电力电子装置，电力电子装置主要应用于哪些领域电机电力系统原理是否一致

来源：整理时间：2024-11-17 06:11:13 编辑：智能门户手机版

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1，电力电子装置主要应用于哪些领域电机电力系统原理是否一致
2，有通断电路功能的电力电子装置能否称为低压开关
3，如何在电力电子装置中实现无功补偿
4，大功率电力电子装置常用的功率半导体开关器件有哪些
5，如何用电力电子装置提高电力系统的稳定性
6，简答题电力电子装置和电力电子技术有哪些相同和不同之处

1，电力电子装置主要应用于哪些领域电机电力系统原理是否一致

电力电子装置主要应用电机与电力传动(有交流和直流之分)，电力系统与电力输送，电源与电力变换等等方面。具体来说有整流、逆变、斩波、调压、无触点开关等等。

电力电子在工业上应用比较多。交流变频器，直流传动装置，晶闸管无触点开关等等。其主要功能是将大容量的交流电进行、整流、变频、调压等实现具体的需求。再看看别人怎么说的。

电力电子装置主要应用于哪些领域电机电力系统原理是否一致

2，有通断电路功能的电力电子装置能否称为低压开关

有通断电功能的电力装置称为断路器，俗称“开关”，低压开关仅仅是断路器中的一部分。有通断电功能的电子装置称为电子开关，一般用于低压回路或控制回路中

二者的作用不同，目的不同缓冲电路是为了避免在开通和关断电力电子器件的过程中出现过大的电流和电压而损坏电力电子器件，因为电力电子器件很昂贵而且很脆弱经不起过大的电流和电压，而软开关电路是为了降低开通和关断电力电子器件造成的开关损耗，从而提高效率。实际中，由于很多电力电子电路采用pwm控制，从而使得电力电子器件开通和关断很频繁，而开通和关断是存在损耗的，如果不采取措施则损耗很大，造成整个电力电子装置的效率很低。

叫电源模块是不是更好一点呢，

有通断电路功能的电力电子装置能否称为低压开关

3，如何在电力电子装置中实现无功补偿

呵呵在我们公司从事无功补偿设备研发、生产、销售的29年里，常常有新手向我们提类似的问题。这样：如果我没有理解错误，你的问题是如何用电力电子来实现无功补偿？而不用现在流行的电容器投切的方式来补偿。这个问题非常好，实际上是现在无功补偿发展的一个趋势，或者说就是方向。用电力电子技术做无功补偿，其理论上是成熟的，简单说，就是有源补偿。这个技术不仅补偿了无功功率，还能把谐波一起给治理了，实现了交流电的净化，提高电能质量。不过目前还是有一点点困难，困难在与现在的电力电子器件还达不到大量普及使用的要求，这话有点拗口，说白了就是：太贵了。这个问题有很多专著，你可以找来看看，或到这里来查找一些资料和讨论：https://zhidao.baidu.com/uteam/view?teamId=36954

如何在电力电子装置中实现无功补偿

4，大功率电力电子装置常用的功率半导体开关器件有哪些

大功率电力电子装置常用的功率半导体开关有以下器件：1、晶闸管（可控硅），它又有普通晶闸管、双向晶闸管属于半控型（控制导通、自然关断）电力电子器件，门极可关断晶闸管（GTO）属全控型电力电子器件。2、电力晶体管(GTR)，属于电流控制电流全控型电力电子器件。3、绝缘栅场效应管(PMOS)，属于电压控制电流全控型电力电子器件。4、绝缘栅双极晶体管(IGBT)，属于电压控制电流全控型电力电子器件。认证被拒绝，我也想看看有更好的答案，以弥补交了十多年电力电子课程的遗憾！

1、晶闸管（可控硅），它又有普通晶闸管、双向晶闸管属于半控型（控制导通、自然关断）电力电子器件，门极可关断晶闸管（GTO）属全控型电力电子器件。2、电力晶体管(GTR)，属于电流控制电流全控型电力电子器件。3、绝缘栅场效应管(PMOS)，属于电压控制电流全控型电力电子器件。4、绝缘栅双极晶体管(IGBT)，属于电压控制电流全控型电力电子器件。

