电力电子技术习题集
标* 的习题是课本上没有的，作为习题的扩展
习题一
* 试说明什么是电导调制效应及其作用。
答：当PN结通过正向大电流时，大量空穴被注入基区（通常是N型材料），基区的空穴浓度（少子）大幅度增加，这些载流子来不及和基区的电子中和就到达负极。为了维持基区半导体的电中性，基区的多子（电子）浓度也要相应大幅度增加。这就意味着，在大注入的条件下原始基片的电阻率实际上大大地下降了，也就是电导率大大增加了。这种现象被称为基区的电导调制效应。
电导调制效应使半导体器件的通态压降降低，通态损耗下降；但是会带来反向恢复问题，使关断时间延长，相应也增加了开关损耗。
1.晶闸管正常导通的条件是什么，导通后流过的电流由什么决定？晶闸管由导通变为关断
的条件是什么，如何实现？
答：使晶闸管导通的条件是：晶闸管承受正向阳极电压（U AK>0），并在门极施加触发电流（U GK>0）。
2.有时晶闸管触发导通后，触发脉冲结束后它又关断了，是何原因？
答：这是由于晶闸管的阳极电流I A没有达到晶闸管的擎住电流（I L）就去掉了触发脉冲，这种情况下，晶闸管将自动返回阻断状态。在具体电路中，由于阳极电流上升到擎住电流需要一定的时间（主要由外电路结构决定），所以门极触发信号需要保证一定的宽度。
* 维持晶闸管导通的条件是什么？怎样才能使晶闸管由导通变为关断？
答：维持晶闸管导通的条件是使其阳极电流I A大于能保持晶闸管导通的最小电流，即维持电流I H。
要使晶闸管由导通转为关断，可利用外加反向电压或由外电路作用使流过晶闸管的电流降到维持电流以下，便可使导通的晶闸管关断。
3.图1-30中的阴影部分表示流过晶闸管的电流波形，其最大值均为I m，试计算各波形的
电流平均值、有效值。如不考虑安全裕量，额定电流100A的晶闸管，流过上述电流波形时，允许流过的电流平均值I d各位多少？
(f)
图1-30 习题1-4附图
解：（a）m
m m m
I
11
I sin()()2I0.3185I
22
da
I t d t
π
ωω
πππ
====
?
m
I
2 a
I==
额定电流100A 的晶闸管允许流过的电流有效值为157A ，则m I 3140.5
a
I A ==；平均值I da 为：
m
I 100da I A π
=
=
（b ）m m m 0
1
2
I sin()()I 0.6369I db I t d t π
ωωππ
=
=
=?
b I =
= 额定电流100A 的晶闸管允许流过的电流有效值为157A ，
则m I 222b A =；平均值I db 为：m 0.6369I 141.4db I A ==
（c ）m m m 3
1
3
I sin()()I 0.4777I 2dc I t d t π
π
ωωπ
π
=
=
=?
m 0.6343I c I =
= 额定电流100A 的晶闸管允许流过的电流有效值为157A ，则m I 247.50.6343
c
I A ==；平均值I dc
为：m 0.4777I 118dc I A == （d ）m m m m 3
3I 1
13
I sin()()I 0.2388I 2224dd I t d t π
π
ωωπ
ππ
=
=
==?
m 0.4486I d I =
= 额定电流100A 的晶闸管允许流过的电流有效值为157A ，则m I 3500.4486
d
I A ==；平均值I dd
为：0.2388*35090.7dd I A == （e ）4m m m 0
1
1I ()I 0.125I 224
de I d t π
π
ωπ
π=
=
=?
m 0.3536I e I =
=
额定电流100A 的晶闸管允许流过的电流有效值为157A ，则m I 4440.3536
e
I A ==： 平均值I de 为：0.125*44455.5de I A == （f ）4m
m m 01
1I ()I 0.25I 4
df I d t π
π
ωπ
π=
=
=?
m 0.5I f I =
=
额定电流100A 的晶闸管允许流过的电流有效值为157A ，则：m I 3140.5
f I A ==
平均值I de 为： 0.25*31478.5df I A ==
* 在图1-31所示电路中，若使用一次脉冲触发，试问为保证晶闸管充分导通，触发脉冲宽度至少要多宽？图中，E =50V ；L =0.5H ；R =0.5?; I L =50mA （擎住电流）。
图1-31习题1-5附图 图1-32习题1-9附图
解：晶闸管可靠导通的条件是：必须保证当阳极电流上升到大于擎住电流之后才能撤掉触发脉冲。当晶闸管导通时有下式成立： di
E L
Ri dt
=+ 解之得：(1)R t L E
i e R
-=-
可靠导通条件为：0.05L i I >= 解得：0.50.5500.05(1)(1)0.5
R
t t L E e e R --<-=-
即 4100
ln
51000.05
t e s ->=-
500t us >
也即触发脉冲宽度至少要500μs
4. 为什么晶闸管不能用门极负脉冲信号关断阳极电流，而GTO 却可以？
答：GTO 和普通晶闸管同为PNPN 结构，由P 1N 1P 2和N 1P 2N 2构成两个晶体管V 1、V 2分别具有共基极电流增益α1和α2，由普通晶闸管得分析可得，α1＋α2＝1是器件临界导通的条件。α1＋α2>1两个晶体管饱和导通；α1＋α2<1不能维持饱和导通而关断。
GTO 能关断，而普通晶闸管不能是因为GTO 在结构和工艺上有以下几点不同：
A 多元集成结构使每个GTO 元的阴极面积很小，门极和阴极的距离缩短，从而使从门极抽出较大的电流成为可能。
B GTO 导通时α1＋α2更接近1，晶闸管α1＋α2>1.15，而GTO 则为α1＋α2≈1.05，饱和程度不深，在门极控制下易于退出饱和。
C GTO 在设计时，α2较大，晶体管V2控制灵敏，而α1很小，这样晶体管V1的集电极电流不大，易于从门极将电流抽出，从而使GTO 关断。
* GTO 与GTR 同为电流控制器件，前者的触发信号与后者的驱动信号有哪些异同？
答：二者都是电流型驱动型器件，其开通和关断都要求有相应的触发脉冲，要求其触发电流脉冲的上升沿陡且实行强触发。
GTR 要求在导通期间一直提供门极触发电流信号，而GTO 当器件导通后可以去掉门极触发电流信号；GTO 的电流增益（尤其是关断电流增益很小）小于GTR ，无论是开通还是关断都要求触发电流有足够的幅值和陡度，其对触发电流信号（尤其是关断门极负脉冲电流信号）的要求比GTR 高。
5. 试比较GTR 、GTO 、MOSFET 、IGBT 之间的差异和各自的优缺点及主要应用领域。
* 请将VDMOS （或IGBT ）管栅极电流波形画于图1-32中，并说明电流峰值和栅极电阻有何关系以及栅极电阻的作用。 答：
VDMOSFET 和IGBT 都是电压驱动型器件，由于存在门极电容，其门极电流的波形类似于通过门极电阻向门极电容的充电过程，其峰值电流为Ip ＝U GE /R G 。栅极电阻的大小对器件的静态和动态开关特性有很大的影响：R G 增加，则开通时间、关断时间、开通损耗关断损耗增加；CE
dU dt
和位移电流减小；触发电路振荡抑止能力强，反之则作用相反。因此在损耗容许的条件下，R G 可选大些以保证器件的安全，具体选择要根据实际电路选。典型的应用参数为：＋U GE ＝15V ，－U GE ＝－(5~10)V ，R G ＝10～50欧
* 全控型器件的缓冲吸收电路的主要作用是什么？试分析RCD 缓冲电路中各元件的作用。 答：缓冲电路的主要作用是抑止器件在开关过程中出现的过高的
dU dt 、dI
dt
和过电压，减小器件的开关损耗保证器件工作在安全范围之内。
RCD 缓冲电路中主要是为了防止器件关断过程中的过电压。器件关断时，负载电流经二极管D 向吸收电容C 充电，使器件两端的电压由0缓慢上升，减缓
dU
dt
，一方面可以抑止过电压，一方面可以减小关断损耗；开通时，吸收电容的能量经电阻R 向器件放电，为下次关断做好准备，电阻R 的作用是限制放电电流的大小、抑止缓冲电路的振荡。
* 限制功率MOSFET 应用的主要原因是什么？实际使用时如何提高MOSFET 的功率容量？ 答：限制功率MOSFET 应用的主要原因是其电压、电流容量难以做大。因为MOSFET 是单极性器件，所以通态损耗较大，其通态电阻为 2.5
DSon
U R S
=。高压大电流时，其通态电阻（对应损耗）达到令人难以接受的程度（目前的市场水平最大为1200V/36A ）。
实际使用时由于MOSFET 具有正的温度系数，可以方便地采用多管串并联的方法来提高其功率容量。
习题二
1*．具有续流二极管的单相半波可控整流电路，带阻感性负载，电阻为5?，电感为0.2H ，电源电压的有效值为220V ，直流平均电流为10A ，试计算晶闸管和续流二极管的电流有效值，并指出晶闸管的电压定额（考虑电压2-3倍裕度）。 解：本题困难，可不作为习题要求。
a)
L T
R
u 1
b)
c)
d)
e)
f)
g)
i
电路上图所示。设触发角为α，则在α～π期间晶闸管导通，其直流输出电压U d 如图（b ）所示；在0～α和π～2π＋α期间，续流二极管导通，直流输出电压为0，则直流平均电压为2
(1cos )2d U απ
=+ cos )d d U I R α=
=+ 带入已知参数可得10cos )α=
+，即2πα=。
设晶闸管开始导通时的电流值为I 0，晶闸管关断、二极管开始导通时的电流值为I 1，则在晶闸管导通期间的回路方程为：
202
1sin ..................(1)|......................................(2)| (3)
t t di
L
iR t dt
i i i i πωωπω=
=+=== 由（1）可得方程的通解为
)R t L
i t Ae
L arctg
R
ω?ω?-=
-+= （4）
带入式（2
）的初值条件，解得20sin()2R L A I e πωπ
?????=-????
