论电力电子技术在电气控制中的应用

引言

当今社会正在处在一个信息技术不断更新发展的时期，电子科技技术的飞速发展给人们的日常生活带来了很大的便利，同时广泛应用于电气控制中，电气自动化控制系统是电气控制的一个主要系统，其对电气设备的正常运行可以进行有效的控制。随着科学技术的发展，各种新型的控制元件和应用软件不断应用于电气控制系统中，提升了整个系统的可靠性，精简了作业流程，提高了企业的生产效益。

1、电力电子技术概念和发展现状

1.1电力电子技术概念

电力电子技术是一门广泛应用于电力系统的电子技术，其目的就是对电力系统中的电子元件进行有效的转换和控制，从而达到提高电力系统工作效率的目的。电力电子技术主要分为电力电子器件制造技术和变流技术两部分，在电气控制的过程中电力电子技术充当重要的角色。电力电子技术依靠电子学、电工原理和自动化控制技术三个领域的相互合作，在工业生产中对电气设备进行有效的控制，电力电子技术对电气系统中的电路进行数据检测、信息记录和故障预警等功能，对不同生产工艺的电力设备的运行情况进行监控。

1.2电力电子技术的发展现状

电力电子技术的发展主要分为两个方面，分别为电子器件制造和电力电子电路应用，随着科学技术的不断发展，电力电子技术在这两方面有了很大的发展，电子器件的发展过程经过了不可控制性、半控制型和全控制型三个阶段，时至今日电力电子技术在电气控制中已实现了自动化控制，这不仅体现了电力电子技术的快速发展，还能在一定程度上促进电力电子技术的发展。现在出现一种智能化技术，其在电气控制中已逐渐得到应用，智能化技术的运用可以实现电气系统自动化控制，智能化技术通过对下降时间、鲁性棒变化和響应时间系统的控制，维持电气系统的顺利进行，智能化技术还可以对电气自动化系统进行数据监测和调节，在电气自动化系统中设立反馈机制，在故障发生时，电力设备可以进行自我调节，实现自我控制、自我调节，同时还减少了人力资源的消耗。目前电力电子技术已经形成了先进的功率集成电力，虽然以当前的技术水平使功率还处于一个较小值，但是随着电力电子技术的不断发展，提高电力功率只是一个时间问题。

2、电力电子技术在电气控制中的应用分析

电力电子技术在电气控制中的应用主要有软开关控制装置、电路保护装置、静止无功补偿装置、有源电力滤波器和高压直流输电技术等方面的应用，可以运用电力电子技术对电路进行有效控制并对电子元件的运行进行监控，提高电力系统的可靠度。

2.1软开关控制装置

随着电子技术和电力系统的发展，电力系统对电磁兼容和效率的需求越来越大，这就要求电力装置满足轻便和小型的要求，传统的电力系统中通过开关控制来节省变压器和电容等元件的占用空间，但是这样高频率的开关转换会使其损耗过大，并会对电路的效率产生不利的影响，同时也会产生一些额外的电磁干扰。软开关控制装置很好地解决了这一缺陷，特别是在减少噪音和降低开关损耗上有很大的帮助，目前软开关控制装置用于很多电力系统中，研究表明在开关频率大于1Mhz的情况下，其性能也会达到理想的状态。将多个简单的电路通过串并联成一个组合电路的方法在很多情况下会提高电力系统的性能，软开关装置的应用越来越广泛。

2.2电路保护装置

电气控制系统中电路保护装置占有重要的比例，当电力电子电路中的元件方式故障时可以对电路作出保护措施，常有的电路保护装置有电流继电器、快速熔断器等，但是随着电子技术的发展，电力电子元件趋向小型化和高功率化，传统的电路保护装置已经不能满足电力电子电路保护的需求。电力电子技术可以在电路中加入过电流保护电路，结合电路检测装置反馈的信息，在检测到电路中存在过电流时可以自动对电子元件进行断电处理，达到保护电路和电子元件的作用。

2.3静止无功补偿装置

随着用电需求的增加，对电网功率变化的需求也不断增加，电网中功率的频繁变化和一些冲击性负荷的增加对电网的稳定性产生了很大的影响，不利于电网电路中低频振荡的有效控制，而通过静止无功补偿装置可以增大电力系统和负载的相关因数，降低电力系统中功率损耗值，同时还可以控制电路中电压的稳定性，提升电力使用质量。

2.4有源电力滤波器

有源电力滤波器的工作原理是对电路中的补偿元件进行检测，从而得到一些等分量的谐波电流，然后再利用补偿装置产生一个与谐波电流分量相等极性相反的电流分量，使其与检测的谐波分量相抵消，使电网中的电流没有谐波电流只存在基波电流。有源电力滤波器以其响应速度快和补偿功能多样性的特点，可以有效地减少电网阻抗的影响。有源电力滤波器由两部分组成，分别为补偿电路发生装置和指令电流运算电路，通过电力电子技术对电路中的补偿电流进行检测，然后得出电路中无功电流和谐波的分量。

2.5高压直流输电技术

现代发电厂输出的都是交流电压，但是交流输电过程会产生大量的电量损耗，并且不易控制，造价也很高，因此现在选用的都是直流输电，在高电压大容量和远距离的输电的情况下要选用直流输电，直流输电技术通过高压直流输电技术可以将交流电压转变为直流电压，然后直流电输送到各地的变电站内，再通过直流电逆变过程，转变为交流电，最后再供用户使用。

结语

电力电子技术随着科学技术的进步不断发展变化，其在电气控制中的应用越来越广泛，并占有重要的作用，我们要深入研究电力电子技术在电气控制中的应用情况，查找电力电子技术应用的不足之处，充分发挥电力电子技术的优势，促进电气控制行业的发展。