电力电子技术备课本
2004,12,20~2005,4，
Chap.2(3-9)
文俊
Main Refere nces:
1.西安交通大学王兆安、黄俊.电力电子技术（第4版）.北京：机械工业出版
社.2000.5.￥20.00.TM7.
2.张一工、肖湘宁.现代电力电子技术原理与应用.北京：科学出版社,1999.
3. ￥26.00
3.陈坚. 电力电子学--电力电子变换和控制技术.北京：高教出版社，2002.8. ￥23.00
4.吴小华、李玉忍等. 电力电子技术原典型题解析及自测试题（工科课程提高与应试丛书）.
北京：西北工业大学出版社. 2002.3. ￥8.00
5.石玉、粟书贤等. 电力电子技术题例与电路设计指导.北京：机械工业出版社. 2000.8.
￥24.00
6.张涛. 电力电子技术—新编21世纪高等职业教育电子信息类规划教材·电气自动化专
业技术专业.北京：电子工业出版社. 2003.9. ￥15.00
第2章整流电路
§2.1 单相可控整流电路
§2.2 三相可控整流电路
§2.3 变压器漏感对整流电路的影响
§2.4 电容滤波的不可控整流电路
§2.5 整流电路的谐波和功率因数
§2.6 大功率可控整流电路
§2.7 整流电路的有源逆变工作状态
§2.8 晶闸管直流电动机系统
§2.9 相控电路的驱动控制
§2.3 T 漏感对整流电路的影响
[?考虑包括T 漏感在内的交流侧L 的影响，该漏感可用一个集中的电感L B 表示。 ?现以三相半波为例，然后将其结论推广。]
[VT 1换相至VT 2的过程：L B 使i a 、i b 不能突变，于是VT 1、VT 2同时导通，相当于a 、b 两相短路，产生环流i k 。i k =i b 逐渐增大，而i a =I d -i k 逐渐减小。当i k 增大到等于I d 时，i a =0，VT 1关断,换流过程结束。] （see 图2-25）
换相重叠角(γ)：换相过程持续的时间，用电角度表示。
换相过程中，整流电压u d 为同时导通的两个Thy 所对应的两个相电压的平均值:
换相压降——与不考虑变压器漏感时相比，u d 平均值
换相重叠角γ的计算:
123
图2-25 考虑T 漏感时的三相半波可控整流电路及波形
2
d d d d b a k B b k B
a d u u t i
L u t i L u u +=-=+=（2-30）
（2-31）
d B 0
B 6
56
5B
6
565B
b b 6565d b d 23
d 23)(d d d 23)(d d d ([23)(d )(3/21I X i L t t i L t t
i L u u t u u U I π
ωπ
ωπ
ωπωππγαπα
π
γαπαπγαπα=
==--=-=??
???+
++++++++d
k k k （2-32）
B
2B a b 2)6
5sin(62)(d d L t U L u u t
i
π
ω-
=
-=k
γ随其它参数变化的规律：
（1）{I d ，X B}越大，则γ越大；
（2）当a ≤90°时，a 越小，则γ越大。
（3）
变压器漏抗对各种整流电路的影响
变压器漏感对整流电路影响的一些结论:
1)出现换相重叠角γ ，整流输出电压平均值U d 降低。
2)整流电路的工作状态增多
3)Thy 的d i/d t 减小，有利于Thy 的安全开通。 有时人为串入进线X 以抑制Thy 的d i/d t 。 4)换相时Thy 电压出现缺口，产生正的d u/d t ，可能使Thy 误导通，为此必须加吸收电路。 5) 换相使电网电压出现缺口，成为干扰源。
§2.4 电容滤波的不可控整流电路 (略)
（2-33） )65sin(26d d B 2π
ωω-=t X U t i k （2-34）
)]6
5cos([cos 26)(d )65sin(26B 26
5B 2π
ωαωπωωπ
α--=-=?+t X U t t X U i t
k
当 时， ，故65πγαω++=t d
k I i =2
d
B 62)cos(cos U I X =+-γαα（2-36）
)]
cos([cos 26B
2
d γαα+-=X U I （2-35） 电路形式
单相 全波
单相全控桥
三相 半波
三相全控桥
m 脉波
整流电路
①①
②
d
U ?d
B
I X π
d
B
2I X π
d B
23I X π
d
B
3I X π
d
B
2I mX π
)
cos(cos γαα+-2
B d 2U X I 2B d 22U X I 2
d B 62U I X 2
d B 62U I X m
U X I π
sin
22B d 表2-2 各种整流电路换相压降和换相重叠角的计算 注：①单相全控桥电路中，环流i k 是从-I d 变为I d 。本表所列通用公式不适用；
②三相桥等效为相电压等于23U 的6脉波整流电路，故其m =6，相电压按23U 代入。
2.4.1 电容滤波的单相不可控整流电路
?在交—直—交变频器、不间断电源、开关电源等应用场合中，大量应用。 ?最常用的是单相桥和三相桥两种接法。
?由于电路中的PED 采用整流D ，故也称这类电路为D 整流电路。
? 常用于小功率单相交流输入的场合，如目前大量普及的微机、电视机等家电产品中。 定性分析
? 在u 2正半周过零点至wt =0期间，因u 2
详细分析（简要讲解得出的结论，关键在于求出δ和θ ）
2.4.2 电容滤波的三相不可控整流电路
§2.5 整流电路的谐波和功率因数
? 许多PE 装置要消耗无功功率，会对公用电网带来不利影响。 ? PE 装置还会产生谐波，对公用电网产生危害。 ? 许多国家都发布了限制电网谐波的国家标准，或由权威机构制定限制谐波的规定。国家标准（GB/T14549-93）《电能质量公用电网谐波》从1994年3月1日起开始实施。 2.5.1 谐波和无功功率分析基础 1. 谐波
?满足狄里赫利条件，可分解为傅里叶级数
?基波（fundamental ）——在傅里叶级数中，频率与工频相同的分量 ?谐波——频率为基波频率大于1整数倍的分量 ?谐波次数——谐波频率和基波频率的整数比
a)
R u 1b)图2-26 电容滤波的单相桥式不可控整流电路及其工作波形 a) 电路 b) 波形 )
sin(222δω+=t U u （2-37） ???
?
?=+=?
2
0C d 2d 1)0(sin 2)0(u dt i C u U u t δ
（2-38） （2-38）
?n 次谐波电流含有率（HRI n （Harmonic Ratio for I n ））：
?电流谐波总畸变率THD i （Total Harmonic distortion ）定义为
2. 功率因数
（1）正弦电路中的情况 电路的有功功率/平均功率： 视在功率： S=UI
无功功率为： 功率因数l ：
Q 、P 、S 之间的关系：
功率因数是由电压和电流的相位差 决定的：
（2）非正弦电路中的情况
?有功功率、视在功率、功率因数的定义均和正弦电路相同，功率因数仍由式 （2-62）定义。
?公用电网中，通常电压的波形畸变很小，而电流波形的畸变可能很大。因此，不考虑电压畸变，研究电压波形为正弦波、电流波形为非正弦波的情况有很大的实际意义。 ① 非正弦电路的有功功率
有功功率：
功率因数： 基波因数： 位移因数（基波功率因数）： 可见，功率因数由基波电流相移和电流波形畸变这两个因素共同决定的。 ②非正弦电路的无功功率
?定义很多，但尚无被广泛接受的科学而权威的定义 ?一种简单的定义是仿照式（2-63）给出的：
[这样定义的Q 反映了能量的流动和交换，目前被较广泛的接受，但该定义对无功功率的描述很粗糙。]
也可仿照式（2-61）定义无功功率，为和式（2-67）区别，采用符号Q f ，忽略
电压中的谐波时有：
?在非正弦情况下， 引入畸变功率D ，使得：
?比较式（2-67）和（2-69），可得：
%1001
?=
I I HRI n
n （2-57）
（2-58） %1001
?=
I I THD h
i （2-59） ?
==π
?
ωπ20cos )(21UI t uid P （2-62）
S P
=λ（2-63）
2
22Q P S +=（2-64）
?λcos =?11cos ?UI P =111
11cos cos cos ?ν??λ====I
I UI UI S P （2-66） I
I /1=ν1
cos ?（2-67） 22P S Q -=?sin UI Q =（2-61）
11sin ?UI Q f =（2-68）
222f
Q P S +=（2-69）
2
222D Q P S f ++=
?忽略电压谐波时
means: Q f 为由基波电流所产生的无功功率，D 是谐波电流产生的无功功率。
2.5.2 带感性负载时可控整流电路交流侧谐波和功率因数分析 1. 单相桥式全控整流电路
忽略换相过程和电流脉动，带感性负载，直流电感L 为足够大（电流i 2的波形见图2-6）
T 二次侧电流谐波分析：
n =1,3,5,… ?电流中仅含奇次谐波
?各次谐波有效值与谐波次数成反比，且与基波有效值的比值为谐波次数的倒数 （1）功率因数计算
? 基波电流有效值： ? i 2的有效值I = I d ，结合式（2-74）可得基波因数：
?电流基波与电压的相位差就等于控制角a ，故位移因数为
所以，功率因数：
2.三相桥式全控整流电路
忽略换相过程和电流脉动，带感性负载，直流电感L 为足够大；
以a =30°为例，交流侧电压和电流波形如图2-23中的u a 和i a 波形所示。此时，电流为正负半周各120°的方波，其有效值与直流电流的关系为 T 二次侧电流谐波分析：
电流基波和各次谐波有效值分别为
（2-70）
2
22D Q Q f
+=（2-71）
∑∞
==--=2
22
2
2
n n
f
I
U
Q P S D （2-72）
∑∑====+++=
,5,3,1,5,3,1d d 2sin 2sin 14)5sin 51
3sin 31(sin 4
n n n t n I t n n I t t t I i ωωπωωωπ（2-73）
π
n I I n d
22=（2-74） π
d
I I 221
=（2-75）
9.0221≈==
π
νI I α?λcos cos 11==（2-76） ααπ
?νλλcos 9.0cos 2
2cos 111≈=
==I I （2-77） （2-78） d 3
2
I I =∑
∑=±==±=-+=-+=-++--= 3,2,11613,2,116d d d a sin 2)1(sin 2sin 1)1(32sin 32]
13sin 13
111sin 1117sin 715sin 51[sin 32k k n n k k k n k t n I t I t n n I t I t t t t t I i ωωωπωπωωωωωπ（2-79）
?电流中仅含6k ±1（k 为正整数）次谐波
?各次谐波有效值与谐波次数成反比，且与基波有效值的比值为谐波次数的倒数 3.功率因数计算
?由式（2-78）和（2-80）可得基波因数为
电流基波与电压的相位差仍为a ，故位移因数仍为
功率因数:
2.5.3 电容滤波的不可控整流电路交流侧谐波和功率因数分析
图2-23 三相桥式全控整流电路带阻感负载a =30?时的波形 ??????
