电子电力技术课件
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目录
第一章
电子电力技术基础
第二章
电力系统分析
第四章
电力系统保护
第三章
电力电子设备
第六章
电力系统自动化
第五章
可再生能源技术
电子电力技术基础
第一章
电力系统概述
电力系统由发电、输电、变电、配电和用电五个环节构成，共同保障电力供应。
电力系统的组成
电力系统通过电磁感应原理，将机械能转换为电能，并通过电网实现远距离传输和分配。
电力系统的运行原理
电力系统的主要功能是高效、稳定地传输和分配电能，满足社会生产和居民生活的需要。
电力系统的功能
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电子元件与电路
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电阻器的应用
电阻器是电路中常见的元件，用于限制电流的大小，如LED灯串中的限流电阻。
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晶体管的开关功能
晶体管作为开关元件，控制电流的通断，是现代电子设备中不可或缺的部分，如计算机处理器中的晶体管。
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电容器的作用
电容器能够储存和释放电能，广泛应用于电源滤波和信号耦合，例如在音响设备中。
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集成电路的集成优势
集成电路将多个电子元件集成到一个芯片上，提高了电路的性能和可靠性，例如智能手机中的处理器芯片。
电力电子技术原理
电力电子技术中，半导体开关器件如晶闸管、IGBT是实现电能转换的关键组件。
半导体开关器件
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脉宽调制（PWM）技术用于控制电力电子设备的输出电压和频率，提高能效。
脉宽调制技术
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直流-直流转换器通过开关元件的周期性通断，实现不同电压等级的直流电转换。
直流-直流转换原理
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交流-直流整流器将交流电转换为直流电，是电力电子技术中的基础转换过程。
交流-直流整流原理
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电力系统分析
第二章
电路分析方法
KCL指出，任何电路节点的流入电流总和等于流出电流总和，是电路分析的基础。
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基尔霍夫电流定律（KCL）
KVL表明，在任何闭合回路中，电压的代数和为零，用于计算电路中的电压分布。
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基尔霍夫电压定律（KVL）
节点电压法通过设定节点电压作为未知数，利用KCL和电路元件特性方程求解电路问题。
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节点电压法
网孔电流法将复杂电路分解为多个网孔，通过设定网孔电流来简化电路方程的求解过程。
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网孔电流法
叠加定理允许我们将复杂电路中的每个独立源单独作用，其他源视为关闭，简化电路分析。
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叠加定理
电力系统稳定性
暂态稳定性研究涉及系统在遭受大扰动后，如短路故障，能否迅速恢复到稳定运行状态。
暂态稳定性研究
电压稳定性评估关注电力系统在各种运行条件下的电压水平，防止电压崩溃事件的发生。
电压稳定性评估
电力系统在负载变化时，频率稳定性分析确保系统频率维持在规定范围内，保障供电质量。
频率稳定性分析
负荷预测与管理
智能电网技术
负荷预测方法
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利用先进的传感器和通信技术，实时监控电网负荷，实现动态负荷管理，保障电力系统稳定运行。
采用历史数据分析、天气影响因素等方法进行短期和长期电力负荷预测，以优化电力资源分配。
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通过激励措施引导用户在高峰时段减少电力使用，平衡电网负荷，提高能源利用效率。
需求侧管理
电力电子设备
第三章
变压器与调压技术
变压器通过电磁感应原理实现电压的升高或降低，是电力系统中不可或缺的设备。
变压器的基本原理
调压技术广泛应用于电力系统中，以确保电力供应的稳定性和适应不同负载的需求。
调压技术的应用
变压器根据用途和结构不同，可分为电力变压器、配电变压器、特种变压器等多种类型。
变压器的分类
调压器通过改变变压器的匝数比或使用可变电抗器来调节输出电压，实现精确控制。
调压器的工作原理
电力半导体器件
以晶闸管为例，它通过控制门极信号来实现对大电流的开关控制，广泛应用于电力转换和控制。
电力半导体器件的工作原理
电力半导体器件广泛应用于变频调速、直流输电、UPS电源等领域，是现代电力电子技术的核心。
电力半导体器件的应用领域
电力半导体器件主要分为整流器、逆变器、斩波器和变频器等，它们在电力系统中起着至关重要的作用。
电力半导体器件的分类
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电力转换与控制设备
电力调节器用于稳定输出电压，保护敏感电子设备，例如医疗设备和精密仪器。
直流-直流转换器将一个直流电压转换为另一个直流电压，常见于笔记本电脑和电动汽车中。
变频器用于调节电机速度，广泛应用于工业自动化，如电梯和空调系统。
变频器
直流-直流转换器
电力调节器
电力系统保护
第四章
继电保护原理
差动保护
过电流保护
继电器在检测到电流超过设定值时动作，切断电路，防止过载和短路造成的损害。
利用比较变压器两侧电流的差异来检测内部故障，当差值超过设定阈值时启动保护。
距离保护
根据故障点距离测量点的距离来确定保护动作时间，适用于输电线路的保护。
故障检测与隔离
继电保护装置的应用
继电保护装置能够快速检测电力系统