摘 要：科學技術(shù)的發(fā)展與經(jīng)濟水平的提高，電力電子技術(shù)也不斷進步，在人們生活中的應用也日益普及，其在電氣控制中的地位也越來越重要。在電力系統(tǒng)中，發(fā)電、輸電以及配電都需要應用電力電子技術(shù)，其作用極為重要。本文對電力電子技術(shù)和電氣控制進行了介紹，并闡述電氣控制應用電力電子技術(shù)的重要意義，然后提出了電力電子技術(shù)在電氣控制中的一些具體應用，供讀者分析與思考。

關(guān)鍵詞：電力電子技術(shù)；電氣控制；具體應用

1 電力電子技術(shù)

電子科技的發(fā)展為人們的生活帶來了極大的便利，其中，電力電子技術(shù)作為一種廣泛應用于電力系統(tǒng)中的電子技術(shù)更是關(guān)鍵，它能夠加強對電力系統(tǒng)中各個電子元件的控制與轉(zhuǎn)換，從而有效提高電力系統(tǒng)的工作效率，保證人們的生活所需。電力電子技術(shù)由三個部分組成，分別是電子學、電工原理和自動化控制技術(shù)，這三者相互配合，加強了對電氣設備的控制，對穩(wěn)定電力系統(tǒng)發(fā)揮了重要作用。

電力電子技術(shù)在現(xiàn)階段有兩個明顯的特征：全控化與集成化。全控化表現(xiàn)在一些有自動斷電需求的電子元器件上，滿足一定條件下取代半控型普通晶閘管的作用，這是電力電子技術(shù)的新發(fā)展領域。集成化則指電氣系統(tǒng)需要依賴眾多的電子元件來組合而成，并進行合理的運用，充分結(jié)合計算機技術(shù)擴大電氣控制的范圍，高度集成化是電子電力技術(shù)發(fā)展的重要特點。

2 電氣控制

電氣控制以電的利用和發(fā)展為基礎，其技術(shù)發(fā)展之始是沿著信息傳遞（弱點）和電能利用（強電）兩個方向進行的。現(xiàn)代的電氣控制技術(shù)以弱點控制強電為特征，實現(xiàn)了強電與弱點的結(jié)合。隨著科學技術(shù)的持續(xù)發(fā)展與生產(chǎn)工藝的不斷提高，電氣控制技術(shù)實現(xiàn)了從手動到自動、從簡單到復雜、從有觸點的硬接線到以計算機為中心的存儲控制的過程。從電氣控制對象的工藝過程來看，可以將其分為兩大類：一類是以化學反應或熱量流程為主要生產(chǎn)方式、以自動化儀表與裝置為檢測和執(zhí)行機構(gòu)的電氣儀表控制過程，另一類是以機械運動為主要生產(chǎn)方式、以電動機為執(zhí)行機構(gòu)的電氣傳動控制。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展與普及，這兩類電氣控制技術(shù)早已結(jié)合在了一起，取得了新的發(fā)展成就。

3 在電氣控制中應用電力電子技術(shù)的重要意義

3.1 促進電力工作的順利開展

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，人們的生活水平不斷提高，對電的需求量也越來越大，傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)已不能滿足人們的生產(chǎn)和生活需求，其出現(xiàn)故障的概率也日益增大，對電力應用來說存在較大的安全隱患。為了減少安全隱患，確保電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，對電力電子技術(shù)的合理應用能有效解決電力系統(tǒng)的問題，使其能更加高效的開展工作。

3.2 電氣工程的不斷進步

電力電子技術(shù)的應用日益廣泛，其應用方向和技術(shù)構(gòu)造都得到了提高，其良好的性能為電氣工程的升級換代提供了保障，為電氣控制的實現(xiàn)奠定基礎。電力電子技術(shù)能為電氣控制的相關(guān)人員提供有力的技術(shù)幫助，使其盡快掌握相應的工作操作流程，有利于電氣工程的發(fā)展，推動電力企業(yè)的技術(shù)提高，為電力的發(fā)展開辟更加廣闊的應用前景。目前社會對電氣的需求是越來越大的，這對電氣控制系統(tǒng)的工作提出了很大的挑戰(zhàn)，各種問題的出現(xiàn)會給人們帶來一定的經(jīng)濟損失，如發(fā)生系統(tǒng)故障、運行不穩(wěn)定等。在電氣控制系統(tǒng)中應用電力電子技術(shù)能較大程度地避免這些問題的發(fā)生，從而確保電氣控制系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，提高電氣控制系統(tǒng)的工作效率。

4 電力電子技術(shù)在電氣控制系統(tǒng)中的具體應用

4.1 在過電流保護裝置上的應用

在電力的運行過程中，如果某一部分發(fā)生故障就容易引起過電流的危害，要解決這一問題，傳統(tǒng)的解決方法是及時用中斷熔斷器、電流繼電器以及直流快速斷路器等設備來保證電流的及時中斷，以維護電力系統(tǒng)中的重要電路。但隨著電力電子器件的不斷縮小，功率也得到了相應的提高，所以以往的電路保護裝置也滿足不了當下的需求，所以驅(qū)動控制信號去除自動化技術(shù)進入了人們的視線，即通過安裝專門的過電流保護裝置，對過電流進行實時監(jiān)控并對電路進行調(diào)整和驅(qū)動。如橋臂互鎖保護法（圖1），當發(fā)生信號反復或延時過長等現(xiàn)象時，橋式逆變電路就會產(chǎn)生橋臂短路現(xiàn)象，通過這一方法可以使故障發(fā)生時能迅速進行驅(qū)動信號的切除，使用聯(lián)鎖手段，通過連接橋臂的部件來避免短路的發(fā)生，從而保護電力電路系統(tǒng)的正常運行。

