文档库 最新最全的文档下载
当前位置:文档库 › 电力电子在电力系统中的应用

电力电子在电力系统中的应用

电力电子在电力系统中的应用
电力电子在电力系统中的应用

电力电子技术是一门新兴的应用于电力领域的电子技术,就是使用电力电子器件(如晶闸管,GTO,IGBT 等)对电能进行变换和控制的技术。电力电子技术所变换的“电力”功率可大到数百MW 甚至GW,也可以小到数W 甚至1W 以下,和以信息处理为主的信息电子技术不同电力电子技术主要用于电力变换。。目前电力电子技术的应用已涉及电力系统的各个方面,包括发电环节、输配电系统、储能系统等等。

一、发电环节

电力系统的发电环节涉及发电机组的多种设备,电力电子技术的应用以改善这些设备的运行特性为主要目的。

(一)大型发电机的静止励磁控制。静止励磁采用晶闸管整流自并励方式,具有结构简单、可靠性高及造价低等优点,被世界各大电力系统广泛采用。由于省去了励磁机这个中间惯性环节,因而具有其特有的快速性调节,给先进的控制规律提供了充分发挥作用并产生良好控制效果的有利条件。

(二)水力、风力发电机的变速恒频励磁。水力发电的有效功率取决于水头压力和流量,当水头的变化幅度较大时(尤其是抽水蓄能机组),机组的最佳转速亦随之发生变化。风力发电的有效功率与风速的三次方成正比,风车捕捉最大风能的转速随风速而变化。为了获得最大有效功率,可使机组变速运行,通过调整转子励磁电流的频率,使其与转子转速叠加后保持定子频率即输出频率恒定。此项应用的技术核心是变频电源。

(三)发电厂风机水泵的变频调速。发电厂的厂用电率平均为8%,风机水泵耗电量约占火电设备总耗电量的65%,且运行效率低。使用低压或高压变频器,实施风机水泵的变频调速,可以达到节能的目的。低压变频器技术已非常成熟,国内外有众多的生产厂家,并有完整的系列产品。

(四)太阳能发电控制系统。开发利用无穷尽的洁净新能源———太阳能,是调整未来能源结构的一项重要战略措施。大功率太阳能发电,无论是独立系统还是并网系统,通常需要将太阳能电池阵列发出的直流电转换为交流电,所以具有最大功率跟踪功能的逆变器成为系统的核心。日本实施的阳光计划以3~4kW 的户用并网发电系统为主,我国实施的送电到乡工程则以10~15kW 的独立系统居多,而大型系统有在美国加州的西门子太阳能发电厂(7.2MW)等。

二、输电环节

(一)柔性交流输电技术(FACTS) 交流输电或电网的运行性能。已应用的FACTS 控制器有静止无功补偿器(SVC)、静止调相机(STATCON)、静止快速励磁器(PSS)、串联补偿器(SSSC)等。近年来,柔性交流输电技术已经在美国、日本、瑞典、巴西等国重要的超高压输电工程中得到应用。国内也对FACTS 进行了深入的研究和开发。

(二) 高压直流输电技术(HVDC) 流站可以搬迁,可以使中型的直流输电工程在较短的

输送距离也具有竞争力。此外,可关断器件组成的换流器,由于采用了可关断的电力电子器件,可避免换相失败,对受端系统的容量没有要求,故可用于向孤立小系统(海上石油平台、海岛) 供电,今后还可用于城市配电系统,并用于接入。

近年来,直流输电技术又有新的发展,轻型直流输电采用IGBT 等可关断电力电子器件组成换流器,应用脉宽调制技术进行无源逆变,解决了用直流输电向无交流电源的负荷点送电的问题。同时大幅度简化设备,降低造价。

(三)静止无功补偿器(SVC) SVC 是用以晶闸管为基本元件的固态开关替代了电气开关,实现快速、频繁地以控制电抗器和电容器的方式改变输电系统的导纳。SVC 可以有不同的回路结构,按控制的对象及控制的方式不同分别称之为晶闸管投切电容器(TSC)、晶闸管投切电抗器(TSR)或晶闸管控制电抗器(TCR)。

三、配电环节

配电系统迫切需要解决的问题是如何加强供电可靠性和提高电能质量。电能质量控制

既要满足对电压、频率、谐波和不对称度的要求,还要抑制各种瞬态的波动和干扰。电力电子技术和现代控制技术在配电系统中的应用,即用户电力(CustomPower)技术。用户电力技术(CP)技术和FACTS 技术是快速发展的姊妹型新式电力电子技术。采用FACTS 的

核心是加强交流输电系统的可控性和增大其电力传输能力;发展CP 的目的是在配电系统

中加强供电的可靠性和提高供电质量。CP 和FACTS 的共同基础技术是电力电子技术,

各自的控制器在结构和功能上也相同,其差别仅是额定电气值不同,目前二者已逐渐融合于一体,即所谓的DFACTS 技术。具有代表性的用户电力技术产品有:动态电压恢复器(DVR),固态断路器(SSCB),故障电流限制器(FCL),统一电能质量调节器(PQC)等。

下面主要涉及我国配电自动化的现状及发展趋势。

1. 配电自动化前景

配电网自动化智能电网投资重中之重:配电网作为输配电系统的最后一个环节,其

实现自动化的程度与供用电的质量和可靠性密切相关。配电自动化是智能电网的重要基础之一。从投资构成上我们预计,智能电网的投资构成上,配网自动化将占40%左右,是智能电网投资的重中之重。我国配网自动化处于初级阶段:配网自动化在我国处在起步阶段,国内城市配网馈线自动化率不足10%,目前国外配网自动化的比例达到60%-70%,国内

仍刚刚开始试点,未来市场空间广阔。

2. 配电自动化简介

配电自动化指:利用现代电子技术、通信技术、计算机及网络技术与电力设备相结合,将配电网在正常及事故情况下的监测、保护、控制、计量和供电部门的工作管理有机地融合在一起,改进供电质量,与用户建立更密切更负责的关系,以合理的价格满足用户要求的多样性,力求供电经济性最好,企业管理更为有效。配电自动化是一个庞大复杂的、综合性很高的系统性工程,包含电力企业中与配电系统有关的全部功能数据流和控制。从保证对用户的供电质量,提高服务水平,减少运行费用的观点来看,配电自动化是一个统一的整体。

配自动化包含以下配电自动化包含以下 4 个方面:①馈线自动化。馈线自动化完成馈电线路的监测、控制、故障诊断、故障隔离和网络重构。其主要功能有:运行状态监测、远方控制和就地自主控制、故障区隔离、负荷转移及恢复供电、无功补偿和调压等。

②变电站自动化。变电站自动化指应用自动控制技术和信息处理与传输技术,通过计算机硬软件系统或自动装置代替人工对变电站进行监控、测量和运行操作的一种自动化系统。变电站自动化以信号数字化和计算机通信技术为标志,进入传统的变电站二次设备领域,使变电站运行和监控发生了巨大的变化,取得显著的效益。变电站自动化的基本功能有:数据采集、数据计算和处理、越限和状态监视、开关操作控制和闭锁、与继电保护交换信息、自动控制的协调和配合、与变电站其他自动化装置交换信息和与调度控制中心或集控中心通信等项功能。变电站自动化技术是配电自动化的重点之一。③配电管理系统。配电管理系统(DMS)是指用现代计算机、信息处理及通信等技术和相关设备对配电网的运行进行监视、管理和控制。它是配电自动化系统的神经中枢,整个配电自动化系统的监视、控制和管理中心。主要功能有:数据采集和监控(SCADA)、配电网运行管理、用户管理和控制、自动绘图/设备管理/地理信息系统(AM/FM/GIS) 等。④需求侧管理。通过一系列经济政策和技术措施,由供需双方共同参与的供用电管理。包含负荷管理、用电管理及需方发电管理等。需求侧管理的几个内容涉及电力供需双方,甚至与电力管理体制有关,必须通过立法和制订相应的规则,并最终由电力市场来调节。可以看到,电力的供需双方不仅仅是一种电力买卖关系,也是以双方利益为纽带的合作伙伴关系,在电力市场环境下,需求侧管理必将被重视。

