电力电子技术在电气工程中的应用
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摘 要：现代科学技术不断地发展和完善，大量先进技术涌现，使电气工程逐渐复杂化。依托于电力电子技术，电气工程中应用可以改善传统技术的不足，实现电气设备的自动化控制，提升电气系统的智能化水平，保证电气设备稳定运行。该文就电气工程中电力电子技术应用进行探究，结合技术优势特性，灵活运用到实践中。
关键词：电气工程;电力电子技术;自动化;智能化
中图分类号：TM73 文献标志码：A
在社会主义基础设施逐渐完善下，电气工程规模不断扩大，电力电子技术以其独特的优势广泛应用其中，可以大大提升电气工程稳定性和安全性。电力电子技术的应用，可以改善传统电气工程运行中的故障问题，促进电能转化，提升电气工程质量同时，带来更加可观的经济效益。因此，通过电力电子技术在电气工程中应用，可以更好地满足社会需求，推动现代社会进步和发展。
1 电力电子技术
电力电子技术作为一种现代化技术，在电气工程中应用，可以实现电力电子元器件的有效控制，大大提升电能转化效率。电力电子器件类型多样，其中包括高斯型轨道和闸管等，电能转换范围较广，小则1 W，多则千兆瓦。与此同时，作为电气工程中的一项重要内容，电力电子技术在高素质人才培养方面要求更高，需要学习包括自动控制学和电子学等多学科内容。近些年来，电力电子技术不断发展和完善，应用范围随之扩大，除了应用在电气工程中，在国防和工业等领域同样有所应用，在提高生产效率的同时，有效降低电能损耗，保证电气系统安全稳定地运行。
2 电力电子技术的优势剖析
在电气工程中应用电力电子技术，其优势较为突出，主要表现在以下几点：
其一，推动电气工程发展。电力电子技术在不断发展和创新过程中，应用范围不断扩大，在整合资源的同时，可以有效降低电气工程的人力、物力和财力投入，在缩短电气系统运行周期同时，创造更大的经济效益和社会效益。
其二，应用操作便捷。随着社会经济的持续增长，电能需求不断增长，各个行业领域生产规模不断扩大，不可避免地会产生电能供应矛盾。电力系统覆盖面较广，内部结构复杂，各个环节联系较为密切，任何一个环节出现故障，都可能影响到电力系统安全稳定运行，不利于社会生产生活正常用电。而在电气工程中应用电力电子技术，在优化操作流程的同时，为电气系统营造安全稳定运行环境，切实提升电气工程运行水平。
其三，提升电气工程性能。在电气系统运行中，通过电力电子技术的应用，综合分析影响电气系统运行因素，与其他技术之间的协调控制，发现问题后第一时间上报和解决。通过电力电子技术应用，优化系统设计，在降低电气工程运行故障概率的同时，提升整体运行效率。因此，在电气工程中应充分发挥电力电子技术的优势，对现有电气工程结构优化和完善，改善电气工程运行性能，为电气工程稳定运行奠定基础。
3 电气工程中电力电子技术应用路径
3.1 软开关控制装置
在电气工程施工过程中，施工技术水平滞后，由于不合理的施工技术和设备应用，严重影响到电气工程运行性能。通过系统开关装置的应用，可以有效降低电容，减少变压器元件占据的空间面积，但是高频开关转换会在一定程度上增加电能损耗，影响电能生产效率。在这个过程中，可能产生电磁干扰，影响到电气系统稳定运行。通过软开关控制装置的应用，可以最大程度地降低系统开关装置电能损耗，避免噪声干扰。如果采用串联方式将多个电路联系在一起，则可以有效提升电力系统性能，有助于软开关装置更大范围应用。
3.2 静止无功补偿装置
社会经济持续增长下，社会生产力水平显著提升，对于电能需求度不断增长，静止无功补偿装置的应用，可以为电网运行稳定性和安全性提供坚实保障，将功率变化控制在合理范围内。静止无功补偿装置具有较强的抗干扰性能，对冲击性负荷无功补偿，提升电力系统运行效率，为电力输送系统稳定运行提供保障。与此同时，静止无功补偿装置的应用，有助于提升电力系统的运行性能和功率因数，最大程度地降低电力系统功率损害，减少不良干扰，保证电网输电压安全稳定性。当前静止无功补偿装置包括晶闸管投切电容器、静止同步补偿器、晶闸管控制电抗器和可控串联补偿装置等。静止同步补偿器与电网并联在一起，输出电压调节来吸收无功电流，满足无功补偿需要。晶闸管投切电容器自身具有无机磨损和快速响应的优势，具有良好的无功补偿效果，最大程度地降低对电网的冲击电流。可控串联补偿装置的应用，电容器和电控器并联在一起，调节电抗器电流，可以有效提升补偿装置基频等效电抗特性。
3.3 有源电力滤波器
有源电力滤波器的应用，适用于动态抑制谐波需要，将电力装置划分为补偿电流发生电路和指令电流检测电路两部分。根据相应指令电流检测电路，可以将谐波电流分量和基波分量电流分离开，发挥反极性作用来抵消负载电力，电网最后仅存基波电流。与此同时，源电力谐波器是由PWM逆变器构成的，尽管结构较为复杂，但是具有多样补偿和动态相应特点，改善电网组抗力和功率补偿不良影响，最大程度地抑制谐波电流的出现。
3.4 高压直流输电技术
高压直流输电技术是借助电子换流器来转变输出电流，转换为直流电，将直流电传输到各个受电端，并借助电子换流器转化为交流电，输送到千家万户。在高压直流输电过程中，传输功率高于直流电，传输过程中具有较强的稳定性和安全性，对于输电线路的要求不高，受到相关工作者的高度关注和重视。需要注意的是，高压直流输电技术输电过程在保证线路安全稳定运行的同时，最大程度地降低電能损耗，满足不同额定频率电网联结需要。从当前电气工程中高压直流输电技术的应用情况来看，多为直流联络线。
3.5 电路保护装置
电路保护装置同样是电力电子技术中的重要组成部分，在电气工程中应用，可以有效避免电路装置损坏和电能损耗。如果电路出现故障问题，依托于快速熔断器或电流继电器等电路保护装置，可以为电路装置起到保护作用，最大程度地减少故障问题和损坏程度。随着电力工程的发展，传统电路保护装置暴露出一系列弊端和不足，电路保护作用缺失。基于此，应该充分发挥电力电子技术优势，通过检测装置来反馈电路运行情况，如果出现过电流、过电压故障，可以第一时间断电，保护电子元件安全。此外，在配电系统中应用电力电子技术，可以实现配电系统的实时监管和控制，促使工作人员制定规范化措施，避免由于不必要的失误影响到配电系统的稳定运行。
4 结论
综上所述，在电气工程建设和发展过程中，为了满足社会生产生活的电能需要，灵活运用电力电子技术在各个环节，对于电气工程的进步和发展具有重要的促进作用。所以，相关人员应该不断学习和掌握电力电子技术，积累经验，充分发挥电力电子技术优势来解决电气工程中的故障问题，并在未来电气工程中更加广泛地应用。
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