發(fā)布時間:2023-09-28 08:50:34
序言:作為思想的載體和知識的探索者,寫作是一種獨特的藝術(shù),我們?yōu)槟鷾?zhǔn)備了不同風(fēng)格的5篇電力電子技術(shù)及其應(yīng)用,期待它們能激發(fā)您的靈感。
隨著科技不斷發(fā)展,人類生活水平不斷提高,電子電力技術(shù)得到推廣應(yīng)用。電子電力技術(shù)應(yīng)用范圍擴大,使得我國國民經(jīng)濟發(fā)展得到推動。文章分析了電力電子技術(shù)發(fā)展,以及應(yīng)用的領(lǐng)域。
【關(guān)鍵詞】電子電力 發(fā)展應(yīng)用 應(yīng)用領(lǐng)域
1 電力電子技術(shù)的應(yīng)用
1.1 一般工業(yè)
工業(yè)生產(chǎn)中,一般都會使用到各種交流電動機,這些動力設(shè)備性能比較好,在,可以提供直流斬波電源,或者提供可控整流電源。但是提供的主體是電力電子裝備。眾所周知,交流電機變頻調(diào)速技術(shù)是整個電氣節(jié)能最關(guān)鍵之技術(shù),相對于傳統(tǒng)的大型機器而言,使用的是電力電子交流節(jié)能技術(shù),將其作為電力驅(qū)動電源,可以節(jié)能電能達(dá)到30%。近年來,隨著電力電子技術(shù)得以發(fā)展,使得交流電性能得以發(fā)揮出來,隨著社會不斷發(fā)展,交流調(diào)速技術(shù)得到廣泛應(yīng)用,逐漸占據(jù)市場。
1.2 在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用
當(dāng)電力系統(tǒng)離開了電力電子技術(shù)之后,電力現(xiàn)代化建設(shè)將很難實現(xiàn)。電力系統(tǒng)建設(shè)發(fā)展中,得到了電力電子技術(shù)支撐,現(xiàn)代化建設(shè)目的得以實現(xiàn)。高壓輸電是基于發(fā)電廠借助變壓器,將發(fā)電機發(fā)出的電壓將其升壓之后再輸出的一種全新方式。高壓直流輸電端位置以及受電端位置,一般都是使用晶閘管變流裝置,這可以避免了大容量以及長距離輸送導(dǎo)致電力系統(tǒng)出現(xiàn)損耗問題出現(xiàn),為輸電系統(tǒng)使用奠定技術(shù)基礎(chǔ),從而為良好輸電提供保障。在配電網(wǎng)系統(tǒng)中,電力電子裝置還可以被使用于電能質(zhì)量控制,例如,使用于閃變、瞬間停電以及電壓跌落等等電能質(zhì)量控制中,更好的保障供電質(zhì)量。
1.3 交通運輸
電子電力技術(shù)交通中被廣泛使用,DC/DC變換技術(shù)被大量使用于地鐵、動車以及無軌電車中。在使用中,可以更好的控制無極變速,提升控制質(zhì)量。在使用中,最常表現(xiàn)在于電氣機車中的直流機車選擇了整流裝置將其作為供電設(shè)備。但是,交流機車如果采用了變頻裝置進(jìn)行供電,那么需要借助電力電子裝置做好電力驅(qū)動和和電力控制。例如:直流斬波器被廣泛使用于軌道車輛中,常見的磁懸浮列車中電力電子技術(shù)使用,這是一項技術(shù)要求較好,關(guān)鍵之技術(shù)使用案例。其中借助電動汽車將其作為蓄電池,提供能源,需要做好電力驅(qū)動控制工作。那么使用蓄電池進(jìn)行充電,不能離開電源。因此,航海、航空也離不開電子技術(shù)。
2 電力電子技術(shù)未來的發(fā)展
觀看技術(shù)發(fā)展進(jìn)程中看出,半導(dǎo)體器件使用推動了電子技術(shù)得以快速發(fā)展。當(dāng)前晶閘管等電力半導(dǎo)體器件有著重要的角色,尤其是在電力電子技術(shù)使用過程中。進(jìn)入的到79年代之后,半控型晶閘管使用開始有新的改變。之前從低壓的小電流逐漸向高壓大電流方向發(fā)展,而且還研究出大量的電子產(chǎn)品。這些產(chǎn)品被成為電子器件,隨著電子技術(shù)不斷發(fā)展,這些產(chǎn)品被廣泛使用。因此,被稱為第一代電力電子器件,隨著電力電子技術(shù)不斷發(fā)展,該技術(shù)使用范圍不斷擴大,將其使用于電子技術(shù)理論研究和半導(dǎo)體制造使用,使得工藝水平逐漸提高。我國隨后研究出了GTR、GTO、功率MOSFE等等電子器件,這些器件都是全控制型的電子器件,被成為第二代電力電子器件。近年來,隨著技術(shù)水平不斷發(fā)展,研究出了絕緣柵雙極晶體管(IGBT)為代表的第三代電力電子器件,逐漸向響應(yīng)快、高頻率方向發(fā)展,這是一個質(zhì)的飛躍,在我國國民經(jīng)濟發(fā)展中具有重要作用,它推動了我國經(jīng)濟不斷發(fā)展,使得我國電子自動化進(jìn)程邁進(jìn)一部。