将上式带入（4）并将已知参数带入可得
0.1252504.6sin( 1.5)(0.32)t i t I e ω-=-+-
将式（3）的条件带入得
1004.59(0.32)*0.880.88 4.3I I I =+-=+ （5） 当二极管导通时，电流表达式为 2511R t t L
i I e
I e --==
在ωt=2π＋π/2处，i=I 0，可得I 1和I 0之间的关系
0.3750110.69I I e I -== （6）
由（5）、（6）可解得
1010.957.55I A I A
==
则得电流的完全表达式如下
0.12525254.6sin( 1.5)7.23.........()210.95................(0,)
22
t
t t e t i e t t πωωπππωπωπ--?-+<≤??=??<≤<≤+?? （7）
按照（7）用解析方法求解晶闸管和二极管的电流有效值非常复杂，为简化计算，用I 1和I 0之间的直线段来代替实际的曲线方程（由于L 较大，这种代替不会带来很大误差）。 则晶闸管和二极管的电流有效值分别为
4.66VT
I A =
=
5.14D I A =
从图（g
）可以看出，晶闸管承受的反压为电源电压峰值，即2311V V ==，考虑3倍安全余量可选耐压1000V 的晶闸管。
2．单相桥式全控整流电路接电阻性负载，要求输出电压在0～100V 连续可调，输出电压平均值为30 V 时，负载电流平均值达到20A 。系统采用220V 的交流电压通过降压变压器供电，且晶闸管的最小控制角αmin ＝30°，（设降压变压器为理想变压器）。试求： （1）变压器二次侧电流有效值I 2；
（2）考虑安全裕量，选择晶闸管电压、电流定额；
（3）作出α＝60°时，u d 、i d 和变压器二次侧i 2的波形。
解：由题意可知负载电阻30
1.520
d d U R I ===欧，
单相全控整流的直流输出电压为cos )d U α=
+
直流输出最大为100V ，且此时的最小控制角为αmin ＝30°，带入上式可求得
2119U V ==
（1
）2U I R =
== αmin
＝30°时，2max 78.2I A ==
（2）晶闸管的电流有效值和承受电压峰值分别为
255.3168.3VT VT I A
U V
=
===
考虑3倍余量，选器件耐压为168×3＝500V ；电流为(55.3/1.57)×3＝100A
（3）
3．试作出图2-7所示的单相桥式半控整流电路带大电感负载，在α＝30°时的u d 、i d 、i VT1、
i VD4的波形。并计算此时输出电压和电流的平均值。 解：
a)
b)
d
i
i
i
i
c)
d)
e)
f)
g)
输出电压和电流的平均值分别为：
d22
1cos
0.90.84
2
U U U
α
+
==
d22
d
1cos
0.90.84
2
U U U
I
R R R
α
+
==?=
4．单相桥式全控整流电路，U2＝100V，负载中R＝2 ?，L值极大，反电动势E＝60V，当α＝30°时，试求：
（1）作出u d、i d和i2的波形；
（2）求整流输出电压平均值U d、电流I d，以及变压器二次侧电流有效值I2。
解：整流输出电压平均值U d、电流I d，以及变压器二次侧电流有效值I2分别为：
2
2
0.9cos()77.94
()/(77.9460)/29
9
d
d d
d
U U V
I U E R A
I I A
α
===
=-=-=
==
在
T
u 1
E
5. 某一大电感负载采用单相半控桥式整流接有续流二极管的电路，负载电阻R =4Ω，电源
电压U 2=220V ，α=π/3，求：
(1) 输出直流平均电压和输出直流平均电流； (2) 流过晶闸管（整流二极管）的电流有效值； (3) 流过续流二极管的电流有效值。 解：（1）电路波形图见第3题
2
1cos 0.90.9*220*0.75148.52
148.537.1254
d d d U U V U I A
R α
+======
（2）21.4VT I A =
=
=
（3）21.4D I A =
=
=
6． 三相半波可控整流电路的共阴极接法和共阳极接法，a 、b 两相的自然换相点是同一点
吗？如果不是，它们在相位上差多少度？试作出共阳极接法的三相半波可控的整流电路在α＝30°时的u d 、i VT1、u VT1的波形。
解：a 、b 两相的自然换相点不是同一点，它们在相位上差多少180度，见下图。
R
i d
a
R
i d
共阳极三相半波
共阳极接法的三相半波可控的整流电路在α＝30°时的u d 、i VT1、u VT1的波形如下图
i
u
7. 三相半波可控整流电路带大电感性负载，α＝π/3，R =2Ω，U 2=220V ，试计算负载电流
I d ，并按裕量系数2确定晶闸管的额定电流和电压。 解：21.17cos 1.17*220*0.5128.7d U U V α===
128.7
64.352
d d U I A R =
== 0.57737VT d I I A ==
按裕量系数2确定晶闸管的电流定额为：(/1.57)*247.350VT I A =≈；电压定额为：
2*210761200V =≈
* 三相半波共阴极接法的整流电路中，如果c 相的触发脉冲消失，试绘出在电阻性负载和
大电感性负载下整流的输出电压U d （α＝300
）。
解：电阻负载时波形如下图：
大电感负载时的波形为：
***三相桥式全控整流电路中，如果c相上桥臂晶闸管（第5号管）的触发脉冲消失，试绘出在电阻性负载和大电感性负载下整流的输出电压U d（α＝600）。
解：电阻负载时波形如下图：
解释：当3、4号晶闸管导通（直流输出为Uba）完即将切换到4、5号晶闸管导通时，由于5号晶闸管触发丢失，且由于是电阻负载，在本该4、5导通的区间内由于Uba为负值，所以3号管被加反压关断，整流输出为0。在随后本该5、6管导通区间，由于5号管丢失脉冲，回路也没法导通，输出还是0。随着6、1的再次导通，进入下一个循环。
电感负载时波形如下图：
解释：当3、4号晶闸管导通（直流输出为Uba）完即将切换到4、5号晶闸管导通时，由于5号晶闸管触发丢失，没法给3号管提供反压使之关断，且由于是电感负载，所以3号管将会继续导通。这时实际导通的管子还是3、4两个晶闸管，即整流输出仍为Uba。
在随后本该5、6管导通区间，4号管被导通的6号管关断，直流电流通过3、6两管形成的短路回路续流，直流输出是0。随着6、1的再次导通，进入下一个循环。
8．三相桥式全控整流电路，U2＝100V，带阻感性负载，R＝5 ?，L值极大，当α＝60°，试求：
（1）作出u d、i d和i VT1的波形；
（2）计算整流输出电压平均值U d、电流I d，以及流过晶闸管电流的平均值I dVT和有效值
I VT；
（3）求电源侧的功率因数；
（4）估算晶闸管的电压电流定额。
解：（1）
i
（2）22.34cos 2.34*100*0.5117d U U V α===
117
23.45d d U I A R =
== 7.83d
dVT I I A == 13.5VT I A =
=
（3）由功率因数的定义知：1
1cos 0.955cos 0.955*0.50.4775I I
λ?α=
=== （4）按22*2489.9500V =≈；
晶闸管的电流定额为：(/1.57)*217.220VT I A =≈
9．三相桥式不控整流电路带阻感性负载，R ＝5 ?，L ＝∞，U 2＝220V ，X B =0.3 ?，求U d 、I d 、
I VD 、I 2和γ的值，并作出u d 、i VD1和i 2的波形。
解：三相桥式不控整流电路相当于三相桥式全控整流电路在触发角为0时的情况，则
2
26*0.3
2.34cos 2.34cos 225
b d d d
d d
d mX U U I U I U U
I R ααππ
=-
=-==
解上述2个方程可得：
486.997.4d d U V I A
==
二极管的电流平均值为：97.4
32.533
d VD I I A =
== 变压器二次侧电流有效值为：279.5d I A =
=
由
cos cos()ααγ-+= 可得
cos 0.892γ= 026.9γ=
u d 、i VD1和i 2的波形的波形如下：
i i
10．请说明整流电路工作在有源逆变时所必须具备的条件。
答：(1) 外部条件——直流侧应有能提供逆变能量的直流电动势，极性与晶闸管导通方向一致，其值大于变流器直流侧的平均电压。
