电力电子技术在电气工程中的应用付冬梅论文_付冬梅1,, 袁朋2

电力电子技术在电气工程中的应用付冬梅论文_付冬梅1,, 袁朋2

摘 要:随着社会经济不断发展,我国的综合国力与国际地位也在不断地提高。在这样的背景下,我国的电力电子技术在各个行业和领域当中也得到了越来越广泛的应用,尤其是在电气工程当中。本文通过分析电子电力目前技术现状,结合其应用意义,对电子电气技术在电气中的应用情况进行研究,以供参考。

关键词:电力电子技术;电气工程;应用

0 引言

近几年,随着科学技术水平的不断进步和发展,电力电子技术日趋成熟,应用范围愈加广泛,包括工业、农业 、交通、国防等多个领域。在各个领域中,电子技术科技都在以其强大的应用能力得到社会的重视,尤其是电气工程,电气工程能够发展至今,离不开电力电子技术的支持。

1 电力电子技术的概述与发展

1.1电力电子技术的概述

电力电子技术就是利用电子设备及电子技术对电能进行转换和控制,实现了弱电子控制强电力的一种新兴技术。在电气工程中,电力电子技术已经成为必不可少的一部分,在电动机和发电机中的应用更加突显其优势,不仅提高了电能生产与利用、转换等方面的效率,起到节约能源的作用,更能增强电力系统运行的稳定性和安全性,对各领域的持续发展具有深远的意义。电子电力技术有三个领域,分别为电子、电力与控制,它是利用电子技术控制电能变化。该技术目前被广泛应用于各大领域,对于国防与能源、工业和农业甚至交通方面都有极大的贡献,在电气工程中对于电子电力技术的应用也在不断深入。

1.2 电力电子技术的发展

根据电力电子技术的发展历程,可以总结出电力电子技术经历了晶闸管时代、逆变时代和变频时代三个阶段。

(1)晶闸管时代。晶闸管时代也称晶闸管整流时代,在上世纪六十年代和七十年代中取得了较为优异的成绩。在当时主要是用过50H Z 的交流发电机为工业生产提供大功率服务,而直流供电仅占一小部分。当代,我国诸多电厂为满足工业生产供电需求,急需将交流电转换成直流电,因此,大功率的晶闸管和硅整流器顺势而生,可以从根本上解决直流电的供电需求,从此便进入了晶闸管整流时代。

(2)逆变时代。在上世纪七十年代后,世界范围内出现了严重的能源危机,人们对节约能源越加关注,国家为缓解能源危机,制定了节能减排的发展战略,未响应国家号召,工业生产常使用交流电机。在此背景下,自关断器件得到开发和矛Ⅱ用,随之进入电力电子技术的逆变时代。逆变就是将直流电转换成交流电,可以有效节约能源,提高工业生产效率,其中就包括G TO 、GTR 以及大功率逆变晶闸管。

(3)变频器时代。在逆变时代中,虽然有效的将直流电转换成交流电,实现了电流的逆变的整流,但相对来讲,逆变的工作效率较低,无法满足工业生产的供电需求,继而在上世纪八十年代后期,为提高电力供电效率,集成电路应运而生。集成电路可以将高压大电流技术和经济加工技术完美融合,从此进入电力电子变频器时代,电力电子技术得到进一步发展。

2.电力电子技术应用在电气工程中的意义

电力电子技术是在计算机技术和自动化控制技术的基础上实现电能间互相转换的这一功效,因此,电力电子技术不仅可以提高电气系统的工作效率以及强化电气系统的自控能力,更能提升电气系统的服务质量,以便更好的服务于强电工业,对电气工程具有重要意义,主要体现在以下几方面:

(1)电力电子技术可以有效提高电气系统的自动智能化程度。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆电力电子器件的不断开发和应用为电力电子技术提供了更为广阔的发展空间,有效促进了电气系统向自动智能化方向发展,而模糊控制和智能化控制的飞速发展又为电力电子器件的发展奠定了坚实的基础。

