电力电子系统在控制技术中的应用策略研究 张海滨

发表时间:2020/9/15   来源:《基层建设》2020年第14期   作者:张海滨
[导读] 摘要:电力系统的发展一直与我们的生活息息相关,深刻的影响着我们生活的方方面面,其发展虽日益成熟,但有一些方面仍有待完善。
        和光海天信息技术股份有限公司  河南省郑州市  450000
        摘要:电力系统的发展一直与我们的生活息息相关,深刻的影响着我们生活的方方面面,其发展虽日益成熟,但有一些方面仍有待完善。例如,电能的使用效率低、电力系统的经济性不够理想,以及发电方式单一等问题。电力电子技术作为一个基于电子、电力和自动控制学科的新技术,因其变换和控制电能的能力,为电力系统的发展注入了新的动力。基于此,本文章对电力电子系统在控制技术中的应用策略研究,以供相关从业人员参考。
        关键词:电力电子系统;控制技术;应用策略;研究
        引言
        在电气控制中运用电力电子技术可以构建更加完整的管理体系,借助电子技术优势让电气设备可以保障平稳且安全的运行状态,也能提高对电力设备进行精准控制的能力。通过计算机和各项电子器件进行充分的整合,能提高电力系统设计的合理性,让操作系统朝着简洁化的方向发展,进而推动电网实现智能化的发展以及精准的技术控制。
        1电力电子系统
        1.1电力电子系统定义
        电力电子系统就是指运用了电子学基本原理,整合电子元件以及制造出的具备各项功能的相关电路进而解决生活与生产中的实际问题的一门科学。电力电子当中主要研究内容就是电子信息技术以及电子电力技术等,同时其广泛的应用于通信领域、网络科学以及无线电领域等各个领域当中,此外,在现代化的半导体制作、软件与硬件的设计制作,还有微电子的设计制作等各个电子元件的制作当中电力电子技术都有非常广泛的应用。相关的设计人员或者是科研人员主要利用电力电子技术来改变人们日常生活的方式以及提升人们的日常生活水平,从而满足于人们生活与工作的各个方面的需求,例如人们日常生活当中的手机、电脑安装的GPS、VR等技术都是基于电力电子技术开发而来,可以说电力电子技术在社会各界当中的应用,不仅促进了我国现代化科学的进一步发展,也促进了社会经济的快速发展。
        1.2电力电子技术的主要特征
        电气工程的主要特点包括可靠性高。电气工程在电气工程系统中的应用确保了系统高效、安全、平稳运行,从而改善了电气工程的管理。第二,它非常方便。电气工程应用范围广泛,操作方便,具有多种功能,可作为电气工程开发和应用的基础。同时,应利用持续的先进技术要素来改进电气系统的综合开发。降低电力转换中的能耗可通过电气工程提高电力转换效率,从而容易导致资源浪费和更大的损失。
        2电力电子系统的应用优势
        电力电子技术在电力系统中的应用将推动电网智能化的发展,可以提高电网运行的稳定性和电力输送的质量。在智能电网的建设中,电力电子器件组成的装置构成控制、触发、保护、信息处理、继电保护等二次回路及外围电路,这些电路作为弱电和强电的媒介,在弱电控制强电的过程中起到重要作用。电力电子技术应用于智能电网建设的目的之一就是提高电能质量。通过电力电子技术制造的电能质量控制器,可以对电力系统高峰期及低谷期的用电量进行调节,在保证用户用电质量的同时,提高了电力系统运行的经济性,真正实现了电力系统的智能化。
        3电力电子系统在控制技术中的应用策略研究
        3.1软开关的技术运用
        基于电力系统的创新发展,同时得到电子技术的高度支持,电力系统中的装置也呈现出小型且轻便的优化方向,推动电力系统的安全运行。开关可以对电力系统中的变压器以及电容元件等进行控制,但是高频开关会增加元件控制所消耗的电能,限制电气控制的效率。而软开关是一项电子技术研究成果,体型较小但耗能较低。通过软开关对电气设备进行控制可以减少噪音问题,同时能够减少电能损耗以提高电气设备控制的效率,呈现出较高的技术应用价值。


        3.2电能质量调节控制
        对电能质量进行调节和控制是电力电子技术的主要功能。近年来,我国智能电网建设虽然获得较快发展,但是在输电、配电等方面,仍与国际领先技术水平存在一定差距,特别是在极端天气和恶劣环境条件下,容易引发电网运行安全问题。电力电子技术在智能电网中的应用,通过与智能化技术相结合,可以及时完成电流分配调节等工作,控制故障影响范围,并使智能电网具有一定的自我恢复能力,安全性显著提升。比如,在智能电网中应用广泛的智能开关,可以对电网任意节点的电压和电流进行关断处理,控制区域供电状态,实现对故障问题的有效控制。
        3.3复合开关在无功补偿自动控制中的应用
        可控硅开关与交流接触上的并联实现方式便是复合开关,即当电流为零时,复合开关会自动切断电压,保护设备安全。一般情况下,开关的方式有两种:接通和断开,但不管是接通还是断开,复合开关都可控制涌流现象。复合开关分为单相分补复合开关和三相共补复合开关两种,两种方式的复合开关使用场合各不相同,一般在低压无功补偿或是功率因素相似的电网中会使用三相共补复合开关;在功率因素相差较大或负荷相差明显的场合中会使用单相分补复合开关,但为了节约经济成本,共同应用两种接线方式,才是供电企业最佳的选择。
        3.4PMW技术的合理运用
        在可持续发展、能源危机、生态环保等诸多因素的影响下,电力行业的发展越来越重视节能环保。在电力系统中,电力技术与节能环保的关系已经是十分紧密,尤其是电力生产节能环保技术更是电力行业研发、推广应用的重点所在。当前值得关注的电力行业节能减排新技术包括PWM控制技术、无速度传感器矢量控制技术、SPWM控制技术等,它们均是以实现对电力系统的高压变频控制为目标,从而促进整个电力系统的性能及带动力提升,有效起到节能作用且极具可操作性。另外节能型供配电系统也是电力系统中应用电力技术促进节能环保的有效实现的方法。在供配电系统中,可以采取合理调节供电电压,使用无功补偿装置,使用节能型变压器等方式,改善供配电系统运行状况,有效促进节能减排的实现。
        3.5电力电子技术在自动控制中的应用
        一般情况下,电力系统具有自动发电、自动电压、自动稳定三大功能。在电工电子技术中,也会应用到功率管、功率开关管等。尤其是在科学技术的推动下,研发出的无功补偿技术,无功补偿技术包括补偿控制器及并联电容的投切开关等,其作为一种新技术在电力系统中的应用意义重大,它的应用使电力系统的自动控制系统更加全面、稳健和高效。另外,由于电工电子器件具有体积小、功率小、反映速度快等优势,这就提高了电力系统无功补偿的时效性和电力系统的自动控制效果。
        结束语
        电力电子技术应用的一个重要领域是电力系统。近些年随着电力电子技术的快速发展,现有的研究和技术不断得到完善,电力系统的运行状态得到了有效的改善,对电力系统的发展产生了相当大的影响。电力系统的发展已与电力电子技术密不可分,从20世纪在高压直流输电技术上的首次成功应用,到近二十年以来在电网并网技术上的日渐成熟,再到其在智能电网建设中的重要作用,都很好的验证了这一点。
        参考文献
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