电力电子技术在电气工程中的应用分析

张东旭 1 张 浩 2

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【摘 要】近年来，随着电力电子技术的成熟，为我国电力工程的创新和改革带来了更大的机遇。电力电子技术作为一种应用电子设备和技术控制电能转换的新兴成熟技术，在节约能源、提高生产生活效率方面发挥着重要作用。鉴于此，本文将重点分析电力电子技术在电气工程中的应用，并提出具体的优化策略，旨在提高电力电子技术的应用水平。

关键词：电力电子；电气工程；应用分析

随着我国电气工程的发展，电力电子技术的应用不仅可以提高电能的生产和利用效率，而且可以有效节约资源，符合国家可持续发展的要求。目前，电力电子技术覆盖面广，属于多学科综合技术类型。作为电子现代化成熟发展的产物，它不仅有效地改造了传统产业，发展了机电一体化等新兴产业，而且促进了机电设备的改革与创新。

一、电力电子技术概念的定义和重要性

(一)概念的定义

电力电子技术作为一种新技术，自兴起以来就被应用于电力领域，并取得了非常理想的效果，具体来说就是利用电力电子器件来转换和控制电能。与信息电子技术不同，电力电子技术更注重电力之间的转换。其实际功能可分为两部分：电力电子器件制造技术和变流器技术。作为一个涵盖电子电气原理和自动控制等广泛学科的综合技术体系，它已被应用于高压工业、计算机工业、机电工业等。并取得了非常理想的效果。近年来，随着我国高端科技的成熟发展，微电子技术已经广泛应用于电力电子器件中。当应用于电气工程时，它已经成为电气工程的一次历史性改革[2]。

（二）重要性 
　　电力电子技术作为计算机技术与自动化控制技术相结合的产物，可以实现电能之间的有效转换，因此自兴起以来，电力电子技术可以有效提高电气系统的工作效率并节约能源，强化系统的自控能力，以便于更好地服务于一些强电工业中，对于电气工程而言有着历史性的意义。首先，电力电子技术可以提高电力系统的自动智能化程度。在有效促进电气系统朝向自动智能化方向发展的同时，也为模糊控制和智能化控制等方面打下坚实的基础，其次，电力电子技术可以帮助电力工程实现经济效益和社会效益。凭借着大功率等特点，电力电子技术在提高器件和系统工作效率的同时，也能够节约大量的能源，更能够为公众提供安全，可靠的资源，对于经济效益和社会效益的取得而言有着深远的影响[3]。最后，电力电子技术可以充分发挥出技能方面的优势，为企业提供更加完善的产业结构和管理模式。在顺应时代发展趋势的同时，企业开始注重生产的创新和改革，开发新型产业，而电力电子技术有着极强的创新性，也能够为企业持续发展提供充足的技术保障。 
　　二、电力电子技术发展历程及优势分析 
　　（一）发展历程 
　　自晶体管兴起以来，来代表着固体电子时代的到来，说明电子技术将朝向更高端的方向发展，而近几年随着各类高端技术的不断涌现，为电力电子技术创新改革提供了更大的可能，具体来讲电力电子技术。到发展经历了以下几个阶段，首先是晶闸管阶段。在20世纪60年代初期，晶闸管兴起以来取得了较为优异的成绩，主要用50赫兹的交流发电机为工业生产提供了大功率服务。可以有效解决直流电的供电需求，其次是逆变时代，自20世纪70年代以后，世界范围内出现了严重的能源危机，为了更好地应对危机为人们生活带来的困扰，逆变时代就此兴起，将直流电转换为交流电，有效的节约能源，提高工业生产效率。最后是变频器时代。自20世纪80年代以后，为进一步提高电力的供电效率，集成电路应运而生，在应用到高压大电流技术中，促使电力电子变频器应运而生。 
　　（二）优势分析 
　　首先是应用范围广泛且操作简单。由于我国国土资源辽阔，人口众多，对于电脑的依赖性较大，再加上近年来经济的高速发展，也无形中加剧了电能的需求，而电力系统涉及的范围较广相对复杂，在实际运行的过程中可能会出现一些故障，甚至会产生辐射性的影响，造成一系列的故障，而这种连锁反应可以通过应用电力电子技术来打破。电力电子技术应用到电气工程中极易操作的同时也能够降低难度。其次。电力电子技术提高了电气工程的质量与性能。考虑到电力工程的复杂性，使得电力系统的涉及面较广，需要不断的进行技术的更新。而电力电子技术的应用，一方面可以讲的操作时间提高操作效率，另一方面更能够促使电力系统的科学性，发挥出效应，提高电力工程系统的性能，使得组织结构更加科学合理。 
　　三、 电力电子技术在电气工程中的应用分析 
　　电力电子技术作为电气工程中的一种新兴技术，也有着实际的应用，首先是应用在变电站中。不仅能够提高变电站工作效率，更有效节约了人工操作的步骤，免除了繁重的工作量，减少因人为操作所产生的误差，有效地提高了变电站的施工质量和效率。与此同时，电力电子技术应用，其中可以实现对于变电站工作的全面安全监督管理，能够第一时间察觉到工作中潜在的风险，并第一时间规避，找到有效的方法，将风险从事后处理转化为事前的预防，更为各项电力工作的展开提供坚实的保障，其次是应用在发电厂中。由于发电厂管理中的各类设备较多且复杂，往往会花费大量的时间和人力，但应用电力电子技术可以实现集中的管控。相对复杂的管理运行模式被进一步压缩后，降低了工作难度，也提高了运行的安全性。最后，随着电力电子器件的不断成熟和进步，原有的变频器电力基本上已经无法更好地满足新时期的电力电子器件需求。在这一趋势下逆变器应运而生，能够加强变频器的发展性能同时，其控制结构更加简单。而在变频技术日趋成熟的基础上，高静态性能矢量控制性开始被公众认可。电力电子技术应用更可以实现变频器运行高效可控、可维修。 

　　结论：

总而言之，电力电子技术应用在电气工程领域中所取得的成果不言而喻。其应用范围广可靠性强等多种优势仍然有着较大的上升和发展空间。目前可以看出，电力电子技术能否更稳、更快的发展对于电气工程将起到决定性的作用。因此，在未来相关技术人员更是要提高电力电子技术水平，充分发挥出其优势，并更好地投入到电气工程中，为电气行业的持续发展提供坚实的技术保障。 
　　参考文献 ：
　　[1]文亚凤， 刘向军. EDA仿真技术在电力电子技术实践教学中的应用[J]. 实验技术与管理， 2006. 
　　[2]钱照明， 何湘宁. 电力电子技术及其应用的最新发展（一）[J]. 中国电机工程学报， 1997（06）：361-366.