专业技术人员继续教育电气工程-2014作业

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2014继续教育电气工程专业作业二

2014年黑龙江省专业技术人员继续教育知识更新培训电气工程专业作业2一、简答题16、简述Boost 斩波器工作原理答：Boost 斩波器是常用的DC/DC 升压斩波器，其拓扑如图3-1所示。

图3-1中，()in U t 表示输入电压，o U 表示输出电压，o R 为负载。

采用不同的占空比控制开关S ，便可以控制输出电压。

图3-1 Boost 电路拓扑Boost 电路拓扑如图3-1所示。

当开关S 开通或关断时，对应的电路如图3-2所示。

下面在以下两个假设满足的条件下进行分析：1）Boost 斩波器工作在连续导通模式；2）开关频率远大于输人电压频率，这样in U 在一个开关周期内可以认为是恒定的。

在以上两个条件下，参考文献4中推导出了第k 个开关周期的占空比，如式 (3-1)所示。

()()()()ref ref ref in s ref ref 1L i k i k U U k T d k U U +-⎡⎤⎣⎦-=+ （3-1）式中，s T 是开关频率；()in U k 是第k 个开关周期时的输入电压。

当电路工作进入PFC 状态后，电感电流就会跟踪参考电流ref i ，参考电流正比于整流输人电压。

同时，输出电压应该跟踪参考电压ref U 。

图3-2 Boost斩波器电路17、给出固定关断时间控制的PFC预调整器模块图和与之对应的工作时序图答：图3-3 固定开关时间控制的PFC预调整器模块图图3-4 工作时序及相关波形18、结合电路图，说明固定关断时间控制的原理。

答：图3-3所示为固定关断时间控制的PFC 预调整器模块图。

图3-4为与之对应的工作时序。

误差放大器（V A)将预调整器输出电压out U 的采样与参考电压ref U 进行比较并且产生一个误差信号c U 。

c U 正比于两者之差，反馈到乘法器的一个人口，并与整流输人电压mult U 的采样相乘。

乘法器的输出口是一个经过整流的正弦波scref U ，幅值正比于mult U 和c U 的幅值，它是PWM 的正弦参考电压。

2014年注册电气工程师(供配电)专业知识下午真题及答案解析

2014年注册电气工程师（供配电）专业知识下午真题及答案解析 单项选择题(每题的备选答案中，只有1个最符合题意)第22题在TN-C三相交流：380V/220V平衡系统中，负载电流为39A，采用BV导线穿钢管敷设，若每相三次谐波电流为50%时，中性线导体截面选择最低不应小于下列哪项数值?(不考虑电压器、环境和线路敷设方式等影响，导线允许持续载流量按下表选取。

2014黑龙江继续教育电气工程公需课作业

2014年黑龙江省专业技术人员继续教育知识更新培训知识产权及法律保护（公需课程）作业7. 简答著作权人享有的著作财产权。

答：使用权1、复制权，即以印刷、复印、拓印、录音、录像、翻录、翻拍等方式将作品制作一份或者多份的权利；2、发行权，即以出售或者赠与方式向公众提供作品的原件或者复制件的权利；3、出租权，即有偿许可他人临时使用电影作品和以类似摄制电影的方法创作的作品、计算机软件的权利，计算机软件不是出租的主要标的的除外；4、展览权，即公开陈列美术作品、摄影作品的原件或者复制件的权利；5、表演权，即公开表演作品，以及用各种手段公开播送作品的表演的权利；6、放映权，即通过放映机、幻灯机等技术设备公开再现美术、摄影、电影和以类似摄制电影的方法创作的作品等的权利；7、广播权，即以无线方式公开广播或者传播作品，以有线传播或者转播的方式向公众传播广播的作品，以及通过扩音器或者其他传送符号、声音、图像的类似工具向公众传播广播的作品的权利；8、信息网络传播权，即以有线或者无线方式向公众提供作品，使公众可以在其个人选定的时间和地点获得作品的权利；9、摄制权，即以摄制电影或者以类似摄制电影的方法将作品固定在载体上的权利；10、改编权，即改变作品，创作出具有独创性的新作品的权利；11、翻译权，即将作品从一种语言文字转换成另一种语言文字的权利；12、汇编权，即将作品或者作品的片段通过选择或者编排，汇集成新作品的权利；13、其他著作财产权，主要包括注释权和整理权。