3.配电自动化发展趋势

根据对国内外发展动态的研究,配电自动化技术的发展呈现以下特点:

1) 多样化尽管配电自动化技术的发展经历了三个阶段,但是从日本等国家的应用情况看,各个阶段的技术都在使用,并且各有其适应范围:基于自动化开关设备相互配合的馈线自动化系统适合于农网等负荷密度低、供电半径长、故障较多而供电可靠性较差的区域;第二阶段的配电自动化系统(DAS)适合于中小城市和县城;基于人工智能具有丰富高级应用的第三阶段配电自动化系统适合于大城市和重要园区; 甚至仅仅具有遥信和遥测功能而不具备遥控功能的配电网信息系统也有其应用前景,主要因为它可以直接采用公用通信资源(如GPRS 等),而不需要建设专用通信网。

2)集成化配电自动化涉及面很广,它不但有自己实时信息采集的部分,还有相当多的实时、非实时和准时实时信息需要从其它应用系统中去获取。比如,从地调自动化系统中获取主供电网和变电站信息; GIS 系统中获取配电线路拓从扑模型和相关图形;从PMS 系统中获取配电设备参数;从用电营销系统/负荷控制系统中获取用户信息等。因此,配电自动化的主站不再是单一的实时监控系统,而是将多个与配电有关的应用系统集成起来形成综合应用的系统。为了规范应用系统间集成和接口,国际电工委员会制订了IEC 61968 系列标准,提出运用信息交换总线(即企业集成总线),可将若干个相对独立的、相互平行的应用系统整合起来,在实现信息交换的同时,使每个系统继续发挥自己的特色,形成一个有效的应用整体。

3) 智能化配电系统是智能电网的重要环节,配电系统智能化则是配电自动化的发展方向。因此,配电自动化与实现智能电网密切相关,主要表现在:自愈配电技术。这就是配电自动化系统中馈线自动化的故障诊断、定位、隔离以及恢复供电的基本功能,在智能电网的背景下需要进一步升级为适应分布式发电的双向能量流下的馈线自动化功能。高效运行技术。这就是配电自动化系统中高级应用软件功能。在智能电网的背景下需要进一步升级为考虑设备全生命周期的资产优化与智能调度业务功能。分布式电源和储能系统的接入技术。这是配电自动化系统面临的新要求,尤其是涉及到配网潮流计算和分析以及分布式电源对电网的影响。定制电力技术。根据电能质量的相关标准,以不同的技术和价格提供不同等级的电能质量,以满足不同用户对电能质量水平的需求。配电自动化系统是其技术支撑手段之一。用户互动技术。这就是配电自动化系统中停电管理功能,在智能电网的背景下需要进一步升级为适应用户双向互动的业务功能。

电力系统分析课后作业题及练习题

第一章 电力系统的基本概念 1-1 什么叫电力系统、电力网及动力系统 1-2 电力线、发电机、变压器和用电设备的额定电压是如何确定的 1-3 我国电网的电压等级有哪些 1-4 标出图1-4电力系统中各元件的额定电压。 1-5 请回答如图1-5所示电力系统中的二个问题: ⑴ 发电机G 、变压器1T 2T 3T 4T 、三相电动机D 、单相电灯L 等各元件的额定电压。 ⑵ 当变压器1T 在+%抽头处工作,2T 在主抽头处工作,3T 在%抽头处工作时,求这些变压器的实际变比。 1-6 图1-6中已标明各级电网的电压等级。试标出图中发电机和电动机的额定电压及变压器的额定变比。 1-7 电力系统结线如图1-7所示,电网各级电压示于图中。试求: 习题1-5图 习题1-6图 习题1-4图

⑴发电机G 和变压器1T 、2T 、3T 高低压侧的额定电压。 ⑵设变压器1T 工作于+%抽头, 2T 工作于主抽头,3T 工作于-5%抽头,求这些变压器的实际变比。 1-8 比较两种接地方式的优缺点,分析其适用范围。 1-9 什么叫三相系统中性点位移它在什么情况下发生中性点不接地系统发生单相接地时,非故障相电压为什么增加3倍 1-10 若在变压器中性点经消弧线圈接地,消弧线圈的作用是什么 第二章 电力系统各元件的参数及等值网络 2-1 一条110kV 、80km 的单回输电线路,导线型号为LGJ —150,水平排列,其线间距离为4m ,求此输电线路在40℃时的参数,并画出等值电路。 2-2 三相双绕组变压器的型号为SSPL —63000/220,额定容量为63000kVA ,额定电压为242/,短路损耗404=k P kW ,短路电压45.14%=k U ,空载损耗93=o P kW ,空载电流 41.2%=o I 。求该变压器归算到高压侧的参数,并作出等值电路。 2-3 已知电力网如图2-3所示: 各元件参数如下: 变压器:1T :S =400MVA ,12%=k U , 242/ kV 2T :S =400MVA ,12%=k U , 220/121 kV 线路:2001=l km, /4.01Ω=x km (每回路) 习题1-7图 115kV T 1 T 2 l 1 l 2 习题2-3图

电力电子技术的发展与应用

电力电子技术的发展与应用作为电气自动化的学生,我们有必要对专业课程电力电子技术做个全面的了解。我们先对电力电子的定义做了解,再对电子电力技术的发展做大致介绍,最后综述电力电子技术的应用。 电力电子技术,是使用电力电子器件对电能进行变换和控制的电子技术。电力电子技术包括电力电子器件、电力电子设备和系统及其控制三个方面,涉及电力电子器件,电力电子设备和系统,电力电子技术在各个行业的应用。与以信息处理为主的信息电子技术不同,电力电子技术主要用于功率(电力)变换,所变换“电力”功率的范围小到数瓦(W),大到数百兆瓦(MW)甚至吉瓦(GW)。 电力电子技术分为电力电子器件制造技术和变流技术,电力电子技术是建立在电子学、电工原理和自动控制三大学科上的新兴学科。因它本身是大功率的电技术,又大多是为应用强电的工业服务的,故常将它归属于电工类。电力电子技术的内容主要包括电力电子器件、电力电子电路和电力电子装置及其系统。电力电子器件以半导体为基本材料,最常用的材料为单晶硅;它的理论基础为半导体物理学;它的工艺技术为半导体器件工艺。近代新型电力电子器件中大量应用了