(2) 内部条件——变流器直流侧输出直流平均电压必须为负值，即α>π/2，U d <0。 以上两条件必须同时满足，才能实现有源逆变。 11．什么是逆变失败？如何防止逆变失败？
答：但当变流器工作于逆变工况时，一旦由于触发脉冲丢失、突发电源缺相或断相等原因造成换流失败，将使输出电压U d 进入正半周，与E M 顺向连接，由于回路电阻很小，造成很大的短路电流，这种情况叫逆变失败或逆变颠覆。
为了保证逆变电路的正常工作，必须1）选用可靠的触发器，2）正确选择晶闸管的参数，3）采取必要的措施，减小电路中d u /d t 和d i /d t 的影响，以免发生误导通，4）保证交流电源的质量，5）逆变角β的角度有一最小限制，留出充足的换向余量角。
12. 三相全控桥变流器，已知L 足够大、R =1.2Ω、U 2=200V 、E M = -300V ，电动机负载处于发
电制动状态，制动过程中的负载电流66A ，此变流器能否实现有源逆变？求此时的逆变角β。
解：电动机处于发电制动状态可以提供逆变能量，满足有源逆变的外部条件，可以实现有源
逆变。
三相全控桥变流器处于有源逆变时有
22.34cos()d U U πβ=- （1）
而 d M d U E I R -=
，即 300
66220.81.2
d d U U V +=?=- 解（1）式可得：220.8 2.34*200*cos()πβ-=- 061.85β=
13．三相全控桥变流器，带反电动势阻感负载， R ＝1 ?，L ＝∞，U 2＝220V ，L B =1mH ，当E M
＝－400V ，β＝60°时求U d 、I d 和γ的值，此时送回电网的有功功率是多少？ 解：226*2.34cos 2.34cos 22b B
d d d mX L U U I U I ωααππ
=-
=- d M
d U E I R
-=
带入已知参数解上2式，可得
290.3d U V =-；109.7d I A =
由换流重叠角公式可得：cos cos()0.1279ααγ-+==
即 00cos(120)0.62798.9γγ+=-?=
送回电网的有功功率为：22400*109.7109.7*131.85M d d P E I I R kW =-=-=
14．三相桥式全控整流电路，其整流输出电压中含有哪些次数的谐波？其中最大的是哪一
次？变压器二次电流中含有哪些次数的谐波？其中主要的是哪几次？对于m 相全控整流电路呢？
答：三相桥式全控整流电路，其整流输出电压中含有6k （k=1、2、3…）次的谐波，其中最
大的是6次谐波。变压器二次电流中含有6k ±1（k=1、2、3…）次的谐波，其中主要的是哪5、7次。
对于m 相全控整流电路，其整流输出电压中含有2mk （k=1、2、3…）次的谐波，其中最大的是2m 次谐波。变压器二次电流中含有2mk ±1（k=1、2、3…）次的谐波，其中主要的是哪2mk ±1次。
15．试计算第4题中i 2的3、5、7次谐波分量的有效值I 23、I 25、I 27，并计算此时该电路的
输入功率因数。
解：由第4题的解答可知：Id ＝9A ，则
23 2.73d I A π===
25 1.625d I A π==
27 1.16I A =
== 基波有效值
218.1I A ==
=
输入功率因数 118.1
cos cos 0.9*0.8660.7799
I I λ?α=
=== 16．试计算第8题中的i 2的5、7次谐波分量的有效值I 25、I 27。
解：由第8题的解答可知：Id ＝23.4A ，则
25 3.655d I A π===
27 2.61I A =
== 17. 三相晶闸管整流器接至10.5kV 交流系统。已知10kV 母线的短路容量为150MVA ，整流
器直流侧电流I d ＝400A ，触发延迟角α＝15°，不计重叠角γ，试求：
(1) 相移功率因数cos φ1、整流器的功率因数λ； (2) 整流测直流电压U d ；
(3) 有功功率、无功功率和交流侧基波电流有效值； (4) 截止到23次的各谐波电流的大小、总谐波畸变率。 解：（1）01cos cos cos150.966?α=== 10.955cos 0.92λ?== （2
）022.34cos 13.7d U U kV α=== （3）基波电流有效值
21312d I A ==
=
总电流有效值
2326.6d I A =
= 有功功率
5464.4P S kW λ==
无功功率
2327.8Q kVAR （4
）2562.4d I A ===
2744.6d I A ==
=
21128.4d I A =
==
21324d I A ===
21718.4d I A ==
21916.4d I A ==
22313.6d I A =
== 总谐波畸变率
21
28.5%i THD =
=
= 18．晶闸管整流电路的功率因数是怎么定义的？它与那些因素有关？
答：晶闸管整流电路的功率因数由畸变因子v 和位移因子1cos ?构成，表达式为
1
1*cos cos I v I
λ?α==
功率因数主要由整流触发角α和整流电路的电路结构决定。 19. 综述抑制相控整流电路网侧电流谐波的措施。 答：抑制网侧电流谐波的措施主要有：
1选择合适的输入电压（可采用输入变压器），在满足控制和调节范围的情况下尽可能减小控制角α。
2网侧设置补偿电容器和有针对性的滤波器。
3增加整流相数，即采用多相整流器，可使网侧电流更加接近正弦波。 4利用多重化技术进行波形叠加，以消除某些低次谐波。 5 利用有源滤波技术进行滤波。
20. 综述改善相控整流电路网侧功率因数的措施。 答：改善功率因数的途径主要有：
1选择合适的输入电压，在满足控制和调节范围的情况下尽可能减小控制角α。 2增加整流相数，改善交流电流的波形，减少谐波成分。 3设置补偿电容器和有针对性的滤波器。
4对于直流电抗滤波的整流器，换相重叠角会使谐波电流减小，可适当增加变压器的漏感。 5对于电容滤波的整流器，直流侧加装平波电感。
习题三
1. 一升压换流器由理想元件构成，输入U d 在8~16V 之间变化，通过调整占空比使输出U 0=24V
固定不变，最大输出功率为5W ，开关频率20kHz ，输出端电容足够大，求使换流器工作在连续电流方式的最小电感。
解：由U 0=24V 固定不变，最大输出功率为5W 可知
22024115.25
U R P ===Ω
当输入U d 为8V 间时 088182
11243d U U D D =?=-=-
输入U d 为16V 时 016161161
11243d U U D D =?=-=-
则实际工作时的占空比范围为：12~33
D = 由电流断续条件公式可得
2
(1)2L D D RT -≥
即2(1)2
D D RT L -≥
2(1)D D -在12
~33
D =
范围内是单调下降的，在1/3处有最大值，所以 22
111(1)*115.2*
(1)33200000.4322
D D RT L mH --≥=
= 2. 一台运行在20kHz 开关频率下的升降压换流器由理想元件构成，其中L=0.05mH ，输入电
压U d =15V ，输出电压U 0=10V ，可提供10W 的输出功率，并且输出端电容足够大，试求其占空比D 。
解：00010
0.411015
d d U D U U D D U U =-
?===-++
3．在图3-1所示的降压斩波电路中，已知E =100V ，R =0.5Ω，L =1mH ，采用脉宽调制控制方
式，T =20μs，当t on ＝5μs 时，试求：
（1）输出电压平均值U O 、输出电流的平均值I O ；
＃（2）输出电流的最大和最小瞬时值（由于课本上没讲，这一问是否可以取消？），判断负载电流是否断续；
（3）当t on ＝3μs 时，重新进行上述计算。 解：（1）05
1002520
U DE V ==
= 0025
500.5U I A R =
== （2）0
0100
M E m E =
== 0.0010.0020.5L R τ=
== 620*100.010.002
T
ρτ-===
0.0025on
t αρτ
=
=
0.00250.01110.249011e e m e e αρρ--==>=--，所以电流连续。 0.0025m 0.0111100
I ()(0)50.20.511ax e E e m A R e e αρρ------=-=-=--
0.0025min
0.0111100
I ()(0)49.80.511
e E e m A R e e αρρ--=-=-=--