進(jìn)入90年代之后,電子電力器件發(fā)展更快速,逐漸朝復(fù)雜化、模塊化、智能化、功率集成的方向發(fā)展,以此形成了電力電子技術(shù)的理論研究、器件開發(fā)研制、應(yīng)用的高新技術(shù)領(lǐng)域等,在國際上形成了新的技術(shù)熱門。目前世界上許多大公司已開發(fā)出IPM智能化功率模塊,日本三菱、東芝及美國的國際整流器公司已有成熟的產(chǎn)品推出。我國國產(chǎn)的電力半導(dǎo)體器件研究水平相對于西方國家,我國的電力電子技術(shù)水平相對較低,我國應(yīng)該不斷創(chuàng)新技術(shù),不斷進(jìn)行研究,提升科研水平,更好的保障經(jīng)濟建設(shè)。我國電力半導(dǎo)體器件如果沒有跟上社會發(fā)展步伐,將會影響我國經(jīng)濟發(fā)展水平。因此,我國的電力半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展任務(wù)艱巨。在未來發(fā)展中,應(yīng)該進(jìn)一步研究使用新材料,提升器件功率以及溫度范圍,之間降低器件價格,使得器件被使用的范圍更廣。系統(tǒng)實現(xiàn)集成化,當(dāng)獲得更好的集成化之后,才更好保障系統(tǒng)可靠性和安全性。
3 結(jié)束語
綜上所述,電力電子技術(shù)是一門信息、智力、知識密集型的技術(shù),對該技術(shù)掌握對提升我國經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展有重要作用。從當(dāng)前的發(fā)展前景上看,將半導(dǎo)體器件作為核心技術(shù)的電力電子行業(yè),在我國政策支撐下,科研工作深度加深,相信在不久的將來,該技術(shù)發(fā)展水平會得以提升,更加推動我國經(jīng)濟發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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【關(guān)鍵詞】 電力電子;應(yīng)用;趨勢
一、電力電子技術(shù)應(yīng)用概況
1.用電領(lǐng)域中的電力電子技術(shù)。(1)電動機的優(yōu)化運行。全世界的用電量中約有60%左右是通過電動機來消耗的。采用計算機―電力電子技術(shù)結(jié)合的智能變頻控制技術(shù),使電動機經(jīng)常處于高效狀態(tài),可以節(jié)約大量電能,具有巨大的效益。(2)高能量密度的電源應(yīng)用。電化學(xué)電源廣泛應(yīng)用在作為國民經(jīng)濟的銅、鋁、鋅、鎳等有色金屬以及氯堿等電解產(chǎn)業(yè)中;體積小、重量輕、效率高的各種開關(guān)電源應(yīng)用也是十分廣泛;新世紀(jì)中,隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展,變頻電源應(yīng)用也日益廣泛;還有不間斷電源(UPS)、穩(wěn)壓穩(wěn)流電源、高精度潔凈電源等特種電源,采用電力電子技術(shù)后,各方面指標(biāo)均大大改善。
2.信息領(lǐng)域中的電力電子技術(shù)。電力電子技術(shù)為信息技術(shù)提供先進(jìn)的電源和運動控制系統(tǒng),日益成為信息產(chǎn)品中不可缺少的一部分。在信息產(chǎn)品的主電路中,正在用MOS場效應(yīng)管取代雙極晶體管來完成各種變換,其用量越來越多。FAX機、計算機、VCD、DVD等許多整機中都裝備著多種電動機。尤其在各種打印機中,離開對電動機運動的高精度控制,其打印效果是不可想象。信息產(chǎn)品和其他產(chǎn)品中用VDMOS、IGBT做無觸點開關(guān)的市場更大,程控交換機的每條線都至少用1個VDMOS管。為此,我國目前每年要進(jìn)口幾千萬只。
3.發(fā)電領(lǐng)域中的電力電子技術(shù)。(1)發(fā)電機的直流勵磁。常規(guī)發(fā)電機中勵磁的建立已經(jīng)由傳統(tǒng)的直流磁勵機轉(zhuǎn)變?yōu)橛芍蓄l交流勵磁機加電力電子整流的方法,并已取得良好的經(jīng)濟效益,可靠性較高。(2)水輪發(fā)電機的變頻勵磁。發(fā)電頻率取決于發(fā)電機的轉(zhuǎn)速,采用了電力電子技術(shù)后,將水輪發(fā)電機直流勵磁轉(zhuǎn)變?yōu)榈皖l交流變頻勵磁。當(dāng)水流量減少時,提高勵磁頻率,可以把發(fā)電頻率補償?shù)筋~定,延長水輪發(fā)電機的發(fā)電周期,解決了水力發(fā)電中發(fā)電機工作時間受季節(jié)性水流量影響而導(dǎo)致的頻率無法調(diào)節(jié)、浪費較多水能的問題。這對大型水力發(fā)電設(shè)施來說,可帶來巨大的經(jīng)濟效益。(3)環(huán)保型能源發(fā)電。利用太陽能、風(fēng)能、潮汐能、地?zé)崮艿刃履茉窗l(fā)電,是解決一次能源危機(煤、石油、天然氣等石化類能源日趨匱乏)的重要途徑,它們是可再生的綠色能源。這些能源轉(zhuǎn)換的電能,其電壓、頻率難免波動,無法并網(wǎng)應(yīng)用,只有通過電力電子變換裝置,才能使這些波動的電能以恒壓恒頻方式輸出,實現(xiàn)這些新能源的實用化。