微电子学的技术。电力电子电路吸收了电子学的理论基础,根据器件的特点和电能转换的要求,又开发出许多电能转换电路。 电力电子技术的发展史:一般认为,电力电子技术的诞生是以1957年美国通用电气公司研制出第一个晶闸管为标志的。 晶闸管出现前的时期可称为电力电子技术的史前期或黎明期。1904年出现了电子管,它能在真空中对电子流进行控制,并应用于通信和无线电,从而开启了电子技术用于电力领域的先河。20世纪30年代到50年代,水银整流器广泛用于电化学工业、电气铁道直流变电所以及轧钢用直流电动机的传动,甚至用于直流输电。1947年美国著名的贝尔实验室发明了晶体管,引发了电子技术的一场革命。 晶闸管时代,晶闸管由于其优越的电气性能和控制性能,使之很快就取代了水银整流器和旋转变流机组,并且其应用范围也迅速扩大。电力电子技术的概念和基础就是由于晶闸管及晶闸管变流技术的发展而确立的。晶闸管是通过对门极的控制能够使其导通而不能使其关断的器件,属于半控型器件。对晶闸管电路的控制方式主要是相位控制方式,简称相控方式。晶闸管的关断通常依靠电网电压等外部条件来实现。这就使得晶闸管的应用受到了很大的局限。

电力系统仿真软件介绍

电力系统仿真软件 电力系统仿真软件简介 一、PSAPAC 简介: 由美国EPRI开发,是一个全面分析电力系统静态和动态性能的软件工具。 功能:DYNRED(Dynamic Reduction Program):网络化简与系统的动态等值,保留需要的节点。 LOADSYN(Load Synthesis Program):模拟静态负荷模型和动态负荷模型。 IPFLOW(Interactive Power Flow Program):采用快速分解法和牛顿-拉夫逊法相结合的潮流分析方法,由电压稳态分析工具和不同负荷、事故及发电调度的潮流条件构成。 TLIM(Transfer Limit Program):快速计算电力潮流和各种负荷、事故及发电调度的输电线的传输极限。 DIRECT:直接法稳定分析软件弥补了传统时域仿真工作量大、费时的缺陷,并且提供了计算稳定裕度的方法,增强了时域仿真的能力。 LTSP(Long Term Stability Program):LTSP是时域仿真程序,用来模拟大型电力系统受到扰动后的长期动态过程。为了保证仿真的精确性,提供了详细的模型和方法。 VSTAB(Voltage Stability Program):该程序用来评价大型复杂电力系统的电压稳定性,给出接近于电压不稳定的信息和不稳定机理。为了估计电压不稳定状态,使用了一种增强的潮流程序,提供了一种接近不稳定的模式分析方法。 ETMSP(Extended Transient midterm Stability Program):EPRI为分析大型电力系统暂态和中期稳定性而开发的一种时域仿真程序。为了满足大型电力系统的仿真,程序采用了稀疏技术,解网络方程时为得到最合适的排序采用了网络拓扑关系并采用了显式积分和隐式积分等数值积分法。 SSSP(Small-signal Stability Program):该程序有助于局部电厂模式振荡和站间模式振荡的分析,由多区域小信号稳定程序(MASS)及大型系统特征值分析程序(PEALS)两个子程序组成。MASS程序采用了QR变换法计算矩阵的所有特征值,由于系统的所有模式都计算,它对控制的设计和协调是理想的工具;PEALS使用了两种技术:AESOPS算法和改进Arnoldi 方法,这两种算法高效、可靠,而且在满足大型复杂电力系统的小信号稳定性分析的要求上互为补充。 二、EMTP/ATP 简介: EMTP是加拿大H.W.Dommel教授首创的电磁暂态分析软件,它具有分析功能多、元件模型全和运算结果精确等优点,对于电网的稳态和暂态都可做仿真分析,它的典型应用是预测电力系统在某个扰动(如开关投切或故障)之后感兴趣的变量随时间变化的规律,将EMTP 的稳态分析和暂态分析相结合,可以作为电力系统谐波分析的有力工具。 ATP(The alternative Transients Program)是EMTP的免费独立版本,是目前世界上电磁暂态分析程序最广泛使用的一个版本, 它可以模拟复杂网络和任意结构的控制系统,数学模型广泛,除用于暂态计算,还有许多其它重要的特性。ATP程序正式诞生于1984年,由Drs.

电力系统分析(本)网上作业二及答案

练习二:单项选择题 1、通过10输电线接入系统的发电机的额定电压是()。 A 10 B 10.5 C11 (答案:B) 2、根据用户对()的不同要求,目前我国将负荷分为三级。 A 供电电压等级 B 供电经济性 C供电可靠性 (答案:C) 3、为了适应电力系统运行调节的需要,通常在变压器的()上设计制造了分接抽头。 A 高压绕组 B中压绕组 C低压绕组 (答案:A) 4、采用分裂导线可()输电线电抗。 A 增大 B 减小 C保持不变 (答案:B) 5、在有名单位制中,功率的表达式为( ) A 1.732×V×I B ×I C 3×V×I (答案:A) 6、电力系统的中性点是指( ) A变压器的中性点 B星形接线变压器的中性点 C发电机的中性点 D B和C (答案:D)

7、我国电力系统的额定电压等级为( ) A 3、6、10、35、110、220() B 3、6、10、35、66、110、220() C 3、6、10、110、220、330() D 3、6、10、35、60、110、220、330、500() (答案:D) 8、计算短路后任意时刻短路电流周期分量时,需要用到()。 A.互阻抗 B.转移阻抗 C.计算电抗 (答案:C) 9、冲击电流是短路电流()。 A.最大瞬时值 B.最小瞬时值 C.有效值 (答案:A) 10、短路电流周期分量的标么值与()有关。 A.转移电抗和短路时间 B.计算电抗和短路点距离 C.计算电抗和短路时间 (答案:C) 11、在系统发生短路时,异步电动机()向系统提供短路电流。 A.绝对不 B.一直 C.有时 (答案:C) 12、对于静止元件来说,其()。 A 正序电抗=负序电抗 B正序电抗=零序电抗 C负序电抗=零序电抗 (答案:A) 13、有架空地线的输电线的零序电抗()无架空地线的输电线的零序电抗。