?=±=== ,3,2,1,16,66
d d 1k k n I n I I I n ππ（2-80） 955
.03
1≈==πνI I （2-81） α
?λcos cos 11==（2-82） ααπ
?νλλcos 955.0cos 3
cos 111≈===I I （2-83）
1. 单相桥式不可控整流电路
[ 实用的单相不可控整流电路采用感容滤波，由于数学表达式十分复杂，直接给出有关的结论]
电容滤波的单相不可控整流电路交流侧谐波组成有如下规律： （1）谐波次数为奇次；
（2）谐波次数越高，谐波幅值越小； （3）与带感性负载的单相全控桥整流电路相比，谐波与基波的关系是不固定的，w RC 越大，则谐波越大，而基波越小。这是因为，wRC 越大，意味着负载越轻，D 的导通角越小，则交流侧电流波形的底部就越窄，波形畸变也越严重。 （4） 越大，则谐波越小，这是因为串联电感L 抑制冲击电流从而抑制了交流电流的畸变。
关于功率因数的结论如下：
（1）通常位移因数是滞后的，并且随负载加重（wRC 减小）滞后的角度增大，随滤波电感加大滞后的角度也增大；
（2）由于谐波的大小受负载大小（wRC ）的影响，随wRC 增大，谐波增大，而基波减小，也就使基波因数减小，使得总的功率因数降低。同时，谐波受滤波电感的影响，滤波电感越大，谐波越小，基波因数越大，总功率因数越大。 2. 三相桥式不可控整流电路
[ 实际应用的电容滤波三相不可控整流电路中通常有滤波电感。] ?交流侧谐波组成有如下规律：
（1）谐波次数为6k ±1次，k =1，2，3…； （2）谐波次数越高，谐波幅值越小；
（3）谐波与基波的关系是不固定的，负载越轻（wRC 越大），则谐波越大，基波越小；滤波电感越大（ 越大），则谐波越小，而基波越大。 ?关于功率因数的结论如下：
（1）位移因数通常是滞后的,但与单相时相比,位移因数更接近1； （2）随负载加重（w RC 的减小），总的功率因数提高；同时，随滤波电感加大，总功率因数也提高。
2.5.4 整流输出电压和电流的谐波分析整流电路的输出电压中主要成分为直流，同时包含各
a =0°时，m 脉波整流电路的整流电压和整流电流的谐波分析 1) 整流输出电压谐波分析
?将纵坐标选在整流电压的峰值处，则在-p/m~p/m 区间，整流电压的表达式为：
?对该整流输出电压进行傅里叶级数分解，得出：
LC ωLC ω图2-33 α=0?时，m 脉波整流电路的整流电压波形
（2-84） t u ωcos 20d =（2-85）
?
?
?
???--=+=∑∑∞
=∞
=t n n k U t n b U u mk n mk n n ωπωcos 1cos 21cos 2d0d0d0
式中，k =1，2，3…；且：
?为了描述整流电压u d0中所含谐波的总体情况，定义电压纹波因数为u d0中谐波分量有效值U R 与整流电压平均值U d0之比：
其中 而 将上述式（
2-89）、（
2-90）和（2-86）代入（2-88）得
表2-3 不同脉波数m 时的电压纹波因数值
2) 整流输出电流谐波分析：
?负载电流的傅里叶级数可由整流电压的傅里叶级数求得：
?当负载为R 、L 和反电动势E 串联时，上式中： ?n 次谐波电流的幅值d n 为：
?n 次谐波电流的滞后角为：
① a =0°时,整流电压、电流中的谐波有如下规律：
（1）m 脉波整流电压u d0的谐波次数为mk （k =1，2，3...）次，即m 的倍数次；整流电流的谐波由整流电压的谐波决定，也为mk 次；
（2）当m 一定时，随谐波次数增大，谐波幅值迅速减小，表明最低次（m 次）谐波是最主要的，其它次数的谐波相对较少；当负载中有电感时，负载电流谐波幅值d n 的减小更为迅速；
（3） m 增加时，最低次谐波次数增大，且幅值迅速减小，电压纹波因数迅速下
（2-86） m
m
U U π
π
sin
22
d0=d0
2
1
cos 2U n k b n --
=π
（2-87）
d0
R U U u =
γ（2-88） 2d0
22R U U U U mk
n n -==∑
∞
=（2-89）
m m U t t U m U m m ππωωππ
π22sin 1)(d )cos 2(2222+==?
-（2-90）
π
πππππγm m m m m m U U u sin sin 2sin 42121222d0
R ??????-+=
=（2-91）
)cos(d d n mk
n n t n d I i ?ω-+=∑
∞
=（2-92）
R
E
U I -=d0d （2-93） n
n n
b d z =
=（2-94）
R
L n n ω?arctan
=（2-95）
降。 ② a 不为0°时,波整流电压谐波的一般表达式十分复杂，给出三相桥式整流电路的结
果，说明谐波电压与a 角的关系。
?以n 为参变量，n 次谐波幅值（取标幺值）对a 的关系如图2-34所示：
?当a 从0°~ 90°变化时，u d 的谐波幅值随a 增大而增大， a =90°时谐波幅值最大。 ? a 从90°~ 180°之间电路工作于有源逆变工作状态，u d 的谐波幅值随a 增大而减小。
§2.6 大功率可控整流电路
?带平衡电抗器的双反星形可控整流电路的特点：适用于低电压、大电流的场合 ?多重化整流电路的特点：
?在采用相同器件时可达到更大的功率
?可减少交流侧输入电流的谐波或提高功率因数，从而减小对供电电网的干扰。
2.6.1 带平衡电抗器的双反星形可控整流电路?电解电镀等工业中应用 ?低电压大电流（例如几十伏，几千至几万安）可调直流电源?电路结构的特点（see 图2-35） ? T 二次侧为两组匝数相同极性相反的绕阻，分别接成两组三相半波电路。 ? T 二次侧两绕组的极性相反可消除铁芯的直流磁化。
?设置电感量为L p 的平衡电抗器是为保证两组三相半波整流电路能同时导电。
?与三相桥式电路相比，在采用相同晶闸管的条件下，双反星形电路的输出电流可大一倍。 ?绕组的极性相反的目的：消除直流磁通势 ?如何实现？
?如图2-36可知，虽然两组相电流的瞬时值不同，但是平均电流相等而绕组的极性相反，所以直流安匝互相抵消。 ?接平衡电抗器的原因：
?两个直流电源并联时，只有当电压平均值和瞬时值均相等时，才能使负载均流。 ?双反星形电路中，两组整流电压平均值相等，但瞬时值不等。
?两个星形的中点n 1和n 2间的电压等于u d1和u d2之差。该电压加在L p 上，产生电流i p ，
030120150180
600.1
0.2
0.390n =6
n =12n =18α/(°
)U 2L
c n
2图2-34 三相全控桥电流连续时，以n 为参变量的与α 的关系
图2-35 带平衡电抗器的双反星形可控整流电路
它通过两组星形自成回路，不流到负载中去，称为环流或平衡电流。
考虑到i p 后，每组三相半波承担的电流分别为I d /2 i p 。为了使两组电流尽可能平均分配，一般使L p 值足够大，以便限制环流在负载额定电流的1%～2%以内。?双反星形电路中如不接平衡电抗器，即成为六相半波整流电路：
?只能有一个晶闸管导电，其余五管均阻断，每管最大导通角为60o ，平均电流为I d /6。
?当α=0o 时，U d 为1.35U 2，比三相半波时的1.17U 2略大些。
?六相半波整流电路因晶闸管导电时间短，变压器利用率低，极少采用。 ?双反星形电路与六相半波电路的区别——有无平衡电抗器。 ?平衡电抗器的作用： 使得两组三相半波整流电路同时导电。 ?对平衡电抗器作用的理解是掌握双反星形电路原理的关键。
?由于平衡电抗器的作用使得两组三相半波整流电路同时导电的原理分析：(see 图2-37，2-38) ?平衡电抗器L p 承担了n 1、n 2间的电位差，它补偿了u ’b 和u a 的电动势差，使得u ’b 和u a 两相的晶闸管能同时导电。
?
