电气工程概论资料.pdf

1 【课后问答】第一章1．电气工程和电工科学的关系是什么？电气工程的理论基础是电气科学2．与“现代五大工程”的其他工程相比，电气工程的突出特点是什么？与其他工程相比，电气工程的特点在于：他的出现首先不是来源与文明发展的自发需要，而是来源于科学发现他以全新的能量形态开辟出一个人类文明的新领域他的发展又伴生了电子工程，从而孕育出通信，计算机，网络等工程领域，为信息时代的出现奠定了基础3．为什么说第二次工业革命是以电气化为主要特征的？在这一时期，发电，输电，配电已形成了一气轮机，水轮机为原动机，以交流发电机为核心，以变压器与输配电线路等组成的输配点系统为“动脉”的输电网，使电力的生产，应用达到较高的水平，并具有相当大的规模在工业生产，交通运输中电力拖动，电力牵引，电动工具，点加工，点加热等得到普遍应用4．根据自己了解，电气工程有哪些应用？多电飞机，线控汽车，全电舰船5．20 世纪哪些科学技术的进步对电器工程的发展起到了重要作用？超导材料，半导体材料，永磁材料，超导磁体技术，电磁技术6.电气科学与电气工程的发展史给你哪些启发? 今天电能的应用已经渗透到人类社会的生产，生活的各个领域， 他不仅创造了极大的生产力，而且促进了人类文明的极大进步，彻底改变了人类社会生活方式，电气工程也应次被誉为“现代文明之轮”7.21 世纪电器工程科学的发展趋势是什么? 将电气科学与工程和近代数学，物理学，化学，生命科学，材料科学以及系统科学，信息科学等前沿融合，加强从整体上对大型复杂系统的研究，加深对微观现象及过程规律性的认识，同时用信息科学的成就改造与提升本学科并开创新的研究方向。

8.为什么说21 世纪电器工程与其他科学融合交叉是他的显著特点? 21 世纪的电气工程科学将在与信息科学，材料科学，生命科学及环境科学等学科的交叉和融合中获得进一步发展，创新和飞跃往往发生在学科的交叉点上，9 电气工程科学的基础理论包括那些? 电路藜芦，电磁理论，电磁计量理论等10 你认为今后电气工程还会有哪些新应用? 电力大系统，电力传动系统及电力电子变流系统中各问题基于新材料，新原理成为开拓新应用领域的电机，电器，电能质量的理论及其测量控制，现代测量传感技术2 11 你认为还有那些计算机软件可以用于今后的专业学习? MATLAB，PSPICE ，EMTP，SABER ，ANSOFT 第二章1.什么是电机的可逆原理? 发电机和电动机是同一种机器的两种不同的功能，用其作为电流输出装置就是发电机，用其作为动力供给装置就是发电机这就是电机的可逆原理2.电机有哪些不同的分类方法? 按照所应用的电流种类，按照在应用中的功能，按功率的大小3 为什么用电动机驱动车船可以简化机械传动系统? 可以简化生产机械中的结构，提高生产率和产品质量，能实现自动控制和远距离操作，讲情繁重的体力劳动4.为什么交流电机调速系统必将取代直流电机调速系统? 交流电机主要应用于功率较大，不需调速，长期工作的各种机械。

随着电力电子技术的进步交流电机将占主导地位5.为什么有人说永磁无刷直流电动机实际上是一种交流电动机? 因为其生产的交流正弦波实际上与交流电动机产生的正弦波类似/ 6 为什么磁悬浮列车要用直线电动机驱动? 由于不能通过轮子将转矩传递给钢轨，磁悬浮列车都是由直线电动机驱动的7 电动汽车常用的电动机是哪几种,各有什么优缺点? 目前电动汽车的驱动电动机主要是有直流电动机，异步电动机，永磁无刷电动机，开关磁阻电动机等这些电动机的优缺点：从发展来看，永磁无刷电动机体积小，重量轻，节能效果好，可以作成特殊形状，因此一般认为前景最好目前永磁电动机还存在成本高，容易退磁的缺点无轨电车，有轨电车，电瓶车，电动自行车目前多数是靠直流电动机驱动的，今后也将逐步改为更可靠的交流电动机驱动8.电动机的选用要考虑那些因素? 选择电机的种类是从交流或直流，机械特性，调速去起动性能，维护及价格几个方面考虑的9 我国高压电器和低压电器是如何划分的? 在我过，工作交流电压在1000V 及以下，直流电压在1500V 及以下的属于低压电器工作交流电压在1000V 以上，直流电压在1500V 以上的属于高压电器10 隔离开关与断路器有什么区别? 断路器是正常电路条件下或规定的异常电路条件下（如短路），在一定时间内接通，分断线路承载电流的机械式开关电器，由导电回路，可分触头，灭弧装置，底座，传动机构及操作机构等组成的。