对于著作财产权，著作权人可以全部或者部分转让或者许可他人使用，并获得报许可使用权许可使用权是指著作权人依法享有的许可他人使用作品并获得报酬的权利。

使用他人作品，应当同著作权人订立许可使用合同，但属于法定使用许可情形的除外。

许可使用合同包括下列主要内容：许可使用的权利种类，如复制权、翻译权等；许可使用的权利是专有使用权或者非专有使用权；许可使用的地域范围、期间；付酬标准和方法；违约责任；双方认为需要约定的其他内容。

黑龙江省2013年度专业技术人员继续教育知识更新培训电气工程专业课程作业一

黑龙江省2013年度专业技术人员继续教育知识更新培训电气工程专业课程作业一第一篇：黑龙江省2013年度专业技术人员继续教育知识更新培训电气工程专业课程作业一黑龙江省2013年度专业技术人员继续教育知识更新培训电气工程专业课程作业一黑龙江省2013年度专业技术人员继续教育知识更新培训电气工程专业课程作业一一．填空：1、常见的交流调速方法有：（降电压调速）（转差离合器调速）（转子串电阻调速）（绕线转子电动机串级调速和双馈电动机调速）（变极对数调速）（变压变频调速）。

2、按照交流异步电机的原理，从定子传入转子的电磁功率可分成两部分：一部分是（拖动负载的有效功率），称作（机械功率）；另一部分是（传输给转子电路的转差功率）。

3、从能量转换的角度上看，转差功率是否增大，是消耗掉还是得到回收，可以把异步电机的调速系统分成三类：（转差功率消耗型调速系统）；（转差功率馈送型调速系统）；（转差功率不变型调速系统）。

4、转差功率消耗型调速系统的全部转差功率都转换成（热能消耗在转子回路中）。

在恒转矩负载时，该调速系统是以增加（转差功率）的消耗来换取（转速）降低的。

属于这一类的三种调速方法有：（降电压调速）（转差离合器调速）（转子串电阻调速）。

5、在转差功率馈送型调速系统中，除转子铜损外，大部分转差功率在转子侧通过（变流装置）馈出或馈入，转速越低，（能馈送的功率越多）；属于这一类的调速方法是（绕线转子电动机串级调速和双馈电动机调速）。

6、在转差功率不变型调速系统中，转差功率只有（转子铜损），而且无论转速高低，转差功率（基本不变），因此效率(更高);属于此类的调速方法有（变极对数调速）和（变压变频调速）这两种。

姓名：报名号：工作单位：专业科目申报专业：现有职称：第二篇：黑龙江省2013专业技术人员继续教育知识更新培训电气工程专业课程作业二黑龙江省2013专业技术人员继续教育知识更新培训电气工程专业课程作业二黑龙江省2013专业技术人员继续教育知识更新培训电气工程专业课程作业二二：问题答1、对于恒转矩负载，为什么调压调速的调速范围不大？电动机机械特性越软，调速范围越大吗？答：带恒转矩负载工作时，普通笼型异步电动机降压调速时的稳定工作范围为02、异步电动机变频调速时，为何要电压协调控制？在整个调速范围内，保持电压恒定是否可行？为何在基频以下时，采用恒压频比控制，而在基频以上保持电压恒定？答：因为定子电压频率变化时，将导致气隙磁通变化，影响电动机工作。

2014电气工程师发输变电专业知识考试真题含真题答案上午卷

2014电气工程师发输变电专业知识考试真题及答案上午卷一、单项选择题(共40题，每题1分，每题的备选项中只有1个最符合题意)1.在电力工程中项是正确的?，为了防止对人身的电气伤害，低压电网的零线设计原则，下列哪（D）(A)用大地作零线(B)接零保护的零线上装设熔断器(C)接零保护的零线上装设断路器(D)接零保护的零线上装设与相线联动的断路器答案:D依据:无准确条文，可参考《低压配电设计规范》( GB 50054-2011)的相关内容。

注:零线为旧名称，按现行规范为中性线2.变电站内，消防应急照明的备用电源的连续供电时间不应少于:(A) 10min (B ) 20min(C ) 5min (D)15min.答案:B依据:《火力发电厂与变电站设计防火规范》( GB 50229-2006)第11.7. 1-3条。

3.某配电所内当高压及低压配电设备设在同一室内时，且两者有一侧柜顶有裸母两者之间的净距最小不应小于?（）(A)1 .5m (B)2m(C)2. 5m (D)3m答案:B依据:《低压配电设计规范》( GB 50054-2011)第4. 2. 3条。