（3）同（2）
0003
1001520
15300.5
U DE V U I A
R ==
====
0.0015on
t αρτ
=
=
0.00150.0111
0.149011
e e m e e αρρ--==>=--，所以电流也是连续的。 0.0015m 0.01
0.0015
min 0.0111100I ()(0)30.130.51111100I ()(0)29.90.511
ax e E e m A
R e e e E e m A
R e e αρραρρ------=-=-=----=-=-=--
电力电子技术 2-1与信息电子电路中的二极管相比，电力二极管具有怎样的结构特点才使得其具有耐受高压和大电流的能力？ 答：1.电力二极管大都采用垂直导电结构，使得硅片中通过电流的有效面积增大，显著提高了二极管的通流能力。 2.电力二极管在P区和N区之间多了一层低掺杂N区，也称漂移区。低掺杂N区由于掺杂浓度低而接近于无掺杂的纯半导体材料即本征半导体，由于掺杂浓度低，低掺杂N区就可以承受很高的电压而不被击穿。 2-2. 使晶闸管导通的条件是什么？ 答：使晶闸管导通的条件是：晶闸管承受正向阳极电压，并在门极施加触发电流（脉冲）。或：uAK>0且uGK>0。 2-3. 维持晶闸管导通的条件是什么？怎样才能使晶闸管由导通变为关断？ 答：维持晶闸管导通的条件是使晶闸管的电流大于能保持晶闸管导通的最小电流，即维持电流。要使晶闸由导通变为关断，可利用外加电压和外电路的作用使流过晶闸管的电流降到接近于零的某一数值以下，即降到维持电流以下，便可使导通的晶闸管关断。 2-4 图2-27中阴影部分为晶闸管处于通态区间的电流波形，各波形的电流最大值均为I m ，试计算各波形的电流平均值I d1、I d2、I d3与电流有效值I1、I2、I3。 解：a) I d1= Im 2717 .0 )1 2 2 ( 2 Im ) ( sin Im 2 1 4 ≈ + = ?π ω π π π t I1= Im 4767 .0 2 1 4 3 2 Im ) ( ) sin (Im 2 1 4 2≈ + = ?π ? π π π wt d t b) I d2= Im 5434 .0 )1 2 2 ( 2 Im ) ( sin Im 1 4 = + = ?wt d t π π ? π I2= Im 6741 .0 2 1 4 3 2 Im 2 ) ( ) sin (Im 1 4 2≈ + = ?π ? π π π wt d t
1.那些实验是在EMS平台下进行？那些实验是在DTS平台下进行？ EMS：1）电力系统有功功率分布及分析；2）电力系统无功功率分布及分析；3）电力系统综合调压措施分析；4）电力系统有功-频率分布；5）电力系统潮流控制分析；6）电力系统对称故障计算及分析；7）电力系统不对称故障及计算分析 DTS：1）电力系统继电保护动作特性分析；2）电力系统稳定性计算及分析；3）电力系统继电保护动作情况与系统稳定性关系分析 2.欲调节电压幅值，调有功P有效还是无功Q有效？为什么？ 1）电压对无功变化更敏感，有功虽然对电压也有影响但是比较小 2）只考虑电压降落的纵分量：△U=(PR+QX)/U，从公式看出，电压降落跟有功P和无功Q 都有关系，只不过在高压输电系统中，电抗X>>R，这样，QX在△U的分量更大，调节电压幅值就是在调节无功。 3.重合闸有什么好处？若电气故障设为三相短路，故障分别持续t1和t2时长，则两个实验结果有什么不同？ 重合闸好处：1）在线路发生暂时性故障时，迅速恢复供电，从而提高供电可靠性；2）对于有双侧电源的高压输电线路，可以提高系统并列运行的稳定性，从而提高线路的输送容量；3）可以纠正由于断路器机构不良，或继电器误动作引起的误跳闸 故障延时长的接地距离一段动作次数，相间距离一段动作次数，三相跳开次数比故障延时短的多，开关三相跳开的次数多。 4,.以实验为例，举例说明继电保护对暂态稳定的影响？ 实验八中，实验项目一体现出选保护具有选择性，当其故障范围内出现故障时，有相应的断路器动作跳闸。实验项目二体现出保护是相互配合的。当本段拒动时，由上一级出口动作跳闸。实验项目三做的是自动重合闸的“前加速”和“后加速”保护。继电保护快速切除故障和自动重合闸装置就是使故障对系统的影响降到最低，尽早的将故障切除能避免故障电流对设备的冲击减小对系统的扰动，有利于暂态稳定的实现。 5.·在电力系统潮流控制分析试验中，可以通过改变发电机的无功进行潮流调整，也可以通过改变发电机所连升压变压器的分接头进行潮流调整，实验过程中这两项调整对发电机的设置有何不同？为什么？ 改变发电机无功：设置发电机无功时以10MV AR增长。不能保证发电机有功功率和发电机电压恒定，他们可能会随着无功功率的改变有微小的变化。 改变变压器分接头：设置此时发电机相当于一个PV节点，即恒定的有功P和不变的电压U。原因：发电机是无功电源，也是有功电源，是电能发生元件；变压器是电能转换元件，不产生功率。 7在实验中考虑了哪些调压措施？若某节点电压（kv）/无功……电压升高3kv，则应补偿多少电容？ 【实验】调节发电机端电压（调节有功，调节无功），调整变压器分接头 【百度】电力系统的调压措施主要有： 1靠调节发电机机端电压调压 2靠改变变压器分接头调压 3靠无功补偿调压 4靠线路串连电容改变线路参数调压 我的实验灵敏度系数为0.075，所以若电压升高3kv，应补偿3/0.075=40Mvar的电容 8在调频实验中。对单机单负荷系统，若发电机的额定功率……频率怎么变化？当负荷功率大于发电机功率的额定功率…… 通过K=△p/△f来判断f如何变化 9、几个实验步骤 实验九试探法求故障切除实验的实验步骤
电子电力课后习题答案 第一章电力电子器件 1.1 使晶闸管导通的条件是什么？ 答：使晶闸管导通的条件是：晶闸管承受正相阳极电压，并在门极施加触发电流（脉冲）。 或者U AK >0且U GK >0 1.2 维持晶闸管导通的条件是什么？怎样才能使晶闸管由导通变为关断？ 答：维持晶闸管导通的条件是使晶闸管的电流大于能保持晶闸管导通的最小电流，即维持电流。 1.3 图1－43中阴影部分为晶闸管处于通态区间的电流波形，各波形的电流最大值均为 I m ，试计算各波形的电流平均值I d1 、I d2 、I d3 与电流有效值I 1 、I 2 、I 3 。 解：a) I d1= Im 2717 .0 )1 2 2 ( 2 Im ) ( sin Im 2 1 4 ≈ + = ?π ω π π π t I 1= Im 4767 .0 2 1 4 3 2 Im ) ( ) sin (Im 2 1 4 2≈ + = ?π ? π π π wt d t b) I d2= Im 5434 .0 )1 2 2 ( 2 Im ) ( sin Im 1 4 = + = ?wt d t π π ? π I 2= Im 6741 .0 2 1 4 3 2 Im 2 ) ( ) sin (Im 1 4 2≈ + = ?π ? π π π wt d t c) I d3= ?= 2 Im 4 1 ) ( Im 2 1π ω π t d I 3= Im 2 1 ) ( Im 2 1 2 2= ?t dω π π 1.4.上题中如果不考虑安全裕量,问100A的晶阐管能送出的平均电流I d1、I d2 、I d3 各为多 少?这时，相应的电流最大值I m1、I m2 、I m3 各为多少? 解：额定电流I T(AV) =100A的晶闸管，允许的电流有效值I=157A,由上题计算结果知 a) I m1 35 . 329 4767 .0 ≈ ≈ I A, I d1 ≈0.2717I m1 ≈89.48A
