含的范围比较广泛,主要有整流、斩波、变频以及逆变等。现如今的电气工程专业以及自动化专业中,都有着电力电子技术的基础专业课程,这给中国的电力事业培养了大量的人才。
随着电力电子技术的发展,已经将其分为电子学、电工原理、自动控制三门类目,并进行高效施行学习,由于电力电子技术有着强大的功率,因此日常主要给强电工业服务。电力电子技术主要分四大系统,即零件、电路、装置和对应系统。由于零件多为半导体材料,主要的材料是单晶硅,因此,电子零件将半导体物理学作为了理论基础,将半导体技术作为了主要技术。
2在电气控制中应用电力电子技术的重要意义
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。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有源电力波滤器
作为一种用于动态抑制谐波、补偿无功的电力装置,有源电力滤波器的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。
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3.2PWM 控制技术的应用
PWM 技术即 Pulse Width Modulation 技术,是指通过调整对脉冲宽度的设置以获取相应波形的技术方法和手段。PWM控制技术的理论基础是面积等效原理,换句话说,就是面积相同但形状不同的窄脉冲作用于具有惯性的环节上时要能保证所导出的响应波能保持一致性。如今随着 MOSFET 和 IGBT 技术的应用与普及,PWM 控制技术已经广泛应用于各类变流电路中,如直-直、交-交、整流、逆变等,其中 PWM 技术在逆变电路中应用最佳。
PWM 控制技术在直-直斩波电路中应用最为成熟,将直流斩波电路应用于直流电机控制系统中使其成为直流脉宽调速系统。在交-交变流电路中,PWM 控制技术主要以斩控式交流调压电路和矩阵式变频电路为主,但目前这类应用还没有广泛推广和普及,但矩阵式变频电路的应用前景潜力巨大。目前基本上所有的逆变电路都应用了 PWM 控制技术,但特大功率的逆变设备除外,PWM 控制技术在逆变电路中的应用奠定其关键作用。
3.3静止无功补偿装置
在我国工农业生产技术的持续发展背景下,对大功率电力的需求逐渐提高,对电网电力输送提出了更高要求,需要采取有效措施提高电网的稳定性,保障功率变化的安全性。面对这种情况,就必须要充分利用静止无功补偿装置,通过该装置对冲击性负荷进行无功补偿,使电网电力输送的稳定性得到有效保障,使电力输送系统的安全性和运行效率得到有效提高。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变频技术
变频技术在许多领域得到了广泛应用和开展,矢量控制性也逐渐被人们所接受认可,开始进行大规模生产,它应用的是数字控制以及有关的软件来对实行电气系统的智能自动化,这样有利于提高变频器件对于结构的适应能力。现今社会科技飞速发展,先进技术和手段越来越多,在电气工程方面的应用也逐渐升级并且普及,变频技术高效可控制的性能深受人们喜爱,人们也在不断地研究探讨电力电子技术下一个新时代的来临。
3.5智能化技术在电气自动化智能控制方面的应用
电气工程的设计其实是十分复杂的,其包括了不少子系统。现如今我国社会的信息技术得到了很大的发展,互联网时代来临,也导致了各种类型的系统出现,让相关的数据变得更加复杂,这样就给电气工程自动化控制带来了相应的阻碍。要想解决这些问题,就需要将智能化技术有效的应用在电气工程自动化控制当中。相关人员要做的就是发布相关的指令就能够有效的展开电气工程自动化控制,这样就会让工作变得简单轻松。不仅如此,对于那些要求相对特殊的电气工程自动化控制,则可以通过人工智能芯片将相关的指令采集,这样在电气系统工作的时候,就可以通过人工智能芯片结合相关的工作环境等选取最合适的程序,如此便可以保证电气系统运行的正常稳定。
结语
电力电子技术研究给现代化的电气工程事业带来重大意义,从电力电子技术在电气工程中的应用这一探索之中我们可以发现,电力电子技术的发展前景直接决定了电气工程的发展进步。因此,技术人员应该对电力电子技术有着彻底的了解和高超的水平,掌握电子技术的核心技术,推动电力电子技术的不断创新和发展,给现代化的电气工程事业添砖加瓦。
参考文献:
[1]辛自愿.电力电子技术在电气工程中的应用[J].建筑工程技术与设计,2016(27):178.
论文作者:张剑1,王岩钢2
论文发表刊物:《电力设备》2018年第26期
论文发表时间:2019/1/17
标签:电力论文; 电子技术论文; 电气工程论文; 技术论文; 电流论文; 电路论文; 装置论文; 《电力设备》2018年第26期论文;