4.火力发电厂与变电站中，防火墙上的电缆孔洞应采用防火封堵材料进行封堵火封堵，防火封堵组件的耐火极限应为:(A)lh (B)2h(C)3h (D)4h答案:C依据:《火力发电厂与变电站设计防火规范》( GB 50229-2006)第6. 7. 5条。

5.发电厂的环境保护设计方案，应以下列哪项文件为依据?（）(A)初步可行性研究报告 (B)批准的环境影响报告(C)初步设计审查会议纪要 (D)项目的核准文件答案:B依据:《大中型火力发电厂设计规范》( GB 50660-2011)第21. 1.2条。

6.发电厂的噪声应首先从声源上进行控制，要求设备供应商提供（）(A)低噪声设备 (B)采取隔声或降噪措施的设备(C)将产生噪声部分隔离的设备 (D)符合国家噪声标准要求的设备答案:D依据:《大中型火力发电厂设计规范》( GB 50660-2011)第21.5.2条。

2014年黑龙江省继续教育知识更新专业课(电气工程专业)

二、论述题1、不控整流与可控整流的主要区别是什么？答：不控整流结构简单，可靠性高，成本低廉；同时，不可控整流模块的功率等级可以做到很大，技术瓶颈较小，因此在实际中仍得到了较为广泛的应用。

适合于中小功率场合。

不可控整流桥会向发电机注人大量的5次、7次、11次低频谐波，电流的畸变率很大，约为10.68%。

大量的谐波电流会在发电机内部产生大量损耗，使发电机温度上升，缩短发电机寿命，系统效率降低^因此，如果能使发电机输出电流正弦化，减少电流谐波，就能减少发电机损耗，增加系统效率。

可控整流电流波形良好，功率因数可调，具备宝贵的四象限运行能力。

然而其结构和控制方法较为复杂，成本较髙，应用场合越来越广泛，已经成为了未来变流技术的一种趋势。

2、降压斩波电路与升压斩波电路有何不同？降压斩波电路可以用于可再生能源系统中吗？说明其原因。

可以用于可再生能源系统中。

可再生能源经光伏电池、风力发电机、燃料电池等发电元件的能量转换而产生大小变化的直流电或频率变化的交流电，需要电力电子变换器将电能进行变换。

在电能变换及并网（或独立供电）的系统控制过程中，涉及到诸多技术。

典型的电能变换技术主要有整流技术、斩波技术和逆变技术；典型的控制技术主要是逆变器的并网控制技术。

3、分析多脉波整流电路抑制谐波的原理。

多脉波整流的输人为多组三相电，以12脉波整流器为例，需要两组三相电，两组三相电的相位之间错开30。

实际应用中，风力发电机常采用多相发电机。

采用Matlab搭建如图2-2所示的仿真模型中，6相发电机采用两组三相电压源串联阻感支路来模拟，且两组电压源的同相之间相差30；12脉波整流中，两组三相不可控整流桥的输入分别为6相发电机的两组三相电压，最终的整流输出再由两组三相不可控整流桥的输出叠加而成，如图2-3所示。

图2-2 6相发电机内部等效框图图2-3发电机侧整流及Boost 仿真框图图2-2中，各电压源的幅值设为250V ，频率设置为10Hz ，串联的各电阻为15m Ω，仿真结果如图2-4和图2-5所示。

2014电力电子专业电工技术部分综合试题和答案

2014电力电子专业电工技术部分综合试题本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分．满分200分，考试时间120分钟．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回．第Ⅰ卷（选择题，共100分）一、选择题（本大题50个小题，每小题2分，共100分。