电力电子技术答案 2-1与信息电子电路中的二极管相比，电力二极管具有怎样的结构特点才使得其具有耐受高压和大电流的能力？ 答：1.电力二极管大都采用垂直导电结构，使得硅片中通过电流的有效面积增大，显著提高了二极管的通流能力。 2.电力二极管在P 区和N 区之间多了一层低掺杂N 区，也称漂移区。低掺杂N 区由于掺杂浓度低而接近于无掺杂的纯半导体材料即本征半导体，由于掺杂浓度低，低掺杂N 区就可以承受很高的电压而不被击穿。 2-2. 使晶闸管导通的条件是什么？ 答：使晶闸管导通的条件是：晶闸管承受正向阳极电压，并在门极施加触发电流（脉冲）。或：uAK>0且uGK>0。 2-3. 维持晶闸管导通的条件是什么？怎样才能使晶闸管由导通变为关断？ 答：维持晶闸管导通的条件是使晶闸管的电流大于能保持晶闸管导通的最小电流，即维持电流。 要使晶闸管由导通变为关断， 可利用外加电压和外电路的作用使流过晶闸管的电流降 到接近于零的某一数值以下，即降到维持电流以下，便可使导通的晶闸管关断。 2-4图2-27中阴影部分为晶闸管处于通态区间的电流波形，各波形的电流最大值均为I m ，试计算各波形的电流平均值I d1、I d2、I d3与电流有效值I 、I 、I 。 πππ4 π4 π2 5π4a) b)c) 图1-43 图2-27 晶闸管导电波形 解：a) I d1= π21?π πωω4 )(sin t td I m =π2m I (122+)≈0.2717 I m I 1= ?π πωωπ 4 2 )()sin (21 t d t I m =2m I π 2143+≈0.4767 I m b) I d2 = π1?π πωω4)(sin t td I m =π m I ( 12 2 +)≈0.5434 I m I 2 = ? π π ωωπ 4 2) ()sin (1 t d t I m = 2 2m I π 21 43+ ≈0.6741I m c) I d3=π21?2 )(π ωt d I m =41 I m I 3 =? 2 2 ) (21π ωπt d I m = 2 1 I m 2-5上题中如果不考虑安全裕量,问100A 的晶阐管能送出的平均电流I d1、I d2、I d3各为多少?这时，相应的电流最大值I m1、I m2、 I m3各为多少? 解：额定电流I T(AV)=100A 的晶闸管，允许的电流有效值I=157A,由上题计算结果知 a) I m1≈4767.0I ≈329.35， I d1≈0.2717 I m1≈89.48 b) I m2≈ 6741 .0I ≈232.90, I d2≈0.5434 I m2≈126.56 c) I m3=2 I = 314, I d3= 4 1 I m3=78.5 2-6 GTO 和普通晶闸管同为PNPN 结构,为什么GTO 能够自关断,而普通晶闸管不能? 答：GTO 和普通晶阐管同为PNPN 结构，由P1N1P2和N1P2N2构成两个晶体管V1、V2，分别具有共基极电流增益 1α和2α， 由普通晶阐管的分析可得， 121=+αα是器件临界导通的条件。1 21＞αα+两个等效晶体管过饱和而导通；
3章交流-直流变换电路课后复习题 第1部分：填空题 1.电阻负载的特点是电压与电流波形、相位相同；只消耗电能，不储存、释放电能，在单相半波可控整流电阻性负载电路中，晶闸管控制角α的最大移相范围是0?≤a≤ 180?。 2.阻感负载的特点是电感对电流变化有抗拒作用，使得流过电感的电流不发生突变，在单相半波可控整流带阻感负载并联续流二极管的电路中，晶闸管控制角α的最大移相范围是0? ≤a≤ 180? 2 ，续流二极管承受的最大反向电压 2 （设U2为相电压有效值）。 3.单相桥式全控整流电路中，带纯电阻负载时，α角移相范围为0?≤a≤ 180?，单 2和 2 ；带阻感负载时， α角移相范围为0?≤a≤ 90?，单个晶闸管所承受的最大正向电压和反向电压分别为 2 2U 2 ；带反电动势负载时，欲使电阻上的电流不出现断续现象，可在主电路中直流输出 侧串联一个平波电抗器(大电感)。 4.单相全控桥反电动势负载电路中，当控制角α大于不导电角δ时，晶闸管的导通角θ = 180?-2δ ; 当控制角α小于不导电角 δ 时，晶闸管的导通角 θ = 0?。 5.从输入输出上看，单相桥式全控整流电路的波形与单相全波可控整流电路的波形基 本相同，只是后者适用于较低输出电压的场合。 6. 2 ，随负载 加重U d 逐渐趋近于0.9 U2，通常设计时，应取RC≥ 1.5~2.5T，此时输出电压为U d ≈ 1.2 U2(U2为相电压有效值)。 7.电阻性负载三相半波可控整流电路中，晶闸管所承受的最大正向电压U Fm 2 ，晶闸管控制角α的最大移相范围是0?≤a≤90?，使负载电流连续的条件为a≤30?(U2为相电压有效值)。 8.三相半波可控整流电路中的三个晶闸管的触发脉冲相位按相序依次互差120?，当它 带阻感负载时，α的移相范围为0?≤a≤90?。 9.三相桥式全控整流电路带电阻负载工作中，共阴极组中处于通态的晶闸管对应的是 电压最高的相电压，而共阳极组中处于导通的晶闸管对应的是电压最低的相电压；这种电路 α 角的移相范围是0?≤a≤120?，u d波形连续的条件是a≤60?。 10*.电容滤波三相不可控整流带电阻负载电路中，电流i d断续和连续的临界条件是C Rω 3 =，电路中的二极管承受的最大反向电压为 2 U2。 11.实际工作中，整流电路输出的电压是周期性的非正弦函数，当 α 从0°～90°变化时， 整流输出的电压u d 的谐波幅值随 α 的增大而增大，当 α 从90°～180°变化时，整流输出的电压u d的谐波幅值随 α 的增大而减小。 12.三相桥式全控整流电路带阻感负载时，设交流侧电抗为零，直流电感L为足够大。当 α ＝30°时，三相电流有效值与直流电流的关系为I I d，交流侧电流中所含次谐波次数为 6k±1,k=1,2,3…，其整流输出电压中所含的谐波次数为 6k, k=1,2,3…。 13.对于三相半波可控整流电路，换相重迭角的影响，将使输出电压平均值减小。
电气与电子工程学院教职工基本信息一览表 学院领导 序号姓名性别职称职务办公室地点办公电话办公电话崔翔男教授博导院长教 孙凤杰男教授党总支书记教 肖湘宁男教授博导常务副主任（常务副院长）教 艾欣男教授博导副院长教 许刚男教授副院长教 丁立健男教授副院长教 鹿伟男讲师副书记兼副院长教 院办公室 刘春磊男工程师院办主任教 赵宪平女工程师教 孙颖女高工教 陈国旗男高工调研员教 王志斌女高工组织员教 徐臻华女教授反聘教 科研与学科建设科 付行军男助教科长教 孟怿女工程师教 教学管理科 宋金鹏男讲师科长教 王玲玲女工程师教 郝晓飞女助工教 学生工作科 李辉男助教团总支书记教 王倩女讲师科长教 耿晔女助教教 张顺涛男助教教 马冬男助教教 通信技术研究所通信教研室 唐良瑞男副教授研究所所长教 孙毅男副教授科研副所长教 刘文霞女副教授教学副所长教 孙凤杰男教授党总支书记教 祁兵男副教授支部书记教 梁明男副教授教 卢文冰男副教授教 翟明岳男副教授教 仇英辉男讲师教 吴启宏女讲师教 吴润泽女讲师教 朱红云女讲师教 杨春萍女讲师教
杨秋霞女讲师教 徐征女助教工会小组长教 崔维新男工程师教 冯小安男工程师教 薛礼妮女工程师教 教育部重点实验室四方研究所 杨奇逊男教授博导主任（工程院院士）教五－ 肖湘宁男教授博导常务副主任（常务副院长）教李庚银男教授博导副主任教 毕天姝女教授副主任（研究所所长）教 黄少锋男教授博导科研副所长教－ 肖仕武男讲师教学副所长（支部书记）教 王增平教授博导研究生院（筹）副院长 刘万顺男教授博导教－ 刘建飞男教授转 张振华男教授 秦立军男教授 陈钢杰女副教授 郑涛男讲师教 王炳革男高工教 胥国毅男高工教 龙云波男助工教 张鹏男助工教 许兵男助工工会小组长教－ 输配电系统研究所城市供用电教研室 张建华男教授博导研究所所长教 黄伟男副教授科研副所长教 徐明荣男讲师教学副所长（工会小组长）教 刘宗歧男教授成教学院院长教 杨京燕女教授支部书记教 刘连光男教授教 刘自发男讲师教 刘其辉男讲师教 于晗讲师教 柔性电力技术研究所电力电子教研室 韩民晓男教授研究所所长教 谭伟璞男副教授科研副所长（支部书记）教 文俊女副教授教学副所长教 徐永海男教授教 夏瑞华男副教授教 李焕明男副教授教 刘晋男讲师工会小组长教 朱永强男讲师教 姚蜀军男讲师教
