控制技术中的电力电子应用

郭振慧 马学智

摘要：现代电力电子技术是一项融合了电路技术、计算机技术和现代控制技术等多种技术的新型产业平台，主要借助电力电子器件来实现行电能的控制和转换。其至今已经有数十年的历史，主要发展历程从最初的整流器时代，到后来的逆变器时代，最后发展到变频器时代，且仍然处于持续发展状态。本文针对现代电力电子技术的基本概况，对其发展及应用进行了深入分析。

关键词：电力电子;控制技术;应用

1 引言

随着经济的飞速发展，人们对电力的需要也在逐步提升，在实际的应用过程中，传统的电子控制系统经常会出现各种各样的问题，这也在一定程度上加大了电子系统在实际运行过程中出现故障的概率，导致电力电子技术在实际的应用过程中存在严重的安全隐患。因此，要消除电子控制系统中存在的安全隐患，保证电子控制系统在发展的过程中能够具备较强的安全性，相关人员就必须对电子控制中的电力电子技术应用基于高度的重视，通过合理使用电力电子技术，促使相关人员能够更加简便的进行操作，促进系统技术管理工作效率的提升，为服务质量的提升打下坚实的基础。

2 现代电力电子技术的发展

2.1 整流器时代

直至1957年，美国人R.A.约克制成实用的晶闸管，扩展了半导体器件的功率控制范围，50年代末被用于电力电子装置，60年代以来得到迅速推广，主要应用于大功率的硅整流管和晶闸管。而功率较大的工业用电普遍为工频交流发电机生成，但是，其中有高达五分之一的电力是以直流的形式消耗使用的。而大功率硅整流器能够将工频交流电转换成直流电，因此，功率硅整流管和晶闸管的开发与应用在上世纪六、七十年代得到了很大发展，这就是电力电子技术发展的第一个时代。

2.2 逆变器时代

20世纪70年到80年代期间是电力电子技术的第二个阶段，又称逆变器时代。在20世纪70年代出现了世界范围的能源危机，为了节约能源，交流电机变频调速迅速发展，电力电子技术逐渐能够实现逆变。随着变频调速装置的普及与应用，门极可关断晶闸管（GTO）、大功率逆变用的晶闸管和巨型功率晶体管（GTR）逐渐成为主要的电力电子器件。

3 电子技术控制中电力电子技术的应用

3.1 保护电路的正常运转

电子控制系统在实际的运转过程中，电路保护系统的积极作用不可忽视，如果电路在实作中，系统中的某一个原件发生了故障，电路保护装置就能够充分发挥其对电路的保护作用，现阶段，常见的电路保护装置主要包括电流继电器、快速熔断器等。但是，随着电子技术的飞速发展，常用的软件将会更加趋向于小型化、高功率的方向发展，在这样的大背景下，传统电路中的保护装置就很難满足现代电路的保护需要，通过应用电力电子技术，可以在电路中加入保护装置，起到对电流保护的作用，在此过程中，合理的根据电力检测装置的实际情况，及时对相应的信息内容进行反馈，如果线路中有电流出现，就能对相应的电路进行断电处理，同时通过这样的方式，还能有效地对电路和电子器件进行保护。电路在运转过程中，任何一个部分出现故障，都会影响到设备整体的运行情况，因此，必须加强重视，在电子控制系统中应用电力电子技术，能够保护电子控制系统电路的正常运转，对于电路运行稳定性以及安全性的提升有着十分重要的作用，能够有效地避免因电路系统故障而导致的设备运转停滞，影响相关单位的正常运营以及人民生产生活活动的正常开展。

3.2 在高压直流输电领域应用

现代电子控制系统的供电多数采用的都是交流电的方式，但是交流电在输电过程中经常会出现电量损耗过大的问题，同时，在实际应用中，控制难度较高，除此之外，在造价方面的控制难度也相对较高，因此，采用直流电的方式进行输电具有诸多优势，在输电距离较远以及电压较大的情况下，可以尝试采用直流电输电的方式，通过直流电输电技术，可以将控制难度较高、造价较高的交流电压转变为直流电压，接着将直流电输送到需要用电的设备中，再借助直流电的逆变作用，将直流电转化成交流电，充分发挥交流电在输电过程中的优势，使用电设备能够正常运转。需要注意的是，虽然在电子控制中应用电力电子技术，使用直流电有诸多优势，但是，需要考虑到具体情况，在个别情况下，使用交流电的效率更高，因此需要技术人员对相关问题进行充分研究，对交流电和直流电各自不同的优势有充分的的把握，合理进行使用，在此基础上，有效地提升电子控制中电力电子技术应用的效率。

3.3 在新能源领域的应用

随着社会的高速发展，全球的传统能源储量大量的减少，生态平衡遭到了严重破坏，环境污染问题越来越严重，发展可再生且安全环保的新能源势在必行。目前，新能源发电的方式有很多，例如：太阳能发电、水力发电、风力发电等。通常大部分可再生能源直接产生的能量是不稳定的，而且各种类型的能源要想转化成电能所需采取的方式不一，对此，在把各类能源输入电网时，必须要采用变流技术按照不同的要求对能源进行控制和调整，这一过程中的能量变换、并网控制、发电机控制和电量储备等都需要使用电力电子技术，而只有提升电力电子技术的应用水平，才能够促使国内电力能源结构得到有效改善。

4 结束语

随着科学技术的进步，各种新技术不断涌现，其在电子控制中的应用也越来越广泛。同时，其占据的地位也越来越重要，技术人员必须深入研究电子控制中应用电力电子技术的策略，了解电力电子技术实际应用过程中存在的问题，使电力电子技术的优势能够得到充分的发挥，最大限度地推动电子控制技术的发展，使其能够充分发挥自身的积极作用，实现相关行业生产效益和经济效益的提高。

4参考文献：

[1] 李兵兵，伍维根，谢永春.智能控制理论在电力电子中的应用[J].科技创新与应用，2018（35）：170-172.

[2] 徐跃华.浅析电力电子技术在电气控制中的一些具体应用[J].科技风，2018（23）：99+105.

[3] 余秋云.电子技术在电气控制中的应用要点[J].电气传动自动化，2018，40（04）：7-8+22.

[4] 孙玉巍. 级联式电力电子变压器控制技术研究[D].华北电力大学（北京），2018.

[5] 唐家燕.可编程逻辑器件在电力电子控制技术中的应用[J].信息通信，2017（09）：101-102.