隔离开关是没有专门灭弧装置的电器开关，一面次一般不能带负荷操作隔离开关主要用于设备或线路的检修和分段进行电气隔离，使检查人员能清晰的判断隔离开3 关处于分闸位置，达到安全操作和安全检修的目的11.继电器的共同特点是什么? 当输入的物理量达到规定值时，其电器输出电路被接通或阻断的自动电器12.在电机学中哪几方面的内容最重要? 物理模型，数学模型，实际运行，实验测试第三章1.为什么电力工业必须优先与其他工业部门的发展? 电力工业是生产和销售电能的行业电力工业的任务是为社会提供能源，既向用户提供安全，可靠，方便，优质，经济的电能它是现代社会不可缺的一种功用事业是国民经济重要的基础产业， 也是国民经济发展战略中的重点和先行行业电力工业必须优先与其他工业部门的发展而发展，其建设和发展的速度必须适应国民经济生产总值的增长速度，只有这样，国民经济各部门才能够快速而稳定地发展，这是社会的进步，综合国力的增强及人民物质文化生活现代化的需要2.电力系统由哪几部分构成? 电力系统是由发电，变电，输电，配电，用电等设备和相应的辅助系统，按规定的技术和经济要求组成一个同意系统3.现代电力系统的特点是什么? 电力系统技术上发展的特征可用“大机组，大电网，高电压”来描述，可靠性也成为电力系统规划，设计，运行考虑的首要因素。

20 世纪 60 年代以来，以控制，通信和计算机技术的引进与广泛应用为标志，数字化，网络化，信息化，智能化技术日益提高了电力系统的自动化水平 以电力电子技术为基础，直流输电技术成为成熟技术，灵活交流输电技术也得到了重视和发展以上这些构成了现代电力系统技术的新特征4 发电设备最基本的控制是那些? 发电设备最基本的控制主要是频率调节（简称调频，主要实现电力系统有功功率控制和电压调节（简称调压，主要实现电力系统的无功功率控制5 考核电能质量的指标有哪些? 一般用频率，电压，波形，电压和电流的不对称来衡量6.为什么目前世界上的发电站以火电站为主? 火电发电包括燃气轮机发电和燃气蒸汽联合循环发电等，其中前者发电厂是一种清洁电源切启动快速，可作为调峰电源承担负荷曲线上的尖峰负荷，后者可显著提高热效率7.你认为还有哪些能源可以用于发电? 8 既然历史上交流输电取代了支流输电,为什么现在有的电网又采用高压支流输电? ① 因为交流系统中的同步发电机并联运行的稳定性问题也是一个重要的技术问题为彻底解决问题， 工程师的思想又转向直流输电② 直流输电线路造价低于交流输电线路9 电力市场的基本原则是什么? 4 电力市场是采用经济，法律等手段，本着公平竞争，自愿互利的原则。