电力二极管。晶闸管。单向可控硅，双向可控硅。记不清了。。。。

5，如何用电力电子装置提高电力系统的稳定性

浅谈电力电子装置在电力系统中的应用电力系统的任务是为人们日常生活、企业科研生产提供电力资源，而是社会经济能否稳定发展的重要依托。电力电子装置的应用贯穿电力系统的发电、配电、变电和输电等各个阶段，电力系统若想实现高可靠性、高稳定性和高效性，必须采用高度智能化的电力电子装置。与此同时，传统电力系统的发电方式往往使用不可再生能源，在造成严重的环境污染的同时能源的利用率低下，已不能满足社会的需求，对电力系统进行改进势在必行。在构建新型电力系统中必然会使用电具有较高科技水平的电力电子装置。因此，研究电力电子装置在电力系统中的应用具有重要的现实意义。1 电力电子装置和电力系统的发展随着大容量、远距离电力资源传输的需求逐渐提高，电力系统势必步入智能化、自动化发展的道路。目前，我国电力系统的智能化水平逐渐提升，在全国各地均可以使用电能，电力系统的规模位于世界前列。电力电子装置作为电力系统的重要基础，虽然起步较晚，但发展速度迅猛。电力电子装置的不断发展与改善同时也极大促进了电力网络的迅速发展。较为突出的改进为电力能源传输介质由传统的电缆传输转变为光纤传输；关键技术壁垒由硬件设计转变为软件设计；装置由传统的半控型装置逐步发展为全控型装置，目前已经发展到复合型装置；控制方法由传统的模拟控制转变为数字控制等等。然而，我国电力系统与发达国家相比仍存在着一定的差距，主要表现为智能化水平较低、科技含量较低、创新性技术应用较少等等。因此，我国电力行业的相关科技人才应该对电力电子装置进行深入的科学研究并将其先进的应用到电力系统的构建中，从而促进我国电力行业以及社会经济的进一步发展。2.我国电力电子装置在电力系统中的应用2.1 发电阶段传统的电力系统通常利用不可再生能源进行发电，资源有限且会造成一定的环境污染。新型电力系统应因地制宜，利用当地环保的可再生能源，如风能、势能等，同时致力于进一步提高能源的利用效率，提高环保能源的使用率，本文将从风力发电、水力发电和太阳能发电三方面进行介绍电子电力装置在发电中的应用。2.1.1 风力发电由于风力变化极快，需要电力电子装置对风能进行整流、逆变后将其转变为可供人使用、具有稳定电压、频率的电能资源，最为普遍的装置为风力变流器。利用变流器中拓扑结构分层改变电能的容量和电压，增加了风力发电的效率。2.1.2 水力发电水力发电装置通过调节水库的高低位置的变化通过水力势能的改变进行发电。水力发电中发电机采用交流励磁技术，极大地加快了发电的速度，其核心电力电子装置为交流发电机组励磁。在交流励磁的控制系统原理简单，利用交流频率的改变直接调节对水压及流量的大小，可以实现快速、准确的水力发电，有效改善了水力发电站的发电。效率2.1.3太阳能发电太阳能发电需要的电力电子装置包括将太阳能转变为电能的光伏阵列原件、处理不稳定电能的滤波器、变压器、逆变器等装置。目前，太阳能发电系统的应用还存在一定的不足，如光伏阵列存在多峰值问题，有待进一步进行深入研究。2.2 储能阶段由于可再生能源的产生具有季节性、实时性，同时生活生产中使用电能也存在高峰期和低谷期，这就要求进行电能的储存，从而提高现有电力系统的稳定性和可靠性。本文将从目前在我国应用较为广泛的电池储能装置、水力储能装置和风力储能装置几个方面进行概述。2.2.1 电池储能装置我国对于电池储能装置的研究与其他其他储能方式相比时间较早，可以将任意发电装置产生的电力资源转化为电池中的电能。