电力电子技术的应用及其发展

【应用管理】 电力电子技术是利用电力电子器件对电能进行控制和转换的学科。它包括电力电子器件、变流电路和控制电路三部分,是电力、电子、控制三大电气工程技术领域之间的交叉学科。随着科学技术的发展,电力电子技术由于和现代控制理论、材料科学、电机工程、微电子技术等血多领域密切相关,已逐步发展成为一门多学科相互渗透的综合性技术学科。随着电力电子、计算机技术的迅速发展,交流调速取代直流调速已成为发展趋势。变频调速以其优异的调速和启、制动性能被国内外公认为是最有发展前途的调速方式。变频技术是交流调速的心技术,电力电子和计算机技术又是变频技术的核心,而电力电子器件是电力电子技术的基础。电力电子技术是近几年迅速发展的一种高新技术,广泛应用于机电一体化、电机传动、航空航天等领域,现已成为各国竞相发展的一种高新技术。 一、电力电子技术应用 用电领域中的电力电子技术,电动机的优化运行。全世界的用电量中约有60%左右是通过电动机来消耗的。高能量密度的电源应用,电化学电源广泛应用在作为国民经济的铜、铝、锌、镍等有色金属以及氯碱等电解产业中;体积小、重量轻、效率高的各种开关电源应用也是十分广泛;信息领域中的电力电子技术,电力电子技术为信息技术提供先进的电源和运动控制系统,日益成为信息产品中不可缺少的一部分;发电领域中的电力电子技术,发电机的直流励磁。常规发电机中励磁的建立已经由传统的直流磁励机转变为由中频交流励磁机加电力电子整流的方法,并已取得良好的经济效益,可靠性较高。水轮发电机的变频励磁。发电频率取决于发电机的转速,采用了电力电子技术后,将水轮发电机直流励磁转变为低频交流变频励磁。当水流量减少时,提高励磁频率,可以把发电频率补偿到额定,延长水轮发电机的发电周期,解决了水力发电中发电机工作时间受季节性水流量影响而导致的频率无法调节、浪费较多水能的问题;环保型能源发电,利用太阳能、风能、潮汐能、地热能等新能源发电,是解决一次能源危机(煤、石油、天然气等石化类能源日趋匮乏)的重要途径,它们是可再生的绿色能源。 二、电力电子器件发展趋势 纵观几十年的发展历史,半导体器件起到了推动电子技术发展的作用,晶闸管等电力半导体器件扮演了电力电子发展中的主要角色。电力电子技术的创新与电力电子器件制造工艺,己成为世界各国工业自动化控制和机电一体化领域竞争最激烈的阵地,各发达国家均在这一领域注入极大的人力,物力和财力,使之进入高科技行业,就电力电子技术的理论研究言,目前日本、美国及法国、荷兰、丹麦等西欧国家可以说是齐头并进,在这些国家各种先进的电力电子功率量不断开发完善,促进电力电子技术向着高频化迈进,实现用电设备的高效节能,为真正实现工控设备的小型化,轻量化,智能化奠定了重要的技术基础,也为21世纪电力电子技术的不断拓展创新描绘了广阔的前景。 1.全球范围内石油储量、煤储量逐渐在减少,生态平衡也严重受到破坏,环境污染越来越严重,现在世界各国普遍关注新能源的应用..新能源发电中的电力电子技术应用特点如下:一次能源供给随机性大,风能、太阳能都随天气情况而有很大变化;并网发电要求高,电网侧要求输入电能波动小,电能质量高等。 2.电力牵引(electric traction)是利用电能为动力的一种轨道运输牵引动力形式。电力机车或动车的牵引电动机将电能转换为机械能,驱动铁路列车、电动车组和城市轨道交通电动车辆组运行。因此,在以后的发展中,要不断应用先进的技术来扼杀电力牵引的缺点,达到尽量完美。 3.智能电网,就是电网的智能化,它是建立在集成的高速双向通信网络的基础上,通过先进的传感和测量技术、控制方法以及先进的决策支持系统技术的应用,实现电网的可靠、经济、高效、环境友好和使用安全的目标。智能电网技术正蓬勃发展,太阳能和风能发电是智能电网的分布式发电组成部分。从更高的层面来讲,现今的电网变得比以往更大、更安全及更高能效,但其智能化程度仍然偏低,故智能电网是当今的重要发展趋势。 我国开发研制电力电子器件的综合技术能力与国外发达国家相比,仍有较大的差距,要发展和创新我国电力电子技术,并形成产业化规模,就必须走有中国特色的产学创新之路,即牢牢坚持和掌握产、学、研相结合的方法走共同发展之路。从跟踪国外先进技术,逐步走上自主创新,从交叉学科的相互渗透中创新,从器件开发选择及电路结构变换上创新,这对电力技术创新是尤其实用的。目前世界上许多大公司已开发出IPM智能化功率模块,日本三菱、东芝及美国的国际整流器公司已有成熟的产品推出。国产电力半导体器件研发生产能力还落后于世界电力电子器件的发展水平,在新世纪国际电力电子崛起之时,中国电力半导体器件的落后状态将会影响中国经济的发展,国产电力半导体器件产业任重而道远。从发展前景看,以电力半导体器件及“变频技术”为核心的电力电子行业,在国家政策的强持下将会走向更加辉煌的明天。 电力电子技术的应用及其发展 刘云霞 (北方机电工业学校河北张家口075000) 摘要:随着科技的不断发展和人们要求的不断提高,电力电子技术的应用越来越广泛。电力电子技术作为信息产业和传统产业之间的桥梁,它将在国民经济中占有很重要的作用。本为主要从电气节能、新能源发电、电力牵引以及智能电网这几个领域对电力电子技术的应用进行分析。 关键词:电力电子;技术;应用及其发展 刘云霞:电力电子技术的应用及其发展 114 ··

电力系统与电力电子

电力电子与电力传动 一、学科概况 电力电子与电力传动是一个与电能的变换与控制密切相关的应用基础学科。它是近年来发展较快的交叉学科。它综合了电能变换、电磁理论、控制理论、电子技术、计算机等学科的知识。它以控制理论为基础,运用计算机、数字信号处理器和微电子技术为手段,控制电力半导体器件开关来实现电能的变换,达到不同的使用目的。目前,电力电子技术已经广泛应用于工业生产中,如高效率、高质量的电源技术,电机传动调速系统、电力系统电能质量控制、新型直流输电技术和交流灵活输电技术等领域。电力电子与电子传动学科主要研究新型电力电子器件、电能的变换与控制、功率源、电力传动及其自动化等理论技术和应用。 在电气工程学科下,我校有电力电子与电力传动、电力系统及其自动化两个二级学科硕士点。本学科主要从事大功率整流、变流、逆变装置,电机传动装置以及与上述装置有关的控制理论和技术,故障检测、保护、仿真技术等方面的教学和研究。本学科现有教授6人,副教授14人。 学科专业研究方向 1.电力电子技术在电力系统中的应用 研究电力电子技术在电力系统中的应用。应用现代电力电子技术和控制技术实现电能质量控制,包括电力系统无功补偿、电力系统有源滤波技术和瞬变电压抑制技术等;研究新型输电系统,包括直流输电技术和交流灵活输电技术。 2.功率变换技术及应用 研究AC/DC、DC/DC、DC/AC、AC/AC变换器及AC/AC直接变频器的拓扑结构和控制方法;研究整流与逆变PWM技术、软开关功率变换器;研究功率集成、热分析与电磁兼容技术;研究高电压脉冲功率源技术。 3.电力传动及其自动控制系统 本研究方向所涉及的研究内容包括电气传动控制系统总体设计、各种民用数控驱动系统的研究与应用、多电机同步联动控制技术、电力电子新技术在电气传动系统中的应用等。 4.电力电子装置与系统的故障自动诊断与容错控制 本研究方向所涉及的研究内容包括电力、化工、钢铁、冶金等各行业中电力电子装置及系统的故障自动分析、检测、定位、分离,并通过容错控制技术如何使整个系统稳定、如何使系统仍能保证原技术指标等的理论和应用技术研究。

电力电子技术的发展及应用趋势

浅析电力电子技术的发展及应用 张友均 摘要:本文主要简要回顾了电力电子技术的发展史,简述了电力电子在电力系统中的一些应用及发展趋势。关键词:电力电子技术;发展史;电力系统;应用;发展趋势 1 引言 自上世纪五十年代末第一只晶闸管问世以来,电力电子技术开始登上现代电气控制技术舞台,标志着电力电子技术的诞生。究竟什么是电力电子技术呢?美国电气与电子工程师协会下设的电力电子学会对“电力电子技术”的阐述是:有效的使用电力半导体器件,应用电路设计理论以及分析开发工具,实现对电能高效能变换和控制的一门技术。对电能的高效能变换和控制包括对电压,电流,频率或波形等方面的变换。它广泛应用于电力、电气自动化及各种电源系统等工业生产和民用部门。它是介于电力、电子和控制三大领域之间的交叉学科。目前,电力电子技术的应用已遍及电力、汽车、现代通信、机械、石化、纺织、家用电器、灯光照明、冶金、铁路、医疗设备、航空、航海等领域。进入21世纪,随着新的理论、器件、技术的不断出现,特别是与微控制器技术的日益融合,电力电子技术的应用领域也必将不断地得以拓展,随之而来的必将是智能电力电子时代。 2 电力电子技术的发展史 电力电子技术起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件,其发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代,并促进了电力电子技术在许多新领域的应用。八十年代末期和九十年代初期发展起来的、以功率MOSFET和IGBT为代表的、集高频、高压和大电流于一身的功率半导体复合器件,表明传统电力电子技术已经进入现代电力电子时代。 2.1 整流器时代 大功率的工业用电由工频( 50Hz)交流发电机提供,但是大约20%的电能是以直流形式消费的,其中最典型的是电解(有色金属和化工原料需要直流电解) 、牵引(电气机车、电传动的

