摘要：随着科学技术的快速发展，电力电气自动化元件技术也在其中获得了较大进步。这种技术的运用能够从根本上加强电力企业的自动化生产与管理水平，实现节能降耗的目的，有效提高了电力企业的核心竞争能力，其也已经成为了被广泛研究的热门课题之一。而加强电力电气自动化元件技术的运用，就是保证电力企业实现自动化生产的重要基础。本文主要对电力电气自动化元件技术的运行展开全面分析，以期能够有效提高电力电气自动化元件技术的运用效率。
关键词：电力电气；自动化元件技术；运用；分析
随着人们生活水平的不断提高，其对电力的需求就呈现出了明显的多样化与多元化。而为了让电力企业能够从根本上实现自动化生产，电力电气自动化元件技术的运用就势在必行，这种技术运用的成功与否就对电力企业的运行效率造成直接影响。因此，电力企业想要充分满足现代化的发展需求，就必须给予电力电气自动化元件技术足够的重视，只有这样才能提高电力企业自身的经济效益与社会效益。
1、电力电气自动化元件技术的运用目的
在社会经济快速发展的情况下，我们可以明确市场对经济的重要性，而企业生产就是了充分满足市场需求而出现的，在这样背景下，我国电力企业也就获得了较大的发展机遇，但是在发展的同时也面临着较为严峻的挑战。从目前我国电力企业的实际发展情况来看，与国外发达国家相比较，不论是自动化技术水平、生产方式、高新技术运用、管理等诸多方面，都还存在不小的差距，这就是我国电力企业所占的市场份额偏小，对电力企业实现快速稳定发展造成了一定阻碍。因此，电力电气自动化元件技术的运用目的，就是为了确保电力企业生产的根本质量，企业也需要在运用过程中努力提高自身的自动化技术水平，保证生产质量，这对我国电力企业的稳定发展有着较为重要的意义。
2、电力电气自动化元件技术的运用
2.1、全控型电力电子开关
在运动控制工作当中，晶闸管就是被我国电力企业使用的第一代电子电力器件，其从研发至今一直都是直流与交流转动控制的重要系统。而在电力电气自动化元件技术出现以后，就逐渐出现了全控型电力电子器件，其中包含了GTR、GTO等相关产品，这些器件就被称为第二代电力电子器件。因为现阶段我国电力生产中产生的电流定额、电压定额与开关时间之间存在的差异，所有器件就都有不同的使用范围。其中，GTR器件在使用过程中，所出现的二次击穿现象、参数变化、热容量小、过流量效率偏低等问题，也就间接决定了相关研究学者将精力都集中在了按照不同特点，而设计出能够有效保护电路与驱动电路的工作之上，这也就造成了电路结构愈加复杂，很难控制与掌握。GTO这一高压器件在使用过程中，可以通过门极进行关断操作，其所拥有的主要缺点就是关断增益较低，通常在4.5左右，这也就需要规模非常巨大的关断驱动电路，而且和普通的晶闸管相比较需要更高的通态压降，范围在2~4.5V之间，GTO高压器件在进行推广时，开通（关断）di(dv)/dt是阻碍其运用的重要原因，其在这个开通或关断的过程中需要较大的吸收电路。因为GTR、GTO等全控器件都需要比较大的控制电流，所以门极控制电流就较大，进而这也就促使研发出拥有高输入阻抗的电力半导体器件。而功率MOSFET是电压驱动器件中的一个种类，其在使用过程中不要求驱动电流保持绝对的稳定，驱动电路只需要在器件开始运行时能够提供具有容性特点的充电电流，在关断的过程中给予放电电流就可以，所以驱动电路就相对较为简单。其开关操作所需要的时间较短，而且安全工作区能维持良好的稳定状态，但是，该器件所拥有的通态电压会随着额定电压增加而发生上涨，这也给MOSFET的制造带来了一定困难。基于此，IGBT就衍生而出，其不但拥有着高输入阻抗、
高速特性，还具备GTR的基本特性，尽管开关速度与MOSFET相比较偏低，但要高于GTR，同态电压降和GTR相比较，相似值在1.5V-3.5V之间，所以这也就意味着其拥有较好的工作频率、安全工作区、效率与驱动电路更加简单等明显特点。