华北电力大学电力系统分析考研及期末考试必备 1、什么是动力系统、电力系统、电力网? 答:通常把发电企业的动力设施、设备和发电、输电、变电、配电、用电设备及相应的辅助系统组成的电能热能生产、输送、分配、使用的统一整体称为动力系统; 把由发电、输电、变电、配电、用电设备及相应的辅助系统组成的电能生产、输送、分配、使用的统一整体称为电力系统; 把由输电、变电、配电设备及相应的辅助系统组成的联系发电与用电的统一整体称为电力网。 2、现代电网有哪些特点? 答:1、由较强的超高压系统构成主网架。2、各电网之间联系较强,电压等级相对简化。3、具有足够的调峰、调频、调压容量,能够实现自动发电控制,有较高的供电可靠性。4、具有相应的安全稳定控制系统,高度自动化的监控系统和高度现代化的通信系统。5、具有适应电力市场运营的技术支持系统,有利于合理利用能源。 3、区域电网互联的意义与作用是什么? 答:1、可以合理利用能源,加强环境保护,有利于电力工业的可持续发展。 2、可安装大容量、高效能火电机组、水电机组和核电机组,有利于降低造价,节约能源,加快电力建设速度。 3、可以利用时差、温差,错开用电高峰,利用各地区用电的非同时性进行负荷调整,减少备用容量和装机容量。 4、可以在各地区之间互供电力、互通有无、互为备用,可减少事故备用容量,增强抵御事故能力,提高电网安全水平和供电可靠性。 5、能承受较大的冲击负荷,有利于改善电能质量。 6、可以跨流域调节水电,并在更大范围内进行水火电经济调度,取得更大的经济效益。 4、电网无功补偿的原则是什么? 答:电网无功补偿的原则是电网无功补偿应基本上按分层分区和就地平衡原则考虑,并应能随负荷或电压进行调整,保证系统各枢纽点的电压在正常和事故后均能满足规定的要求,避免经长距离线路或多级变压器传送无功功率。 5、简述电力系统电压特性与频率特性的区别是什么? 答:电力系统的频率特性取决于负荷的频率特性和发电机的频率特性(负荷随频率的变化而变化的特性叫负荷的频率特性。发电机组的出力随频率的变化而变化的特性叫发电机的频率特性),它是由系统的有功负荷平衡决定的,且与网络结构(网络阻抗)关系不大。在非振荡情况下,同一电力系统的稳态频率是相同的。因此,系统频率可以集中调整控制。 电力系统的电压特性与电力系统的频率特性则不相同。电力系统各节点的电压通常情况下是不完全相同的,主要取决于各区的有功和无功供需平衡情况,也与网络结构(网络阻抗)有较大关系。因此,电压不能全网集中统一调整,只能分区调整控制。
0-1.什么是电力电子技术? 电力电子技术是应用于电力技术领域中的电子技术；它是以利用大功率电子器件对能量进行变换和控制为主要内容的技术。国际电气和电子工程师协会（IEEE）的电力电子学会对电力电子技术的定义为：“有效地使用电力半导体器件、应用电路和设计理论以及分析开发工具，实现对电能的高效能变换和控制的一门技术，它包括电压、电流、频率和波形等方面的变换。” 0-2.电力电子技术的基础与核心分别是什么? 电力电子器件是基础。电能变换技术是核心. 0-3.请列举电力电子技术的 3 个主要应用领域。 电源装置;电源电网净化设备;电机调速系统;电能传输和电力控制;清洁能源开发和新蓄能系统;照明及其它。 0-4.电能变换电路有哪几种形式?其常用基本控制方式有哪三种类型? AD-DC整流电;DC-AC逆变电路;AC-AC交流变换电路;DC-DC直流变换电路。 常用基本控制方式主要有三类：相控方式、频控方式、斩控方式。 0-5.从发展过程看，电力电子器件可分为哪几个阶段? 简述各阶段的主要标志。可分为：集成电晶闸管及其应用；自关断器件及其应用；功率集成电路和智能功率器件及其应用三个发展阶段。集成电晶闸管及其应用：大功率整流器。自关断器件及其应用：各类节能的全控型器件问世。功率集成电路和智能功率器件及其应用：功率集成电路（PIC），智能功率模块（IPM）器件发展。 0-6.传统电力电子技术与现代电力电子技术各自特征是什么? 传统电力电子技术的特征：电力电子器件以半控型晶闸管为主，变流电路一般 为相控型，控制技术多采用模拟控制方式。 现代电力电子技术特征：电力电子器件以全控型器件为主，变流电路采用脉宽 调制型，控制技术采用PWM数字控制技术。 0-7.电力电子技术的发展方向是什么? 新器件：器件性能优化，新型半导体材料。高频化与高效率。集成化与模块化。数字化。绿色化。 1-1.按可控性分类，电力电子器件分哪几类? 按可控性分类，电力电子器件分为不可控器件、半控器件和全控器件。 1-2.电力二极管有哪些类型?各类型电力二极管的反向恢复时间大约为多少? 电力二极管类型以及反向恢复时间如下： 1）普通二极管，反向恢复时间在5us以上。 2）快恢复二极管，反向恢复时间在5us以下。快恢复极管从性能上可分为快速恢复和超快速恢复二极管。前者反向恢复时间为数百纳秒或更长，后者在100ns 以下，甚至达到20~30ns，多用于高频整流和逆变电路中。 3）肖特基二极管，反向恢复时间为10～40ns。 1-3.在哪些情况下，晶闸管可以从断态转变为通态? 维持晶闸管导通的条件是什么? 1、正向的阳极电压； 2、正向的门极电流。两者缺一不可。阳极电流大于维持电流。
电力电子课后答案 第二章 2.2 使晶闸管导通的条件是什么？维持晶闸管导通的条件是什么？怎样才能使晶闸管由导通变为关断？ 答： 使晶闸管导通的条件是：晶闸管承受正相阳极电压，并在门极施加触发电流（脉冲）。或者U AK >0且U GK >0； 维持晶闸管导通的条件是使晶闸管的电流大于能保持晶闸管导通的最小电流，即维持电流。 2.3图2-1中阴影部分表示流过晶闸管的电流波形，各波形的电流最大值均为m I ， 试计算各波形的电流平均值1d I 、2d I 、3d I 与电流有效值1I 、2I 、3I ，和它们的波形系数1f K ，2f K ，3f K 。 题图2.1 晶闸管导电波形 解： a) 1d I = 4 1 2sin()(1)0.27222 m m m I I t I π π ωπ π= +≈? 1I 24 131(sin )()0.4822 42m m m I I t d wt I ππ ?π π = +≈? 111/0.48/0.27 1.78f d m m K I I I I === b) 2d I =412 sin ()(1)0.5422 m m m I I td wt I ππ?=+=∏? 2I 24 21 31(sin )()0.67242m m m I I t d wt I π π ?π π = +≈? 222/0.67/0.54 1.24f d m m K I I I I === c) 3d I = 20 1 1()24 m m I d t I π ωπ = ? 3I 220 1 1()22 m m I d t I π ωπ = ? 333/0.5/0.252f d m m K I I I I === 2.4. 如果上题中晶闸管的通态平均电流为100A ，考虑晶闸管的安全裕量为1.5，问其允许通
电力系统继电保护原理习题 第一章绪论 1、什么是主保护、后备保护？什么是近后备保护、远后备保护？在什么情况下 依靠近后备保护切除故障？在什么情况下依靠远后备保护切除故障？ 答：主保护是一次保护，当发生故障时瞬时动作； 后备保护是在主保护不动作时再动作，一般有延时来判断主保护动作与否，它包括近后备和远后备。 远后备保护是当主保护或断路器拒动时，由相邻电力设备或线路的保护来实现的后备保护。 近后备保护是当主保护拒动时，由本电力设备或线路的另一套保护来实现的后备的保护；当断路器拒动时，由断路器失灵保护来实现后备保护 2 、说明对电力系统继电保护有那些基本要求。 答：可靠性（安全性和信赖幸），速动性，灵敏性和选择性。 3、简要说明继电保护装置的一般构成以及各部分的作用。 4、针对下图系统，分别在D1、D2、D3点故障时说明按选择性的要求哪些保护应动作跳闸。
第二章 电网的电流保护 1、分析电流保护中各段如何保证选择性？各段的保护范围如何，与哪些因素有关？ 2、什么是继电器的返回系数，增量动作继电器、欠量动作继电器的返回系数有什么区别？ 3、在图示网络中，试分析断路器1DL 、4DL 和9DL 保护的最大和最小运行方式。 4、在图所示网络中，线路AB 电源端装有三段式电流保护，线路BC 装有二段式电流保护，均采用不完全星形接线方式，系数参数如图所示，线路AB 和BC 的最大负荷电流分别为2.3A 和2A ，线路BC 的过电流保护动作时限为3S ，负荷自起动系数为1。试计算：(1)、线路AB 和BC 各段电流继电器的动作电流set I 和时间继电器的动作时限set t 。(2)、求出无时限电流速断的保护范围和校验Ⅱ、Ⅲ段的灵敏度。 （ 1.1, 2.1===III rel II rel I rel K K K ） 5、如图所示，对保护1进行三段式相间电流保护的整定计算。3.11 =rel K ，1.12=rel K ，2.13 =rel K ，85.0=re K ，5.1=ss K ，线路阻抗为0.4Ω/km ，阻抗角为 700，AB 线最大负荷电流为170A 。电源阻抗Ω=2min sA X ，Ω=3max sA X ，