电力电子与电力传动简介

电力电子与电力传动简介 本文章来源:考研网发布者:wenpinger 浏览次数:3051 发布时间:2010-2-01 16:34 对电力电子与电力传动专业的介绍 电力电子与电力传动学科主要研究新型电力电子器件、电能的变换与控制、功率源、电力传动及其自动化等理论技术和应用。它是综合了电能变换、电磁学、自动控制、微电子及电子信息、计算机等技术的新成就而迅速发展起来的交叉学科,对电气工程学科的发展和社会进步具有广泛的影响和巨大的作用。 学科研究范围: 电力电子器件的原理、制造及其应用技术;电力电子电路、装置、系统及其仿真与计算机辅助设计;电力电子系统故障诊断及可靠性;电力传动及其自动控制系统;电力牵引;电磁测量技术与装置;先进控制技术在电力电子装置中的应用;电力电子技术在电力系统中的应用;电能变换与控制;谐波抑制与无功补偿。 研究方向: 1 )谐波抑制与无功补偿 2 )电力电子电路仿真与设计 3 )计算机控制系统 4 )电气系统智能控制技术 5 )现代控制理论及其电气传动中的应用 6 )系统故障诊断技术及应用 7 )现代交、直流电机调速技术 8 )功率变换技术的研究 该学科对实践动手能力要求很高,难度较大。本科是电气工程、自动化、电子信息工程的适合报考这个专业。该专业需要的基础是电路基础,模拟电路与数字电路,电机学,单片机技术,计算机控制技术,电力电子技术,电力拖动自动控制系统,数字信号处理。 该专业实力最强的几所院校:浙大(拥有国内唯一的电力电子国家实验室,师资力量雄厚,有汪栖生院士和徐德鸿等知名教授,科研成果较多)西安交通大学(西交的电力电子与能源研究中心在国内处于领先水平,科研成果较多,有电力电子知名专家王兆安教授)南京航空航天大学(有航空电源航空科技重点实验室,师资力量雄厚,科研成果较多)合肥工业大学和中国矿业大学(有电力电子与电力传动国家重点学科) 电力电子专业状况及职场发展 老是看到好多新同学打听这个专业,N多人还在比较电力系统和电力电子与电力传动,哪个更好?哪个更有前(钱)途?马上就过年了,今天有点空,也想冒下泡,想跟对这一方向有点兴趣的兄弟姐妹简单聊一下总体情况。我也只是一名研发工程师,说得不对不全之处,请各位拍砖时手下留情。 毫无疑问,电力系统是电气工程下面一个非常非常传统的专业,毕业后较大的可能进入国家电网或南方电网下属的各级电力公司,君不见这个坛子里好多人讲电力的高薪,因而也

电力电子技术的主要应用领域

电力电子技术的主要应用领域 陈旻忞电气1321 (苏州科技学院天平学院江苏苏州215009) 摘要:电力电子技术在我国各行业现代化技术改造中可以发挥重大作用。随着科技技术的不断发展和人们要求的不断提高,电工电子技术的应用越来越广泛。本文主要从一般工业、电力系统、电气节能、新能源这几个领域对电力电子技术的应用进行分析。 关键词:电力电子;电机传动;电力系统;新能源;发电;节能 引言 电力系统是电力电子技术应用的一个重要领域。最早成功的是高压直流输电,1986年美国电力科学研究院提出了灵活交流输电的概念,相应出现了统一潮流控制器等多种设备。电力电子设备和系统逐步投入运行,大幅度提高了电力系统的稳定水平,产生巨大效益。在节能方面,通过变频器、节能灯、无功补偿装置、开关电源、逆变焊机等,产生了比较明显的节能效果。在一般工业中,电力电子主要用于电机调速传动和电源。在全球气候变化和世界石油、煤炭等化石能源日益紧缺的今天,低耗高效和寻找开发新能源是根本出路。电力电子是解决能源问题的关键技术,它对新能源的开发、转化、输送、储存和利用等各方面发挥着重要的作用。随着再生能源技术的发展,“分布式发电系统”将得到更大的发展空间。 1 一般工业 电力电子技术在一般工业上的应用繁多复杂,主要应用于电机调速传动和电源,也包含了在输电环节的应用。本文在一般工业方面对电机调速传动和电源做主要阐述。关于输电环节的应用,则归于下一节电力系统中做详细阐述。

1.1 电机调速传动 在一般工业中大量应用各种交直流电动机。直流电动机有良好的调速性能,给其供电的可控整流电源或直流斩波电源都是电力电子装置。在20世纪90年达中期以前,大多数调速系统都由采用晶闸管和双向晶闸管的变换器供电,最典型的是晶闸管——直流电机调速系统。在20世纪90年代中期以来,大功率IGBT 的应用,以及IGBT逆变技术的成熟和发展,迅速在相关功率等级的应用领域取代了晶闸管和双向进闸管[1]。近年来,由于电力电子变频技术的迅速发展,交流电机的调速性能也直追直流电机,交流调速技术大量应用并占据主导地位。 1.2 电源 随着工业设备的大容量化和高性能化,对电源质量有了更高的要求。电源质量改善装置对此将起到重要的作用。在电力电子技术的应用及各种电源系统中,开关电源技术处于核心地位。开关电源是利用现代电力电子技术,控制功率半导体器件开通和关断的时间见、比率,维持稳定输出电压的一种电源。与线性稳压电源相比,开关电源体积小、效率高、重量轻,在各种电子设备中得到广泛运用。高频、高可靠、低耗、低噪音、抗干扰和模块化是开关电源的发展趋势[2]。 2 电力系统 2.1 在发电环节中的应用 2.1.1 大型发电机的静止励磁控制 静止励磁采用晶闸管整流自并励方式,具有结构简单。可靠性高及造价低等优点,被世界各大电力系统广泛采用。由于省去了励磁机这个中间惯性环节,因而具有特有的快速性调节,给先进的控制规律提供了充分发挥作用并产生良好控制效果的有利条件[3]。