时，u ’b >u a ，VT 6导通，此电流在流经L P 时，L P 上要感应一电动势u p ，其方向是要阻止电流增大。可导出L p 两端电压、整流输出电压的数学表达式如下： ?虽然 ，但由于L p 的平衡作用，使得晶闸管VT 6和VT 1同时导通。
1t ωd1
d2p u u u -=（2-97）
12d d u u <
? 时间推迟至u ’b 与u a 的交点时， u ’b = u a ， 。
?之后 u ’b < u a ，则流经 u ’b 相的电流要减小，但L p 有阻止此电流减小的作用，u p 的极性反向，L p 仍起平衡的作用，使VT 6继续导电。
? 直到 u ’c > u ’b ，电流才从VT 6换至VT 2。此时变成VT 1、VT 2同时导电。 ?每一组中的每一个晶闸管仍按三相半波的导电规律而各轮流导电。
?由上述分析以可得：
?平衡电抗器中点作为整流电压输出的负端，其输出的整流电压瞬时值为两组三相半波整流电压瞬时值的平均值，见式（2-98），波形如图2-37 a 中蓝色粗线所示。 ?谐波分析
?将图2-36中u d1和u d2的波形用傅氏级数展开，可得 当a =0°时的u d1、u d2，即
由式（2-97）和（2-98）可得
可见， u d 中的谐波分量比直流分量要小得多，且最低次谐波为6次谐波。
)
(2
1
2121d2d1p d1p d2d u u U u u u u +=+=-=（2-98）
VT 图2-38 平衡电抗器作用下两个Thy
同时导电的情况
和平衡电抗器上电压的波形
u b)
a)
)
(21
2121d2d1p d1p d2d u u U u u u u +=+=-=（2-98） ]9cos 40
1
6cos 3523cos 411[2632d1???-+-+=
t t t U u ωωωπ（2-99）
]9cos 4016cos 3523cos 411[263])60(9cos 401)60(6cos 352)60(3cos 411[26322d2???---=???-?-+?--?-+=t t t U t t t U u ωωωπωωωπ（2-100） ]9cos 2013cos 21[2632p ???---=t t U u ωωπ（2-101） ]6cos 3521[2632d ???--=t U u ωπ（2-102）
?a=30°、a=60°和a=90°时输出电压的波形分析（see 图2-39）
?需要分析各种控制角时的输出波形时，可先求出两组三相半波电路的u d1和u d2波形，然后根据式（2-98）做出波形( u d1+u d2 ) / 2。
?双反星形电路的输出电压波形与三相半波电路比较，脉动程度减小了，脉动频率加大一倍，f=300Hz。
?电感负载情况下，移相范围是90°。
?如果是电阻负载，移相范围为120°。?整流电压平均值与三相半波整流电路的相等，为:
U d=1.17 U2 cos a?将双反星形电路与三相桥式电路进行比较可得出以下结论：
（1）三相桥为两组三相半波串联，而双反星形为两组三相半波并联，且后者需用平衡电抗器。
（2）当U2相等时，双反星形的U d是三相桥的1/2，而I d是单相桥的2倍。
（3）两种电路中，晶闸管的导通及触发脉冲的分配关系一样，u d和i d的波形形状一样。
图2-40 并联多重联结的12脉波整流电路
图2-39 当α=30?、60?、90?时，双反星形电路的输出
电压波形
2.6.2 多重化整流电路
?整流装置功率进一步加大时，所产生的谐波、无功功率等对电网的干扰也随之加大，为减轻干扰，可采用多重化整流电路。 1. 移相多重联结（see 图2-40）
有并联多重联结和串联多重联结，对于交流输入电流来说，二者效果相同。?不仅可减少输入电流谐波，也可减小输出电压中的谐波并提高纹波频率，因而可减小平波电抗器。使用了平衡电抗器来平衡2组整流器的电流，其原理与双反星形电路中是一样的。2个三相桥并联而成的12脉波整流电路。?移相30°构成的串联2重联结电路（see 图2-41，2-42） ? 利用T 二次绕组接法的不同，使两组三相交流电源间相位错开30°，从而使输出整流电压u d 在每个交流电源周期中脉动12次，故该电路为12脉波整流电路。? 整流T 二次绕 组分别采用星形和三角形接法构成相位相差30°、大小相等的两组电压，接到相互串联的2组整流桥。?i A 基波幅值I m 1和n 次谐波幅值I mn 分别如下：
?即输入电流谐波次数为12k ±1，其幅值与次数成反比而降低。 ?该电路的其他特性如下： ?直流输出电压：
?位移因数：
（单桥时相同） ?功率因数：
?利用T 二次绕阻接法的不同，互相错开20°，可将三组桥构成串联3重联结电路： ?整流变压器采用星形三角形组合无法移相20°，需采用曲折接法。
?整流电压u d 在每个电源周期内脉动18次，故此电路为18脉波整流电路。 ?交流侧输入电流谐波更少，为18k ±1次（k =1, 2, 3…），u d 的脉动也更小。 ?输入位移因数和功率因数分别为：
?将整流变压器的二次绕组移相15°，可构成串联4重联结电路 ? 为24脉波整流电路
? 其交流侧输入电流谐波次为24k ±1，k =1，2，3…。
? 输入位移因数：
功率因数分别为： ?采用多重联结的方法并不能提高位移因数，但可使输入电流谐波大幅减小，从而也可以在一定程度上提高功率因数。
)
32(34d d 1I I I m ππ单桥时为=（2-103） ,3,2,1,112341d =±==k k n I n I mn π（2-104） 1cos cos ?α
=0.9949cos λα
=1cos cos ?α=1cos 0.9886cos λν?α==1cos cos ?α=1cos 0.9971cos λν?α
==
2. 多重联结电路的顺序控制
?只对多重整流桥中一个桥的a 角进行控制，其余各桥的工作状态则根据需要输出的整流电压而定。
? 或者不工作而使该桥输出直流电压为零。 ? 或者a =0而使该桥输出电压最大。
?根据所需总直流输出电压从低到高的变化，按顺序依次对各桥进行控制，因而被称为顺序控制。
?并不能降低输入电流谐波。但是各组桥中只有一组在进行相位控制，其余各组或不工作，或位移因数为1，因此总功率因数得以提高。 ?我国电气机车的整流器大多为这种方式。 3. 三重晶闸管整流桥顺序控制（see 图2-43）
? 当需要的输出电压低于三分之一最高电压时，只对第I 组桥的a 角进行控制，连续触发
VT 23、VT 24、VT 33、VT 34使其 导通，这样第II 、III 组桥的输出电压就为零。 ? 需要输出电压为三分之二最高电压以上时，第I 、II 组桥的a 角固定为0°，仅对第III 组桥的a 角进行控制。? 需要输出电压为三分之一到三分之二最高电压时，第I 组桥的a 角固定为0°，第III 组桥的VT 33和VT 34维持导通，使其输出电压为零，仅对第II 组桥的a 角进行控制。? 当需要的输出电压达到三分之一最高电压时，第I 组桥的a 角为0°。 ? 从电流i 的波形可以看出，虽然波形并未改善，但其基波分量比电压的滞后少，因而位移因数高，从而提高了总的功率因数。
d
图2-41 移相30?串联2重联结电路 a)d)
i
§2.7 整流电路的有源逆变工作状态 2.7.1 逆变
1. 什么是逆变？为什么要逆变？
逆变（invertion ）：把直流电转变成交流电，整流的逆过程。
?实例：电力机车下坡行驶，机车的位能转变为电能，反送到交流电网中去 逆变电路：把直流电逆变成交流电的电路。 （1）有源逆变电路:交流侧和电网连结
应用：直流可逆调速系统、交流绕线转子异步电动机串级调速以及高压直流输电等 （2）无源逆变电路:变流电路的交流侧不与电网联接，而直接接到负载（see 第5章） ?对于可控整流电路，满足一定条件就可工作于有源逆变，其电路形式未变，只是电路工作条件转变。既工作在整流状态又工作在逆变状态，称为变流电路。 2. 直流发电机—电动机系统电能的流转(see 图2-44)
图2-44a M 电动运转，E G >E M ，电流I d 从G 流向M ，M 吸收电功率。
图2-44b 回馈制动状态，M 作发电运转，此时，E M >E G ，电流反向，从M 流向G 。故M 输出电功率，G 则吸收电功率，M 轴上输入的机械能转变为电能反送给G 。
图2-44c 两电动势顺向串联，向电阻R 供电，G 和M 均输出功率，由于R 一般都很小，实际上形成短路，在工作中必须严防这类事故发生。
a)
b)c)图2-43 单相串联3重联结电路及顺序控制时的波形
图2-44 直流发电机—电动机之间电能的流转
a ）两电动势同极性E G >E M
b ）两电动势同极性E M >E G
c ）两电动势反极性，形成短路
c
b)a)
3.逆变产生的条件
单相全波电路代替上述发电机。
? 图2-45a M 电动运行，全波电路工作在整流状态， a 在0~900
间，U d 为正值，并且
U d >E M ，才能输出I d 。
? U d 可通过改变a 来进行调节，逆变状态时U d 为负值，逆变时在900
