前言：寻找写作灵感？中文期刊网用心挑选的电路系统中电力电子技术的运用，希望能为您的阅读和创作带来灵感，欢迎大家阅读并分享。
摘要：电路系统可以将电力能源应用于生活、工作当中，为人们提供便利服务。本文对电路系统中电力电子技术的应用展开分析，主要阐述该项技术的主要内容、功效及在电力系统运作各环节中的应用表现、整体控制作用。通过分析可见，电力电子技术的应用可提升电路系统服务精确性、多样性，说明该项技术具有较高应用价值。
关键词：电路系统；电力电子技术；应用
引言
电力电子技术是一种集合了电子学、电工原理和自动化控制三项专业的电力技术，在应用中主要起到电路优化与控制的作用，这一条件下，将电力电子技术应用于电力系统当中，可以有效降低电路运作能耗、提升运作安全性、提升能源利用率。因此，为了提升电力系统运作质量，如何正确应用电力电子技术，是现代相关领域值得重视的问题。
1电力电子技术主要内容
电力电子技术的发展至今已有40余年，通过长期的发展，该项技术现存在多种应用形式，其中较具代表性的为IGBT、GTO、晶闸管，三项技术可以联合应用，但功能上大同小异，主要起到优化电能转化、强化电能控制的作用。在应用方式上有二，即全控化、集成化，其中全控化主要应用于存在自动断电需要的电路系统当中（此类系统中的电子元件因不支持长时间运作或其他因素影响，必须定时自动断开），针对所有电子元件进行全面控制，对其状态进行掌控，一旦发现状态超标则执行自动断开命令；集成化主要应用于综合性电气系统中（此类系统主要由多种电子元件组成，具有综合性功能表现），应用中首先需要借助计算机设备作为终端，将所有电子元件的数据信息集成到计算机上，其次通过集成结果可以得到系统运行曲线，以供判断，如果发现异常则进行控制[1]。该项技术的应用了传统电路系统控制手段，例如全控化可取代传统半控型普通晶闸管，在特定条件下具有更高的应用价值。而电力电子技术在电路系统中的应用还有其他表现，基本可以对系统进行全面覆盖，起到全局管控的作用。
2电力电子技术在电路系统中的功效
2.1电力能耗优化
现代因电路系统的普及，使得电力能源涉及到各个领域，而在不同领域的电力能源使用情况上来看，其普遍存在较大电能消耗的现象，所以如何治理这一现象是电路系统应用中值得关注的问题。而通过电力电子技术可以实现治理目的，即在电耗成因上，大部分电能消耗都是因为传统电能转化手段的电能转化率较低，导致部分电能被浪费，但通过电力电子技术中的手段，可以提升电能转化率，代表电能的利用率提升，电耗自然也被降低。此外，借助计算机等设备还可以对电能应用情况进行数据化监测，使一些可能会造成较大电耗的问题可以被及时处理，同样起到降低电力能耗的作用[2]。
2.2电气控制
电气控制在原理上是利用弱电与强电之间的关系，通过弱电来控制强电，强电作为电力输出，在良好的控制条件下，其安全性、可靠性都将提升，因此电力电子技术作为实现弱电控制强电的重要因素，在现代电路系统中具有较高地位。在应用形式上，电力电子技术的弱电控制强电可以分为两类，即对电力能源生产产能进行控制，例如通过仪表等设备对电能生产原料的化学反应、热量流程进行监控，使其始终保持在高标准水平上；对电力能源生产行为进行控制，例如对电力能源生产中的机械设备运作效率、运作准确性进行控制，利用计算机设备来完成检测，确保控制策略准确性。此外，除电力电子技术以外，虽然还存在其他可实现弱电控制强电的技术，但是在功能表现上，电力电子技术控制效果更加优秀，且覆盖面广泛，说明该项技术具有应用优势。
2.3利于系统更新
电路系统的应用并不是一成不变，其也强调“与时俱进”的原则，说明该系统应用存在更新需求。但在传统模式上，电路系统具有固化特征，每次更新都必须“大费周章”，且存在较大的成本损耗，而采用电力电子技术则可以避免此类现象发生，即电力电子技术的应用可以将电路系统当中的设备、元件等定义为模块，此时介于模块可调控性能，代表整个系统的灵活性更高，相应在出现更新需求时，直接通过电力电子技术对模块进行调整即可实现更新目的。
3电力电子技术在电路系统中的应用
3.1各环节应用
目前，电力电子技术在电路系统中基本实现了全覆盖，可以对其各个环节进行控制，相应体现出以上功效，例如发电环节、输电环节、配电环节、节能环节等。下文将对四个环节中电力电子技术应用表现进行分析。
1）发电环节