10.灵活交流输电技术的作用是什么? 与其他电力设备组成灵活交流通电系统，以实现更灵活的调整，从而大幅度提高输电线路的传输能力，提高电力系统稳定水平，降低输电损耗11 从可持续发展的角度来看,电力发展应注意哪些问题? 对于电力生产来说，总的要求是要在实现发展条件下保证高质量，高效率，低污染的电能供应，以达到保护生态环境，节约资源，与经济社会和环境的可持续发展内相适应第四章1.为什么说晶闸管的诞生开启了电力电子技术的新纪元? 晶闸管于1960 年正式供应市场，由于晶闸管是PNPN结构，具有更低的导通降压，又是可控的器件， 因此他的发明被称为电子学的第二次革命，从现代角度来理解电力电子技术的内涵，晶闸管可以说是第一种电力电子半导体器件，它开启了电力电子技术的新纪元2.电力电子技术与哪些技术的关系最为紧密? 电力电子变换技术和电力电子软件开发技术3.电力电子技术的主要内容? ⑴电力半导体器件⑵变换器电路结构与设计⑶控制与调节⑷电力电子技术中的储能元件⑸电子电路的封装与制造⑹电磁干扰和电磁兼容⑺点饥控制⑻电力质量控制4 常见的功率半导体器件及主要特点是什么? 二极管，晶闸管，GTO，VDMOS，BJT ，IGBT ，IGCT 。

从这些功率半导体器件的开关特性来说，分为三类第一类是二极管，加上正向电压就接通，加上反向电压就断开，称为不控型器件， 第二类是晶闸管，加上正向电压时，能控制接通， 不能控制断开， 称为半控型器件第三类是后面5 种器件，加上正向电压时，能控制接通，也能控制断开，称为全控型器件5.为什么同一类电力电子开关器件也会有不同的外观? 根据不同的电力电子应用领域，电子开关需要与其功能器件相兼容，所以外观各不相同6 在电力电子技术中,根据电能变换的输入输出形式,可以分为哪四种形式? AC/DC（交流到直流）—整流，DC/AC（直流到交流）—逆变，DC/DC（直流到直流）—斩波， AC/AC（交流到交流）—交流调压，或周波变换7 磁场定向控制系统的特点是什么? 通过坐标转换，把交流异步电动机在按转子上磁链定向的同步旋转坐标系上等效成直流电动机， 从而模仿直流电动机进行控制，得到静， 动态性能上完全能够与直流调速系统相媲美的交流调速系统8 试述今后电力电子技术的发展方向. 集成化，模组化，智能化，高频化，不断提高装置效率，不断拓展电压应用范围5 9 为什么近 20 年来交流传动才开始取代直流传动? 在 20 世纪的大部分年代里，鉴于直流电动机具有对速度进行完全和便利的控制能力，高性能的传动都采用直流电机，结构简单，维护量少的交流电机由于转矩和转速的调节困难，只能用在大量的不需要调速的传动系统，20 世纪 80 年代后，由于矢量控制技术和直接力矩控制技术的发展为交流电机调速提供了理论依据，加之电力电子可关断器件的实用化，交流传动技术开始走向成熟，其优越性开始得到显现。

到1995 年左右，欧洲停止了维修大量的直流传动系统的机车，开始全部生产交流传动机车我国也于1998 年提出了用10 年左右时间实现从直流传动到交流传动的转换的产业政策10.根据你的观察 ,你身边还有那些设备采用了电力电子技术? 第五章1.为什么范德格拉夫高压静电起电机很少用于电力系统的高压测试? 它一般应用于正离子加速器或告诉穿透性X射线发生器的电源2.为什么电力系统要尽可能提高输电电压? 因为电流大的时候，在输电线电阻R上引起的热耗将增大提高输电电压，可以提高输电功率，降低损耗3 当前我国最高的交,直流输电电压是多少? 当前我国的交，直流输电电压已高达750KV和± 500KV 4.隔离开关与断路器各起什么作用? 断路器是能接通，分断线路正常工作电流，并在电路异常时分断故障电流的机械式开关5 电器设备绝缘试验的目的和主要内容是什么? 目的：通过实验，掌握电气设备绝缘的情况，保证产品的质量或尽早发现绝缘缺陷，从而进行相应的维护与检修，防患于未然，以保证设备的安全进行内容：电气设备绝缘试验包括以下方面：绝缘电阻及吸收比的测量，泄露电流的测量，介质损失角正切值tana 的测量值，局部放电的测量，绝缘油的色谱分析，工频交流耐压试验，直流耐压试验，冲击高压试验，反击高压试验，电气设备的监测技术。