~1800
间。 ? 图2-45b M 回馈制动，由于晶闸管的单向导电性，I d 方向不变，欲改变电能的输送方向，只能改变E M 极性。为了防止两电动势顺向串联，U d 极性也必须反过来，即U d 应为负值，且|E M | > |U d |，才能把电能从直流侧送到交流侧,实现逆变。
产生逆变的条件：
（1）有直流电动势，其极性和晶闸管导通方向一致，其值大于变流器直流侧平均电压。 （2）晶闸管的控制角a >900
，使U d 为负值。
?半控桥或有续流二极管的电路，因其整流电压u d 不能出现负值，也不允许直流侧出现负极性的电动势，故不能实现有源逆变。欲实现有源逆变，只能采用全控电路。
a)
b)
图2-45
M
M E M M 图2-45 单相全波电路的整流和逆变
2.7.2 三相桥整流电路的有源逆变工作状态 ?逆变和整流的区别：α不同
? 0< α<π /2 时，电路工作在整流状态。 ? π/2<α<π时，电路工作在逆变状态。
?可沿用整流的办法来处理逆变时有关波形与参数计算等各项问题。 ?把α>π/2时的控制角用π-α= β表示，β 称为逆变角。
?逆变角β和控制角α的计量方向相反，其大小自α =0的起始点向左方计量。 ?三相桥式电路工作于有源逆变状态，不同逆变角时的输出电压波形及晶闸管两端电压波形如图2-46所示。
?有源逆变状态时各电量的计算：
U d = -2.34U 2cos β = -1.35U 2L cos β （2-105）
?输出直流电流的平均值亦可用整流的公式，即
∑-=R E U d I
?每个晶闸管导通2π/3，故流过晶闸管的电流有效值为（忽略直流电流i d 的脉动）
d I VT I I d 577.03
==
（2-106）
? 从交流电源送到直流侧负载的有功功率为
d M d
d I E I R P +=∑2
（2-107） ?当逆变工作时，由于E M 为负值，故P d 一般为负值，表示功率由直流电源输送到交流电源。
图2-46 三相桥式整流电路工作于有源逆变状态时的电压波形
在三相桥式电路中，变压器二次侧线电流的有效值为
d d VT I I I I 816.02322=== （2-108）
2.7.3 逆变失败与最小逆变角的限制
逆变失败/逆变颠覆：逆变时，一旦换相失败，外接直流电源就会通过晶闸管电路短路，或使变流器的输出平均电压和直流电动势变成顺向串联，形成很大短路电流。 1. 逆变失败的原因
（1）触发电路工作不可靠，不能适时、准确地给各晶闸管分配脉冲，如脉冲丢失、脉冲延时等，致使晶闸管不能正常换相。
（2）晶闸管发生故障，该断时不断，或该通时不通。 （3）交流电源缺相或突然消失。
（4）换相的裕量角不足，引起换相失败。
换相重叠角的影响：（see 图2-47）
? β<γ 时，该通的VT 2会关断，而应关断的VT 1不能关断，最终导致逆变失败。 ? β>γ 时，换相结束时，Thy 能承受反压而关断。
2. 确定最小逆变角βmin 的依据 ?逆变时允许采用的最小逆变角β 应等于
βmin =δ+γ+θ′ （2-109）
δ:Thy 的关断时间t q 折合的电角度； （t q 大的可达200~300ms ，折算到电角度约4°~5°） γ: 换相重叠角。（随直流平均电流和换相电抗的增加而增大。） θ′:安全裕量角。[主要针对脉冲不对称程度（一般可达5°）。约为10°] γ的确定：
a c
M 图2-47 交流侧电抗对逆变换相过程的影响
一、电力工业发展概况及前景 几个需要记住的知识点 1、电力工业是将一次能源转换成二次能源的工业，其发展水平是反映国家经济发展程度的重要标志。 2、1882年在上海建立第一个火电厂。 3、1912年在昆明滇池石龙坝建立第一座水电站。 4、2001年，针对我国能源结构的实际情况，我国的电源发展实施了“优先开发水电、大力发展火电、适当发展核电、积极发展新能源发电”的方针，使电源发展呈现多种 能源互补的格局。 5、在水电方面我取得了骄人成绩，有许多世界之最 ①1994年12月开工建设世界上最大的水电站→三峡 ②界上最大的抽水蓄能电站→广州抽水蓄能电站 ③世界上海拔最高的电站→西藏羊卓雍湖水电站等。 6、我国电力已经开始进入“大机组‘’、“大电网”、“超高压”、“高自动化” 的发展新阶段。 二、电力系统基本概念 （一）、电力系统 1、电力系统概念 由发电厂、升压变电站、输电线路、降压变电站及电力用户所组成的统一整体称为电 力系。 2、动力系统概念 电力系统加上带动发电机转动的动力装置构成的整体称为动力系统。 3、电力网概念 由各类升压变电站、输电线路、降压变电站、组成的电能传输和分配的网络称为电力网。 （二）、发电厂 1、定义 发电厂是电力系统的中心环节，它是把其他形式的一次能源转换成二次能源的一种特 殊工程。 2、分类 ⑴a、按其所用能源分为 火力发电厂、水力发电厂、核能发电厂、风力发电厂、潮汐发电厂、地热发电、太阳 能发电、垃圾发电、沼气发电等等。 b、按发电厂的规模和供电范围划分为：区域性发电厂、地方发电厂、自备专用发电厂等。 ⑵、火力发电厂
①定义 利用煤、石油、天然气、油页岩等燃料的化学能生产电能的工厂。热能→机械能机→ 电能。 ②凝汽式火力发电厂 火力发电厂中的原动机可以是凝汽式汽轮机、燃气式汽轮机或内燃机。我国大部分火 力发电厂采用凝汽式汽轮发电机组，所以称为凝汽式火力发电厂。汽式火力发电厂热 效率较低只有30~40％。适宜建在燃料产地。 ③热电厂 既发电又供热的火力发电厂称为热电厂。热效率可以上升到60~70％。一般建在大城 市及工业附近。 ⑶水力发电厂 定义 通常称水电厂。利用江河水流的水能生产电能的工厂。水能→机械能→电能。 ⑷核电厂 定义 核能→热能→机械能→电能。 特点 能取得较大的经济效益，所需原料极少。 （三）、变电站 1、定义 变电站是汇集电源、升降电压和分配电力的场所，是联系发电厂和用户的中间环节。 2、分类 ⑴按升降电压划分为 ①、升压变电站→通常是发电厂升压部分，紧靠发电厂。 ②、降压变电站→通常运离发电厂而靠近负荷中心。 ⑵按变电站在电力系统中所处的地位和作用划分为 ①、枢纽变电站：枢纽变电站位于电力系统的枢纽点，电压等级一般为330kV以上， 连接多个电源，出现回路多，变电容量大；全站停电后将造成大面积停电或系统瓦解。 ②、中间变电站：中间变电站位于系统主干环行线或系统主干线的接口处，电压等级 一般为330——220kV，汇集2~3个电源和若干线路。 ③、地区变电站：地区变电站是某个地区和某个城市的主要变电站，电压等级一般为220kV。 ④、企业变电站：企业变电站是大、中型企业的专用变电站，电压等级35——220kV，1~2回进线。 ⑤、终端变电站：终端变电站位于配电线路的终端，接近负荷处，高压侧10——35kV 引入线，经降压后向用户供电。
智能电表在智能电网中的应用与发展 发表时间：2017-11-24T10:55:23.483Z 来源：《电力设备》2017年第19期作者：王浩 [导读] 摘要：随着社会的发展，人们对电的需求越来越大，电力的供给和需求之间的矛盾愈加明显，使供电企业管理工作面临严峻的挑战。 （国网河南省电力公司许昌供电公司河南许昌 461000） 摘要：随着社会的发展，人们对电的需求越来越大，电力的供给和需求之间的矛盾愈加明显，使供电企业管理工作面临严峻的挑战。电力供给关系到人民群众生活中的实际利益，影响企业的正常生产。因此，加强对电力供给工作的管理刻不容缓。全面建设智能电网，推广智能电表的使用，是行之有效的方法。智能电表作为时代进步的新产品，比传统电表具备更多的功能，安全性更好，准确性更高。广泛应用智能电表，是智能电网建设的必然选择，适应我国可持续发展战略的需要，具有重要的现实意义。 关键词：智能电表；智能电网；应用；发展 随着我国经济的快速发展，能源的需求量日益增加，电能作为一种主要能源在发展中起着重要的作用。因此，电力系统也在向智能化进行转变，作为智能电网的重要一环，智能电表应运而生。新型的智能电表相比传统的电表，能够更准确的记录电能的使用情况，而且更加安全环保。同时，在智能电网中还能够对电网中的谐波进行检测分析，减少谐波对电网的损害从而对电网的保护具有很好的作用。 一、智能电网与智能电表 国家电网中国电力科学研究院定义的“智能电网”包括以下几个重要内涵：(1) 坚强可靠；(2)经济高效；(3) 清洁环保；(4) 透明开放； (5) 友好互动等。而电能表作为电网计量系统的核心，也从最早的机械感应式电能表与时俱进、不断升级、更新换代到现在为智能电网建设提供坚实基础的智能电能表。智能电表是智能电网的智能终端，它具有多种智能化功能。随着分布式发电和智能电表的不断发展，智能电表的功能也越来越强大，发挥的作用也愈发重要。澳洲、欧洲各国政府出台了补助政策，支持太阳能应用，在 2009 年 3 月我国就已经实施了“太阳能屋顶计划”，以加快太阳能光伏发电技术在城市和农村的应用。这就迫切需要制定规范的双向计量标准，统一各类分布式电源的双向计量及补贴计量规范，在满足独立计量、双向计量和数据采集与监控功能基础上，为用户与电网之间的双向互动提供通道，充分发挥智能电表在未来智能电网中的作用。 