在每小题列出的选项中，只有一项符合题目要求，请将符合题目要求的选项选出，并填写在答题卡上）1、对三相对称电动势的说法正确的是（）A 、它们同时到达最大值B 、它们到达最大值的时间依次落后31周期 C 、它们的周期相同、相位也相同D 、它们因为空间位置不同，所以最大值不同2、以下相序为逆相序的是( )A 、U －V －W －UB 、W －U －V －WC 、W －V －U －WD 、V －W －U －V3、已知三相电源电压u A =2202sin(314t-12O )V ， u B =2202sin(314t-132O )V ，u C =2202sin(314t+108O )V,则当t=0.01s 时，三相电源电压之和u A +u B +u C 为( )A 、220VB 、0VC 、-220VD 、6602V4、三相对称电源绕组星形连接时，线电压在相位上比相电压（）A 、超前30°B 、超前120°C 超前45°D 超前90°5、已知三相四线制供电系统中，U 相相电压表达式为u U ＝U m sin ωtV ，则u UV 的表达式为( )A 、u UV ＝U m sin(ωt －30°)VB 、u UV ＝3U m sin(ωt －30°)VC 、u UV ＝3U m sin(ωt ＋30°)VD 、u UV ＝3U m sin(ωt －120°)V6、三相对称电源作星形连接，若一相绕组接反，后果是（）A 、无电压输出B 、输出电压升高C 、输出电压不对称D 、烧毁绕组7、在三相四线制供电线路中，用交流电压表测量电源的线电压以确定零线，测量结果为：U 12=380V ，U 23=220V ，U 14=380V ，则（）A 、1号线为零线B 、2号线为零线C 、3号线为零线D 、4号线为零线8、工频动力供电线路中，采用星形联接的三相四线制供电，线电压为380V ，则（）A 、线电压为相电压的3倍B 、线电压的最大值为380VC 、相电压的瞬时值为220VD 、交流电的周期为0.2S9、为防止三相对称电源三角形连接时一相绕组接反烧毁绕组，工作前应作（）A 、开口三角形测量电流B 、开口三角形测量电压C 、测任意两根相线间的电压D 、测任意一根相线的电流10、三相发电机作Y 联结，每相绕组的额定电压为220V 。

注册电气工程师：发输变电专业知识2014年考试真题与答案解析[A卷]

发输变电专业知识[上午卷]·2014年·考试真题与答案解析注册电气工程师————————————————————————————————————————一、单项选择题1、在水利水电工程的防静电设计中，下列哪项不符合规范要求? ( )A、放静电接地装置应与工程中的电气接地装置共用B、放静电接地装置的接地电阻，不宜大于50ΩC、油罐室、油处理设备、通风设备及风管均应接地D、移动式油处理设备在工作位置应设临时接地点【答案】B2、燃煤电厂的防火设计要考虑安全疏散，配电装置室内最远点到疏散出口的距离，下列哪一条满足规程要求? ( )A、直线距离不应大于7mB、直线距离不应大于15mC、路径距离不应大于7mD、路径距离不应大于15m【答案】B3、风电场的测风塔顶部应装有避雷装置，接地电阻不应大于： ( )A、5ΩB、10ΩC、4ΩD、20Ω【答案】C4、按规程规定，火力发电厂选择蓄电池容量时，与电力系统连接的发电厂，交流厂用事故停电时间应按下列哪项计算? ( )A、0．5hB、1．0hC、2．0hD、3．0h【答案】B5、变电所绿化措施，下列哪项是错误的? ( )A、城市地下变电所的顶部宜覆土进行绿化B、城市变电所的绿化应与所在街区的绿化相协调，满足美化市容要求C、进出线下的绿化应满足带电安全距离要求D、220kV及以上变电所的绿化场地可敷设浇水的水管【答案】D6、火电厂废水治理的措施，下列哪一项是错误的? ( )A、酸、碱废水应经中和处理后复用或排放B、煤场排水和输煤设施的清扫水，应经沉淀处理，处理后的水宜复用C、含金属离子废水宜进入废水集中处理系统，处理后复用或排放D、位于城市的发电厂生活污水直接排入城市污水系统，水质不受限制【答案】D7、某公用电网10kV连接点处的最小短路容量为200MVA，该连接点的全部用户向该点注入的5次谐波电流分量(方均根值)不应超过下列哪项? ( )A、10AB、20AC、30AD、40A【答案】D8、下列关于变电所消防的设计原则，哪一条是错误的? ( )A、变电所建筑物(丙类火灾危险性)体积3001-5000m3，消防给水量为10L／sB、一组消防水泵设置两条吸水管C、吸水管上设检修用阀门D、应设置备用泵【答案】A9、火力发电厂与变电所的500kV屋外配电装置中，当动力电缆和控制电缆敷设在统一电缆沟内时，宜采用下列哪种方式分隔? ( )A、宜采用防火堵料B、宜采用防火隔板C、宜采用防火涂料D、宜采用防火阻燃带【答案】B10、发电厂与变电所中，110kV屋外配电装置(无含油电气设备)的火灾危险性应为下列哪一类? ( )A、乙类B、丙类C、丁类D、戊类【答案】D11、某220kV屋外变电所的两台主变压器间不设防火墙，其挡油设施大于变压器外廓每边各1m，则挡油设施的最小间距是下列哪一数值? ( )A、5mB、6mC、8mD、10m【答案】C12、直接接地电力系统中的自耦变压器，其中性点应如何接地? ( )A、不接地B、直接接地C、经避雷器接地D、经放电间隙接地【答案】B13、验算某110kV终端变电站管母线短路动稳定时，若已知母线三相短路电流，其重建系数k ch推荐值应选下列哪个数值？（）A、1．90B、1．80C、1．85D、2．55【答案】B14、变电所中，支柱绝缘子的力学安全系数，在荷载长期作用下和短时作用下，应是下列哪一项? ( )A、45，2．5B、2．0，1．67C、1．6，1．4D、2．5，1．67【答案】D15、某变电所中，有一组双星形接线的35kV电容器组，每星的每相有2个串联段，每段由5台500kvar电容器并联组成，此电容器组的总容量为： ( )A、7500kvarB、10000kvarC、15000kvarD、30000kvar【答案】D16、某110kV变电所需要增容扩建，已有一台7500kVA、110／10．5kV Yd11的主变压器，下列可以与之并联运行、允许的最大容量是哪一种? ( )A、7500kvar，Yd7B、10000kvar，Yd11C、15000kvar，Yd5D、20000kvar，Yd11【答案】C17、某滨海电厂，当地盐密0．21mg／cm2，厂中220kV户外电气设备瓷套的爬电距离应不小于： ( )A、5040mmB、6300mmC、7258mmD、7812mm【答案】B18、发电厂、变电所中，下列电压互感器形式的选择条件，哪一条是不正确的?( )A、35kV屋内配电装置，宜采用树脂浇注绝缘电磁式电压互感器B、35kV屋外配电装置，宜采用油浸绝缘结构电磁式电压互感器C、110kV屋内配电装置，当容量和准确度满足要求时，宜采用电容式电压互感器D、SF6全封闭组合电器宜采用电容式电压互感器【答案】D19、发电厂、变电所中，选择屋外导体的环境条件，下列哪一条是不正确的?( )A、发电机引出线的封闭母线可不校验日照的影响B、发电机引出线的组合导线应校验日照的影响C、计算导体日照的附加温升时，日照强度取0．1W／cm2D、计算导体日照的附加温升时，风速取0．5m／s【答案】B20、某变电所中，10kV户内配电装置的主母线工作电流是2000A，主母线选用矩形铝母线、平放。