其原理为利用小功率直流变换器是电池中的电流平稳；利用拓扑结构将电池集成实现电压的高低和电流的变化；利用电压型四象限变换器在实现功率的调节。利用电力电子装置实现储能的最优化、损耗的最小化的储能系统。2.2.2 水力储能装置水力发电的储能装置一般采用抽水储能，常见的方法为利用抽水蓄能机组中励磁电流的频率和幅值的转换实现电力功率的转换，从而实现电力供能中调峰填谷、备用紧急能源等不同的作用。2.2.3 风力储能装置风力储能装置利用压缩空气进行储能，利用空气压缩机将剩余的电力资源用空气的压力进行存储，电能不足时，将空气的势能转化为电能进行发电。2.3 输电阶段电力系统若想在输电领域中实现长距离、高容量和低损耗的电力传输，需要电力电子装置进行协助降低电能的损耗，如换流器、变流器。在输电过程中长距离、高容量的电力传输一旦遇到意外灾害可能会造成严重的经济损失，电力电子装置能够及时的发现传输电力过程中的异常状况，根据具体的情况进行决策，以免产生重大的经济损失和资源浪费。2.4 智能电网智能电网是高度自动化、高度智能化的电力资源传输网络，利用自动化控制技术可对任意网络节点进行监控，实现节点间电力资源的双向流动。智能电网中采用功率变换器对用户的功率进行调节。利用电力电子装置的集成可实现电网中控制器通过通信系统进行协同工作，实现电网的自动化控制，增强智能电网的稳定性和可靠性。2.5 提高电能利用率由于自然中可再生资源如水力、风力或是太阳能并非是长时间供应的，但是对于电能的需求却逐年增加，因此电力系统必须降低电能的损耗、提高电能的使用效率。其中，链式静止同步补偿器可以通过无功补偿降低电压的扰动、维护电力系统的稳定性；谐波治理装置可以降低电网中的谐波，抑制不必要的能量损耗；动态电压恢复器通过对电压暂降进行补偿，降低电压引起的电力设备的损害，从而保障电力系统的稳定性和可靠性运行。3 电力电子装置发展的建议目前，我国在电力电子装置的应用方面已经取得了较大的突破，但是距离世界顶级的电力系统中电力电子装置的应用还有一定的差距。针对电力资源的大量需求和电力系统改善的需要，电力电子装置应该加强以下几个方面的研究。首先，增强电力系统的智能化，通过电力电子装置的一体化设计，实现电力系统的自动化控制。其次，在发电阶段加强风力发电换流器的可靠性与太阳能发电中逆变器的稳定性。再次，研究其他可再生能源发电的可行性与适用性。最后，增加电力系统出现故障时的应急措施，通过不断改进控制算法增强电力系统进行资源优化配置的能力，提高电力能源的使用效率。4 总结电力电子装置是电力系统的重要基础，在保障电力系统及时、准确和可靠运行等方面发挥举足轻重的作用。换言之，电力电子装置科技水平的高低直接影响电力系统自动化水平的高低，直接决定我国经济的发展。因此，我国必须注重电力电子装置的科研与开发，促进电力单位或企业与高校或其他科研单位的合作，致力于将先进的电力电子装置应用于电力系统中，以便进一步满足社会发展对电力资源日益增加的需求。参考文献：[1] 姜建国.乔树通.郜登科.电力电子装置在电力系统中的应用[J].电力系统自动化，2014，3：2-5.[2] 周孝信.陈树勇.鲁宗相.电网和电网技术发展的回顾与展望——试论三代电网[J].中国电机工程学报，2013，33（22）：1-11.[3] 国家电网公司“电网新技术前景研究”项目咨询组.大规模储能技术在电力系统中的应用前景分析[J].电力系统自动化，2013，37（1）：3-8.