4.儲能領(lǐng)域中的電力電子技術(shù)。(1)蓄電池與電容器組儲能。把夜間電網(wǎng)提供的多余交流電整流成直流電,儲存在建筑物地下室內(nèi)的“蓄電池―電容器組”;白天,再把這些儲存的電能逆變成交流電供給整個建筑物內(nèi)的用電,已經(jīng)成為某些地方的時尚。(2)抽水儲能發(fā)電。白天,水庫泄水發(fā)電;晚間,利用多余的電網(wǎng)電能使發(fā)電機轉(zhuǎn)變成電動機運行,驅(qū)動水泵把下游水庫的水抽進(jìn)上游水庫,增加上游水庫蓄水,使白天可以更多地發(fā)電,這種電能量變換過程效率較低。(3)超導(dǎo)線圈的磁場儲能。在超導(dǎo)體線圈中,數(shù)十萬安培的直流電流在其中流動是不會損耗的,這種儲能器體積小,轉(zhuǎn)換效率高。當(dāng)前還沒有妥善解決如何實現(xiàn)交流電能同該低電壓超大電流的直流電能的互相轉(zhuǎn)換的問題。
二、電力電子器件發(fā)展趨勢
縱觀幾十年的發(fā)展歷史,半導(dǎo)體器件起到了推動電子技術(shù)發(fā)展的作用,晶閘管等電力半導(dǎo)體器件扮演了電力電子發(fā)展中的主要角色。進(jìn)入70年代,半控型晶閘管開始形成由低電壓小電流到高電壓大電流的系列產(chǎn)品,被稱為第一代電力電子器件,隨著電力電子技術(shù)理論研究和半導(dǎo)體制造工藝水平的不斷提高,先后研制出GTR、GTO、功率MOSFET等自關(guān)斷全控型第二代電力電子器件。近期研制的以絕緣柵雙極晶體管(IGBT)為代表的第三代電力電子器件,開始向大容量高頻率、響應(yīng)快、低損耗方向發(fā)展,這又是一個飛躍。步入90年代后,電力電子器件正朝著復(fù)雜化、模塊化、智能化、功率集成的方向發(fā)展,以此形成了電力電子技術(shù)的理論研究、器件開發(fā)研制、應(yīng)用的高新技術(shù)領(lǐng)域等,在國際上形成了新的技術(shù)熱門。目前世界上許多大公司已開發(fā)出IPM智能化功率模塊,日本三菱、東芝及美國的國際整流器公司已有成熟的產(chǎn)品推出。國產(chǎn)電力半導(dǎo)體器件研發(fā)生產(chǎn)能力還落后于世界電力電子器件的發(fā)展水平,在新世紀(jì)國際電力電子崛起之時,中國電力半導(dǎo)體器件的落后狀態(tài)將會影響中國經(jīng)濟的發(fā)展,國產(chǎn)電力半導(dǎo)體器件產(chǎn)業(yè)任重而道遠(yuǎn)。
電力電子技術(shù)是智力、信息、知識密集型技術(shù),也是我國經(jīng)濟與社會可持續(xù)發(fā)展項目之一,對促進(jìn)國民經(jīng)濟發(fā)展,特別是電子工業(yè)發(fā)展極具價值。從發(fā)展前景看,以電力半導(dǎo)體器件及“變頻技術(shù)”為核心的電力電子行業(yè),在國家政策的強持下將會走向更加輝煌的明天。
參考文獻(xiàn)
【關(guān)鍵詞】電力電子技術(shù) 電氣控制 應(yīng)用 計算機技術(shù)
當(dāng)今社會正在處在一個信息技術(shù)不斷更新發(fā)展的時期,電子科技技術(shù)的飛速發(fā)展給人們的日常生活帶來了很大的便利,同時廣泛應(yīng)用于電氣控制中,電氣自動化控制系統(tǒng)是電氣控制的一個主要系統(tǒng),其對電氣設(shè)備的正常運行可以進(jìn)行有效的控制。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,各種新型的控制元件和應(yīng)用軟件不斷應(yīng)用于電氣控制系統(tǒng)中,提升了整個系統(tǒng)的可靠性,精簡了作業(yè)流程,提高了企業(yè)的生產(chǎn)效益。
1 電力電子技術(shù)概念和發(fā)展現(xiàn)狀
1.1 電力電子技術(shù)概念
電力電子技術(shù)是一門廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)的電子技術(shù),其目的就是對電力系統(tǒng)中的電子元件進(jìn)行有效的轉(zhuǎn)換和控制,從而達(dá)到提高電力系統(tǒng)工作效率的目的。電力電子技術(shù)主要分為電力電子器件制造技術(shù)和變流技術(shù)兩部分,在電氣控制的過程中電力電子技術(shù)充當(dāng)重要的角色。電力電子技術(shù)依靠電子學(xué)、電工原理和自動化控制技術(shù)三個領(lǐng)域的相互合作,在工業(yè)生產(chǎn)中對電氣設(shè)備進(jìn)行有效的控制,電力電子技術(shù)對電氣系統(tǒng)中的電路進(jìn)行數(shù)據(jù)檢測、信息記錄和故障預(yù)警等功能,對不同生產(chǎn)工藝的電力設(shè)備的運行情況進(jìn)行監(jiān)控。