电力电子技术在发电环节中的应用表现有三，即静止励磁、水利和风力机、变频调速。①静止励磁：静止励磁是电子电路技术的应用形式之一，具有提升电路系统稳定性的作用，应用方式上主要采用晶闸管整流方案，该方法面对现代较普遍的大型发电机运作由良好应用，而面对小型发电机也可以采用相似方法来产生作用；②水利和风力机：在现代新能源发电领域中，水能与风能是重点关注的新能源，但以往两项能源在发电应用中普遍存在控制难度大的问题，而通过电力电子技术，可以起到优化控制难度的作用，即针对水利发电，将电力电子技术应用于水头中可以检测其压力与流量，相应计算出能源发电的变速恒频励磁状态，这一条件下依照变速恒频励磁标准，可以始终保持发电机的最佳状态。针对风能发电，电力电子技术可以依照“功率的大小正比于风速的三次方”的逻辑对风能获取进行控制，保障风能获取量最大化，同时还具有提升风能-电能转化率的作用；③变频调速：除新能源发电形式以外，现代主要发电方式还是火力发电，而火力发电存在较大能耗，且其中相当一部分的能耗均来源于变频调速，但通过电力电子技术，可以改变传统火力发电变频调速运行方式，并保障变频调速运作与实际需求吻合，实现能耗最小化[3]。
2）输电环节
输电环节是指电能输送至用户的通道，在该环节中电能安全是值得重视的问题，即输电过程当中，电力会因为多种因素的影响而出现问题，如果不能妥善处理，将使得该环节安全性降低。针对这一问题，现代电力企业采用了相应的电力输送安全防护技术来避免影响因素与输送中的电力能源接触，且取得了良好的效果，但长期来看因为安全防护技术均通过硬件设备来实现，而硬件设备长时间运作下可能会发生故障，无法起到安全防护效果，此时可以利用电力电子技术对安全防护设备的状态进行监测，了解设备状态数据，如果发现异常，可以第一时间进行管理。此外，电力电子技术除了能够对输电安全防护设备进行监测以外，还实现了直流输电技术、利益能柔性交输电技术，两项技术中前者具有输电量大、稳定性强的作用，后者可以增强输电过程中对电压、阻抗、相位的控制力，从根本上对该环节运作进行了优化。
3）配电环节
配电环节的应用主要强调供电可靠性与供电质量，如果配电环节不满足而其中任意一项指标，都会导致负面影响的产生。在这一点上，通过电力电子技术的控制，可以实时监测配电环节中电能传输方向、质量，获取其中电压、速率等数据，通过这些数据人工可以判断当前配电环节是否存在瞬态波动、干扰等负面影响，如果存在则可以及时处理，由此保障配电质量、提升电能供给安全性。
4）节能环节
综上可见，现代电力能源生产当中普遍存在较大的电能消耗，因此就产生了节能要求，需要通过相应技术来实现节能。这一条件下，可以将电力电子技术应用于电路系统当中（主要应用于电动机内）实现负荷转变功能，此功能可以对电力能源进行有效控制，合理控制设备转速，实现电能消耗最小化。
3.2控制应用
综上可见，电力电子技术在电力系统各个环节中具有良好的控制能效表现，但这并不是全部，下文将对该项技术的其他控制表现进行分析，即过电流保护装置控制、有源电力滤波器应用、PWM控制技术应用。
1）过电流保护装置控制
过电流是电路系统运行当中经常出现的故障问题，具有一定的安全威胁性，针对这一问题传统电路系统主要采用过电流保护装置来中断熔断器、电流继电器等设备，确保问题不会恶化，在通过人工维修来解决这一问题。但在现代视角下，因为电力设备规格不断减小，传统方法不再适用，所以需要通过电力电子技术来弥补这一缺陷，即通过电力电子技术的驱动控制信号去除自动化技术，实现桥臂互锁保护装置，该装置首先在适用性上与现代系统吻合，其次在发生过电流条件下，其可以依照指标进行检测，一旦发现过电流特征，将自动断开相关设备。
2）有源电力滤波器应用
有源电力滤波器是电力电子技术下的硬件设备之一，其具有分析、检测电路谐波数量和无功电流的作用。原理上，首先滤波器可以对电路系统补偿元件进行检测，并分析检测结果，由此可得等分量谐波电流，其次通过补偿装置、谐波电流对电流进行分量，使得电流分量、被检测谐波分量互相抵消，此时可使运行电流变成基波电流，这种电流的稳定性良好，不同于谐波电流具有一定干扰性。
3）PWM控制技术应用
PWM控制技术是一种对脉冲宽度设置进行调整，使电路系统波形进行改变的技术。原理上PWM主要利用面积等效原理，使面积相同、形状不同的窄脉冲与惯性环节接触，保障所有导出响应波的一致性，这一表现代表电力系统稳定性得到提升，且在控制中可以采用统一标准进行管理，无需过多操作。
4结语
本文主要对电路系统中电力电子技术的应用进行研究，通过研究了解到：电力电子技术经过长期的发展，现已进入成熟阶段，其各种应用形式，可以对电路系统运作进行优化；分析了电力电子技术的主要功效，可见该项技术对于电路系统运作的重要性；分析了电力电子技术在电力系统中各环节的应用及控制应用，阐述该项技术的应用方式、原理。
参考文献：
[1]万鑫.电力电子技术在电力系统中的应用及发展[J].电子世界,2012(3):69-71.
[2]周若林,赵应林,etal.基于电力电子技术在电力系统中的应用研究[J].电子测试,2015(7):144-147.
[3]刘奇.电力电子技术的应用研究[J].通讯世界,2017(23):170-171.
作者:张雅娟 单位:武汉职业技术学院