6 避雷针与避雷器有何区别避雷针是防止雷直击电气设备的保护装置，但由于各种原因，如绕击，反击或受条件限制未装置避雷针，电气设备仍会有被雷击的可能此外当雷击线路和线路附近的大地时，在输电线路上有过电压产生，它将一流动波的形式，沿线路传到变电站内，危机绝缘薄弱的地方或变电站内的贵重设备因此为了保护电气设备必须安设防止流动过电压的装置，这种保护设备就是避雷器当系统中出现过电压时，避雷器的作用是既要限制过电压以保护电气设备不受过电压的损害，又要保证不会跳闸停电保证可靠运行7 电力系统过电压是怎样分类的? P171 第六章6 1 为什么说电工新技术的分支常常是由多种基础技术的交叉融合产生的? 电工新技术是由各种新理论，新原理，新材料，新技术交叉融合产生的综合性学科2 采用高温超导体的电器设备有哪些? 超导电机，超导悬浮轴承，超导磁悬浮列车，超导变压器等3 日本高速磁悬浮列车为什么采用超导电动机? 利用超导线圈的零电阻特性制成同步电机的励磁线圈，除了维持低温所需的能量外，超导线圈的巨大电流一经形成就不用外加电源，因此可以减小电机励磁线圈的体积，也可以节能由于不必担心能耗，气隙可以比普通惦记大几十倍以上，电机定子甚至可以做成无铁心的空心线圈。

4 核聚变发电与核裂变发电相比有哪些优越性? 与核裂变相比，核聚变的燃料取之不尽用之不绝，而且运行安全，因为核聚变反应堆不会产生大量的放射性物质，而且核聚变的燃料用量极少与核裂变采用的放射性元素铀等不同，核聚变需要的燃料上重氢，而地球上的重氢氚和氚却是取之不尽，用之不竭的5．与一般的火力发电相比，磁流体发电的优越性主要表现在哪几个方面？①综合效率高②磁流体发电的热效率高，因而排放的废热少，产生的污染物自然就少多了 ③噪音小，设备结构简单，体积和重量也大大减小综上，其具有高效率，低污染，少用水的重大优越性6 为什么磁流体推进船需要超导技术的配合? 7 太阳能光伏发电和热发电各自适合什么场合？光伏发电技术可以用于任何需要电源的场合，上至航天器，下至家用电器，大到兆瓦级电站， 小到家电， 光伏电源都可以发挥作用，但最能发挥其优点的还是作为分散式电源或与居民住宅融为一体供电8 德国和日本高速磁悬浮列车有哪些共同点和不同点? 9 燃料电池是如何分类的? 10.飞轮电池集成了哪些技术? 11 电磁线圈炮与轨道炮各自的原理是什么? 12 微机电系统技术的目标是什么? 微机电系统技术的目标是通过系统的微型化，集成化来探索具有新原理，新功能的元件和系统。

它将电子系统和外部世界有机的联系起来，不仅可以感受运动，光，声，热，磁等自然界信号， 并将这些信号转换成电子系统可以认识的点信号，而且还可以通过电子系统控制这些信号，进而发出指令，控制执行部件完成所需要的操作7 【一些概念解释】1. 调度：电力调度是对电力系统全局安全经济运行和事故处理的问题进行计划、指挥、控制、协调等工作的总称电力系统调度是典型的信息技术的应用，调度的过程包括对发电机、输电线路、变压器、各种应用电器等设备的电气量及相关物理量等信息的获取、变换、传输、存储、处理及应用2.3c技术：信息技术是利用自动控制、电子技术、计算机和通信等手段实现信息的采集、识别、 变换、 传输、 控制、 分析和决策管理、集成、 画面等应用技术的总称，其主要支柱是:放大通信 (Communication)技术、缩小计算机(Computer) 技术、控制(Control)技术即 "3C"技术3. 电气信息技术：电气信息技术则是以电气工程为背景，以信息论为基础，通过计算机技术、网络技术和信息处理技术等，实现各种[ 电气设备和系统的检测、控制与管理主要内容 : 1、研究各种与电气运行有关的信息采集、传播、管理和集成的共性问题; 2、研究各类电气信息传输技术，电力通信规约; 3. 研究电气信息系统集成方案，电力公共信息模型的应用; 4、研究电气信息分析与决策理论; 5. 研究电气信息系统规划与安全。