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2.2、高频变换器
在电力电气前不断更新的情况下，其构成的变换器电路也就要做好与之相符的创新与更换。在使用普通晶闸管的过程中，具有直流传功功能的变换器，就是对整个电流进行控制，而交流变频动就是交流-直流-交流进行转换的变频器。在电力电子元件研发出第二代以后，就广泛使用了PWM变换器，这种方式的运用有效增加了功率因数，降低了高次谐波所造成的重要影响，充分并有效解决了电动机存在的转矩脉动这一问题。但从实际情况来看，PWM逆变器件中电压、电流所产生的转矩脉动，一般都会对定转子造成影响，导致电机绕组出现噪音。而为了能够有效解决这一问题，较为有效的方法就是加强开关频率，让这种频率保持在人类听觉的感知范围之外，但在这种情况下，电力电气器件的工作环境就是高电压模式，可能发生导通或者关断，给开关造成较大的损耗，这也在一定程度上降低了工作效率。在上世纪八十年代，谐振式直流环逆变器出现。过去使用的逆变器都是将其安置在直流母线上，而电力电子器件就一直处于高电压情况下来进行开与关的操作，这就造成开关的耗损较大，严重阻碍了频率的提高。凡是，谐振式直流环逆变器主要布置在谐振路上面，这就让电力电子器件能够在电压与电流都为“0”的情况来进行转换，进一步消除了开关损耗。因此，能够让逆变器的尺寸变小，降低了制造成本，还可以让逆变器朝着集成化的方向发展。
2.3、交流调节速度控制理论
矢量控制的主要思想，就是依据直流电动机所拥有的控制方式，将定子电流所拥有的磁场与转矩两种分量进行分离，单独进行控制。这种分离方式就是将异步电动机内部所存在的物理模型通过相关手段转变成与支流电动机较为相似的模式，其主要通过坐标变换来得以实现。其就要确定转子磁链存在的重要方向，并且性能都可以接受转子参数，尤其是其时间常数所造成的影响。从整体来看，直接转矩控制，通过对空间矢量的研究，就可以直接计算和控制电流电动机在使用过程中的转矩。通过定子磁场的方向，利用两点式调节方式呈现出PwM信号，这样就能够有效控制逆变器的开关情况，用来保证转矩所拥有的高动态性能。其有效简化了矢量交换所需要的时间，在很大程度上降低了参数变化对矢量控制造成的影响。这种技术的控制思想较为创新，并且控制的基本结构比较简单，对信号进行处理时物理概念清晰，转矩的响应速度更快，是目前较为高新的一种电力电气自动化元件技术。
2.4、通用变频器获得了广泛使用
通常都将占据较大市场份额的小功率变频器称为通用变频器。从产品的发展历史来看，最原始的通用变频器即就是功能与控制两种类型，CPU型号大多为16为，而第二代通用变频器都是高功能种类，CPU型号为32位来开展实际控制工作，而且还使用了磁通、转差这两种补偿器，这在后期也被称之为无跳闸变频器。这种器件通过数字控制，能够利用软件来完成参数自动设置，让变结构与自适应这两种控制模式得以实现。让闭环控制工作完成了自动优化工作。
结束语
言而总之，电力电气自动化元件技术的运用，对我国电力行业来说有着较为重要的意义。而因为信息技术、电子技术等对电力电气自动化元件技术所做出的支持，就然电力电气元件技术在开发与运用等过程中，都取得了较为明显的突出成绩，同时还有效完善了电力电气自动化系统，给企业带来更大的运用效益。
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论文作者:杨俊菲
论文发表刊物:《电力设备》2018年第7期
论文发表时间:2018/7/2
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