4.2 有源電力濾波器

在電力電子技術(shù)支持下的有源電力濾波器的工作原理如下：首先對電路系統(tǒng)補償元件進行檢測分析，從而獲得相應的等分量諧波電流；然后借助補償裝置產(chǎn)生和諧波電流分量相反的電流分量，實現(xiàn)電流分量與被檢測諧波分量的互相抵消。使用這種檢測方式，能使電力網(wǎng)中的運行電流變成基波電流，不再是諧波電流。在電氣控制中使用有源電力濾波器可以使其具備反應快速、抗干擾能力強的特征，一般用于補償電路裝置和指令性的電流運算電路。將電力電子技術(shù)應用于電氣控制系統(tǒng)，能有效實現(xiàn)對電路系統(tǒng)中的補償電流進行分析檢測，從而能獲得電力系統(tǒng)中的電路諧波數(shù)量和無功電流。

4.3 PWM控制技術(shù)的應用

PWM技術(shù)即Pulse Width Modulation技術(shù)，是指通過調(diào)整對脈沖寬度的設置以獲取相應波形的技術(shù)方法和手段。PWM控制技術(shù)的理論基礎是面積等效原理，換句話說，就是面積相同但形狀不同的窄脈沖作用于具有慣性的環(huán)節(jié)上時要能保證所導出的響應波能保持一致性。如今隨著MOSFET和IGBT技術(shù)的應用與普及，PWM控制技術(shù)已經(jīng)廣泛應用于各類變流電路中，如直-直、交-交、整流、逆變等，其中PWM技術(shù)在逆變電路中應用最佳。

PWM控制技術(shù)在直-直斬波電路中應用最為成熟，將直流斬波電路應用于直流電機控制系統(tǒng)中使其成為直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)。在交-交變流電路中，PWM控制技術(shù)主要以斬控式交流調(diào)壓電路和矩陣式變頻電路為主，但目前這類應用還沒有廣泛推廣和普及，但矩陣式變頻電路的應用前景潛力巨大。目前基本上所有的逆變電路都應用了PWM控制技術(shù)，但特大功率的逆變設備除外，PWM控制技術(shù)在逆變電路中的應用奠定其關(guān)鍵作用。

4.4 軟開關(guān)控制技術(shù)

如今，電力電子裝置朝著輕型化、小型化的方向發(fā)展，對電磁兼容和效率都提出了更高的要求。一般說來，電力電子裝置中的變壓器、電容和濾波電感等都需要占據(jù)較大的空間，而通過開關(guān)頻率的提高可以有效減低濾波器的參數(shù)，從而減少裝置的空間大小。換句話說，就是使電路高頻化可以實現(xiàn)裝置的輕型化和小型化，但應明確一點，電路的高頻化肯定會增加開關(guān)的損耗，從而影響電路效率和增大電磁干擾。這一問題的解決，主要以軟開關(guān)技術(shù)為關(guān)鍵，從而有效解決了開關(guān)噪音與損耗的問題。

軟開關(guān)技術(shù)是電氣控制的發(fā)展需要，從而具有以下特點：一是軟開關(guān)技術(shù)越來越廣泛應用于IT業(yè)中，其拓撲數(shù)量不斷增加；二是諧振電路在效率方面要求很高，且開關(guān)頻率超過一兆赫茲的場合中性能較高；三是通過串聯(lián)、并聯(lián)以及級聯(lián)等方式可以實現(xiàn)多個高效簡單的電路組合，這種多場合使用的高性能成為了軟開關(guān)技術(shù)的一種發(fā)展方向。

4.5 靜止無功補償裝置

目前，人們對電量的需求不斷增大，這對電網(wǎng)功率提出了更高的要求與挑戰(zhàn)。如果電網(wǎng)在運行過程中經(jīng)常發(fā)生變頻或遭受負荷沖擊，就容易對電網(wǎng)的安全性和穩(wěn)定性造成損失和影響，同時難以有效控制電網(wǎng)電路的低頻振蕩的發(fā)生。電力電子技術(shù)中的靜止無功補償裝置能有效提高電力系統(tǒng)的相應性能和承載能力，使得電力系統(tǒng)在運行中的損耗得到有效規(guī)避，從而提高系統(tǒng)性能的穩(wěn)定性，滿足人們的用電需求。

5 總結(jié)

在新形勢下將電力電子技術(shù)應用于電氣控制系統(tǒng)中，能有效提高電氣控制系統(tǒng)的效率，確保電氣設備的安全和運行穩(wěn)定，滿足社會對電氣的需求。隨著智能電網(wǎng)的發(fā)展，電力電子技術(shù)也為電氣系統(tǒng)的發(fā)展和智能化建設提供了基礎和條件。圖2為靜止無功補償裝置的應用電路圖，目前有兩種類型：一種是晶閘管投切電容器（TSC），與普通的電容器不同，在于其用晶閘管代替了斷路器作電容器組的投切；另一種則是晶閘管控制電抗器（TCR），TCR可以連續(xù)調(diào)節(jié)電抗器電流的大小，使無功按要求變化。

參考文獻：

[1]韋林，廖慧昕，易干洪.電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應用研究[J].數(shù)字技術(shù)與應用，2012（10）.

[2]浦仕琳.電力電子技術(shù)在電氣控制領域的應用[J].科技創(chuàng)新導報，2012（5）.

[3]徐雷.電氣控制技術(shù)應用現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢研究[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2013（4）.

[4]覃小美.電力電子技術(shù)在電氣工程中的應用研究[J].門窗，2017（6）.

作者簡介：徐躍華（1980-），漢族，江蘇宜興人，本科，畢業(yè)院校：河海大學，專業(yè)：電子信息工程。