分类：现场信息、管理信息、工程信息、社会信息等4. 信息采集：信息采集是指将现场的电压、电流、电能、频率、温度、压力等模拟量采集、转化成数字量后, 再由计算机进行存储、处理、显示或打印的过程. 现场信息的采集由测量仪表完成; 测量仪表一般由敏感元件、传感器、变换器、运算器、显示器和数据处理装置等环节组成并且按照一定的格式存储起来5. 通信方式：串行传输VS并行传输异步传输VS同步传输有限传输VS无限传输6. 通信规约： 通信规约，是指为了能够识别、接收和处理对方发送的信息，对传送信息格式的规定 . 此外，电力通信规约还包括一些对实现数据收集、监视、控制的信息传输具体步骤的规定主要包括 :IEC60870 远动协议系列, 数据通信协议IEC61334 配电自动化系列IEC61850 变电站通信网络和系统协议7. 信息分析的类型：电气工程领域的信息分析与决策: 基于各类电气信息量和环境信息，针对不同的应用目标，得到解决方案电气信息分析与决策关系到电气设备以及电力系统运行的安全稳定性，具有至关重要的地位信息分析的类型包括①跟踪型信息分析是基础性工作，无论哪种领域的信息分析研究，没有基础数据和资料都难以工作。

它又可分为两种: 技术跟踪型和政策跟踪型②比较型信息分析比较是确定事物间相同点和不同点的方法，在对各个事物的内部矛盾的各个方面进行比较后，就可以把握事物间的内在联系，认识事物的本质8 ③预测型信息分析利用已经掌握的情况、知识和手段，预先推知和判断事物的未来或未知状况其要素包括 : 1. 人一预测 者 ; 2情况和知识一预测依据; 3)手段——评价的方法4 事物未来和未知状况一预测对象 5. 预先推知和判断一预测结果④评价型信息分析评价一般需要经过以下几个步骤: 1. 前提条件的探讨 2. 评价对象的分析; 3.评价项目的选定; 4.评价函数的确定; 5. 评价值的计算; 6综合评价评价的方法多种多样，如层次分析法、模糊综合评价法等8. 信息决策的方法主要包括: 系统建模理论、优化决策理论、统计分析与决策、人工智能决策9. 火电厂系统①以火力发电厂为例, 我们常采用集散控制系统( DCS) ，它包括机炉协调控制、锅炉燃料量、汽包水位、蒸汽温度、 送风引风控制等等而涉及的物理量，都是表征系统运行情况的重要信息，它们具体的控制方法,则需归功于自动化(Automation) ②为了维持系统安全运行, 也有许多信息需要分析处理，发电厂的实时监控信息系统(SIS)则承担了这个角色它是电厂管理信息系统与各种集散控制系统进行数据交换的桥梁主要功能 :监视、指导机组运行主机和主要辅机故障诊断科学分配机组负荷支持管控一体化③发电厂辅助决策系统(BBSS)就是根据电力市场的运行规则和市场信息，结合成本分析, 为电厂的竞价上网提供决策分析和运营营管理整套解决方案10. 电网企业系统①电网企业的信息系统中最重要的当属数据采集与监控系统(SCADA) SCADA 系统由监控中心和现场部分组成，主要完成: 数据采集四遥报警事件记录实时数据处理、存储时钟同步等任务②能量管理系统(EMS) 又称为电网调度自动化系统，主要为电网调度管理人员提供电网各种实时信息，并对电网进行调度决策管理和控制。

