2023年专业课一

1、为什么要开发利用可再生能源和各种绿色能源？

答：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，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：主要有四种。1、光伏发电系统；2、风力发电系统；3、燃料电池发电系统； 4、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：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。

5、画出一种风力发电系统的结构。

一种风力发电系统的结构示意图。

6、给出一种燃料电池发电系统的结构。

燃料电池发电系统结构示意图。

7、混合能源发电系统的优点是什么？

答：利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：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。

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：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。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。

10、为什么要采用不可控整流技术？

答：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。

11、简述多脉波不可控整流的技术特点。

答：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，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度。

12、采用三相单管整流方案的出发点是什么？

答：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。

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：带三相单管boost pfc的直驱系统结构图。

原理：三相单管整流技术的直驱系统结构如图所示，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：pwm整流器的基本拓扑如图所示，

三相pwm整流器的开关等效电路。

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。

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：升压斩波是一种将整流器输出的直流电压提升的变换技术。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，这种情况下可以采用斩波技术，这时可以在实用电路中的直流侧加人 boost 升压电路，这样在低速时，由升压电路先将整流器输出的直流电压提升。