2014年注册电气工程师专业考试试题及答案解析(供配电专业)(二)

注册电气工程师专业考试试题及答案解析(供配电专业)(二)一、单选题（本大题80小题．每题1.0分，共80.0分。

请从以下每一道考题下面备选答案中选择一个最佳答案，并在答题卡上将相应题号的相应字母所属的方框涂黑。

）第1题公共显示装置中，显示屏的对比度是( )。

A 信息元亮度与背景亮度之比B 背景照度与信息元照度之比C 信息元照度与背景照度之比D 背景亮度与信息元亮度之比【正确答案】：A【本题分数】：1.0分【答案解析】[知识点] 公共显示装置技术指标的概念第2题当导线温度为400C，同级电压线路相互交叉或与较低电压线路通信线路交叉时，系统标称电压3～10kV，两交叉线路导线间的垂直距离不得小于( )。

A 1mB 2mC 3mD 4m【正确答案】：B【本题分数】：1.0分【答案解析】[知识点] 高压架空电力线路的雷电过电压保护(110kV及以下)第3题高压熔断器熔管的额定电流应( )熔体的额定电流。

A 不小于B 不大于C 等于D 约等于【正确答案】：A【本题分数】：1.0分【答案解析】[知识点] 高压熔断器的选择第4题熔断器的熔丝额定电流选择，不应小于电容器额定电流的( )倍。

A 1.25B 1.35C 1.43D 1.55【正确答案】：C【本题分数】：1.0分【答案解析】[知识点] 并联电容器组电器和导体的选择第5题当电流互感器用于测量时，其一次额定电流应尽量选择得比回路中正常工作电流大( )左右，以保证测量仪表的最佳工作。

A 1/2B 1/3C 1/4D 1/5【正确答案】：B【本题分数】：1.0分【答案解析】[知识点] 电流互感器的选择。

注册电气工程师：供配电专业基础2014年考试真题与答案解析

供配电专业基础·2014年考试真题与答案解析注册电气工程师————————————————————————————————————————一、单项选择题（共60题，每题2分。

