电力电子系统在控制技术中的应用策略研究

　　摘要：电力电子技术经历了半个世纪的发展，从以电路技术、现代控制技术、功率半导体器件以及计算机技术为支撑转变为在电能质量控制、新能开发、民用产品等更多的行业应用，有了很大的进步，其中，最成功的应用于电力系统的大功率电力电子技术就是直流输电。加之柔性交流输电在20世纪80年代被提出之后，电力电子技术更是在电力系统中广受关注，并且相继出现了许多种类的设备。本文主要针对电力电子系统在控制技术中的应用策略进行简要分析。

　　关键词：电力电子；系统；控制技术；应用；策略

　　1电力电子技术发展情况分析

　　1.1电力电子技术对电气控制技术的重要价值

　　现阶段，电力电子技术在电力系统中的应用范围不断扩大、应用水平也在逐渐提升，电力转化与可控系统当中的电子构件，能够有效提升电力系统工作质量与工作效率。同时，电力电子技术对于整个电器控制领域而言，也具有着直观决定的重要地位。电工原理、现代电子学以及智能化、自动化的控制技术，相互依托、相互作用的背景下，共同构成了先进的电力电子系统。这种系统能够有效控制各种各样的电气设施，精准检验电气系统当中海量的数据信息，在发生问题或故障的过程中，实现自动化的实时报警。并且，将电力电子技术应用于电气控制当中，还能达到对设备运行状态的动态化监督管理，大幅提升电气控制的整体质量。

　　1.2电力电子技术发展情况分析

　　随着人类科技水平的不断提升，电力电子技术逐渐走进现代人视野，也成为相关学术领域重要研究课题。电力电子技术自诞生以来，大致经历了两个发展时期，即电子构件制造时期和将电力电子技术应用于电路当中的时期。在技术水平的不断推动下，电子构件制造与电路当中的有效应用均得以快速发展。在电子构件方面，具体分为三个主要阶段，即不可控、半可控以及全可控。现阶段，电力电子技术在电气控制中的应用不断深化，逐渐实现全自动，甚至智能化的控制。

　　2电子电工技术的特点

　　2.1集成化

　　电子技术与电气技术的集成，是指以基板为载体，通过互联网信息技术，将电气设备的多个单元器件并联在一起。现代电子电气技术的集成方式有三种：在传统的处理器设备中，二级缓存设备往往嵌入一级处理器中进行集成；在电力系统的单元设备中，采用联合电压的方式进行集成；另一种方法是将单元器件安装在现有的基板上，整个电路中没有其他安装。一般来说，电子技术和电气技术的综合特性不同于传统的电气技术，即单元器件分开安装。在現代电子和电气技术中，单元器件常常被选择在基板上形成高度集中的刻度。

　　2.2高频化

　　为了提高集成器件的速度，电气电子技术具有不断提高电气设备工作效率的特点。例如，电力企业电子电气技术的应用，使绝缘双极晶体能够保持高频运行，大大提高了电子器件的正常运行速度。

　　2.3可持续化的特点

　　在将电工电子技术应用之后，使其具有了可持续化的特点：一方面，电工电子技术的应用，降低了火力、水力、太阳能发电的困难程度，提高了自然资源发电的稳定性，在未来电力系统对自然环境的危害会逐渐降低；另一方面：提高了工作人员的环保意识，让他们认识到可以通过技术对传统电力系统进行改造，向着环境友好、可持续发展的方向前进，在维持群众用电需求的基础上，进一步降低对大自然的危害。

　　2.4全控化

　　电子电气技术的全面控制，是指从传统的半控共晶闸管发展到各种自闭装置，在电力系统设备功能自主权方面取得重大突破。各种自闭装置是实现电子电气技术全面控制的基本装置之一。与传统电力系统中复杂的电子器件换流电路相比，现代电子电气技术大大简化了电力系统中电子器件的内部电路。在电子电气技术通过完全控制实现电力系统的简化后，电子设备也通过电子信息技术在功能上有了重大突破，而电子设备的全面控制和电力系统的简化进一步提高了系统的运行效率。