1.2 電力電子技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
電力電子技術(shù)的發(fā)展主要分為兩個方面,分別為電子器件制造和電力電子電路應(yīng)用,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,電力電子技術(shù)在這兩方面有了很大的發(fā)展,電子器件的發(fā)展過程經(jīng)過了不可控制性、半控制型和全控制型三個階段,時至今日電力電子技術(shù)在電氣控制中已實現(xiàn)了自動化控制,這不僅體現(xiàn)了電力電子技術(shù)的快速發(fā)展,還能在一定程度上促進(jìn)電力電子技術(shù)的發(fā)展。現(xiàn)在出現(xiàn)一種智能化技術(shù),其在電氣控制中已逐漸得到應(yīng)用,智能化技術(shù)的運用可以實現(xiàn)電氣系統(tǒng)自動化控制,智能化技術(shù)通過對下降時間、魯性棒變化和響應(yīng)時間系統(tǒng)的控制,維持電氣系統(tǒng)的順利進(jìn)行,智能化技術(shù)還可以對電氣自動化系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)測和調(diào)節(jié),在電氣自動化系統(tǒng)中設(shè)立反饋機制,在故障發(fā)生時,電力設(shè)備可以進(jìn)行自我調(diào)節(jié),實現(xiàn)自我控制、自我調(diào)節(jié),同時還減少了人力資源的消耗。目前電力電子技術(shù)已經(jīng)形成了先進(jìn)的功率集成電力,雖然以當(dāng)前的技術(shù)水平使功率還處于一個較小值,但是隨著電力電子技術(shù)的不斷發(fā)展,提高電力功率只是一個時間問題。
2 電力電子技術(shù)在電氣控制中的應(yīng)用分析
電力電子技術(shù)在電氣控制中的應(yīng)用主要有軟開關(guān)控制裝置、電路保護(hù)裝置、靜止無功補償裝置、有源電力濾波器和高壓直流輸電技術(shù)等方面的應(yīng)用,可以運用電力電子技術(shù)對電路進(jìn)行有效控制并對電子元件的運行進(jìn)行監(jiān)控,提高電力系統(tǒng)的可靠度。
2.1 軟開關(guān)控制裝置
隨著電子技術(shù)和電力系統(tǒng)的發(fā)展,電力系統(tǒng)對電磁兼容和效率的需求越來越大,這就要求電力裝置滿足輕便和小型的要求,傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)中通過開關(guān)控制來節(jié)省變壓器和電容等元件的占用空間,但是這樣高頻率的開關(guān)轉(zhuǎn)換會使其損耗過大,并會對電路的效率產(chǎn)生不利的影響,同時也會產(chǎn)生一些額外的電磁干擾。軟開關(guān)控制裝置很好地解決了這一缺陷,特別是在減少噪音和降低開關(guān)損耗上有很大的幫助,目前軟開關(guān)控制裝置用于很多電力系統(tǒng)中,研究表明在開關(guān)頻率大于1Mhz的情況下,其性能也會達(dá)到理想的狀態(tài)。將多個簡單的電路通過串并聯(lián)成一個組合電路的方法在很多情況下會提高電力系統(tǒng)的性能,軟開關(guān)裝置的應(yīng)用越來越廣泛。
2.2 電路保護(hù)裝置
電氣控制系統(tǒng)中電路保護(hù)裝置占有重要的比例,當(dāng)電力電子電路中的元件方式故障時可以對電路作出保o措施,常有的電路保護(hù)裝置有電流繼電器、快速熔斷器等,但是隨著電子技術(shù)的發(fā)展,電力電子元件趨向小型化和高功率化,傳統(tǒng)的電路保護(hù)裝置已經(jīng)不能滿足電力電子電路保護(hù)的需求。電力電子技術(shù)可以在電路中加入過電流保護(hù)電路,結(jié)合電路檢測裝置反饋的信息,在檢測到電路中存在過電流時可以自動對電子元件進(jìn)行斷電處理,達(dá)到保護(hù)電路和電子元件的作用。
2.3 靜止無功補償裝置
隨著用電需求的增加,對電網(wǎng)功率變化的需求也不斷增加,電網(wǎng)中功率的頻繁變化和一些沖擊性負(fù)荷的增加對電網(wǎng)的穩(wěn)定性產(chǎn)生了很大的影響,不利于電網(wǎng)電路中低頻振蕩的有效控制,而通過靜止無功補償裝置可以增大電力系統(tǒng)和負(fù)載的相關(guān)因數(shù),降低電力系統(tǒng)中功率損耗值,同時還可以控制電路中電壓的穩(wěn)定性,提升電力使用質(zhì)量。