《电力系统分析基础》习题

《电力系统分析基础》习题 一、填空题 1、输电线路的网络参数是指( )、( )、( )、( )。 2、所谓“电压降落”是指输电线首端和末端电压的( )之差。 “电压偏移”是指输电线某点的实际电压和额定电压的( )之差。 3、由无限大电源供电的系统,发生三相短路时,其短路电流包含( )分量和( ) 分量,短路电流的最大瞬时值又叫( ),它出现在短路后约( )个周波左右,当频率等于50HZ时,这个时间应为( )秒左右。 4、标么值是指( )和( )的比值。 5、所谓“短路”是指( ),在三相系 统中短路的基本形式有( )、( )、( )、( )。 6、电力系统中的有功功率电源是( ),无功功率电源是( )、( )、 ( )、( )。 7、电力系统的中性点接地方式有( )、( )、( )。 8、电力网的接线方式通常按供电可靠性分为( )接线和( )接线。 9、架空线路是由( )、( )、( )、( )、( )构成。 10、电力系统的调压措施有( )、( )、( )、( )。 11、某变压器铭牌上标示电压为220±2×2.5%,它共有( )个分接头,各分接头电压 分别为( )、( )、( )、( )、( )。 二、思考题 1、电力网、电力系统和动力系统的定义是什么? 2、电力系统的电气接线图和地理接线图有何区别? 3、电力系统运行的特点和要求是什么? 4、电网互连的优缺点是什么? 5、我国电力网的额定电压等级有哪些?与之对应的平均额定电压是多少?系统各元件的额定电压 如何确定? 6、电力系统为什么不采用一个统一的电压等级,而要设置多级电压? 7、导线型号LGJ-300/40中各字母和数字代表什么? 8、什么是电晕现象,它和输电线路的哪个参数有关? 9、我国中性点接地方式有几种?为什么110KV以上电网采用中性点直接接地?110KV 以下电网采用中性点不接地方式? 10、架空输电线路为什么要进行换位? 11、中性点不接地的电力系统发生单相接地故障时,各相对地电压有什么变化?单相接地电流的 性质如何?怎样计算? 12、电力系统的接线方式有哪些?各自的优、缺点有哪些? 13、发电机电抗百分值X G%的含义是什么? 14、按结构区分,电力线路主要有哪几类? 15、架空线路主要有哪几部分组成?各部分的作用是什么? 16、电力系统采用分裂导线有何作用?简要解释基本原理。 17、电力线路一般以什么样的等值电路来表示? 18、什么是变压器的短路试验和空载试验?从这两个试验中可确定变压器的哪些参数? 19、变压器短路电压百分数U k%的含义是什么? 20、双绕组变压器的等值电路与电力线路的等值电路有何异同?

华南理工2019秋电力系统分析下作业

一.选择题(每题4分) 1. 电力系统的有功功率电源是(B ) A .调相机 B .发电机 C .电容 D .变压器 2. 电力系统的短路类型中,属于对称短路的是(D ) A .单相短路; B .两相短路; C .两相短路接地; D .三相短路。 3. 对电力系统并列运行的暂态稳定性而言,最不利的短路故障是(A ) A .单相接地短路; B .两相短路; C .两相接地短路; D .三相短路。 4. 作为判据0>δ d dP e 主要应用于分析简单系统的(D ) A. 暂态稳定 B. 故障计算 C. 调压计算 D. 静态稳定 5. 两相短路接地故障中,附加阻抗Z △为(D ) A.Z0Σ B.Z2Σ C.Z0Σ+Z2Σ D.Z0Σ∥Z2Σ 6. 电力系统的频率主要决定于(A ) A.有功功率的平衡 B.无功功率的平衡 C.电压质量 D.电流的大小 7. 若AC 两相发生短路,则基准相选择为(B ) A .A 相 B .B 相 C .C 相 D .A 相和C 相

8. 电压和电流的各序对称分量由Y,d11联接的变压器的星形侧经过三角形侧时,正序系统的相位发生的变化是(A) A.逆时针方向转过300 B.顺时针方向转过300 C.不变 D.不确定 二.简答题(每题5分) 1. 简述电力系统静态稳定的定义,其稳定的标志是什么? 答:静态稳定是指电力系统在某一运行方式下受到一个小干扰后,系统自动恢复到原始运行的能力。能恢复到原始运行状态,则系统是静态稳定的,否则就是静态不稳定的; 2. 简述电力系统暂态稳定的定义,其稳定的标志是什么? 答:暂态稳定是指系统受到大干扰后,各同步发电机保持同步运行并过渡到新的稳定运行方式或恢复到原来稳定运行方式的能力。暂态稳定的标志通常指保持第一或第二个振荡周期不失步。 3. 什么是电力系统的短路?短路故障有哪几种类型?哪些是对称短路?哪些是不对称短路? 答:电力系统的短路是指一切不正常的相与相之间或相与地之间(对于中性点接地的系统)发生通路的情况。正常运行时,除中性点外,相与相之间或相与地是绝缘的。如果由于某种原因使其绝缘破坏而构成了通路,就称电力系统发生了短路故障。 短路故障有四种类型:三相短路、两相短路、两相短路接地和单相接地短路。 其中三相短路称为对称短路,其他三种类型的短路都称为不对称短路。 4. 什么是对称分量法?正序、负序、零序各有什么特点? 答:对称分量法是指三相电路中,任意一组不对称的三相量Fa、Fb、Fc,可以分解为三组三相对称的分量,(1)正序分量(Fa1、Fb1、Fc1):三相量大小相等,相位互差120,且与系统正常对称运行时的相序相同,正序分量为一平衡三相系统。(2)负序分量(Fa2、Fb2、Fc2):三相量大小相等,相位互差120,且与系统正常对称运行时的相序相反,负序分量也为一平衡三相系统。(3)零序分量(Fa0、Fb0、Fc0):三相量大小相等,相位一致。 5. 简述电力系统短路故障的类型,并指出哪些为对称短路,哪些为不对称短路。 答:短路故障有四种类型:三相短路、两相短路、两相短路接地和单相接地短路。其中三相短路称为对称短路,其他三种类型的短路都称为不对称短路。

电力电子技术发展的重要性

随着计算机应用技术在电力系统中不断发展和普及化,对于电力电子技术的重视程度也越发增加。面对我国电力系统的不断建设和庞大的用电量,电力电子技术为我国当代电力生产供应系统提供了良好的技术平台,为电力系统的发电、配电、输电功能给予了支持。电力电子是国民经济和国家安全领域的重要支撑技术。它是工业化和信息化融合的重要手段,它将各种能源高效率地换成为高质量的电能,将电子信息技术和传统产业相融合的有效技术途径。同时,还是实现节能环保和提高人民生活质量的重要技术手段,在执行当前国家节能减排、发展新能源、实现低碳经济的基本国策中起着重要的作用。 电力电子的诞生,上世纪五十年代未第一只晶闸管问世,电力电子技术开始登上现代电气传动技术舞台,以此为基础开发的可控硅整流装置,是电气传动领域的一次革命,使电能的变换和控制从旋转变流机组和静止离子变流器进入由电力电子器件构成的变流器时代,这标志着电力电子的诞生。 电力电子技术的创新与电力电子器件制造工艺改进,已成为世界各国工业自动化控制和机电一体化领域竞争最激烈的阵地,各个发达国家均在这一领域注入极大的人力,物力和财力,使之进入高科技行业,就电力电子技术的理论研究而言,目前日本、美国及法国、荷兰、丹麦等西欧国家可以说是齐头并进,在这些国家先进的电力电子技术不断开发完善,促进电力电子技术向着高频化迈进,实现用电设备的高效节能,为真正实现工控设备的小型化,轻量化,智能化奠定了重要的技术基础,也为电力电子技术的不断拓展创新描绘了广阔的前景。 “十二五”期间是实现我国小康社会的关键时刻,是我国实现强国强军梦想的重要阶段。为了实现这个宏伟的目标,必须认真贯彻我国政府制定的节能减排、绿色环保、低碳经济的基本国策。电力电子是实现上述基本国策的关键技术,和实现小康社会、强国强军紧密相连,发展电力电子技术和产业已成为我国科技、经济和国防的当务之急。发展我国的电力电子技术及产业,必须走有中国特色的创新之路,即坚持产学研用相结合,从跟踪国外先进技术开始,逐步走上自主创新之路。同时,要把技术创新和产品应用、市场推广相结合,以加快科技创新的良性循环,使我国电力电子产业和器件制造技术、产品设计技术得到长足的发展,通过“十二五”期间的努力,使我国电力电子技术和产业有一个跨越式的提高和发展,满足国民经济飞速发展的要求。