(2)电力电子技术可以增加经济效益和社会效益。由于电力电子技术的大功率特点,可以有效提高电力电子器件和电气系统的工作效率以及电能转换效率,还可以节约资源和能源,更能为公众提供安全、可靠的电力资源,可以说对经济效益和社会效益两方面具有深远的意义。

(3)电力电子技术的应用不仅可以在技术方面发挥优势,更能为企业发展提供完善的产业结构和管理模式。电力电子技术的进一步发展,刷新了企业管理者的发展观,不仅为企业发展提供先进的技术支持,更能重新审视企业运行的产业结构和管理模式,为顺应时代发展趋势,企业管理者不得不制定符合时代特征的管理模式,开发新型产业,从而为企业持续发展提供充足保障。

3 电子电力技术在电气工程中的应用

3.1 静止无功补偿装置

随着经济的发展和人们生活水平的提高,对于电网功率的要求也越来越高。电网在实际工作的过程当中如果遭到部分负荷的冲击,会严重影响整个系统运行的安全性和稳定性,更为严重之时还会对电网电路控制低频振荡的效果造成影响,在这样的情况之下,相关工作人员可以应用电力电子技术的静止无功补偿装置,使电力系统运行的稳定性得到显著的提高,进而能够为社会各界提供更加优质的服务。静止无功补偿装置可以通过无功补偿冲击性负荷达到稳定电网的效果,因功率加大使多数电网变化频繁,此项装置对电能质量提供了保证。

3.2 有源电力滤波器

有源电力滤波由两部分构成,为别为指令电流运算电路和补偿电流发生电路,其中指令电流运算电路可以检测补偿电流,从检测结果中得到无功电流与电网中谐波电流的等分量,检测结果还可以在发生电路中通过电流产生实际的补偿。所谓有源滤波器电力电子装置,实际上指的是给予动态抑制谐波的电力电子装置,能够与谐波出现的变化起到无功补偿作用。在整个工作的过程当中,通常需要凭借电源装备,从而能够为整个电气工程提供更大的运行动力,取代了以往传统的固定补偿方式,进而能够有效地提高电力控制的效率,全面实现了电力系统的动态补偿。不仅如此,还可以使有源电力滤波器在整个电气工程和电力系统当中都能够得到更好的应用,为保证系统谐波的稳定性做出应有的贡献,同时也可以提高整个系统的运行质量和运行效率。

3.3 电路保护装置

电路的保护装置主要包括电流继电器和快速熔断器等装置。随着我国电气工程行业的不断发展和进步,使以往传统的电路保护装置逐渐暴露出了越来越多的弊端,无法满足当今时代电路的实际需求,整个电气工程自然也就无法得到有效的保护。在电气工程的控制系统当中,电力保护装置对于维持整个系统的运行安全和运行状态产生着至关重要的影响。如果电路应用软件在工作的过程当中出现问题和故障,此时电路的保护装置可以对整个系统起到良好的作用。

4 结语

综上,电力电子技术的一系列研究对于电气工程的发展具有深远的意义。通过分析电力电子技术在电气工程中的应用,我们可以总结出,这项技术能否更稳更快的发展对于电气工程起到决定性的作用 。相关技术人员应充分掌握该项技术的技术要点、操作技巧和涵义,才能在实际应用中充分发挥电力电子技术的优势,更好的服务于强电工业,不断探索更加符合社会发展需求的技术方法,为电气工程持续健康发展提供可靠的技术保障。

参考文献 :

[1] 郭畅.电力电子技术在电气工程中的应用分析[J].科学与财富,2017(22):25.

[2] 樊清山.电力电子技术在电气工程中的应用[J].子技术与软件工程,2014 (12):97.

[3]胡润华.电力电子技术在电气工程中的应用[J].建筑工程技术与设计,2015(12).

论文作者:付冬梅1,, 袁朋2

论文发表刊物:《中国电业》2019年 23期

论文发表时间:2020/4/24

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