能量管理系统主要有信息就地处理和信息集中处理两部分就地处理，可对实际情况快速反应如切除短路故障线路、自动减载保证频率稳定集中处理，则主要是进行分析、调度、优化等复杂任务③电力市场运营管理系统④电能量计量系统11. 配电网系统①配电自动化系统(DAS)对配电网上的设备进行远方实时监视、协调及控制其主要作用包括: 1、实时监测配网干线支线、配电变压器及其他设备的运行状态监测2、改善电压质量 3 、优化管理配电设备, 提高利用率4、故障线路自动恢复、无功补偿控制②变电站自动化系统实现全变电站的主要设备和输、配电线路的自动测量、 监控和微机保护，以及调度通信等功能③电力需求侧管理(DSM)通过负荷管理技术改变用户用电方式降低电网最大负荷④电力地王理信息系统(GIS) 将电力企业的电力设备、变电站、输配电网络、电力用户与电力负荷和生产及管理等核心业务连接形成综合信息系统⑤以及电力企业资产管理系统、办公自动化系统、企业门户12. 用户侧系统①智能用电系统②电气化铁路运营调度系统、③楼宇自动化系统、④智能小区集成系统9 ⑤电能质量控制⑥新能源发电监控【其他的一些问题以及概念】O 电气信息技术1. 调度（电力系统调度）：对电力系统 全局 安全经济运行和事故处理的问题进行、指挥、控制、协调等工作的总称。

特点： 空间上：发电厂和用电用户分布广泛、设备众多时间上：需保证每时每刻发电功率=用电功率质量上：需提供高效、优质电能（频率、电压、波形）、要求：根据负荷变化调节发电机出力出现事故进行紧急处理需要统一调度检测电力系统各个设备运行状态2.3C 技术 : 通信技术、计算机技术、控制技术信息技术是利用自动控制、电子技术、 计算机和系统通信手段实现信息的采集、识别、变换、传输、管理、集成、控制、分析和决策等应用技术的总称，其主要支柱3C技术3. 电气信息技术，研究内容，电气信息的分类分类： 现场信息（实时电信号、环境信息）管理信息（电力市场信息、电力客户管理、企业资产管理）工程信息（安装、建设、检修信息）社会信息（综合信息、门户网站、办公自动化）4. 信息采集（测量仪表）1 0信息采集是指将现场的电压、电流、电能、频率、温度、压力等模拟量采集、转化成数字量后， 再由计算机进行存储、处理、显示或打印的过程，现场信息的采集由测量仪表完成；测量仪表一般由敏感元件、传感器、变换器、运算器、显示器和数据处理装置等环节组成电器领域最重要的采集装置：电量变送器电量变送器是一种测量装置，实时监测交流电压、电流，有功功率，无功功率，频率，功率因数。

广泛应用于发电厂、变电站的电气测量、巡回监测，计算机监测和电网调度自动化的数据采集中5. 通信（传输）方式不同于导线传递电流，现代通信广发采用数字通信方式，将要处理的信息加载到电信号当中，让信息编程0 1编码的数字量，然后加载到传输的（无线的信号或者有线的信号）信号中去根据 传输的位数 分为串行传输和并行传输；根据 信号是否要加同步信号分为异步传输和同步传输；根据 传输媒介的不同分为有线传输和无线传输6. 通信规约（密电码）通信规约，是指为了能够识别、接收和处理对方发送的信息，对传送信息格式的规定，此外，电力通信规约还包括一些对实现数据收集、监视、控制的信息传输具体步骤的规定主要包括： IEC60870 远程协议系列，数据通信协议; IEC61334 配电自动化系列; IEC61850 变电站通信网络和系统协议7. 电气领域的信息分析和信息决策（非常重要的地位），信息分析的类型，信息决策的方法信息分析： 根据问题的需要，对大量相关信息进行深层次的思维加工和分析研究，形成有助于问题解决的过程信息决策： 为了实现特定的目标，根据客观的可能性，在占有一定信息的经验基础上，借助一定工具、 技巧和方法， 对影响目标的各因素进行准确的计算和判断选优，对未来行动做出决定。