二、智能电表的功能、特点 传统的电表抄表率并不高，而且在防窃电等方面也存在着一定的不足，智能电表中使用了诸多新的科学技术，突破了电子式表的发展，以智能芯片作为核心，集成数据库、读表器以及操作系统等，通过计算机通信平台，实现自动化的电力计量和计费，更加快捷便利。（一）双向通信 智能电表中通信模块，能够实现双向通信，使得数据中心以及通信网络能够双向交流。电力企业可以通过智能电表将用户感兴趣的信息提供给用户，使得用户能够提前获得信息并做好准备工作，对自己的用电方式进行调整优化。将用电情况发布给用户，使其能够对用电情况及时把握。调整电价过程中，要及时通知用户，使用户能够节约用电，使得国家用电压力得以减少。 （二）实现浮动电价 相比于原有的电表，智能电表还有一个功能就是编译，能够电能计量更加准确，并且能够对数据进行测量储存。将有标的的电能信息保存起来，结合之前设定的时间差测量储存电量以及电能。对实时电价的浮动给予支持，使得国家电网的实际需要得以满足，能够对实时电价的电能进行计量。 （三）双向计量 对于发电设备、储能设备分布式的用电量比较大的用户，智能电网能够对电价实时引导，使得用户用电以及购买电量的行为更加经济、合理，减少电费。鼓励用户安装低碳的触电设备，充分发挥太阳能、风能等优势作用，使人们能够节约投资，使用经济性的设备，减少电网电量的压力。 三、智能电表的应用 （一）电费结算与配网状态 传统电表的结算流程复杂，账务处理繁琐低效，数据与信息经常发生混淆和错乱的状况，致使结算工作中错误频发，是造成供电企业的效率一直无法有效提高的主要原因。智能电表把结算的流程精简，计费、结算更加准确、及时，通过运用全新的信息处理的技术，改善了电力企业的工作效率与服务的水平，使客户能够更加准确、更加及时地获取能耗信息与账务信息。从我国目前的用电形势来看，根据网络模型与电站测量中得到的信息准确度较低，无法有效避免负载过大引起的各种后果。而通过智能电表就可以对配网状态进行更有效、更准确的测量和评估准确的获得负载量等相关信息，及时发现负载过大以及电能下滑等情况，避免发生不良后果。 （二）电能管理与节能 智能电表可以将及时、有效的信息提供给客户，建立相适应的管理系统，为客户带来更优质、更便捷的供电服务。除了满足客户的各种用电需求，还有助于减少客户对电力的浪费，有利于企业的经济效益和社会效益一同实现。通过把客户的实际用电状况反馈给客户，有利于客户改进不良的用电习惯。除此之外，还能帮助客户及时发现设备的故障以及其他异常的耗能情况，促使客户养成节约用电的习惯。电力企业也可以通过引进、开发新技术和新产品，提升用电的管理水平，最终实现用电过程中供求双方的互利共赢。 （三）管理维护 智能电表能够为用户提供电能信息，使得用户的电源消耗能够减少，将剩余的能源应用到有需要的地方。对于分布式发电设备的用户，提出科学合理的用电以及发电建议，实现用户利益的最大化。对用户的能源进行管理。当前智能电表能够将信息数据准确地提供，在能源管理系统中建立用户服务模块，依据不同的用户给予不同的能源读物，减少能源消耗，避免不必要的能源损失，实现能源的节约。对智能电表进行管理维护，实现电表的资产管理，定期反馈电表的使用情况，对电表数据库进行更新升级。同时健全管理维护制度，进而有效的保护智能电表以及用户的信息。 （四）谐波检测 电力电子技术在迅速的发展，越来越多的电力电子设备在工作时产生的谐波接入电网，电网中的电能质量在逐渐受到不同程度的影
第2章 可控整流器与有源逆变器习题解答 2-1 具有续流二极管的单相半波可控整流电路，电感性负载，电阻为5Ω,电感为0.2H ，电源电压2U 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，并指出其电压定额。 解：由直流输出电压平均值d U 的关系式： 2 cos 145.02α+=U U d 已知直流平均电流d I 为10A ，故得： A R I U d d 50510=?== 可以求得控制角α为： 01220 45.0502145.02cos 2≈-??=-=U U d α 则α=90°。 所以，晶闸管的电流有效值求得， ()A I I I t d I I d d d d VT 52 1222212==-=-==?ππππαπωππα 续流二极管的电流有效值为：A I I d VD R 66.82=+=π απ 晶闸管承受的最大正、反向电压均为电源电压的峰值22U U M =，考虑2~3倍安全裕量，晶闸管的额定电压为 ()()V U U M TN 933~6223113~23~2=?== 续流二极管承受的最大反向电压为电源电压的峰值22U U M =，考虑2~3倍安全裕量，续流二极管的额定电压为 ()()V U U M TN 933~6223113~23~2=?==
2-2 具有变压器中心抽头的单相双半波可控整流电路如图2-44所示，问该变压器是否存在直流磁化问题。试说明晶闸管承受的最大反向电压是多少？当负载是电阻或者电感时，其输出电压和电流的波形与单相全控桥时是否相同。 解：因为单相双半波可控整流电路变压器二次测绕组中，正负半周内上下绕组内电流的方向相反，波形对称，其一个周期内的平均电流为零，故不会有直流磁化的问题。 分析晶闸管承受最大反向电压及输出电压和电流波形的情况： （1） 以晶闸管 2VT 为例。当1VT 导通时，晶闸管2VT 通过1VT 与2个变 压器二次绕组并联，所以2VT 承受的最大电压为222U 。 （2）当单相全波整流电路与单相全控桥式整流电路的触发角α相同时， 对于电阻负载： （α~0）期间无晶闸管导通，输出电压为0；（πα~）期间，单相全波电路中VT1导通，单相全控桥电路中1VT 、4VT 导通，输出电压均与 电源电压2u 相等；(παπ+~)期间，均无晶闸管导通，输出电压为0； (παπ2~+)期间，单相全波电路中2VT 导通，单相全控桥电路中2VT 、 3VT 导通，输出电压等于2u -。 对于电感负载： （απα+~）期间，单相全波电路中VT1导通，单相全控桥电路中1VT 、4VT 导通，输出电压均与电源电压2u 相等；（απαπ++2~）期间，单
第6章 PWM控制技术 1．试说明PWM控制的基本原理。 答：PWM控制就是对脉冲的宽度进行调制的技术。即通过对一系列脉冲的宽度进行调制，来等效地获得所需要波形（吠形状和幅值）。 在采样控制理论中有一条重要的结论：冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果基本相同，冲量即窄脉冲的面积。效果基本相同是指环节的输出响应波形基本相同。上述原理称为面积等效原理 以正弦PWM控制为例。把正弦半波分成N等份，就可把其看成是N个彼此相连的脉冲列所组成的波形。这些脉冲宽度相等，都等于π/N，但幅值不等且脉冲顶部不是水平直线而是曲线，各脉冲幅值按正弦规律变化。如果把上述脉冲列利用相同数量的等幅而不等宽的矩形脉冲代替，使矩形脉冲的中点和相应正弦波部分的中点重合，且使矩形脉冲和相应的正弦波部分面积（冲量）相等，就得到PWM波形。各PWM脉冲的幅值相等而宽度是按正弦规律变化的。根据面积等效原理，PWM波形和正弦半波是等效的。对于正弦波的负半周，也可以用同样的方法得到PWM波形。可见，所得到的PWM波形和期望得到的正弦波等效。 2．设图6-3中半周期的脉冲数是5，脉冲幅值是相应正弦波幅值的两倍，试按面积等效原理计算脉冲宽度。 解：将各脉冲的宽度用i（i=1, 2, 3, 4, 5）表示，根据面积等效原理可得 1= = =0.09549(rad)=0.3040(ms) 2 = = =0.2500(rad)=0.7958(ms) 3 = = =0.3090(rad)=0.9836(ms) 4 = = 2 =0.2500(rad)=0.7958(ms) 5 = = 1 =0.0955(rad)=0.3040(ms) 3. 单极性和双极性PWM调制有什么区删？三相桥式PWM型逆变电路中，输出相电压（输出端相对于直流电源中点的电压）和线电压SPWM波形各有几种电平？答：三角波载波在信号波正半周期或负半周期里只有单一的极性，所得的PWM波形在半个周期中也只在单极性范围内变化，称为单极性PWM控制方式。 三角波载波始终是有正有负为双极性的，所得的PWM波形在半个周期中有正、有负，则称之为双极性PWM控制方式。 三相桥式PWM型逆变电路中，输出相电压有两种电平：0.5Ud和-0.5 Ud。输出线电压有三种电平Ud、0、- Ud。 4．特定谐波消去法的基本原理是什么？设半个信号波周期内有10个开关时刻（不吠0和时刻）可以控制，可以消去的谐波有几种？ 答：首先尽量使波形具有对称性，为消去偶次谐波，应使波形正负两个半周期对称，为消去谐波中的余弦项，使波形在正半周期前后1/4周期以/2为轴线对称。 考虑到上述对称性，半周期内有5个开关时刻可以控制。利用其中的1个自由度控制基波的大小，剩余的4个自由度可用于消除4种频率的谐波。 5．什么是异步调制？什么是同步调制？两者各有何特点？分段同步调制有什么优点？