每题的备选项中只有一个最符合题意。

）1.图示电路中，已知，，，。

电阻两端的电压U 为：Ω=101R Ω=22R V U S 101=V U S 62=2R （）。

（高频考点，第13页）（A ）4V （B ）2V （C ）-4V （D ）-2V答案：C解题过程：根据基尔霍夫电压定律得：。

V V V U U U U U U S S S S 41061221-=-=-=⇒-=2.图示电路中，测得，电流。

流过电阻R 的电流为：（）。

（高频考点，V U S 101=A I 10=1I 第13页）（A ）3A（B ）-3A （C ）6A （D ）-6A答案：B 解题过程：根据题图作如下图解。

（A ）2A（B ）1.5A 答案：C 解题过程：属于电路△3015153212112+⨯=++=R R R R R R 3015153213113+⨯=++=R R R R R R（A）15A （B）21A （C）答案：A解题过程：列写节点电压方程为：⎧⎫⎛1111即：，V U n 12081=VU n 151=5. 图示电路中，电流I 为：（）。

（高频考点，第13页）（A ）-2A（B ）2A （C ）-1A （D ）1A答案：D 解题过程：根据基尔霍夫定律可得：，求得：。

()I I I V 316212+⨯++=A I 1=6. 图示电路中的电阻R 阻值可变，R 为下列哪项数值时可获得最大功率？（）（高频考点，第24页）（A ）（B ）（C ）（D ）Ω12Ω15Ω10Ω6答案：D 解题过程：求戴维南等效电阻。

的等效电路如图所示。

eq R eq R等效电阻+⨯+=6126122eq R 当时，负载R 获得最大功率。

eq R R =（A ）76.5Var （B ）78.4Var 答案：B解析过程：（A ）-41（B ）41 （C ）-51 （D ）51答案：A 解题过程：，，Z I IZ U +=I I I β+=根据图可得电路等效阻抗为：（A）-6V （B）6V （C）-4V （D）4V 答案：D根据题图可得电容电压的初始值：()u C 0-开关闭合后，根据换路定则可知：()u C 0-（A ）2A （B ）-2A （C ）2.5A 答案：A解题过程：开关S 闭合前电路处于稳态，如下图所示。

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2014年黑龙江省专业技术人员继续教育知识更新培训电气工程专业作业说明：初级职称学员“专业课作业一”为简答题1-15题；“专业课作业二”为简答题16-30题。

中、高级职称学员“专业课作业”为论述题1-5题；同时提交3000字左右“学习心得”一篇。

所有学员均需按要求提交“公需课作业”。

作业提交时间：以网站通知为准。

一、简答题1、为什么要开发利用可再生能源和各种绿色能源？答：能源是人类经济及文化活动的动力来源。

在20世纪的一次能源结构中，主要是石油、天然气和煤炭等化石能源。

经过人类数千年，特别是近百年的消费，这些化石能源己近枯竭。

随着经济的发展、人口的增加和社会生活水平的提高，未来世界能源消费量将持续增长，世界上的化石能源消费总量总有一天将达到极限。

此外，大量使用化石燃料已经为人类生存环境带来了严重的后果。

目前由于大量使用矿物能源，全世界每天产生约1亿吨温室效应气体，己经造成极为严重的大气污染。

如果不加控制，温室效应将融化两极的冰山，这可能使海平面上升几米，人类生活空间的四分之一将由此受到极大威胁。

当前人类文明的高度发达与地球生存环境的快速恶化己经形成一对十分突出的矛盾。

它向全世界能源工作者提出了严峻的命题和挑战。

针对以上情况，开发利用可再生能源和各种绿色能源以实现可持续发展的能源结构是人类必须采取的措施，使以资源有限、污染严重的石化能源为主的能源结构将逐步转变为以资源无限、清洁干净的可再生能源为主的能源结构。

2、可再生能源包括那些能源？答：太阳能、风能、水能、海洋能、生物质能、地热能、燃料电池等。

3、可再生能源发电系统主要有哪几种？答：光伏发电系统、风力发电系统、燃料电池发电系统、混合能源发电系统。

4、简述太阳能光伏并网发电系统原理。

答：光伏发电系统可分为独立光伏发电系统和并网光伏发电系统。

下图是一个太阳能光伏并网发电系统示意图。

该系统由太阳能、光伏阵列、双向直流变换器、蓄电池或超级电容和并网逆变器构成。

光伏阵列除保证负载的正常供电外，将多余电能通过双向直流变换器储存到蓄电池或超级电容中;当光伏阵列不足以提供负载所需的电能时，双向直流变换器反向工作向负载提供电能。