2.4 有源電力濾波器
有源電力濾波器的工作原理是對電路中的補償元件進(jìn)行檢測,從而得到一些等分量的諧波電流,然后再利用補償裝置產(chǎn)生一個與諧波電流分量相等極性相反的電流分量,使其與檢測的諧波分量相抵消,使電網(wǎng)中的電流沒有諧波電流只存在基波電流。有源電力濾波器以其響應(yīng)速度快和補償功能多樣性的特點,可以有效地減少電網(wǎng)阻抗的影響。有源電力濾波器由兩部分組成,分別為補償電路發(fā)生裝置和指令電流運算電路,通過電力電子技術(shù)對電路中的補償電流進(jìn)行檢測,然后得出電路中無功電流和諧波的分量。
2.5 高壓直流輸電技術(shù)
現(xiàn)電廠輸出的都是交流電壓,但是交流輸電過程會產(chǎn)生大量的電量損耗,并且不易控制,造價也很高,因此現(xiàn)在選用的都是直流輸電,在高電壓大容量和遠(yuǎn)距離的輸電的情況下要選用直流輸電,直流輸電技術(shù)通過高壓直流輸電技術(shù)可以將交流電壓轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟妷海缓笾绷麟娸斔偷礁鞯氐淖冸娬緝?nèi),再通過直流電逆變過程,轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟姡詈笤俟┯脩羰褂谩?/p>
3 結(jié)束語
電力電子技術(shù)隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步不斷發(fā)展變化,其在電氣控制中的應(yīng)用越來越廣泛,并占有重要的作用,我們要深入研究電力電子技術(shù)在電氣控制中的應(yīng)用情況,查找電力電子技術(shù)應(yīng)用的不足之處,充分發(fā)揮電力電子技術(shù)的優(yōu)勢,促進(jìn)電氣控制行業(yè)的發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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1電力電子技術(shù)
電力電子技術(shù)作為一種現(xiàn)代化技術(shù),在電氣工程中應(yīng)用,可以實現(xiàn)電力電子元器件的有效控制,大大提升電能轉(zhuǎn)化效率。電力電子器件類型多樣,其中包括高斯型軌道和閘管等,電能轉(zhuǎn)換范圍較廣,小則1W,多則千兆瓦。與此同時,作為電氣工程中的一項重要內(nèi)容,電力電子技術(shù)在高素質(zhì)人才培養(yǎng)方面要求更高,需要學(xué)習(xí)包括自動控制學(xué)和電子學(xué)等多學(xué)科內(nèi)容。近些年來,電力電子技術(shù)不斷發(fā)展和完善,應(yīng)用范圍隨之?dāng)U大,除了應(yīng)用在電氣工程中,在國防和工業(yè)等領(lǐng)域同樣有所應(yīng)用,在提高生產(chǎn)效率的同時,有效降低電能損耗,保證電氣系統(tǒng)安全穩(wěn)定地運行。
2電力電子技術(shù)的優(yōu)勢剖析
在電氣工程中應(yīng)用電力電子技術(shù),其優(yōu)勢較為突出,主要表現(xiàn)在以下幾點:其一,推動電氣工程發(fā)展。電力電子技術(shù)在不斷發(fā)展和創(chuàng)新過程中,應(yīng)用范圍不斷擴大,在整合資源的同時,可以有效降低電氣工程的人力、物力和財力投入,在縮短電氣系統(tǒng)運行周期同時,創(chuàng)造更大的經(jīng)濟效益和社會效益。其二,應(yīng)用操作便捷。隨著社會經(jīng)濟的持續(xù)增長,電能需求不斷增長,各個行業(yè)領(lǐng)域生產(chǎn)規(guī)模不斷擴大,不可避免地會產(chǎn)生電能供應(yīng)矛盾。電力系統(tǒng)覆蓋面較廣,內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜,各個環(huán)節(jié)聯(lián)系較為密切,任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障,都可能影響到電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行,不利于社會生產(chǎn)生活正常用電。而在電氣工程中應(yīng)用電力電子技術(shù),在優(yōu)化操作流程的同時,為電氣系統(tǒng)營造安全穩(wěn)定運行環(huán)境,切實提升電氣工程運行水平。其三,提升電氣工程性能。在電氣系統(tǒng)運行中,通過電力電子技術(shù)的應(yīng)用,綜合分析影響電氣系統(tǒng)運行因素,與其他技術(shù)之間的協(xié)調(diào)控制,發(fā)現(xiàn)問題后第一時間上報和解決。通過電力電子技術(shù)應(yīng)用,優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計,在降低電氣工程運行故障概率的同時,提升整體運行效率。因此,在電氣工程中應(yīng)充分發(fā)揮電力電子技術(shù)的優(yōu)勢,對現(xiàn)有電氣工程結(jié)構(gòu)優(yōu)化和完善,改善電氣工程運行性能,為電氣工程穩(wěn)定運行奠定基礎(chǔ)。