6，简答题电力电子装置和电力电子技术有哪些相同和不同之处

电力电子装置是应用了电力电子技术的产品。装置是设备，技术是学术

1）带平衡电抗器的双反星形可控整流电路与三相桥式全控整流电路相比有以下异同点：①三相桥式电路是两组三相半波电路串联，而双反星形电路是两组三相半波电路并联，且后者需要用平衡电抗器；②当变压器二次电压有效值u2相等时，双反星形电路的整流电压平均值ud是三相桥式电路的1/2，而整流电流平均值id是三相桥式电路的2 倍。③在两种电路中，晶闸管的导通及触发脉冲的分配关系是一样的，整流电压ud和整流电流id的波形形状一样。2）整流电路多重化的目的主要包括两个方面，一是可以使装置总体的功率容量大，二是能够减少整流装置所产生的谐波和无功功率对电网的干扰。3）使变流器工作于有源逆变状态的条件是①直流侧要有电动势，其极性须和晶闸管的导通方向一致，其值应大于变流电路直流侧的平均电压；②要求晶闸管的控制角α>π/2，使ud为负值。4）什么是逆变失败？如何防止？答：逆变运行时，一旦发生换流失败，外接的直流电源就会通过晶闸管电路形成短路，或者使变流器的输出平均电压和直流电动势变为顺向串联，由于逆变电路内阻很小，形成很大的短路电流，称为逆变失败或逆变颠覆。防止逆变失败的方法有：采用精确可靠的触发电路，使用性能良好的晶闸管，保证交流电源的质量，留出充足的换向裕量角β等。5）单相桥式全控整流电路、三相桥式全控整流电路中，当负载分别为电阻负载或电感负载时，要求的晶闸管移相范围分别是多少？答：单相桥式全控整流电路，当负载为电阻负载时，要求的晶闸管移相范围是0 ~ 180°，当负载为电感负载时，要求的晶闸管移相范围是0 ~ 90°。三相桥式全控整流电路，当负载为电阻负载时，要求的晶闸管移相范围是0 ~ 120°，当负载为电感负载时，要求的晶闸管移相范围是0 ~ 90°。6）降压斩波器的原理是：在一个控制周期中，让v导通一段时间ton，由电源e 向l、r、m供电，在此期间，uo＝e。然后使v关断一段时间toff，此时电感l通过二极管vd 向r和m 供电，uo＝0。一个周期内的平均电压u0=~~输出电压小于电源电压，起到降压的作用。7)升压斩波电路的基本工作原理：假设电路中电感l 值很大，电容c 值也很大。当v 处于通态时，电源e 向电感l 充电，充电电流基本恒定为i1，同时电容c上的电压向负载r 供电，因c值很大，基本保持输出电压为恒值uo。设v 处于通态的时间为ton，此阶段电感l 上积蓄的能量为 ei ton 。当v处于断态时e和l共同向电容c充电并向负载r 提供能量。设v处于断态的时间为toff,则在此期间电感l 释放的能量为( u0 - e) i1 toff 。当电路工作于稳态时，一个周期t中电感l积蓄的能量与释放的能量相等,得8)4种换流方式特点：：器件换流：利用全控器件的自关断能力进行换流。全控型器件采用此换流方式。电网换流：由电网提供换流电压，只要把负的电网电压加在欲换流的器件上即可。负载换流：由负载提供换流电压，当负载为电容性负载即负载电流超前于负载电压时，可实现负载换流。强迫换流：设置附加换流电路，给欲关断的晶闸管强迫施加反向电压换流称为强迫换流。通常是利用附加电容上的能量实现，也称电容换流。晶闸管电路不能采用器件换流，根据电路形式的不同采用电网换流、负载换流和强迫换流3 种方式。9)按照逆变电路直流测电源性质分类，直流侧是电压源的称为逆变电路称为电压型逆变电路，直流侧是电流源的逆变电路称为电流型逆变电路。电压型逆变电路的主要特点是：①直流侧为电压源，或并联有大电容，相当于电压源。直流侧电压基本无脉动，直流回路呈现低阻抗。②由于直流电压源的钳位作用，交流侧输出电压波形为矩形波，并且与负载阻抗角无关。而交流侧输出电流波形和相位因负载阻抗情况的不同而不同。③当交流侧为阻感负载时需要提供无功功率，直流侧电容起缓冲无功能量的作用。为了给交流侧向直流侧反馈的无功能量提供通道，逆变桥各臂都并联了反馈二极管。电流型逆变电路的主要特点是：①直流侧串联有大电感，相当于电流源。直流侧电流基本无脉动，直流回路呈现高阻抗。②电路中开关器件的作用仅是改变直流电流的流通路径，因此交流侧输出电流为矩形波，并且与负载阻抗角无关。而交流侧输出电压波形和相位则因负载阻抗情况的不同而不同。③当交流侧为阻感负载时需要提供无功功率，直流侧电感起缓冲无功能量的作用。因为反馈无功能量时直流电流并不反向，因此不必像电压型逆变电路那样要给开关器件反并联二极管。10)电压型逆变电路中反馈二极管的作用？