图1-1 太阳能光伏并网发电系统示意图5、画出一种风力发电系统的结构。

答：风力发电按照风轮发电机转速是否恒定分为定转速运行与可变速运行两种方式。

按照发电机的结构区分，有异步发电机、同步发电机、永磁式发电机、无刷双馈发电机和开关磁阻发电机等机型。

风力发电运行方式可分为独立运行、并网运行、与其它发电方式互补运行等。

答：6、给出一种燃料电池发电系统的结构。

答：燃料电池是一种将持续供给的燃料和氧化剂中的化学能连续不断地转化为电能的电化学装置。

燃料电池发电最大的优势是高效、洁净，无污染、噪声低，模块结构、积木性强、不受卡诺循环限制，能量转换效率高，其效率可达40%-65%。

燃料电池被称为是继水力、火力、核能之后第四代发电装置和替代内燃机的动力装置。

答：7、混合能源发电系统的优点是什么？答：用风能资源和太阳能资源天然的互补性而构成的风力/太阳能混合发电系统，可以弥补因风能、太阳能资源间歇性不稳定所带来的可靠性低的缺陷，在一定程度上提供稳定可靠电能。

8、可再生能源发电系统中的电力电子变换环节的功能是什么？答：发电系统中都存在“变换器”和“逆变器”等环节，称之为电力电子变换装置。

这些环节的功能是实现电能变换，即将由光伏电池、风力发电机、燃料电池等发电元件产生的电能变换成可以并入电网或直接供给用电设备的电能。

9、简述可再生能源发电中的电力电子（电能变换）技术的重要性。

答：在电气工程领域，作为可再生能源应用的重要组成部分的电力电子变换装置的研究与开发也成为一个重要的研究课题，与之对应的技术就是可再生能源发电中的电力电子（电能变换）技术。

电力电子技术作为可再生能源发电技术的关键，直接关系到可再生能源发电技术的发展。

在电能变换及并网（或独立供电）的系统控制过程中，涉及到诸多技术。

典型的电能变换技术主要有整流技术、斩波技术和逆变技术；典型的控制技术主要是逆变器的并网控制技术。

10、为什么要采用不可控整流技术？答：在直接驱动型风力发电系统中，由于发电机出口电压的幅值和频率总在变化，需要先通过整流电路将该交流信号变换成直流电，然后再经过逆变器变换为恒频恒压的交流电连接到电网。

但是在整流过程中，由于电力电子器件的作用使得发电机侧功率因数变低并且电流谐波增大，给发电机正常运行带来了不利影响。

然而，由于该种方案结构简单，可靠性高，成本低廉；同时，不可控整流模块的功率等级可以做到很大，技术瓶颈较小，因此在实际中仍得到了较为广泛的应用。

该系统前端采用不可控整流桥整流为直流，将风力发电机发出的变压变频的交流电转化为直流电，最后经过变流器环节将电流送人电网。

该系统具有工作稳定，控制简单，成本低廉等优点，适合于中小功率场合。

11、简述多脉波不可控整流的技术特点。

答：不可控整流方案的缺点在于交流側谐波含量大，降低了系统的效率，给系统带来了不良影响。

多脉波不可控整流技术可以显著降低交流侧的电流谐波，降低直流側的电压脉动，已经在电源、变频器等多种场合得到了广泛应用。

12、采用三相单管整流方案的出发点是什么？答：不可控整流桥会向发电机注人大量的5次、7次、11次低频谐波，电流的畸变率很大，约为10.68%。

三相单管整流方案具有结构简单、控制容易、并联无需均流等特点，同时可以实现功率因数校正（Power Factor Coireclion，PFC)，因而受到广泛关注。

