談電力電子技術(shù)中電氣控制應(yīng)用論文

　　摘要:隨著科技的快速發(fā)展，電力電力技術(shù)也實現(xiàn)了較快發(fā)展，并在電氣控制領(lǐng)域得到了十分廣泛的應(yīng)用，其不僅能有效提升電氣設(shè)備的工作質(zhì)量和效率，更能進一步提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。因此，本文基于電力電子技術(shù)的概念和發(fā)展歷程，重點探究了其在電氣控制領(lǐng)域的應(yīng)用情況，以期為相關(guān)從業(yè)人員提供參考借鑒.

　　關(guān)鍵詞:電力;電子技術(shù);電氣控制

　　電力電子技術(shù)的高速發(fā)展，在給人們的生活工作帶來更大便利的同時，也得到了電氣控制領(lǐng)域的高度關(guān)注。作為電氣控制的重要組成部分，電氣自動化控制系統(tǒng)能有效保障電氣設(shè)備運行的安全性和穩(wěn)定性。隨著科技的進步，更多先進的電力電子器件應(yīng)用其中，對于提高整個電力控制系統(tǒng)的可靠性具有重要意義。

　　1電力電子技術(shù)的概念以發(fā)展歷程

　　1.1概念

　　所謂的電力電子技術(shù)，就是指應(yīng)用于電力領(lǐng)域的技術(shù)手段，其主要功能就是對電力系統(tǒng)中的原件配件實施有效的控制，以此來實現(xiàn)提升整個系統(tǒng)工作效率的目標(biāo)�，F(xiàn)階段，電力電子技術(shù)主要分為兩大類型，分別是器件研制技術(shù)以及變流技術(shù)。在電氣控制領(lǐng)域，電力電子技術(shù)起著至關(guān)重要的作用，其通過結(jié)合電子學(xué)、電工學(xué)以及控制技術(shù)三大專業(yè)學(xué)科，對處于運行狀態(tài)的電氣設(shè)備實施有效地控制，同時也可實現(xiàn)對系統(tǒng)內(nèi)部線路的信息監(jiān)測、數(shù)據(jù)記錄以及故障警報等功能，并對不同性質(zhì)的電氣設(shè)備實施實時監(jiān)控。在實際應(yīng)用過程中，電力電子技術(shù)表現(xiàn)出了極大的優(yōu)勢，其中包括有操作的便捷性以及強大的適應(yīng)性，不僅能夠進一步簡化操作流程，方便工作人員的操作，提高人員的工作效率，進而提高電力系統(tǒng)的運行效率，更能適用于各種類型的工作環(huán)境，從而在根本上保障了電力系統(tǒng)的安全運行。

　　1.2發(fā)展歷程

　　電力電子技術(shù)這一概念于20世紀60年代產(chǎn)生，一般認為1957年美國所研發(fā)的第一個晶閘管為第一個電力電子器件。1974年，美國學(xué)者將其描述為由電力學(xué)、電子學(xué)以及控制學(xué)三門學(xué)科所組成的全新科學(xué)領(lǐng)域。70年代后期相繼出現(xiàn)了以GTO、BJT以及Power-MOSFET為代表的全控型器件，80年代后期又研發(fā)了以IGBT為代表的復(fù)合型器件�，F(xiàn)階段，為了減小電力電子設(shè)備的體積，將控制、功率、驅(qū)動以及保護電路等器件一體化形成了PIC，雖然目前PIC應(yīng)用效果較差，但這是電力電子技術(shù)的未來重要發(fā)展方向。此外，在這一領(lǐng)域，計算機模擬和仿真技術(shù)也在持續(xù)發(fā)展中。

　　2電力電子技術(shù)在電氣控制中的應(yīng)用探究

　　2.1PWM控制技術(shù)的應(yīng)用

　　PulseWidthModulation技術(shù)，即PWM控制技術(shù)，指的是通過調(diào)整對脈沖寬度的設(shè)置，以獲取相對應(yīng)波形的技術(shù)手段。這一控制技術(shù)的應(yīng)用理論基礎(chǔ)就是面積等效原理，簡單來說就是，面積相同但形狀不同的窄脈沖作用于擁有慣性的環(huán)節(jié)之上時能保證所導(dǎo)出的響應(yīng)波保持一致性�，F(xiàn)階段，隨著MOSFET以及IGBT技術(shù)的發(fā)展，PWM技術(shù)已廣泛應(yīng)用于各類變流電路之中，其中逆變電路在PWM技術(shù)應(yīng)用上效果最佳，目前，除了特大功率的逆變設(shè)備之外，基本上所有的逆變電路都應(yīng)用了PWM技術(shù)。

　　2.2軟開關(guān)控制裝置的應(yīng)用

　　隨著科學(xué)技術(shù)的不斷前進，電力電子設(shè)備的發(fā)展趨勢也越來越傾向于小型化和便捷化，因此，其對于電力系統(tǒng)的電磁兼容度和運作效率也提出了更高的要求。在以往的電力系統(tǒng)之中，往往應(yīng)用開關(guān)控制來壓縮變壓器、濾波電感以及電容器配件的所占空間，但應(yīng)用這種方式會造成極大的設(shè)備損耗，進而影響電路的正常運作，嚴重時甚至還會出現(xiàn)額外的電磁干擾現(xiàn)象，而通過應(yīng)用基于電力電子技術(shù)的軟開關(guān)控制裝置則可有效解決這一問題，其可在一定程度上避免設(shè)備損耗以及電磁干擾等情況的出現(xiàn)。當(dāng)開關(guān)頻率大于1Mhz時，基于電力電子技術(shù)的軟開關(guān)控制裝置能達到最佳的工作狀態(tài)，能將系統(tǒng)內(nèi)的各類簡單電路進行并聯(lián)，以形成工作質(zhì)量和效率更佳的組合電路，進而進一步提升整個電力系統(tǒng)的工作性能�，F(xiàn)階段，軟開關(guān)控制技術(shù)的主要發(fā)展趨勢如下：