第二章： 1.晶闸管的动态参数有断态电压临界上升率du/dt和通态电流临界上升率等，若 du/dt过大，就会使晶闸管出现_ 误导通_，若di/dt过大，会导致晶闸管_损坏__。 2.目前常用的具有自关断能力的电力电子元件有电力晶体管、可关断晶闸管、 功率场效应晶体管、绝缘栅双极型晶体管几种。简述晶闸管的正向伏安特性 答: 晶闸管的伏安特性 正向特性当IG=0时，如果在器件两端施加正向电压，则晶闸管处于正向阻断状态，只有很小的正向漏电流流过。 如果正向电压超过临界极限即正向转折电压Ubo，则漏电流急剧增大，器件开通。 随着门极电流幅值的增大，正向转折电压降低，晶闸管本身的压降很小，在1V左右。 如果门极电流为零，并且阳极电流降至接近于零的某一数值IH以下，则晶闸管又回到正向阻断状态，IH称为维持电流。 3.使晶闸管导通的条件是什么 答：使晶闸管导通的条件是：晶闸管承受正向阳极电压，并在门极施加触发电流（脉冲）。或：uAK>0且uGK>0。 4.在如下器件：电力二极管（Power Diode）、晶闸管（SCR）、门极可关断晶闸管 （GTO）、电力晶体管（GTR）、电力场效应管（电力MOSFET）、绝缘栅双极型晶体管（IGBT）中，属于半控型器件的是 SCR 。 5.晶闸管的擎住电流I L 答：晶闸管刚从断态转入通态并移除触发信号后，能维持导通所需的最小电流。 6.晶闸管通态平均电流I T(AV) 答：晶闸管在环境温度为40C和规定的冷却状态下，稳定结温不超过额定结温时所允许流过的最大工频正弦半波电流的平均值。标称其额定电流的参数。 7.晶闸管的控制角α（移相角） 答：从晶闸管开始承受正向阳极电压起到施加触发脉冲止的电角度,用a表示,也称触发角或控制角。
《电力电子技术》习题及解答 思考题与习题 什么是整流它与逆变有何区别 答：整流就是把交流电能转换成直流电能，而将直流转换为交流电能称为逆变，它是对应于整流的逆向过程。 单相半波可控整流电路中，如果： (1)晶闸管门极不加触发脉冲； (2)晶闸管内部短路； (3)晶闸管内部断开； 试分析上述三种情况负载两端电压u d和晶闸管两端电压u T的波形。 答：（1）负载两端电压为0，晶闸管上电压波形与U2相同； （2）负载两端电压为U2，晶闸管上的电压为0； （3）负载两端电压为0，晶闸管上的电压为U2。
某单相全控桥式整流电路给电阻性负载和大电感负载供电，在流过负载电流平均值相同的情况下，哪一种负载的晶闸管额定电流应选择大一些 答：带大电感负载的晶闸管额定电流应选择小一些。由于具有电感，当其电流增大时，在电感上会产生感应电动势，抑制电流增加。电阻性负载时整流输出电流的峰值大些，在流过负载电流平均值相同的情况下，为防此时管子烧坏，应选择额定电流大一些的管子。 某电阻性负载的单相半控桥式整流电路，若其中一只晶闸管的阳、阴极之间被烧断，试画出整流二极管、晶闸管两端和负载电阻两端的电压波形。 解：设α=0，T 2被烧坏，如下图： 相控整流电路带电阻性负载时，负载电阻上的U d 与I d 的乘积是否等于负载有功功率，为什么带大电感负载时，负载电阻R d 上的U d 与I d 的乘积是否等于负载有功功率，为什么 答：相控整流电路带电阻性负载时，负载电阻上的平均功率d d d I U P =不等于负载有功功率UI P =。因为负载上的电压、电流是非正弦波，除了直流U d 与I d 外还有谐波分量Λ ,,21U U 和Λ,,21I I ，负载上有功功率为Λ+++=22212P P P P d >d d d I U P =。
华北电力大学电力系 统分析
课程编号：811 课程名称：电力系统分析基础 一、考试的总体要求 掌握电力系统的基本概念和特点，掌握电力系统各元件的参数和数学模型，掌握电力系统潮流计算的基本原理，掌握电力系统有功和无功优化运行及其调整方法，掌握短路电流计算的基本方法。 二、考试的内容 1. 电力系统的基本概念：电力系统的基本概念及系统运行的基本要求；电力系统中性点运行方式；电力系统主要的电压等级与我国电力系统的发展情况。 2. 电力系统各元件特性和数学模型：发电机组的运行特性与数学模型；输电线路、变压器、负荷的数学模型及参数计算；标幺值计算原理，理想变压器数学模型及多电压级电力网络等效电路的形成。 3. 简单电力网络的计算和分析：基于有名值与标幺值的简单电力网络（环型网、辐射型网）的潮流计算方法；有功、无功的基本电力网络潮流控制方法。 4. 复杂电力系统潮流的计算机算法：节点电压方程和电力网络方程的建立；节点导纳矩阵的形成和修改方法；功率方程及变量、节点的分类；牛顿-拉夫逊迭代法潮流计算的基本原理、数学模型和计算步骤；P-Q分解法潮流计算原理和计算步骤。 5. 电力系统的有功功率和频率调整：电力系统各种有功功率电源及各种有功备用；有功功率的平衡与最优分配方法；电力系统频
率调整的概念，自动调速系统工作原理，发电机和负荷的功频特性及其调速特性，频率的一次调整、二次调整和调频厂的选择，负荷频率控制的基本原理；联合系统调频计算。 6．电力系统的无功功率和电压调整：电力系统中无功功率的平衡和无功电源特点；电力系统中无功功率的最优分布；电力系统中枢点电压管理方式；借发电机、变压器、补偿设备调压和组合调压的原理及特点。 7．电力系统三相短路的分析与计算：电力系统故障的基本概念与危害；各种短路故障的成因；无限大功率电源供电的系统三相短路电流分析；电力系统三相短路电流的实用计算；短路电流交流分量的初始值及任意时刻值的确定方法。 8．电力系统不对称故障的分析与计算：对称分量法的原理及其在不对称故障分析中的应用；电力系统元件的序参数和等效电路；零序网络的构成方法；各种不对称短路时故障处的短路电流和电压的计算；非故障处电流、电压的计算；正序等效定则。 三、考试的题型 判断题、选择题、简答题、计算题。
附件5 火力发电企业 电能质量技术监督实施细则 2016年8月发布 2016年8月实施中国华电集团公司发布
目次 0前言 (2) 1 范围..................................................................................................................... 错误！未定义书签。 2 规范性引用文件................................................................................................. 错误！未定义书签。 3 总则..................................................................................................................... 错误！未定义书签。 4 监督对象............................................................................................................. 错误！未定义书签。 5 监督内容............................................................................................................. 错误！未定义书签。 6 监督管理 (7) 附录A（资料性附录）电压、频率质量报表 (9) 附录B（资料性附录）注入电网的谐波电流允许值 (10) 附录C（资料性附录）电能质量监督季度报表 (11)
电力电子技术试题（第一章） 一、填空题 1、普通晶闸管内部有PN结,，外部有三个电极，分别是极极和极。 1、三个、阳极A、阴极K、门极G。 2、晶闸管在其阳极与阴极之间加上电压的同时，门极上加上电压，晶闸管就导通。 2、正向、触发。 3、、晶闸管的工作状态有正向状态，正向状态和反向状态。 3、阻断、导通、阻断。 4、某半导体器件的型号为KP50—7的，其中KP表示该器件的名称为，50表示，7表示。 4、普通晶闸管、额定电流50A、额定电压700V。 5、只有当阳极电流小于电流时，晶闸管才会由导通转为截止。 5、维持电流。 6、当增大晶闸管可控整流的控制角α，负载上得到的直流电压平均值会。 6、减小。 7、按负载的性质不同，晶闸管可控整流电路的负载分为性负载，性负载和负载三大类。 7、电阻、电感、反电动势。 8、当晶闸管可控整流的负载为大电感负载时，负载两端的直流电压平均值会，解决的办法就是在负载的两端接一个。 8、减小、并接、续流二极管。 9、工作于反电动势负载的晶闸管在每一个周期中的导通角、电流波形不连续、呈状、电流的平均值。要求管子的额定电流值要些。 9、小、脉冲、小、大。 10、单结晶体管的内部一共有个PN结，外部一共有3个电极，它们分别是极、极和极。 10、一个、发射极E、第一基极B1、第二基极B2。 