3電氣工程中電力電子技術(shù)應(yīng)用路徑
3.1軟開關(guān)控制裝置
在電氣工程施工過程中,施工技術(shù)水平滯后,由于不合理的施工技術(shù)和設(shè)備應(yīng)用,嚴(yán)重影響到電氣工程運行性能。通過系統(tǒng)開關(guān)裝置的應(yīng)用,可以有效降低電容,減少變壓器元件占據(jù)的空間面積,但是高頻開關(guān)轉(zhuǎn)換會在一定程度上增加電能損耗,影響電能生產(chǎn)效率。在這個過程中,可能產(chǎn)生電磁干擾,影響到電氣系統(tǒng)穩(wěn)定運行。通過軟開關(guān)控制裝置的應(yīng)用,可以最大程度地降低系統(tǒng)開關(guān)裝置電能損耗,避免噪聲干擾。如果采用串聯(lián)方式將多個電路聯(lián)系在一起,則可以有效提升電力系統(tǒng)性能,有助于軟開關(guān)裝置更大范圍應(yīng)用。
3.2靜止無功補償裝置
社會經(jīng)濟持續(xù)增長下,社會生產(chǎn)力水平顯著提升,對于電能需求度不斷增長,靜止無功補償裝置的應(yīng)用,可以為電網(wǎng)運行穩(wěn)定性和安全性提供堅實保障,將功率變化控制在合理范圍內(nèi)。靜止無功補償裝置具有較強的抗干擾性能,對沖擊性負(fù)荷無功補償,提升電力系統(tǒng)運行效率,為電力輸送系統(tǒng)穩(wěn)定運行提供保障。與此同時,靜止無功補償裝置的應(yīng)用,有助于提升電力系統(tǒng)的運行性能和功率因數(shù),最大程度地降低電力系統(tǒng)功率損害,減少不良干擾,保證電網(wǎng)輸電壓安全穩(wěn)定性。當(dāng)前靜止無功補償裝置包括晶閘管投切電容器、靜止同步補償器、晶閘管控制電抗器和可控串聯(lián)補償裝置等。靜止同步補償器與電網(wǎng)并聯(lián)在一起,輸出電壓調(diào)節(jié)來吸收無功電流,滿足無功補償需要。晶閘管投切電容器自身具有無機磨損和快速響應(yīng)的優(yōu)勢,具有良好的無功補償效果,最大程度地降低對電網(wǎng)的沖擊電流。可控串聯(lián)補償裝置的應(yīng)用,電容器和電控器并聯(lián)在一起,調(diào)節(jié)電抗器電流,可以有效提升補償裝置基頻等效電抗特性。
3.3有源電力濾波器
有源電力濾波器的應(yīng)用,適用于動態(tài)抑制諧波需要,將電力裝置劃分為補償電流發(fā)生電路和指令電流檢測電路兩部分。根據(jù)相應(yīng)指令電流檢測電路,可以將諧波電流分量和基波分量電流分離開,發(fā)揮反極性作用來抵消負(fù)載電力,電網(wǎng)最后僅存基波電流。與此同時,源電力諧波器是由PWM逆變器構(gòu)成的,盡管結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,但是具有多樣補償和動態(tài)相應(yīng)特點,改善電網(wǎng)組抗力和功率補償不良影響,最大程度地抑制諧波電流的出現(xiàn)。
3.4高壓直流輸電技術(shù)
高壓直流輸電技術(shù)是借助電子換流器來轉(zhuǎn)變輸出電流,轉(zhuǎn)換為直流電,將直流電傳輸?shù)礁鱾€受電端,并借助電子換流器轉(zhuǎn)化為交流電,輸送到千家萬戶。在高壓直流輸電過程中,傳輸功率高于直流電,傳輸過程中具有較強的穩(wěn)定性和安全性,對于輸電線路的要求不高,受到相關(guān)工作者的高度關(guān)注和重視。需要注意的是,高壓直流輸電技術(shù)輸電過程在保證線路安全穩(wěn)定運行的同時,最大程度地降低電能損耗,滿足不同額定頻率電網(wǎng)聯(lián)結(jié)需要。從當(dāng)前電氣工程中高壓直流輸電技術(shù)的應(yīng)用情況來看,多為直流聯(lián)絡(luò)線。
3.5電路保護(hù)裝置