为什么电流型逆变电路中没有反馈二极管？在电压型逆变电路中，当交流侧为阻感负载时需要提供无功功率，直流侧电容起缓冲无功能量的作用。为了给交流侧向直流侧反馈的无功能量提供通道，逆变桥各臂都并联了反馈二极管。当输出交流电压和电流的极性相同时，电流经电路中的可控开关器件流通，而当输出电压电流极性相反时，由反馈二极管提供电流通道。在电流型逆变电路中，直流电流极性是一定的，无功能量由直流侧电感来缓冲。当需要从交流侧向直流侧反馈无功能量时，电流并不反向，依然经电路中的可控开关器件流通，不需要并联反馈二极管。11)串联二极管式电流型逆变电路中二极管的作用？试分析换流过程。二极管作用，一是为换流电容器充电提供通道，并使换流电容的电压能够得以保持，为晶闸管换流做好准备；二是使换流电容的电压能够施加到换流过程中刚刚关断的晶闸管上，使晶闸管在关断之后能够承受一定时间的反向电压，确保晶闸管可靠关断，从而确保晶闸管换流成功。以vt1和vt3之间的换流为例，换流过程如下：给 vt3施加触发脉冲，由于换流电容c13电压的作用，使vt3导通，而vt1被施以反向电压而关断。直流电流id从vt1换到vt3上，c13通过vd1、u相负载、w 相负载、vd2、vt2、直流电源和vt3放电，如图5-16b 所示。因放电电流恒为id，故称恒流放电阶段。在c13电压uc13下降到零之前，vt1一直承受反压，只要反压时间大于晶闸管关断时间tq，就能保证可靠关断。 uc13降到零之后在u 相负载电感的作用下，开始对c13反向充电。如忽略负载中电阻的压降，则在uc13=0时刻后，二极管vd3受到正向偏置而导通，开始流过电流，两个二极管同时导通，进入二极管换流阶段，如图5-16c 所示。随着c13充电电压不断增高，充电电流逐渐减小，到某一时刻充电电流减到零，vd1承受反压而关断，二极管换流阶段结束。12)软开关电路可以分类？典型拓扑？特点？根据电路中主要的开关元件开通及关断时的电压电流状态，可将软开关电路分为零电压电路和零电流电路两大类；根据软开关技术发展的历程可将软开关电路分为准谐振电路，零开关pwm电路和零转换pwm 电路。准谐振电路：准谐振电路中电压或电流的波形为正弦波，电路结构比较简单，但谐振电压或谐振电流很大，对器件要求高，只能采用脉冲频率调制控制方式。零开关 pwm电路：这类电路中引入辅助开关来控制谐振的开始时刻，使谐振仅发生于开关过程前后，此电路的电压和电流基本上是方波，开关承受的电压明显降低，电路可以采用开关频率固定的pwm 控制方式。零转换pwm电路：这类软开关电路还是采用辅助开关控制谐振的开始时刻，所不同的是，谐振电路是与主开关并联的，输入电压和负载电流对电路的谐振过程的影响很小，电路在很宽的输入电压范围内并从零负载到满负载都能工作在软开关状态，无功率的交换被消减到最小。13)1.间接交流变流电路是先将交流电整流为直流电，在将直流电逆变为交流电，图是不能再生反馈电力的电压型间接交流变流电路中整流部分采用的是不可控整流，它和电容器之间的直流电压和直流电流极性不变，只能由电源向直流电路输送功率，而不能由直流电路向电源反馈电力，这是它的一个局限。图中逆变电路的能量是可以双向流动的，若负载能量反馈到中间直流电路，导致电容电压升高。由于该能量无法反馈回交流电源，故电容只能承担少量的反馈能量，这是它的另一个局限。 2.带有泵升电压限制电路的电压型间接交流变流电路它是在上图的基础上，在中间直流电容两端并联一个由电力晶体管v0和能耗电阻r0组成的泵升电压限制电路。当泵升电压超过一定数值时，使v0导通，把从负载反馈的能量消耗在r0上。其局限性是当负载为交流电动机，并且要求电动机频繁快速加减速时，电路中消耗的能量较多，能耗电阻r0也需要较大功率，反馈的能量都消耗在电阻上，不能利用 3.利用可控变流器实现再生反馈的电压型间接交流变流电路它增加了一套变流电路，使其工作于有源逆变状态。当负载回馈能量时，中间直流电压上升，使不可控整流电路停止工作，可控变流器工作于有源逆变状态，中间直流电压极性不变，而电流反向，通过可控变流器将电能反馈回电网。14)变频调速系统的恒压频比控制？答：即对变频器的电压和频率的比率进行控制，使该比率保持恒定。这样可维持电动机气隙磁通为额定值，使电动机不会因为频率变化而导致磁饱和和造成励磁电流增大，引起功率因数和效率的降低。15)全桥和半桥电路对驱动电路有什么要求？答：全桥电路需要四组驱动电路，由于有两个管子的发射极连在一起，可共用一个电源，所以只需要三组电源；半桥电路需要两组驱动电路，两组电源。