一．填空题 1、输电线路的网络参数是指（电阻）、（电抗）、（电纳）、（电导）。 2、所谓“电压降落”是指输电线首端和末端电压的（相量）之差。“电压偏移”是指输电线某点的实际电压和额定 电压的（数值）的差。 3、由无限大的电源供电系统，发生三相短路时，其短路电流包含（强制/周期）分量和（自由/非周期）分量，短路 电流的最大瞬时的值又叫（短路冲击电流），他出现在短路后约（半）个周波左右，当频率等于50HZ时，这个时间应为（0.01）秒左右。 4、标么值是指（有名值/实际值）和（基准值）的比值。 5、所谓“短路”是指（电力系统正常运行情况以外的相与相之间或相与地之间的连接），在三相系统中短路的基本 形式有（三相短路），（两相短路），（单相短路接地），（两相短路接地）。 6、电力系统中的有功功率电源是（各类发电厂的发电机），无功功率电源是（发电机），（电容器和调相机），（并联 电抗器），（静止补偿器和静止调相机）。 7、电力系统的中性点接地方式有（直接接地）（不接地）（经消弧线圈接地）。 8、电力网的接线方式通常按供电可靠性分为（无备用）接线和（有备用）接线。 9、架空线是由（导线）（避雷线）（杆塔）（绝缘子）（金具）构成。 10、电力系统的调压措施有（改变发电机端电压）、（改变变压器变比）、（借并联补偿设备调压）、（改变输电线路参 数）。 11、某变压器铭牌上标么电压为220±2*2.5%，他共有（5）个接头，各分接头电压分别为（220KV）（214.5KV）（209KV） （225.5KV）（231KV）。 二：思考题 1.电力网，电力系统和动力系统的定义是什么？（p2） 答: 电力系统：由发电机、发电厂、输电、变电、配电以及负荷组成的系统。 电力网：由变压器、电力线路、等变换、输送、分配电能的设备组成的部分。 动力系统：电力系统和动力部分的总和。 2.电力系统的电气接线图和地理接线图有何区别？（p4-5） 答：电力系统的地理接线图主要显示该系统中发电厂、变电所的地理位置，电力线路的路径以及它们相互间的连接。但难以表示各主要电机电器间的联系。 电力系统的电气接线图主要显示该系统中发电机、变压器、母线、断路器、电力线路等主要电机电器、线路之间的电气结线。但难以反映各发电厂、变电所、电力线路的相对位置。 3.电力系统运行的特点和要求是什么？（p5） 答：特点：（1）电能与国民经济各部门联系密切。（2）电能不能大量储存。(3)生产、输送、消费电能各环节所组成的统一整体不可分割。（4）电能生产、输送、消费工况的改变十分迅速。（5）对电能质量的要求颇为严格。 要求：（1）保证可靠的持续供电。（2）保证良好的电能质量。（3）保证系统运行的经济性。 4.电网互联的优缺点是什么？（p7） 答：可大大提高供电的可靠性，减少为防止设备事故引起供电中断而设置的备用容量；可更合理的调配用电，降低联合系统的最大负荷，提高发电设备的利用率，减少联合系统中发电设备的总容量；可更合理的利用系统中各类发电厂提高运行经济性。同时，由于个别负荷在系统中所占比重减小，其波动对系统电能质量影响也减小。联合电力系统容量很大，个别机组的开停甚至故障，对系统的影响将减小，从而可采用大容高效率的机组。 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？ （p8-9） 答：额定电压等级有（kv）：3、6、10、35、110、220、330、500 平均额定电压有（kv）：3.15、6.3、10.5、37、115、230、345、525 系统各元件的额定电压如何确定：发电机母线比额定电压高5%。变压器接电源侧为额定电压，接负荷侧比额定电压高10%，变压器如果直接接负荷，则这一侧比额定电压高5%。 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？（p8） S 。当功率一定时电压越高电流越小，导线答：三相功率S和线电压U、线电流I之间的固定关系为
浙江大学远程教育学院 《电力电子技术》课程作业 姓名：林岩学号：714066202014 年级：14秋学习中心：宁波电大————————————————————————————— 第1章 1．把一个晶闸管与灯泡串联，加上交流电压，如图1-37所示 图1-37 问：（1）开关S闭合前灯泡亮不亮？（2）开关S闭合后灯泡亮不亮？（3）开关S闭合一段时间后再打开，断开开关后灯泡亮不亮？原因是什么？ 答： （1）不亮；（2）亮；（3）不亮，出现电压负半周后晶闸管关断。 2．在夏天工作正常的晶闸管装置到冬天变得不可靠，可能是什么现象和原因？冬天工作正常到夏天变得不可靠又可能是什么现象和原因？ 答： 晶闸管的门极参数I GT、U GT受温度影响，温度升高时，两者会降低，温度升高时，两者会升高，故会引起题中所述现象。 3．型号为KP100-3，维持电流I H＝4mA的晶闸管，使用在如图1-38电路中是否合理？为什么？（分析时不考虑电压、电流裕量） (a) (b) (c) 图1-38 习题5图 .答： （1） 100 H d
R TM U V U >==3112220故不能维持导通 （2） 而 即晶闸管的最大反向电压超过了其额定电压， 故不能正常工作 （3） I d =160/1=160A>I H I T =I d =160A ＞1.57×100=157A 故不能正常工作 4．什么是IGBT 的擎住现象？使用中如何避免？ 答： IGBT 由于寄生晶闸管的影响，可能是集电极电流过大（静态擎住效应），也可能是d u ce /d t 过大（动态擎住效应），会产生不可控的擎住效应。实际应用中应使IGBT 的漏极电流不超过额定电流，或增加控制极上所接电阻R G 的数值，减小关断时的d u ce /d t ，以避免出现擎住现象。 H d I A I I I >==== 9.957.1/...56.152 10220 22
初中科学电路知识点总结 1、电路 电源——提供电能 用电器——消耗电能 开关——控制电路 导线——输送电能 通路 开路 短路 电路图 实物图 串联 并联 (２）串、并联电路的比较 串联电路 并联电路 用电器连接方法 逐个顺次地连接 并列地连接 用电器间的 相互关系 用电器相互影响,一个用电器损坏，其他用电器均不工作 所有用电器不关联，即任何一个用电器可单独工作 电流路径 只有一条 有两条或两条以上 开关在电路 中的作用 控制整个电路的通断,与开关在 电路中的位置无关 干路中的开关控制整个电路的 通断,支路中的开关控制它所在 的那条支路的通断 图例 (1)电路 组成元件 所处状态 部分短路 全短路 ——危险，应当避免 表示方法 连接方式 电 路 项 目
2 电流 电压 电阻 概念 电荷的定向移动 形成电流 电压使电路中形成了电流 导体对电流阻碍作用的 大小 符号 I U Ｒ 国际单位 安培（A) 伏特（Ｖ） 欧姆(Ω） 单位换算 1安= １03毫安 1毫安 = １０3微安 １千伏 = 103伏 1伏 ＝ 103毫伏 １毫伏 = １03 微伏 1兆欧 = 103千欧 1千欧 = 103欧 大小 电流大小用1秒钟内 通过导体横截面的电量多少来衡量 电源是提供电压的装置,1节干电池的电压是1.５伏,家庭电路的电压是2２0伏 导体的电阻是导体本身的一种性质，大小决定于导休的材料、长度、横截面积 测量仪器 电流表 电压表 电流表和电压表 3 符号 不同点 共同点 电流表 错误! 必须串联在被测电路中 不允许直接接到电源的两极上 ①连接电表时，必须使电流从“＋”接线柱流入,从“-”接线柱流出 ②被测电流(或电压）淡能超过电流以表(或电压表）的量程 ③读数方法：先确认量程,再确认刻度 盘上的每个大格和小格所表示的数值,最后从指针的位置读出被测电路 的电流值(电压值） 电压表 错误! 须并联在被测电路两端 可直接接到电源两极上 原理:通过改变连入电组线的长度改变电阻 结构图 符号 接线连接：上下各一,下柱连入 阻值判断：向移减少，离移增大 ４、电学规律 (1)电荷间作用规律：同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引 （2)磁极间作用规律：同名磁极互相排斥,异名磁极互相吸引 (３)欧姆定律：I = 量 项 目 项 目 仪 器 使用 (2)滑动变阻器 U R