　�。�1）這一技術(shù)將更為廣泛地應(yīng)用于IT行業(yè)，拓撲數(shù)量將不斷增大；

　�。�2）諧振電路在開關(guān)頻率大于1Mhz的工作環(huán)境中效果十分明顯，因此，其必將得到更多的關(guān)注；

　�。�3）將更多地應(yīng)用各種電路組合方式，如串聯(lián)、并聯(lián)等，以此來滿足不同工作環(huán)境的需求。

　　2.3過電流保護裝置的應(yīng)用

　　在電力電子電力運行過程中，若出現(xiàn)故障便會引發(fā)過電流現(xiàn)象。針對這一現(xiàn)象，傳統(tǒng)的解決方式往往是及時中斷熔斷器、電流繼電器以及直流快速斷路器等設(shè)備的手段來最大限度地維護電力電子系統(tǒng)中的重要電路。但目前，隨著電力電子器件的小型化，再加上功率要求的不斷提高，以往的電路保護裝置已難以適應(yīng)當(dāng)下的保護需求。因此，驅(qū)動控制信號去除自動化技術(shù)開始進入人們的實現(xiàn)，具體來說就是通過安裝專門的過電流保護裝置，對過電流進行實時監(jiān)控并及時對電路進行調(diào)整和驅(qū)動。例如，橋臂互鎖保護法。當(dāng)出現(xiàn)信號反復(fù)或開關(guān)延時過長等問題時，橋式逆變短路就會產(chǎn)生橋臂短路現(xiàn)象，通過應(yīng)用橋臂互鎖保護法，使其能在故障發(fā)生使迅速進行驅(qū)動信號的切除處理，應(yīng)用聯(lián)鎖手段，通過連接橋臂上的部件來避免短路現(xiàn)象的出現(xiàn)。

　　2.4靜止無功補償裝置的應(yīng)用

　　社會經(jīng)濟的騰飛，使得人們的生活水平也穩(wěn)步提高，與此同時，人們對于電力的需求量也越來越大，因此對于電網(wǎng)功率也提出了更高的要求。若電網(wǎng)中的運作功率出現(xiàn)較為頻繁的變動或內(nèi)部遭受部分負荷的強烈沖擊等情況，這在很大程度上會影響到電網(wǎng)運行的安全性與穩(wěn)定性，同時也會使得電網(wǎng)線路難以實現(xiàn)對低頻振蕩的有效控制。而基于電力電力技術(shù)的靜止無功補償裝置則可有效提升電力系統(tǒng)的承載力以及相關(guān)性能，同時也能規(guī)避電力系統(tǒng)中的功率損耗現(xiàn)象，從而進一步增強電力系統(tǒng)性能的穩(wěn)定性，以滿足當(dāng)今社會對于電量的需求。

　　2.5有源電力濾波器的應(yīng)用

　　基于電力電子技術(shù)的有源電力濾波器的應(yīng)用原理是通過分析和檢測電力系統(tǒng)補償元件的運行狀態(tài)，進而從中獲取相對應(yīng)的等分量譜波電流，其后利用補償裝置生成與譜波電流的相反等分量電流，從而實現(xiàn)譜波電流與生成電流的相互抵消作用。通過應(yīng)用該種方法，可以在根本上規(guī)避電網(wǎng)系統(tǒng)中譜波電流的產(chǎn)生，取而代之的是基波電流。基于電力電子技術(shù)的有源電力濾波器具有應(yīng)答速度快、抗干擾性強等諸多優(yōu)勢，這一設(shè)備主要由補償裝置以及具有指令功能的運算電流電路兩部分構(gòu)成。通過應(yīng)用有源電力濾波器，可以及時對電力系統(tǒng)中的補償電流進行檢測和分析，進而實時獲取電網(wǎng)系統(tǒng)中的譜波電流以及無功電流的數(shù)量，從而在根本上保障了電力系統(tǒng)運行的安全性和可靠性。

　　2.6高壓直流輸電技術(shù)的應(yīng)用

　　現(xiàn)階段，我國的大部分發(fā)電廠所傳輸?shù)幕�本上都是交流電壓，但在交流電壓的傳輸過程中往往會出現(xiàn)能源的大量損耗情況，同時工作人員也難以有效把控所消耗的能源，并且管控消耗能源所要投入的資金成本也較高。針對該種情況，目前已有眾多發(fā)電廠開始改用直流電輸電方式，通過應(yīng)用基于電力電子技術(shù)的高壓直流輸電技術(shù)能夠有效完成交流電與直流電的轉(zhuǎn)換工作。一般情況下，直流輸電方式應(yīng)用于電壓容量較大且所隔距離較遠的輸電裝置之上，利用高壓直流輸電技術(shù)將交流電壓無損耗地轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟妷�，其后在�?jīng)過直流電逆變過程轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟�，以此來為人們提供更為�?yōu)質(zhì)的用電服務(wù)。

　　3結(jié)論

　　總而言之，隨著電力電子技術(shù)的持續(xù)進步，其在電氣控制領(lǐng)域所發(fā)揮的作用也越發(fā)重要。為了更好地應(yīng)用電力電子技術(shù)，發(fā)揮其真正的作用，相關(guān)科研人員必須基于目前的發(fā)展現(xiàn)狀以及應(yīng)用需求，對這一領(lǐng)域進行深入地研究，找出其存在的不足之處并加以調(diào)整和優(yōu)化，從而進一步提升電力電子技術(shù)的應(yīng)用效果。

　　參考文獻

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