　　3电力电子系统在控制技术中的应用策略

　　3.1开关控制设备的运用

　　在电力系统复杂程度、功能性不断提升的作用下，其电磁兼容水平需求也在随之增加，对电力设备质量提出更高要求。传统模式下的电气系统，为达到节省空间的目的，普遍选择常规开关对变压器实控制。虽然这种方式能够有效提升空间利用率，然而其本身也会对电气系统造成一定程度的电磁干扰，不利于设备的正常使用。为解决电磁干扰问题，降低噪声现象，可以将电力电子系统为核心的软开关应用其中，在提升电气设备可靠性与稳定性的同时，进一步实现电气控制的科学化发展。

　　3.2电路保护设备的应用

　　电路保护设备作为电气系统中的重要组成部分，对整个电气系统的正常运行产生直接影响。当电力电子电路出现问题期间，电路保护设备能够对其产生有效的保护作用，及时作出与之相应的保护措施。现阶段，常见的电路保护设备包括高效熔断器、继电器等等。然而，随着电子领域技术水平的不断提升，电力电子构件逐渐向更加轻便、小巧的方向发展，同时其功率也变得越来越大。因此，传统电路保护设备已经难以满足当下日益提升的要求。将电力电子系统应用于电路保护设备当中，有效结合电路检验设备相关信息，在检验到电路电流期间，能够快速完断电保护，大幅提升保护工作的质量和及时性。

　　3.3静态无功设备的应用

　　随着我国经济社会的不断发展，人民群众的用电需求不断增加，对电网功率要求提出巨大挑战。主要表现在电网当中功率变化频率的提高，对电网可靠性、稳定性产生一定程度的负面影响，使电路当中的低频振荡难以控制。然而，将以电力电子技术为核心的静态无功补偿设备应用其中，能够大幅增加电力系统负荷水平，减少功率损耗，实现电路电压有效控制，全面提升电力系统的工作质量。

　　3.4高压直流送电的应用

　　传统电厂送电类型普遍以交流电为主，然而在交流电的送电过程当中，会出现较为严重的电能消耗，与国家可持续发展战略、生态发展战略不符，并且不利于有效控制的实现。鉴于此，现代电厂通过高水平的直流送电技术，将交流电有效转化为直流电，实现超远程、高电压送电。然后，直流电在经过超远距离输送后，抵达变电站。通过变电站中相关设备的处理，再使直流电转化为交流电，为人民群众的用电提供坚实保障。

　　3.5输电环节

　　在远距离大容量输电中，直流输电技术能有效避免能耗和无功功率问题，具有输电操作简单、安全性高、稳定性高等优点，即使输电环境地理条件复杂，该技术的应用在保证传输稳定的同时，使直流变压器的频率大大降低，提高了电流转换设备的性能，节约了传输成本。换流器、交流阀和晶闸管在高压直流输电中的应用可以促进输电设备的改造。在柔性交流传动中，计算机与机械控制技术相结合，可以保证功率的稳定输出，减少冗余能耗。目前，电力电子设备逐渐取代了传统的电气开关设备，提高了输电设备的精度和效率。提高输电设备的控制水平，完善输电系统。电力电子技术的应用有利于降低输电环节的电耗，降低电力企业的成本损失，提高企业的经济效益。

　　4结束语

　　综上所述，电力电子系统作为处理电力变换的新兴科学技术，能够有效实现电力功率的转化，其应用范围、应用领域不断扩大，成为影响这个电气行业发展的关键内容。虽然，现阶段电力电子系统的应用水平得到良好发展，其应用成果极为突出，但是其对其的应用仍然存在巨大研究空间。相关领域需要建立科学发展观，在完善现有应用方式的基础上，对其应用范围、应用质量进行不断探索。