电气工程学院电子信息工程专业 第一部分专业历史沿革 浙江大学电子信息工程专业隶属于浙江大学电气工程学院的应用电子学系，是应用电子学系唯一的本科专业。电子信息工程由应用电子技术专业发展来，它是全国最早的电力电子技术学科专业，在国内享有盛誉，在国外也极具影响力。专业师资力量雄厚，既有资深博学的知名教授，如首批中国工程院院士汪槱生教授，也有朝气蓬勃的中青年学术骨干。在科学技术飞速发展的今天，电子信息工程专业始终与时俱进，不断创造新的辉煌。 1.1 专业的发展历史 浙江大学电子信息工程其前身是应用电子技术专业，它是全国最早的属电力电子技术学科专业。 在1953年，浙江大学电机系创办了“电机与电器”专业，共分为电机制造和电器制造两个学科，本专业前身的专业名称为“电机与电器专业电器专门化”。 在1970年，在世界电力电子期间快速发展的前提下，“电机与电器专业电器专门化”专业联合电机系其他教研室进行了可控硅元件制造和可控硅中频电源研制，生产的100A/800V可控硅在当时国内有一定声誉，研制的100kW/1kHz并联逆变中频电源为国内首创，专业名称更改为“工业电子装置”专业。进行可控硅新技术应用，在1973年春开办了可控硅中频电源训练班，为工厂培养了一批（约40人）中频电源制造骨干。从1973年秋开始又以“工业电子技术”专业为名连续四年招收了四届工农兵学员，专业方向扩展为可控硅应用技术和数字控制技术。 在1977年时，专业由“工业电子装置”专业改名为“工业电子技术”专业。1977年起开始招收本科生，1978年起招收硕士研究生，1981年被国家批准为我国第一个电力电子技术硕士和博士授权点。 1985年根据原教育部颁发的专业目录要求，改名为“应用电子技术”专业。专业所对应的二级学科为电力电子技术学科，在1988年被列为首批国家重点学科。1989年至今先后建立了国内唯一的国家电力电子技术专业实验室和国内高校唯一的国家电力电子应用技术工程研究中心(1996年)，被列为国家“211”工程浙江大学重点建设学科群。 在1999年时，根据教育部颁布的新的专业目录，由原来的“应用电子技术”改名为“电子信息工程”专业，属于浙江大学电气工程学院应用电子学系。同年，浙江大学信息与电子工程学系与杭州大学电子工程系合并组建新的浙江大学信息与电子工程学系，设立了电子信息工程（信电）专业。此后，浙江大学同时存在2个电子信息工程和专业，分属于信息与电子工程学院的信息与电子工程学系以及电气工程学院的应用电子学系。 2000年成立浙江大学超大规模集成电路研究所，国内知名集成电路专家严晓浪教授担任所长。 2002年，根据集成电路人才培养的需要，新成立“电子信息科学与技术”专业，招收本科生。 2003年，电子信息科学与技术并入电子信息工程专业统一招收本科生。
智能电网一体化系统在电网中的应用 发表时间：2018-11-28T15:33:33.930Z 来源：《电力设备》2018年第21期作者：孙红娟田晓娜闫艳梅[导读] 摘要：智能电网一体化系统作为电力信息化建设的一种高新技术管理方式，建立快速、灵活、准确、详尽的电网资源数据管理和显示，并辅助电力业务人员进行高级决策的系统，最终实现准确、迅速、合理的调动现有资源完成电力设备管理及运行维护工作的目标。（国网山西省电力公司运城供电公司山西运城 044000）摘要：智能电网一体化系统作为电力信息化建设的一种高新技术管理方式，建立快速、灵活、准确、详尽的电网资源数据管理和显示，并辅助电力业务人员进行高级决策的系统，最终实现准确、迅速、合理的调动现有资源完成电力设备管理及运行维护工作的目标。本 文对智能电网一体化系统进行介绍。 关键词：智能电网；一体化系统；应用 1智能电网主要特征 （1）可靠性。能适应各种恶劣气候环境，有着很强的抗外部扰动能力，人为攻击时能够保证信息安全；（2）数字信息平台的统一性。智能电网通过一些先进的测量装置精准有效地采集整个电网的信息，并转换为数字化信息进行传输，通过标准化的网络将不同种类的实时和非实时信息进行整合，实现信息共享；（3）协调与互动。实现用户与电网之间的相互适应，根据实际需求调整使用与供给策略；（4）开放性。采用统一的标准体系使不同设备制造厂家生产的设备都能够接入智能电网；（5）经济性。在保证电力系统可靠性的基础上，对可再生能源电源进行充分利用，将全寿命管理的理念应用到设备管理上，提高经济效率； （6）可观察性。自动监视电网的运行状态，根据实际情况调整电力系统的风险等级；（7）自适应性。根据电力系统的运行风险等级进行自动调整；（8）自我修复能力。自动判断电力系统的故障情况，将故障自动从电力系统中隔离开来，快速恢复电力供应。 2智能电网一体化系统在电网中的应用 智能电网一体化系统包涵所有对电力系统的运行情况进行监测、控制、保护、管理等相关的电力系统。智能电网一体化系统通过将目前的二次系统资源进行整合，实现信息的共享，并开展厂站端二次系统的数字化建设，综合采集电力系统的运行信息。 2.1智能电网一体化系统在电网中的应用 智能电网一体化系统就是利用先进的传感器技术、网络通信技术、信息应用技术整合起来，把整个电力系统建设成一个各方面都更加安全和经济的综合体系。从技术发展的角度来看，智能电网一体化系统是从智能变电站技术体系中继承而来，智能变电站技术体系构成了智能电网一体化系统的技术基础。智能电网一体化系统具有“数字化的全站信息、智能化的一次设备、标准化的信息共享、互动化的高级应用”等应用功能。 （1）数字化的全站信息 整个变电站内信息的采集，数据的传输和处理结果的输出等过程都完全实现数字化。后台监控系统能够灵活的控制站内所有设备，并通过信息网实现有效的管理。 （2）智能化的一次设备 随着电子式互感器使用范围的逐步扩大，数字信号和光纤渐渐取代了常规模拟信号和控制电缆，变电站的保护和测控装置的输入输出均为数字信号。现场的采样数据、开关状态等信息能够通过通信网络在全站甚至更大的范围内共享，最终实现真正意义上的一次设备智能化。 （3）标准化的信息共享 通过统一模型实现变电站内外信息共享，并依靠统一的通信标准将结构上孤立的传统变电站通过通信网络组合起来，实现具体的应用功能。 （4）互动化的高级应用 实现变电站内外高级应用之间的互动。 2.2 智能电网一体化系统应用效果 （1）智能电网一体化系统提高了变电站的自动化程度智能电网一体化系统使变电站内设备接收和发送各种二次信息都通过同一个通信网络，这样，大大提高了区域变电站的信息共享程度和自动化程度。主要体现在：合并单元一直不停地监视每一个数据采集通道，并在通道异常时发出相应告警；监控系统一直不停地监视网络的连接情况，并在网络异常时发出相应告警；区域电网的调度端能够在线监测区域内所有变电站的网络状态；事故追忆的功能可以重新模拟电力系统发生故障的整个过程，并根据不同的故障状态显示相关设备参数情况。（2）智能电网一体化系统减少了变电站的日常维护量区域智能变电站内部的日常维护工作量必将缩小。主要体现在：应用电子式互感器后，运行人员无需对二次回路进行测量，也无需对互感器进行渗油或漏气维修；二次信息网络化降低了二次硬接线回路异常引起的各类消缺工作量；由于站内各重要设备都能够进行自我检测，便于设备状态检修，设备定期检验周期可以适当延长，降低了日常维护量。（3）智能电网一体化系统增强了变电站的可靠性和安全性。数字信号具有模拟信号无可比拟的抗干扰能力。应用标准，避免了原有规约自我描述不清晰的问题，简化了数据维护程序、提高了数据安全性。变电站的通信系统从根本上避免了信息误送，它能够在系统异常时，发出报警信号；在系统正常时，传送的数据则含有校验码。应用电子式互感器后，从根本上杜绝了常规电流互感器的饱和问题，更加有效地提升了设备的可靠性。电子式互感器高低压侧之间通过光纤连接，简化了绝缘结构，有效地防止互感器的一次电压并接入二次侧，提高了设备安全性。（4）智能电网一体化系统提升了变电站的技术管理水平
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。
智能电网的清洁能源并网技术分析 发表时间：2018-07-06T11:30:45.767Z 来源：《电力设备》2018年第6期作者：李江波[导读] 摘要：要进一步促进清洁能源的发展就要做好清洁能源的并网工作。 （国网山西送变电工程有限公司山西太原 030000）摘要：要进一步促进清洁能源的发展就要做好清洁能源的并网工作。就目前情况而言，全球的能源消耗80%以上仍然依赖着煤炭、石油等传统化石能源，消耗化石能源必将产生大量的温室气体，进而加剧了气候变化与环境污染的程度，这无疑会严重的阻碍人类社会的发展。研究并应用新型能源已然成为现如今的必要课题。然而，人们不可忽略的是，现阶段清洁能源的相关技术并不完善，在电网系统运行 的过程中，清洁能源不可避免的受到自身随意性以及间歇性的影响，从而会导致电压失衡以及短路等故障发生。由此看来，现阶段最需要解决的问题就是应当如何实现智能电网与清洁能源的并网应用，并进一步减少故障的发生。 关键词：智能电网；清洁能源；并网技术 1、导言 对清洁能源并网技术的开发是当今时代的发展主题。随着经济的不断发展我们付出的代价是环境恶化、资源短缺、气候异常等。地球是我们赖以生存的家园，只有快速的崛起清洁能源产业才能有效减轻地球的负担，才能保证持续有效的可持续发展。积极的开展智能电网的清洁能源并网技术来提高能源的多样化与可持续化将有利于我们走得更高，看的更远。 2、智能电网的清洁能源 2.1智能电网概述 智能电网技术是近几年来依靠科技的进步而兴起的，它通过高级的传感装置，集合各种繁杂的信息技术，创造出电力自动的网络提供给人民相关的服务。目前，电网的能源由国家管控，是国家的重要能源产业之一，伴随着人们对电力的不间断的需求，尤其是有些行业对电力技术的要求相对较高，一方面要求供电可持续性，另一方面还要求电力高效安全性、清洁性等。为了满足人们对现实生活的需求，国家不仅要投入很多的精力去学习国际上较为先进的超导技术，电力技术等并进行相关研究，才能够保障智能电网的安全。 