电力电子与电力传动学科

电力电子与电力传动学科硕士研究生培养方案 电力电子与电力传动学科硕士研究生培养方案 本学科是电气工程一级学科下的二级学科,是一个既涉及传统电气技术,又会聚了现代电力电子技术、信息与控制技术的工程应用学科。特点是综合了强电与弱电、电力与电子、硬件与软件、测量与控制等多学科的知识,实现对供配电系统、电力拖动系统及机电自动化设备与生产线的供电、驱动与控制及深层次的理论研究。 本学科与电子科学与技术、信息与通信工程、计算机科学与技术、仪器科学与技术、电路与系统等学科相互交叉,紧密联系,理论深入而又工程性强。近年来发展势头良好,社会对此方面的高级技术人才有很好的需求。 一、培养目标 本学科硕士学位培养过程中以电力电子、电机拖动及控制、供配电技术与测量传感及工程控制为核心,硕士学位获得者应掌握电力电子与电力传动科学的基础理论与技术,并掌握电子科学、计算机科学及信息科学的一般理论与技术,具有从事电力拖动与控制系统、供电系统和电子信息系统科学以及相关领域的研究开发及教学工作能力,有严谨求学的学风和高尚的职业道德,熟练掌握一门外语。 二、研究方向 01机电伺服驱动及控制技术 02电力传动控制与变流技术 03电力电子智能功率驱动及控制 04电力系统自动化 05电力电子与电力传动系统 06电能质量与控制 三、培养方式和学习年限 全日制硕士研究生学习年限一般为两年半至三年;在职硕士研究生学习年限一般为三年半至四年;提前完成硕士学业者,可提前半年毕业;若因客观原因不能按时完成学业者,可申请适当延长学习年限,延长时间不得超过半年。 四、学分与课程学习基本要求 总学分要求不低于26学分,其中课程总学分不低于24个学分,必修环节不低于2学分。课程学分要求中,学位课不低于15学分,其中所有公共基础课必修(皆为校统考课程),基础课至少选修一门。 学位课可以代替非学位课,但非学位课不能代替学位课。对于跨学科专业或同等学力录取的硕士生须补相应专业本科核心课程至少3门,但不计学分。 五、课程设置(详见课程设置表) 六、必修环节(参见第98页) 七、学位论文(参见第98页) ·1·

最新华南理工大学电力系统分析下平时作业含答案资料

电力系统分析下作业 一.选择题 1.电力系统的有功功率电源是(A) A.发电机 B.变压器 C.调相机 D.电容器 2. 电力系统的短路类型中,属于对称短路的是(D)。 A、单相短路; B、两相短路; C、两相短路接地; D、三相短路。 3.对电力系统并列运行的暂态稳定性而言,最不利的短路故障是(A)。 A、三相短路; B、单相接地短路; C、两相短路接地; D、两相短路。 4.我国电力系统的额定电压等级有(D ) A.115、220、500(KV) B.110、230、500(KV) C.115、230、525(KV) D.110、220、500(KV) 5.电力系统的频率主要决定于(A) A.有功功率的平衡 B.无功功率的平衡 C.电压质量 D.电流的大小 6.若ac两相发生短路,则基准相选择为(B ) A.a相 B.b相 C.c相 D.a相和c相 7.输电线路的正序阻抗与负序阻抗相比,其值要(C) A.大 B.小 C.相等 D.都不是

8.两相短路接地故障中,附加阻抗Z △为(D ) A.Z0Σ B.Z2Σ C.Z0Σ +Z2Σ D.Z0Σ∥Z2Σ 9. 电力系统的暂态稳定性是指电力系统在受到(B )时的稳定性。 A.小干扰 B.大干扰 C.负荷变化 D.不确定因素 10. 作为判据 0>δ d dP e 主要应用于分析简单系统的(D ) A. 暂态稳定 B. 故障计算 C. 调压计算 D. 静态稳定 二.简答题 1. 写出电力系统的暂态稳定和电力系统的静态稳定的定义?稳定的标志是什 么? 答:静态稳定是指电力系统在某一运行方式下受到一个小干扰后,系统自动恢复到原始运行的能力。能恢复到原始运行状态,则系统是静态稳定的,否则就是静态不稳定的;暂态稳定是指系统受到大干扰后,各同步发电机保持同步运行并过渡到新的稳定运行方式或恢复到原来稳定运行方式的能力。暂态稳定的标志通常指保持第一或第二个振荡周期不失步。 2. 什么是电力系统的短路?短路故障有哪几种类型?哪些是对称短路?哪些是 不对称短路? 答:电力系统的短路是指一切不正常的相与相之间或相与地之间(对于中性点接地的系统)发生通路的情况。正常运行时,除中性点外,相与相之间或相与地是绝缘的。如果由于某种原因使其绝缘破坏而构成了通路,就称电力系统发生了短路故障。 短路故障有四种类型:三相短路、两相短路、两相短路接地和单相接地短路。其中三相短路称为对称短路,其他三种类型的短路都称为不对称短路。 3. 4. 请简述提高电力系统静态稳定性的措施。

电力电子技术的发展及应用

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/1610129890.html, 电力电子技术的发展及应用 作者:法官 来源:《科技风》2016年第08期 摘要:电力电子技术又被人们称之为功率电子技术,主要指的是利用电力电子器件对电 能的转换和控制的技术。现代的电力电子技术是一门以电子学和电力学为基础的交叉学科,它实现强电和弱电的相互结合,一方面它是电子学在高电流大电压等强电领域的应用,另一方面它又是电工学在低电压低电流等弱点领域的结合。通过电力电子技术的使用能够有效地影响电能的获取、传输、变换和利用的每个环节。 关键词:电力电子技术;功率电子技术;能源 在我国的国民经济建设过程中电力的产生以及使用占据着很大的战略地位,电力电子技术的出现也就相应的成为了控制整个电力获取、传输、变换和使用的每个环节。随着电力使用的提高,以及全球能源危机的出现以及严峻的环境问题,电力电子技术因其独有的特点展现出了不可替代的重要作用。 1 电力电子技术的发展 随着上世纪五十年代末,世界上第一支晶闸管的问世以来,电力电气技术就开始在世界的现代电气传输技术上大放异彩。由于晶闸管的问世,使得可控流硅整装置的开发提上了日程。随着可控流硅整装置的成功开发,电能的变换和控制从传统的旋转变流机组和静止离子变流器进入了由电力电子器件控制的变流时代。所以总的来看电力电子技术的发展经过了晶闸管整流时代、电力电子的逆变时代、现代电力电子变频器时代这三个重要的阶段。 1)晶闸管整流时代。上世纪五十年代末以前,经济发展所需要使用的大功率用电主要是由工频交流发电机来提供的。但是,由于当时技术的不发达,所产生的交流电在使用的过程中总有大约20%的电能以直流的形式来进行使用的。这20%的直流电使用的领域主要包括:电解、牵引、直流传动等领域。但是,随着晶闸管的成功研制,以及可控流硅整装置的成功开发,使得由工频发电机产生的交流电能够被直接转化为直流电。可控流硅整装置的大规模使用极大的促进了一些以使用直流电为基础的产业快速发展。2)电力电子技术的逆变时代。随着自关断器件在上世纪70年代末的成功研制以及大范围的应用,电力电子技术成功的从晶闸管整流时代进入到了电力电子技术的逆变时代。由于上世纪70年代以后爆发世界范围内的能源危机,为了解决能源危机带来的一些经济发展问题,交流电机变频调速因节能效果显著而被迅速的关注并得到了迅猛的发展。将直流电变成0~100Hz的交流电是整个变频调速技术的关键技术所在。在大功率逆变过程中所使用的晶闸管以及巨型功率晶体管(GTR)和门极可关断晶闸管(GT0)快速的成为当时电力电子技术市场上的器件主要角色。虽然能够实现直流电和交流电的相互转换,但是这种转换依旧只是存在于低频的工作范围之内,即所用的工作频率较低。3)现代电力电子变频器时代。随着大规模和超大规模集成电路的快速发展,为新的电力