11、当单结晶体管的发射极电压高于电压时就导通；低于电 压时就截止。 11、峰点、谷点。 12、触发电路送出的触发脉冲信号必须与晶闸管阳极电压，保证在管子阳极电压每个正半周内以相同的被触发，才能得到稳定的直流电压。 12、同步、时刻。 13、晶体管触发电路的同步电压一般有同步电压和电压。 13、正弦波、锯齿波。 14、正弦波触发电路的同步移相一般都是采用与一个或几个的叠加，利用改变的大小，来实现移相控制。 14、正弦波同步电压、控制电压、控制电压。 15、在晶闸管两端并联的RC回路是用来防止损坏晶闸管的。 15、关断过电压。 16、为了防止雷电对晶闸管的损坏，可在整流变压器的一次线圈两端并接一个或。 16、硒堆、压敏电阻。 16、用来保护晶闸管过电流的熔断器叫。 16、快速熔断器。 二、判断题对的用√表示、错的用×表示（每小题1分、共10分） 1、普通晶闸管内部有两个PN结。（×） 2、普通晶闸管外部有三个电极，分别是基极、发射极和集电极。（×） 3、型号为KP50—7的半导体器件，是一个额定电流为50A的普通晶闸管。（） 4、只要让加在晶闸管两端的电压减小为零，晶闸管就会关断。（×） 5、只要给门极加上触发电压，晶闸管就导通。（×） 6、晶闸管加上阳极电压后，不给门极加触发电压，晶闸管也会导通。（√） 7、加在晶闸管门极上的触发电压，最高不得超过100V。（×） 8、单向半控桥可控整流电路中，两只晶闸管采用的是“共阳”接法。（×） 9、晶闸管采用“共阴”接法或“共阳”接法都一样。（×） 10、增大晶闸管整流装置的控制角α，输出直流电压的平均值会增大。（×） 11、在触发电路中采用脉冲变压器可保障人员和设备的安全。（√） 12、为防止“关断过电压”损坏晶闸管，可在管子两端并接压敏电阻。（×） 13、雷击过电压可以用RC吸收回路来抑制。（×） 14、硒堆发生过电压击穿后就不能再使用了。（×） 15、晶闸管串联使用须采取“均压措施”。（√）
电力电子技术第五版课后习题及答案 第二章电力电子器件 2-1与信息电子电路中的二极管相比，电力二极管具有怎样的结构特点才使得其具有耐受高压和大电流的能力？ 答：1.电力二极管大都采用垂直导电结构，使得硅片中通过电流的有效面积增大，显著提高了二极管的通流能力。 2.电力二极管在P区和N区之间多了一层低掺杂N区，也称漂移区。低掺杂N区由于掺杂浓度低而接近于无掺杂的纯半导体材料即本征半导体，由于掺杂浓度低，低掺杂N区就可以承受很高的电压而不被击穿。 2-2.使晶闸管导通的条件是什么？ 答：使晶闸管导通的条件是：晶闸管承受正向阳极电压，并在门极施加触发电流（脉冲）。或：uAK>0且uGK>0。 2-3.维持晶闸管导通的条件是什么？怎样才能使晶闸管由导通变为关断？ 答：维持晶闸管导通的条件是使晶闸管的电流大于能保持晶闸管导通的最小电流，即维持电流。要使晶闸管由导通变为关断，可利用外加电压和外电路的作用使流过晶闸管的电流降到接近于零的某一数值以下，即降到维持电流以下，便可使导通的晶闸管关断。 2-4图2-27中阴影部分为晶闸管处于通态区间的电流波形，各波形的电流最大值均为Imπ4π4π25π4a)b)c)图1-43
图2-27晶闸管导电波形 解：a)I d1=π21ππωω4 )(sin t td I m=π2m I(122+)≈0.2717I m I1=π π ωωπ42)()sin(21 t d t I m=2m Iπ 2143+≈0.4767I m b)I d2= π1ππωω4)(sin t td I m=πm I(122+)≈0.5434I m I 2=ππωωπ42)()sin(1t d t I m=2 2m Iπ2143+≈0.6741I m c)I d3=π2120)(πωt d I m=4 1I m I3=2 02)(21πωπt d I m=2 1I m2-5上题中如果不考虑安全裕量,问100A的晶闸管能送出的平均电流I d1、I d2、I d3各为多少？这时，相应的电流最大值I m1、I m2、I m3各为多少? 解：额定电流I T(AV)=100A的晶闸管，允许的电流有效值I =157A，由上题计算结果知 a)I m1≈4767 .0I≈329.35，I d1≈0.2717I m1≈89.48 2/16b)I m2≈6741.0I≈232.90, I d2≈0.5434I m2≈126.56c)I m3=2I=314, I d3=41
全国五大电力集团及所属电厂 以下为五大发电公司及所属电厂，基本列举了全国的发电厂家。各地热电企业、自备电厂、地方所属电厂不在其中。 五大发电公司：中国大唐集团公司、中国国电集团公司、中国华能集团公司、中国华电集团公司、中国电力投资集团 华能集团所属电厂： 华能丹东电厂华能大连电厂华能上安电厂华能德州电厂华能威海电厂华能济宁电厂华能日照电厂华能太仓电厂华能淮阴电厂华能南京电厂华能南通电厂华能上海石洞口第一电厂华能上海石洞口第二电厂华能长兴电厂华能福州电厂华能汕头燃煤电厂华能汕头燃机电厂华能玉环电厂华能沁北电厂华能榆社电厂华能辛店电厂华能重庆分公司华能井冈山电厂华能平凉电厂华能岳阳电厂华能营口电厂华能邯峰电厂 大唐集团所属： 长山热电厂湖南省石门电厂鸡西发电厂洛阳首阳山电厂洛阳热电厂三门峡华阳发电公司河北马头电力公司唐山发电总厂北京大唐张家口发电总厂兰州西固热电有限公司合肥二电厂田家庵发电厂北京大唐高井发电厂永昌电厂北京大唐陡河电厂南京下关发电厂安徽淮南洛河发电厂保定热电厂略阳发电厂微水发电厂峰峰发电厂含岳城电站天津大唐盘山发电公司内蒙大唐托克托发电公司保定余热电厂华源热电有限责任公司阳城国际发电有限公司辽源热电有限责任公司四平发电运营中心长春第二热电有限公司晖春发电有限责任公司鸡西热电有限责任公司佳木斯第二发电厂台河第一电厂江苏徐塘发电有限公司安徽省淮北发电厂安徽淮南洛能发电公司安阳华祥电力有限公司许昌龙岗发电有限公司华银电力株洲发电厂华银株洲发电公司金竹山电厂华银金竹山火力发电厂湘潭发电有限责任公司湖南省耒阳发电厂灞桥热电有限责任公司灞桥热电厂陕西渭河发电厂陕西延安发电厂陕西韩城发电厂永昌发电厂甘肃甘谷发电厂甘肃八0三发电厂甘肃连城发电厂甘肃兰西热电有限公司广西桂冠电力股份公司桂冠大化水力发电总厂广西岩滩水电厂陈村水力发电厂王快水电厂张家界水电开发公司贺龙水电厂鱼潭水电厂陕西石泉水力发电厂石泉发电有限责任公司甘肃碧口水电厂百龙滩电厂 华电所属： 1 中国华电工程(集团)有限公司 2 华电煤业集团有限公司 3 华电财务有限公司 4 华电招标有限公司 5 华信保险经纪有限公司 6 北京华信保险公估有限公司 7 河北热电有限责任公司 8 包头东华热电有限公司（在建） 9 内蒙古华电乌达热电有限公司（在建）10 华电国际电力股份有限公司 11 华电国际电力股份有限公司邹县发电厂（扩建）12 华电国际电力股份有限公司莱城发电厂13 华电国
中国电力科学研究院2017年第四批物资类公开招标 项目中标结果公告 中国电力科学研究院2017年第四批物资类公开招标项目由 北京国网富达科技发展有限责任公司代理。本批项目中标结果公告如下: 序 号 招标编号项目名称投标人名称1EPRI4103-17004335KV串联电容补偿装置采购陕西数邦电子科技有限公司 2EPRI4103-170050光伏电站发电性能测试材料采购南京能新电力高科实业有限 公司 3EPRI4103-170054数据应用终端采购安徽南瑞继远电网技术有限公司 4EPRI4103-170062需求响应资源可调度潜力分析系统试点 建设材料采购 北京华勤创新软件有限公司 5EPRI4103-170086防火墙与负载均衡设备采购北京恒泰实达科技股份有限公司 6EPRI4103-170099无磁金属基底2G同温超导带材米 购 上海思琢自动化科技有限公司 7EPRI4103-170110隔震限位块面罩及高度调节板采购山东户通线路器材有限公司8EPRI4103-170126 接续管保护装置试验装置及配套试验装 置采购 济南东方试验仪器有限公司 9EPRI4103-170131 继电保护设备及运行状态评价中心视频 展示系统米购北京恒泰实达科技股份有限 公司 10EPRI4105-170155电池热安全性研究用氧弹量热计米购 北京壮仕科技有限公司 11EPRI4105-170178电力信号模拟装置源模块采购中仪智锐（北京）科技有限公司12EPRI4105-170185低中频发射源采购广东昂立电气自动化有限公司 13EPRI4105-170203自动需求响应试验仿真能力提升设备采 购 江苏联宏智慧能源股份有限公司 i欢在下载