2.2清洁能源 清洁能源中主要有一种依靠风力发电的研究。就是利用风能转化为电能热能等其他形式的能源，用于我们的日常生活需要。由于风具有不可控制的特点，所以如何科学有效的对风能进行综合利用是重中之重，目前利用功率调节技术来掌控风能，利用风电机的特殊原理井风力穿透电网，给与电网一定的冲击，这样一来就能够改变电网原本存在的一些缺漏，以下为常见的清洁能源。 2.2.1 太阳能 太阳能是最为典型的清洁能源，在太阳能发电中，最常应用的就是光伏电池发电。它利用光伏电池把太阳能转变为化学能，随后将这种化学能转变为电能。这种清洁能源技术最大的优点就是燃料消耗较低，整个操作过程简单易行，设备的运行与维护较为方便。但是光伏电池的制造成本比较高，无法实现大规模利用。 这种发电技术主要有2种运行方式：一是单独运行发电，二是并入电网进行发电。并网运行主要是通过并网的逆变器实现光伏模块以及电网部件的连接，同时控制光伏模块在最大功率点运行，并向电网灌人相应的线电流。可以说，并网之后，光伏电池在比较大的功率下运行 2.2.2 水能 我国有着非常丰富的水能资源，所以水力发电应用非常广泛。水力发电主要是利用水的势能进行发电，其使用的水电机组具有操作灵活方便等特点。但需要注意的是，我国水力发电主要是径流式电站发电，这就增加了对降雨量的依赖性，从而降低了水力发电的灵活度。 2.2.3 风能 风能发电在我国也比较常见，它主要是通过变速式、恒频式发电机进行发电。这种能源清洁性较高，但会受风力不稳定等因素的影响。而且经过长时间的实践证明，如果电网的功率非常大，并入风电时就会引起电网电压变化，从而严重影响电网的稳定性。 2.2.4 核能 核能是一种清洁性非常髙的能源，这种能源的优点是以最小的消耗实现能源利用的最大化，并且成本较低。现在很多核电站主要是利用压水堆技术进行发电，为了降低核辐射，核电站运行中均需采用3?4道屏障。不过这种清洁能源的最大缺点是调峰能力相对比较差，所以要通过水电以及火电来协调控制。 3、智能电网的清洁能源并网技术要点 3.1基于电力电子技术的控制方法 光伏电池、风机和燃料电池等都要求利用电力电子变频器进行变换，这样才可以和智能电网的电网系统连接起来。由于变换器具有响应快速、惯性小、过流能力弱的特性，因此变换器的能量管理的控制理念和常规系统有比较大的差异。与此同时，逆变器由于需要适用于清洁能源并网，所以除了要求具备普通逆变器的功能以及基本的并联运行之外，还应该根据清洁能源的相关要求拥有必备的控制功能，比如电压与频率比的（u/f）控制和有功无功（PQ）的掌控。由于下垂特性的电压与频率比的控制可以实现负荷功率变化的时候，不同种类的清洁电源间变化功率实现共享，并且在电力单元孤岛运行时为智能电网提供频率支持；有功无功的控制可以通过实际运行的情况来实现清洁电源有功和无功的定向性控制。 3.2基于多代理系统的控制方法 采用基于多代理系统的协调优化技术，能够实现风-光发电系统的电压优化控制，保证发电厂电压的稳定与安全，使电网运行可靠平稳。在现代智能电网中，多代理系统由控制代理、发电单元代理、用户代理和数据库代理组成。各代理之间通过TCP/IP协议交换数据，各代理在自身环境中互动，并由控制代理发送主网控制信息至相应的代理。一方面，用户代理传送负荷信息与需求指令至发电单元代理；另一方面，发电单元代理将电能生产信息传送至用户代理。可视化信息平台收集各代理发送的信息以便调度员进行下一步处理。该法兼顾发电单元所需电能质量和能量管理的要求，采用集中管理和分散独立运行相结合的控制策略，运用多代理技术对各个清洁电源、负荷和开关状态进行监控，使得智能电网的信息更容易获取，系统稳定性更容易分析，控制器更容易设计。 3.3智能电网的虚拟发电厂控制方法
一、简答题 2.1 晶闸管串入如图所示的电路，试分析开关闭合和关断时电压表的读数。 题2.1图 在晶闸管有触发脉冲的情况下，S开关闭合，电压表读数接近输入直流电压；当S开关断开时，由于电压表内阻很大，即使晶闸管有出发脉冲，但是流过晶闸管电流低于擎住电流，晶闸管关断，电压表读数近似为0（管子漏电流形成的电阻与电压表内阻的分压值）。 2.2 试说明电力电子器件和信息系统中的电子器件相比，有何不同。 电力电子系统中的电子器件具有较大的耗散功率；通常工作在开关状态；需要专门的驱动电路来控制；需要缓冲和保护电路。 2.3 试比较电流驱动型和电压驱动型器件实现器件通断的原理。 电流驱动型器件通过从控制极注入和抽出电流来实现器件的通断；电压驱动型器件通过在控制极上施加正向控制电压实现器件导通，通过撤除控制电压或施加反向控制电压使器件关断。 2.4 普通二极管从零偏置转为正向偏置时，会出现电压过冲，请解释原因。 导致电压过冲的原因有两个：阻性机制和感性机制。阻性机制是指少数载流子注入的电导调制作用。电导调制使得有效电阻随正向电流的上升而下降，管压降随之降低，因此正向电压在到达峰值电压U FP 后转为下降，最后稳定在U F。感性机制是指电流随时间上升在器件内部电感上产生压降，d i/d t 越大，峰值电压U FP 越高。 2.5 试说明功率二极管为什么在正向电流较大时导通压降仍然很低，且在稳态导通时其管压降随电流的大小变化很小。 若流过 PN 结的电流较小，二极管的电阻主要是低掺杂 N-区的欧姆电阻，阻值较高且为常数，因而其管压降随正向电流的上升而增加；当流过 PN 结的电流较大时，注入并积累在低掺杂 N-区的少子空穴浓度将增大，为了维持半导体电中性条件，其多子浓度也相应大幅度增加，导致其电阻率明显下降，即电导率大大增加，该现象称为电导调制效应。 2.6 比较肖特基二极管和普通二极管的反向恢复时间和通流能力。从减小反向过冲电压的角度出发，应选择恢复特性软的二极管还是恢复特性硬的二极管？ 肖特基二极管反向恢复时间比普通二极管短，通流能力比普通二极管小。从减少反向过冲电压的角度出发，应选择恢复特性软的二极管。
浙江大学电气工程专业 一、专业简介 电气工程及其自动化专业培养从事电力系统及电气装备的运行与控制、信息处理、研制开发、试验分析的高级专门人才；培养方向为电力系统自动化和电气装备与控制。世界电力技术的自动化水平迅速提高，电力行业由垄断走向竞争已成国际趋势，电力市场的运作涉及电气工程、信息、经济、管理等技术领域。电力工业是我国国民经济发展的支柱产业，发展的空间巨大，迫切需要相关技术的支持。电力系统自动化是广泛运用信息和网络技术，进行包括电力市场技术、电子商务管理和地理信息系统等理论和应用研究广泛交叉的技术领域，是信息技术实现产业化的主要领域之一。电气装备与控制方向着眼培养机电一体化高级专业人才。随着科学技术的发展，特别是电力电子技术、微电子技术和信息处理技术的发展，为电气装备与控制领域注入了勃勃生机。目前我国生产的机电产品实现机电一体化的还极少，许多领域近于空白，诸如数控加工中心、工业机器人以及大型成套生产加工设备等还多数依赖进口，电气装备与控制是为国家增强技术创新能力，积极提供高技术和先进适用技术的主要领域之一。我国加入WTO为该专业的发展提供了广阔的前景。本专业现有院士1名、“长江学者计划”特聘教授1名、教授18名(其中博士生导师15名)、副教授17名，所在的学科为国家级重点学科。设有电力系统及其自动化、电机电器及其控制、电力电子与电力传动三个博士点和硕士点，电气工程学科博士后流动站覆盖本专业。本专业培养能够从事与电力系统与电气装备的运行、自动控制、信息处理、试验分析、研制开发，以及电力电子、经济管理、计算机网络应用等工作的宽口径、复合型高级人才。主要特点是强电
与弱电、电工技术与电子技术、软件与硬件、元件与系统相结合，使学生受到电工电子、信息控制及计算机技术方面的基本训练，掌握本专业领域所必需的基本理论和相关的工程技术、经济和管理知识。在宽口径培养的基础上，本专业率先实行本科生导师制，高年级学生可以在导师的指导下选修专业核心课程，走进导师的实验室，参加科研工作。本专业设有电力系统自动化、电力系统动态模拟、继电保护、高压、电机及其控制、电气装备及其控制、数字信号处理器与电气控制、自动控制元件等实验室。设有电力系统自动化、电力市场与电力经济、电机及其控制、航天电气与微特电机四个研究所。毕业生有广泛继续深造机会和广阔的就业去向，不仅在电力工业和电气产业有大量需求，还受到信息、电子、机械、运输、商检、外贸等行业及诸多高技术领域行业的欢迎。主要课程：电路原理、电子技术基础、电机学、计算机软件基础、微机原理及应用、自动控制、数字信号处理、计算机网络与通讯等课程。高年级根据社会需求，分设电气装备的控制与设计分析、发电厂和电力系统的电气设计与运行等方面的专业课和专业选修课。 二、导师信息及研究方向 黄进，男，招生专业：电机与电器；研究方向：电气装备的计算机控制，电机控制与电气传动，智能控制技术应用；为研究生新开设并主讲课程两门。指导硕士研究生10名，博士研究生4名，博士后1名。积极参加教学改革，与同事一道，成功地将传统的电机制造专业改造成电机及其控制专业。成果获国家级教学成果二等奖，浙江省教学成果一等奖。90年以来，共主持国家自然科学基金项目2项，省重大科技计划项目1项，省自然科学基金项目1项，企业合作项目近10项。科研成果1项获国家教委科