10专业课程作业一

1．结合本人工作经历，举出电气工程领域中需要对电能**或电能回馈的案例。

答：当电机从高速运行而减速时，例如电梯、机床、电动车辆、行车等，在它们工作时，如果减速，则电机实际上被机械部分的惯性“反拖”，造成电机转变为发电机。当电机带动重物向下运动时，例如电梯、油田抽油机、起重机、提升机等，在重物下降的过程中，重力势能转变为电能，形成发电。

这些设备是用变频器来驱动的，那么在电机发电时，电机的电量就会通过续流二极管源源不断地整流，并向变频器内部充电，使变频器的直流母线电压升高。此时，电能回馈装置，从变频器的直流母线吸收电量，并经过逆变和并网，让这部分电量回归到电网中，就可以实现发电能量的**和利用。

2．电能回馈至电网要解决的关键技术是什么？

答：补偿电网负荷的无功功率；

有源电力滤波器改善电能中的谐波污染源；

三相电压不平衡的改善；

所馈送电能频率的恒定控制。

3．什么是无源逆变及有源逆变？二者存在于什么工程背景中？

答：有源逆变器将逆变器输出的电能向工业电网输送的逆变器。

无源逆变器是将输出电能输向用电负载的装置。

4．电子负载与太阳能发电和风力发电有何异同？

答：有源逆变器是将直流电能转变为交流电能并反馈给电网的装置，根据控制模式的不同进行分类，其单元电路主要有三种：相位控制模式，相移控制模式以及pwm控制模式。

电子负载是一种利用电力电子技术、计算机控制技术及电力系统自动化技术设计实现用于对各种电源或变频器性能进行考核的装置。主要分为直流电子负载与交流电子负载两大类。

5．简要说明有源逆变与并网发电的关系。

答：通过有源逆变器将直流电转换为可与电网并联的交流电，直流电源通过滤波器滤波后经逆变器转换为交流电，再经变压器隔离，通过锁相控制达到单位功率因数并网。

6．在电子负载中，可否采用相位控制方式的有源逆变进行电能回馈？为什么？

答：相位控制并联模式采用了多脉动逆变的方式，通过逆变侧变压器错开一定的角度可使各模块输出电流错开一定相位以减小总输出电流的谐波，但由于最小逆变角的限制不能满足电能以单位功率因数回馈电网，电路开关损耗低。

7．移相控制模式和pwm控制模式都能作为有源逆变的控制模式，就实现电能回馈而言，二都各有何优缺点？

答：相位控制只能控制50hz的方波，这样谐波比较大，并且频率低，噪声也大，效率也低。

pwm逆变的载波频率高，谐波小，效率高，噪声也可控，但是开关损耗比较大。但是需要更多的功率器件，而且只能采用igbt等全控器件，成本较高。目前在pwm逆变所能够实现的最大功率比相控逆变所能实现的最大功率要小。

所以在超大功率逆变上，还要考可控硅相控逆变才能实现。

8．对有源逆变器并网发电的技术要求是什么？

答：逆变器要有以下功能：

1、自动运行和停机功能。

2、最大功率点跟踪控制（mppt)。

3、防单独运行功能。

4、自动电压调整功能。

5、停电时的独立运行系统。

6、并网保护装置。

7、系统效率高。

电力质量和供电的稳定性：

1、电压要和电网一致。

2、噪音小。

3、谐波少。

4、启动和停机稳定。

发电量要一目了然。