该电路可以调节整流器输人端（即发电机输出端）的电流波形，减少谐波失真，提髙功率因数，进而减少发电机损耗，提高永磁发电机的有功功率输出能力。

直驱系统为全功率变换系统，随着功率的逐步上升，就需要多个整流以及逆变环节并联运行。

三相单管整流电路对直驱系统中的永磁同步发电机进行升压稳压以及功率因数校正，由于其电流源特性，并联时无需均流措施，应用前景看好。

13、给出三相单管整流技术的直驱系统结构图，并简述其控制原理。

答：风力机与低速永磁同步发电机直接连接，在发电机的输出端采用三相单管整流电路进行升压、稳压后逆变并网。

与传统的直驱系统相比，三相单管整流电路将升压电感放在了整流桥前端，在实现整流的同时，还具有升压、稳压功能，同时还能对发电机输出电压电流进行功率因数校正。

这种结构增加了两个电感以及一个输人低通滤波器，但是减少了一个电容器，在系统成本没有增加太多的情况下实现了对发电机输出电压电流的功率因数校正，提髙了发电机有功功率输出能力，减小了电流谐波含量，进而降低了发电机损耗，提髙了系统效率。

14、给出PWM整流系统的原理性结构。

答：采用PWM整流方案可以实现稳定的直流电压输出，且输人側的电流波形良好，功率因数可调，具备宝贵的四象限运行能力。

然而其结构和控制方法较为复杂，成本较髙。

但是随着电力电子技术特别是开关器件制造技术的发展，PWM整流器的成本问题已经有所缓和，应用场合越来越广泛，已经成为了未来变流技术的一种趋势。

PWM整流器的基本拓扑如图2-13所示，对于三相整流场合来说，主拓扑部分即为三相全桥电路，开关管采用IGBT、MOSFET等全控型器件。

三相输人侧串联三组输入端电感，直流输出侧并联电容。

图2-13 三相PWM 整流器的开关等效电路在两相同步旋转的扣坐标系中，使d 轴定向于电网电压矢量，控制三相电流此时的d 轴和q 轴电流d I 和q I 便可以达到控制输出电流功率因数的目的。

图2-14为PWM 整流器的双闭环控制系统原理图。

图2-14 三相PWM 整流器双闭环控制系统原理图15、升压斩波是一种什么变换技术？在什么场合下要采用斩波技术？答：斩波技术实现的是直流到直流的变换，直接驱动型风力发电系统中，采用不可控整流方案的场合很多，此时发电机（通常采用永磁发电机）发出的三相电通过三相不可控整流桥整流后，再进行逆变然后并网发电。

但由于同步发电机在低风速时输出电压较低，无法将能量回馈至电网，因此实用的电路往往在直流侧加人一个Boost 升压电路，在低速时，由升压电路先将整流器输出的直流电压提升。

采用此电路可使风力发电机组运行在非常宽的调速范围。

Boost 电路是风力发电系统中主要用到的斩波技术，其具有输人电流连续、拓扑结构简单、效率高等特点。

16、简述Boost 斩波器工作原理答：（1）技术原理Boost 电路拓扑如图3-1所示。

当开关S 开通或关断时，对应的电路如图3-2所示。

在以上两个条件下，参考文献4中推导出了第k 个开关周期的占空比，如式 (3-1)所示。

()()()()ref ref ref in s ref ref 1L i k i k U U k T d k U U +-⎡⎤⎣⎦-=+ （3-1）式中，s T 是开关频率；()in U k 是第k 个开关周期时的输入电压。

当电路工作进入PFC 状态后，电感电流就会跟踪参考电流ref i ，参考电流正比于整流输人电压。

同时，输出电压应该跟踪参考电压ref U 。

图3-2 Boost 斩波器电路17、给出固定关断时间控制的PFC 预调整器模块图和与之对应的工作时序图图3-3 固定开关时间控制的PFC 预调整器模块图图3-4 工作时序及相关波形18、结合电路图，说明固定关断时间控制的原理。

答：误差放大器（V A)将预调整器输出电压out U 的采样与参考电压ref U 进行比较并且产生一个误差信号c U 。

c U 正比于两者之差，反馈到乘法器的一个人口，并与整流输人电压mult U 的采样相乘。

乘法器的输出口是一个经过整流的正弦波scref U ，幅值正比于mult U 和c U 的幅值，它是PWM 的正弦参考电压。

scref U 反馈到比较器的反向输入端，正向输入端接入感应电阻sence R 上的电压，此电压正比于M 开通时流过开关管M 和电感L 的电流。

当这两个电压相等时，比较器复位PWM 锁存器和M ，此时M 将被关断。

因此scref U 决定流过M 和电感L 的峰值电流。

因为scref U 是整流后的正弦波，电感峰值电流也将成为整流正弦的形状 PWM 锁存器输出端QT以后置位PWM锁存器，以此开通M并开始另接上升沿触发定时器，在一个预设定的时间offT不能使电感电流降为零，系统将工作在CCM。

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