电气工程领域的信息分析与决策：基于各类电器信息和环境信息，针对不同的应用目标，得到解决方案电气信息分析与决策关系到电器设备以及电力系统运行的安全稳定性，具有至关重要的地位电气信息分析包括：1 1跟踪型信息分析，是基础性工作， 无论哪种领域的信息分析研究，没有基础数据和资料都难以工作（技术跟踪和政策跟踪）比较型信息分析、预测型信息分析、评价型信息分析信息决策的方法：系统建模理论、优化决策理论、统计分析与决策、人工智能决策8. 火电厂的信息管理系统采用集散控制系统（DCS ）它包括机炉协调控制、锅炉燃料量、气泡水位、蒸汽温度、送风引风控制等等而涉及的物理量都是表征系统运行情况的重要信息，它们具体的控制方法，则需归功于自动化实时监控信息系统（SIS）是为了维持系统安全运行并对信息进行分析处理的作用，是电厂管理信息系统与各种集散控制系统进行数据交换的桥梁主要功能 ：监视、 指导机组运行，主机和主要辅机故障诊断，科学分配机组负荷，支持管控一体化发电厂辅助决策系统：根据电力市场的运行规则和市场信息，结合成本分析， 为了电厂的竞价上网提供规则和市场信息，结合成本分析， 为电厂的竞价上网提供决策分析和运营管理的整套解决方案。

主要模块：市场信息管理；成本分析；竞价决策；结算校核管理；交易管理；生产运营监控；系统管理9. 电网企业的信息系统最重要的是数据采集与监控系统（SCADA ）, 由监控中心和现场部分组成，主要完成：数据采集、四遥功能（遥测、遥信、遥控、遥调）信息，就是在远方可以对信息进行测量、控制、调节）报警，事件记录，实时数据处理、存储，时钟同步等功能能量管理系统（EMS ）电网调度自动化系统，主要为电网调度管理人员提供电网各种实时信息， 并对电网进行调度决策管理和控制能量管理系统主要有信息就地处理和信息集中处理两部分此外还有电力市场运营管理系统、电能量计量系统10. 配电网的信息系统配电自动化系统（DAS ）对配电网的设备进行远方实时监视、协调及控制主要作用：实时监测配网干线支、配电变压器及其他设备的运行状态监测；改善电压质量；优化管理配电设备，提高利用率；故障线路自动恢复、无功补偿控制等变电站自动化系统：实现全变电站的主要设备和输配电线路的自动测量、监控和微机保护，以及调度通信等功能1 2电力需求侧管理（DSM ）通过负荷管理技术改变用户用电方式，降低电网最大负荷电力地理信息系统（GIS）将电力企业的电力设备、变电站、输配电网络、电力用户与电力负荷和生产及管理等核心业务连接形成综合信息系统以及电力企业资产管理系统、办公自动化系统、企业门户等等。

11. 用户侧系统智能用电系统、电气化铁路运营调度系统、楼宇自动化系统、智能小区集成系统，电力系统的三种运行状态根据不同的运行条件，可以把电力系统的运行状态分为正常状态、不正常状态和故障状态又可细分为：1、正常运行状态： 满足电力安全运行等式和不等式约束条件，是经济运行调度的基础2、警戒状态：满足等式和不等式约束条件，但不等式约束已经接近上下限，以安全调度为主3、紧急状态：不等式约束遭到破坏，等式约束仍能满足，系统仍能同步运行4、系统崩溃：不等式、等式约束同时不满足，系统将解列成几个独立的小系统负荷过大或者电源功率太大）5、恢复状态：使崩溃后的若干个小系统向并列的大系统运行状态过渡1 3国内常用的电压等级：目前我国常用的电压等级：220V、380V、6kV、 10kV、 35kV、 110kV、220kV、330kV、500kV，1000KV电力系统一般是由发电厂、输电线路、变电所、配电线路及用电设备构成通常将35kV 以上的电压线路称为送电线路电压可分为高电压，低电压和安全电压高低压的区别是：以电气设备的对地的电压值为依据的对地电压高于或等于1000 伏的为高压对地电压小于1000 伏的为低压。

