电力电子技术在电气工程中的应用探讨

陈琦

摘要：随着时代和技术的发展，电力电子技术在电气工程中同时也得到了广泛的运用。只有充分了解电力电子技术的工作原理，才能充分发挥技术的作用。本文通过研究电力电子技术的发展以及优势，探讨了电力电子技术在电气工程中的应用。

关键词：电力电子技术；电气工程；应用

一、电力电子技术概述

（一）电力电子技术简介

可以简单地认为，所谓电力电子技术就是应用于电力领域的电子技术，其核心是交流技术。电力电子技术作为电力传输的辅助技术，它是一门新兴于电力领域的技术。从电力电子技术上看，它主要分为了三个不同的区域，一是电子与电力，二是控制，三是它的技术特性。它主要应用于工业，同时在国防，交通能源方面也有所涉及。使用这种特殊的技术，可以大大地加强发动机的使用效率。

随着时代的发展，电力电子技术已经逐渐成熟起来，成为了一门成熟的技术。它可以将很有效率地转换的电能功率低至一瓦，但是它可以转换的电能功率也高达兆瓦，不断扩大它的控制范围。

（二）电力电子技术发展

从上世纪开始，电力电子技术的发展经历了几个不同的阶段。每一个阶段的电力电子技术都有不同的主题，但是都在致力于将这个技术应用到极致。

1、晶匣管时代阶段

这个时代也称为整流器时代。电力电子技术发展之初，主要集中于上个世纪六十年代。那时的电力电子技术主要是为了为工厂提供大功率服务，由于当时技术的不发达，所以对于此技术的要求并不高。

2、逆变时代阶段

十年的晶匣管时代过去，迎来了电力电子技术的逆变时代。由于全球爆发的能源危机，节约能源成为了一个亟待解决的问题。因为这个急需解决的问题，为电力电子技术的发展提供了动力。当时有人提出环保计划，提出使用交流电。在交流电重新需要广泛应用的情况下，由此进入了全新的电力电子技术时代——逆变时代。也就是把直流电转化为交流电，以此来节约能源。

3、变频时代阶段

尽管直流电已经转换为交流电，但是此时的效率比较低，有着较大不必要的损耗和成本。此时工业大发展，逆变时代也无法满足生产的工业需要。上世纪八十年代，由于集成电路的出现，将各种电子技术融合起来，由此电力电子技术进入新的变频时代。电力电子技术发展至今，越来越多频化。

二、电力电子技术在电气工程中的应用优势

第一、应用范围较广。随着我国经济和工业不断发展，我们对电力资源的需求在不断地提高，尤其是各方面的生产规模不断扩大，导致电能供应矛盾更加严峻。由于电力工程的涉及面比较广，一旦哪个环节出现了问题，会导致整个系统的瘫痪。这时电力电子技术的发展就起到了很大的作用，技术在电力工程中的应用使得这个工程的安全性和稳定性不断提高。第二、操作简单。将电力电子技术应用于电力工程也有着操作简单的优势。由于这个优势，技术的应用可以有效地提高工作的效率，为工业用电和生活用电提供了很好的基础。

三、电力电子技术在电气工程中的应用

随着电力电子技术不断地发展，这种技术也在电气工程中也有着广泛的应用。将这种技术应用于变电站中，带来的两个好处，一是提高工作效率，二是减少工人数量。这种技术在电气工程中的应用给企业带来了很多便利，保证了变电站的良好运行。其中包括的技术主要是有源电力滤波器、静止无功补偿装置和高压直流输电技术。

（一）有源电力滤波器

有源电力滤波器本质上是一种变频器，这种电力装置可以划分为指令电流检测电路、补偿电流发生电路两个部分。第一部分中可以将负载电流中的两种分量电流分离出来，这两种分离电流分别是基波和谐波。基波分离电流的反极性特性可以抵消相应的谐波电流，从而使得电网中只剩下基波电流。这种技术可以有效地减少电网中存在的阻力，为谐波电流的抑制提供了一个很好地条件。

（二）静止无功补偿装置

由于生产技术的发展，在这种背景之下，对大功率的需求不断提高。但是同时大功率面临着安全性和稳定性问题。为了解决这种棘手的问题，就必须利用好静止无功补偿装置。通过这种装置的应用，可以对冲击性的电荷进行无功补偿，使其运行的稳定性得到有效地保障，电力输送的安全性以及运行效率也在不断提高。

从目前的形势来看，静止无功补偿装置包括了静止同步补偿器等四部分。其中静止同步补偿器的工作原理是利用并联形式，将电流联接到电网，从而可以实现电网的动态无功补偿。其他装置的原理也与此类似，利用各种优势，对电网中可能出现的冲击性电流进行针对性的抑制。

（三）高压直流输电技术

将这种技术运用于电气工程中，可以有效地进行直流电和交流电之间的转换。通过电子换流器将发电厂的交流电转换为直流电，之后再利用电网将交流电转换过来的直流电送到各个需要电气的电端。在到达电端之后，再将直流电转换为交流电，供给用户使用。通过这样交流電和直流电之间的转换，不断地提高电气输送过程中的安全性和稳定性。

运用高压直流输电技术，一方面可以降低输电线路的要求，另一方面可以减少电气运输过程中的损耗，保证了传输电路的安全性和稳定性，并且也可以实现不同频率电网之间的相互联接。

四、结语

电气工程的发展离不开电力电子技术的更新和迭代。随着时代的发展，电气的使用越来越广泛。一方面是在保证稳定性和安全性的同时可以很好地做到节约能源，另一方面因为技术的运用可以减少人力资源的使用。

参考文献：

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