電路保護(hù)裝置同樣是電力電子技術(shù)中的重要組成部分,在電氣工程中應(yīng)用,可以有效避免電路裝置損壞和電能損耗。如果電路出現(xiàn)故障問題,依托于快速熔斷器或電流繼電器等電路保護(hù)裝置,可以為電路裝置起到保護(hù)作用,最大程度地減少故障問題和損壞程度。隨著電力工程的發(fā)展,傳統(tǒng)電路保護(hù)裝置暴露出一系列弊端和不足,電路保護(hù)作用缺失。基于此,應(yīng)該充分發(fā)揮電力電子技術(shù)優(yōu)勢,通過檢測裝置來反饋電路運行情況,如果出現(xiàn)過電流、過電壓故障,可以第一時間斷電,保護(hù)電子元件安全。此外,在配電系統(tǒng)中應(yīng)用電力電子技術(shù),可以實現(xiàn)配電系統(tǒng)的實時監(jiān)管和控制,促使工作人員制定規(guī)范化措施,避免由于不必要的失誤影響到配電系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。
現(xiàn)代社會經(jīng)濟發(fā)展速度較快,科學(xué)技術(shù)也得以進(jìn)一步發(fā)展,電子技術(shù)被應(yīng)用于各個領(lǐng)域并得到廣泛認(rèn)可,尤其是在電氣工程中應(yīng)用較多,極大的促進(jìn)了電氣工程發(fā)展,為滿足社會發(fā)展,還需要進(jìn)一步優(yōu)化電力電子技術(shù),將其作用發(fā)展得更好,以便為人們帶來更多方便,獲得人民的滿意度與認(rèn)可度。
1電力電子技術(shù)概述
所謂的電力電子技術(shù)就是將電子器件與技術(shù)應(yīng)用其中,以此控制電能變化情況,在這一技術(shù)中涵蓋了電力、電子以及控制等三個領(lǐng)域的內(nèi)容,通過三者的結(jié)合有效實現(xiàn)了通過弱電子完成了對強電力的控制能力,同時該技術(shù)被廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域,如工業(yè)、國防等。將電力電子技術(shù)應(yīng)用到發(fā)電機中,明顯提高了電能生產(chǎn),強化了電能利用,尤其是對能源節(jié)約與生產(chǎn)效率提升有顯著的促進(jìn)作用。不僅如此,當(dāng)電力電子技術(shù)應(yīng)用語(于)電氣工程以后,電力系統(tǒng)操作更加靈活,實現(xiàn)了安全穩(wěn)定運行。
2將電力電子技術(shù)應(yīng)用到電氣工程的意義
2.1便于相關(guān)工作人員開展工作
隨著人們用電量需求的增加,傳統(tǒng)電力系統(tǒng)在應(yīng)用中存在較多弊病,導(dǎo)致電力系統(tǒng)運行容易出現(xiàn)故障。為確保電力系統(tǒng)安全運行,應(yīng)做好技術(shù)管理工作,將先進(jìn)電力電子技術(shù)應(yīng)用到電氣工程中促進(jìn)電力企業(yè)發(fā)展。經(jīng)過長期實踐研究得知,電力電子技術(shù)不僅可以提高工作人員的工作效率,還可以簡化操作步驟,便于工作人員開展工作,因此,需要將電力電子技術(shù)應(yīng)用到電氣工程中。
2.2電力電子技術(shù)自身性能相對較好
電力電子技術(shù)更具優(yōu)越性,技術(shù)構(gòu)造也更帶有科學(xué)性,性能也十分良好,因其具有這些優(yōu)點在電子技術(shù)被應(yīng)用以后就獲得了社會各界的普遍認(rèn)可,尤其是在電氣工程中享有盛譽。現(xiàn)階段,社會發(fā)展較為迅速,將先進(jìn)的電力電子技術(shù)應(yīng)用到電氣工程中更可以滿足社會發(fā)展需要,推動電氣工程發(fā)展。
2.3強化電子技術(shù)系統(tǒng)適應(yīng)能力
電力電子技術(shù)具有較強的適應(yīng)能力,便于操作,并不像傳統(tǒng)電氣技術(shù)一樣操作困難、適應(yīng)范圍狹小,影響工作人員工作進(jìn)程。當(dāng)電力電子技術(shù)應(yīng)用以后,工作效率明顯提高,工作人員壓力顯著減少,很少出現(xiàn)電氣運行故障,也為電力企業(yè)獲得了良好口碑。
3電力電子技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用
3.1電力電子技術(shù)在變電站中的應(yīng)用
將電力電子技術(shù)應(yīng)用到變電站中,不僅提高了變電站的工作效率,還大大減少了人工數(shù)量,更有效避免了工作失誤,實現(xiàn)高質(zhì)量、高效率工作。同時,電力電子技術(shù)的應(yīng)用有助于變電站工作人員開展監(jiān)管工作,及早發(fā)現(xiàn)工作中存在的問題,盡快將問題解決,確保變電站安全穩(wěn)定運行。近年來,社會發(fā)展較為迅速,電力電子技術(shù)也得以完善,電力電子技術(shù)在變電站中的應(yīng)用幫助變電站實現(xiàn)了科學(xué)化管理[1]。所以,變電站應(yīng)注重電力電力技術(shù)的應(yīng)用,并進(jìn)行創(chuàng)新與完善,減少變電站安全事故的發(fā)展,將電力電子技術(shù)作用全部發(fā)揮出來。