电力系统电力电子化带来的挑战

电力系统电力电子化带来的挑战 科技前沿 电力电子化大背景之下,要以新视角、新理论、新方法来解决新形势下带来的新问题,找到新办法,发现新机遇,以实现供电系统安全、稳定、高效、长期地运行。 电力系统中的变流器越来越多,二者之间的交互作用(Interaction)越来越复杂,对传统电网运行特性的改造也越来越明显。如何分析,如何设计,如何控制,如何集成,才能确保电力电子化的供电系统仍然能够维持安全、稳定、高效地长期运行?这是摆在电力电子、电力系统等学科研究人员面前的世纪难题。 目前亟需针对电力电子化这一大背景,首先从理论研究上取得重大突破,从而用新视角、新理论、新方法来解决新形势下带来的新问题,找到新办法,发现新机遇。本文根据IEEE电力电子学会主席、荷兰代尔夫特理工大学Braham Ferreira 教授的会议记录进行了整理,与读者们分享大师的观点。 2015年9月,在意大利Verbania召开了第8届The Future of Electronic Power Processing and Conversion国际会议(FEPPCON VIII2015)。本次会议共有50余名全球顶级的电力电子学家参与,对电力电子领域未来10余年的发展趋势做了科学的预测。 FEPPCON是一个小型的国际会议,参与者皆为电力电子领域的大师级人物,会议的目标是探讨电力电子技术的发展机会以及技术瓶颈,展望电力电子学科的发展方向,并对未来的研究和应用等工作提出具体的意见和方向。FEPPCON2015重点关注了电力电子化系统(Power-electronics-enabled Power Systems)的发展趋势,并重点推荐了下述3篇论文,分别是意大利帕多瓦大学Paulo Mattavelli教授的“Interactions of Power Electronics Converters in Distribution Grids:Some Issues and-Challenges”,美国波音公司Kamiar Karimi的“What Are the Bottlenecks and Opportunities of Power Electronics-Based Power Systems”,以及德国慕尼黑联邦国防军大学Rainer Marquardt的“Future Requirements for Reliable Networks of Converters”。

电力系统分析下随堂练习汇编

学习-----好资料 第一章电力系统概述 1. 发电机的额定电压与系统的额定电压为同一等级时,发电机的额定电压比系统的额定电压(C )。 A .高10% B .高2.5% C.高5% D.低5% 2. 考虑变压器的内部电压损耗,变压器的二次绕组的额定电压规定 比系统的额定电压() A .高10% B .高7% C.高5% D .低5% 参考答案:A 3. 如果变压器的短路电压小于7%或直接与用户连接时,变压器的 二次绕组的额定电压规定比系统的额定电压()。 A .高10% B .高7% C.高5% D .低5% 参考答案:C 4. 对电力系统运行的首要要求()。 A .保证安全可靠供电 B .电能质量合乎要求 C .经济性良好 D .减小对生态有害影响 参考答案:A 5. 停电后可能发生危机人身安全的事故,或长时间扰乱生产秩序的电力负荷属于() A ?三级负荷B. 二级负荷C. 一级负荷D?特级负荷 参考答案:C 6. 中断供电后可能造成大量减产,影响城市中大量居民的正常活动 的电力负荷属于() A ?三级负荷B. 二级负荷C. 一级负荷D?特级负荷 参考答案:B 7. 我国电力系统的频率,正常运行时允许的偏移范围是() A . ±).7 Hz B. ±0.5 Hz C . ±0.2 Hz?±.5 Hz D. ±0.1 Hz?±7 Hz 参考答案:C 8. 我国35kV及以上电压等级的电力用户,供电电压正常允许的偏移范围是额定值的() A . ±7% B . ±5% C. ±5% ~±7% D .方%?±10% 参考答案:B 9. 我国10kV及以上电压等级的电力用户,供电电压正常允许的偏移范围是额定值的() A . ±5% B . ±7% C. ±5% ~±7% D . ±7% ?±10% 参考答案:B 10. 我国对6~10kV供电电压的波形畸变率限制范围是() A . <+ 5% B . < 5% C. <+ 4%D . < 4% 参考答案:D 11. 我国对0.38kV供电电压的波形畸变率限制范围是() A . <+ 5% B . < 5% C. <+ 4%D . < 4% 参考答案:B 12. 以下哪项不属于无备用接线的网络() A .单回路放射式B.干线式C .树状网络 D .环形网络 参考答案:D 13. 将大容量发电厂的电能输送到负荷集中地区的电力网是() A .高压网络B.低压网络C.输电网络D .配电网络 参考答案:C 14. 由()的各种电器设备连接在一起而组成的整体称为电力系统。 A .生产电能B.输送电能C.分配电能D.消费负荷 参考答案:ABCD 15. 以下选项中,哪些是与电能生产相关的动力部分(ABC ) A汽轮机和锅炉 B .火电厂热用户C.水轮机和水库D变电站 16. 电力网包括哪些部分() A .变压器B.输电线路C.电力用户 D .发电厂参考答案:AB 17. 电力系统运行的特点()。 A .稳定运行B.电能不能大量存储C.暂态过程非常短 D.与经济和生活密切相关 参考答案:BCD 18. 对电力系统运行的要求()。 A .保证安全可靠供电B.电能质量合乎要求 C .经济性良好 D .减小对生态有害影响 参考答案:ABCD 19. 电力网的接线方式按供电可靠性可分类为() A .开式网络接线B.有备用接线C?闭式网络接线 D.无备用接线 参考答案:BD 20. 电力网按其职能可以分为() A .输电网络B.高压网络C .配电网络D .低压网络参考答案:AC 第二章电力系统元件模型及参数计算 1. 输电线路参数中,反映载流导线产生磁场效应的参数是() A.电阻 B.电感 C.电导D .电容 参考答案:B 2. 输电线路参数中,反映线路带电时绝缘介质中产生泄漏电流及导 线附近空气游离而产生有功功率损失的参数是() A.电阻 B.电感 C.电导D .电容 参考答案:C 3. 输电线路参数中,反映带电导线周围电场效应的参数是() A.电阻 B.电感 C.电导D .电容 参考答案:D 4. 当三相导线排列不对称时,一般采取什么措施使三相恢复对称 () A .导线重组B.导线换位C .分裂导线 D .多股绞线 参考答案:B 5. 标幺制是一种()。 A.绝对单位制B .相对单位制 C .相对有名制D有名单位制参考答案:B 6. 有几级电压的网络中,各元件参数的标幺值选取原则是()。 A.统一基准功率,分段选取基准电压 B .分段选取基准功率和基准电压 C. 统一选取基准功率和基准电压 D. 统一基准电压,分段选取基准功率 参考答案:A 7. 变压器参数中,可由空载试验得到的参数是()。 A .电阻B.电抗C.电导D .电纳 参考答案:CD 8. 变压器参数中,可由短路试验得到的参数是()。 A .电阻B.电抗C.电导D .电纳 参考答案:AB

相关文档
相关文档 最新文档