电力电子技术在电气工程中的应用研究

孙海波

【摘  要】随着新时代的不断推进，我国的科技发展水平也在不断提高，这在一定程度上推进了电力电子技术的发展。将电力电子技术运用到电气工程领域可以提高电气自动化的发展程度也将提高我国社会经济的效益。本文将从电力电子技术的相关概念、发展及其对于电气工程中的优势进行分析，最后对于电力电子技术在电气工程中的应用进行总结，以供参考。

【关键词】电力电子技术;电气工程

电力电子技术是近些年出现的新技术，目前，电力电子技术应用到电气工程中的情况越来越普遍，对于电气工程中的运行维护以及智能管控等流程都具有重要作用。同时，在节能环保可持续的大环境下，不断地加强电力电子技术与电气工程相结合的探索具有重要意义。

一、电力电子技术的相关概念

目前，我国的电力电子技术大多应用在电子零件转换以及控制电力方面，电子零件主要是大功率的半导体开关部分。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，都是它可以控制的范围[1]。它大致可分为两种，即电力电子制造技术和变流技术两种，其中变流技术的应用范围最广。电力电子技术的相关理论主要包括电子学原理、自动控制原理以及电工原理。目前高校电气工程专业都安排了电力电子技术等基础课程，也为我国电力事业助力。

二、电力电子技术的发展历程

自晶体管产生以来，固态电子时代即将到来，电子技术也将得到进一步的发展和应用。

（一）第一阶段：晶闸管时代

晶闸管时代兴起于20世纪六十年代。在这段时间电力电子技术大多用于企业工厂的开发大功率，以50 Hz交流电为主，严重制约着电力电子技术的进一步发展。

（二）第二阶段：逆变时代

逆变时代出现于20世纪80年代，在这个时间段里，能源危机爆发，全球人们对于节约能源的意识也逐渐增强，各国纷纷制定出可持续发展规划，而直流电对于环境的污染较大，很多国家都要求工厂放弃使用直流电改为交流电。在此背景下，很多的科学家开始研发自关断的零件，并将其大规模生产，因此，电力电子技术进入了逆变时代。

（三）第三阶段：变频时代

因社会的不断发展，逆变技术工作效率低下，很难满足人们的需求，并且将直流电转换为交流电，将损耗巨大的能源并且转化成本相对较高，转化出来的交流电也很难满足这个阶段工业电力需求。所以，自80年代以来，因生产力的刺激下，集成电路应运而生，大大地提高供电效率和供电量，使电力电子技术进入变频时代，这个阶段电力电子零件的关联性、复杂性和功能性不断增加。

三、电力电子技术的应用对电气工程的优势

（一）促进电气工作的有效开展

当前，由于世界人口总量进一步增加，生活水平也大幅度提高，人们对于电的需求进一步提升。但是，由于传统的电力发电技术存在的很大的弊端且也很容易出现故障，同时对于环境的破坏程度也相对较大。因此，将电力电子技术与电力工程相结合，并且科学的做好技术管理等相关工作，最大程度地避免故障出现，保障电力传输安全，也可以不断地优化员工的工作内容，不断地提供高质量服务满足为人们地需求。

（二）促进电气工程快速发展

目前，我国进入新时代，因电力电子技术优势众多，因此，应用十分广泛，特别是在电力工程中的应用。他可以有效地缩短工作周期，符合我国可持续发展的战略规划，同时大大地减少资源消耗，获得更多地经济和社会效益。

（三）提升相关人员的工作效率

由于电力电子技术的适应性很强，不管是高学历的人才还是低学历的普通员工，都可以快速适应电力电子技术进行工厂生产，缩短新员工的学习时间，提高工厂员工的工作自信心，大大地提高工厂员工的工作生产效率，进而增加工厂的收益。

四、电力电子技术在电气工程领域中的应用

（一）软开关的控制装置

目前，传统电力生产系统的弊端逐渐引起人们的关注，特别是电力开关虽能降低电容和变压器的占用情况，但是也增加生产过程中能源的消耗，极大地影响生产的效率。同时，在生产时产生的电磁将影响系统正常工作。若是把软开关用于该系统，可以极大地降低能耗，同时也可以减少噪音的影响。对于很多简单电路，可以将其串联起来形成串联电路，优化电力系统的性能。

（二）电路的保护装置

目前，电路的保护装置对于电力电气的控制系统起到重要作用，他可以很好的起到保护作用。由于电力工程不断革新，传统电路的保护装置弊端日益明显，并不能对于电路起到很好的保护，所以应尽快将电力电子技术应用到电流的保护工作去，同时利用电力的检测装置实时监测，及时反馈信息，一旦发现线路出现过电流时，可以在迅速检测并进行断电操作保护电路。

（三）静止无功的补偿装置

随着新时代的进一步发展，大大地提高了人们的生活质量和生产水平，提高用电的需求，这也进一步提高了电网功率。电网在实际运行中遭受到部分负荷冲击，将会影响电网运行的稳定性及安全性，甚至会影响到电网电路对于低频振荡的控制[2]。因此，应合理使用静止无功补偿装置，不断地提升电力系统的稳定性和承载能力。

（四）有源滤波器电力电子装置

有源滤波器电力电子装置，是基于动态抑制谐波的电力电子设备，充分结合谐波的变化，进行无功补偿[3]。只有充分结合电源装备，提供更大的动力，提升电力的控制效率，进而对电力系统进行动态的补偿。

結束语：

综上所述，目前电力电子技术对于现代电气工程的发展产生积极的影响，电力电子技术的不断优化升级也决定着电气工程发展步伐。所以，作为相关技术人员，应充分学习和掌握电力电子技术，尽快掌握其核心技术，不断地促进电力电子技术的创新，为我国现代化的建设添砖加瓦。

参考文献：

[1]刘强.电力电子技术在电气工程中的应用研究[J].中小企业管理与科技，2019（12）.

[2]蒋新科，韩忠旭.电力电子技术在电气工程中的应用[J].电子信息，2019（02）.

[3]康伟.电力电子技术在电气工程中的应用[J].无线互联科技，2018（07）.

（作者单位：宁波奥克斯电气股份有限公司）