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展,靜止無功補償裝置也被應(yīng)用到變電站中,顯著提高了電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行,為用戶提供高質(zhì)量電能。無功率補償可以提升電力系統(tǒng)與負(fù)載的功率因數(shù),降低功率損耗,確保電壓安全穩(wěn)定運行,這樣也就提高了供電質(zhì)量。一般來講,靜止無功補償裝置主要有以下幾種:①對于晶匣管控制電控器來說主要有兩部分構(gòu)成:a.反并聯(lián)晶匣管;b.電抗器。它們之間是串聯(lián)關(guān)系,只要改變晶匣管的延遲角就可以控制電抗器電流,這樣就可以不斷調(diào)節(jié)電抗器基波。②對于晶匣管投切電容器來說,它屬于一種單相結(jié)構(gòu),存在于結(jié)構(gòu)中的小電感主要是抑制電容器在投網(wǎng)時發(fā)生的沖擊電流,這種裝置鮮有磨損發(fā)生,能夠快速響應(yīng),實現(xiàn)平滑投切,同時可以實現(xiàn)綜合補償。③對于靜止同步補償器來說,主要是利用電力半導(dǎo)體橋式變流器完成補償,但這種無功補償以動態(tài)補償為主,它具有快速調(diào)節(jié)、適用于多種范疇的特點,通常情況下,靜止同步補償器還具有多重性,并擁有PWM技術(shù),也正是由于其具有該技術(shù)使其能夠?qū)㈦娏髦写嬖诘闹C波消除,減少其對裝置的損害。靜止同步補償器基本原理是在并聯(lián)的作用下,將自換相橋式電流與電網(wǎng)連接在一起,以便完成電壓調(diào)節(jié)等共走,實現(xiàn)無功補償目標(biāo)。④對于可控串聯(lián)補償裝置來說,主要控制者是晶匣管,將電容器和電控門器并聯(lián)在一起,而晶匣管主要是引導(dǎo)與改變電抗器電流,進(jìn)而完成補償裝置的等效電抗變化。通過研究發(fā)現(xiàn),這種裝置可以實現(xiàn)參數(shù)補償,并通過阻尼控制環(huán)境,以此來改善阻尼實際情況,這樣也可以減少低頻振蕩的情況,確保系統(tǒng)在運行上更具安全性與穩(wěn)定性。
3.2電力電子技術(shù)在發(fā)電廠中的應(yīng)用
電力電子技術(shù)還具有全面監(jiān)控的能力,將其應(yīng)用到發(fā)電廠中可以保障發(fā)電廠工作順利進(jìn)行。電力電力技術(shù)能夠構(gòu)成完整的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),實現(xiàn)全面監(jiān)測,在確保工作人員正常工作的同時,也便于其操作,這樣就可以提升電氣工程工作效率。發(fā)電廠工作人員通過監(jiān)控系統(tǒng)就能發(fā)現(xiàn)其中存在的問題,采取措施排除安全隱患,防止事故的發(fā)生,這樣既可以保證發(fā)電廠安全運行,還可以使供電工作更加安全[2]。如在發(fā)電廠中高壓直流輸電技術(shù)的應(yīng)用,就是電力電子技術(shù)的典型代表。高壓直流輸電是將發(fā)電廠輸送出來的交流電在換流器的幫助下轉(zhuǎn)化為直流電,然后將直流電在輸電線路的作用下送至受電終端,經(jīng)過受電終端后將直流電會逆變成交流電,然后再將這部分電能送到用電用戶手中,供其使用。對于高壓直流輸電來說,其傳輸功率相對較大,在電能傳輸中所用到的線路造價也很低,十分便于控制,它是現(xiàn)階段最常用的輸電方法。同時,直流輸電的架空線路具有成本小,損耗小的特點,將直流輸電方法應(yīng)用其中可以保證輸電更加安全穩(wěn)定。
3.3電力電子技術(shù)在配電系統(tǒng)中的應(yīng)用
現(xiàn)階段,將電力電子技術(shù)應(yīng)用到配電系統(tǒng)中還處于初級發(fā)展階段,并未實現(xiàn)普及目標(biāo),但隨著科技的發(fā)展,在不久的將來一定會在配電系統(tǒng)中得以廣泛使用。將電力電子技術(shù)應(yīng)用到配電系統(tǒng)中,主要用于監(jiān)控與管理,防止工作人員在工作中出現(xiàn)失誤操作情況,使配電系統(tǒng)工作更加穩(wěn)定,實現(xiàn)高效率與高質(zhì)量工作。通過監(jiān)控管理者就能了解到工作人員的工作情況,同時也能發(fā)現(xiàn)在工作中是否有不正確操作的存在,一旦發(fā)現(xiàn)問題,可以當(dāng)即指出與糾正,因此,需要應(yīng)大力推行電力電子技術(shù)在配電系統(tǒng)中的應(yīng)用,實現(xiàn)普及目標(biāo)。在智能技術(shù)的影響下,電力電子技術(shù)也將朝著新的方向發(fā)展,使配電系統(tǒng)呈現(xiàn)智能化,為用電用戶提供更為人性化的服務(wù)。
4結(jié)論