14 电力电子技术4-1. 为什么说晶闸管的诞生开启了电力电子技术的新纪元? 晶闸管于 1960 年正式供应市场，由于晶闸管是PNPN 结构， 具有更低的导通降压，又是可控的器件， 因此他的发明被称为电子学的第二次革命，从现代角度来理解电力电子技术的内涵，晶闸管可以说是第一种电力电子半导体器件，它开启了电力电子技术的新纪元4-2. 电力电子技术与哪些技术的关系最为紧密? 电力电子变换技术和电力电子软件开发技术4-3. 电力电子技术的主要内容? ⑴电力半导体器件⑵变换器电路结构与设计⑶控制与调节⑷电力电子技术中的储能元件⑸电子电路的封装与制造⑹电磁干扰和电磁兼容⑺点饥控制⑻电力质量控制4-4 常见的功率半导体器件及主要特点是什么? 二极管，晶闸管，GTO ，VDMOS，BJT，IGBT，IGCT从这些功率半导体器件的开关特性来说，分为三类第一类是二极管，加上正向电压就接通，加上反向电压就断开，称为不控型器件，第二类是晶闸管，加上正向电压时，能控制接通，不能控制断开，称为半控型器件第三类是后面5 种器件，加上正向电压时，能控制接通，也能控制断开，称为全控型器件4-5. 为什么同一类电力电子开关器件也会有不同的外观? 根据不同的电力电子应用领域，电子开关需要与其功能器件相兼容，所以外观各不相同。

4-6 在电力电子技术中, 根据电能变换的输入输出形式, 可以分为哪四种形式? AC/DC （交流到直流）—整流，DC/AC （直流到交流）—逆变，DC/DC （直流到直流）—斩波， AC/AC （交流到交流）—交流调压，或周波变换4-7 磁场定向控制系统的特点是什么? 通过坐标转换，把交流异步电动机在按转子上磁链定向的同步旋转坐标系上等效成直流电动机， 从而模仿直流电动机进行控制，得到静， 动态性能上完全能够与直流调速系统相媲美的交流调速系统4-8 试述今后电力电子技术的发展方向. 集成化，模组化，智能化，高频化，不断提高装置效率，不断拓展电压应用范围4-9 为什么近20 年来交流传动才开始取代直流传动? 在 20 世纪的大部分年代里，鉴于直流电动机具有对速度进行完全和便利的控制能力，高15 性能的传动都采用直流电机，结构简单，维护量少的交流电机由于转矩和转速的调节困难，只能用在大量的不需要调速的传动系统，20 世纪 80 年代后，由于矢量控制技术和直接力矩控制技术的发展为交流电机调速提供了理论依据，加之电力电子可关断器件的实用化，交流传动技术开始走向成熟，其优越性开始得到显现。

到1995 年左右，欧洲停止了维修大量的直流传动系统的机车，开始全部生产交流传动机车我国也于1998 年提出了用10 年左右时间实现从直流传动到交流传动的转换的产业政策4-10. 根据你的观察, 你身边还有那些设备采用了电力电子技术? 充电器，节能灯，变频空调、变频冰箱、电视机、音响设备、计算机，新能源汽车等等等等16 电力系统及其自动化1. 电力系统自动化的主要内容包含哪些?涉及哪些相关的政策、法律、法规、工程规范: 电力系统自动化是对电能生产、传输和调度管理，实现自动控制、 自动调度和自动化管理，分为发电厂自动化、变电站自动化、调度自动化、配网自动化中华人民共和国电力法/ 电力供应与使用条例/ 电力设施保护条例 / 电网调度管理条例/ 供电营业规则/ 用电检查管理办法/ 居民用户家用电器损坏处理办法/ 严禁以电谋私的规定2. 电力工程对客观世界与社会的影响，如何应用技术手段降低其负面影响的作用及局限性; 促进了社会生产力大幅度提高；改变了社会结构和世界形势；技术手段：？？？？3. 电力 ( 能源 ) 领域发展现状及趋势; 现状：我国的电力系统正处于大电网、大电厂、大机组、高电压输电、高参数、高度自动控制的新时代。

趋势： 电气自动化由单频向变频发展、电气自动化技术与各学科交叉融合方向发展、电气自动化产品向更加人性化方向发展4. 电力行业在国家可持续发展中的形势、指导方针和政策; 电力市场监管稳步推进，国家能源局促进电企提升供电服务质量和效率；国家能源局建立监测机制引导光伏产业健康有序发展；电力体制改革取得新进展：全面推进电力安全生产领域改革； 规范开展第二批增量配电业务改革试点；光伏发电价格调整政策落地；西南地区水电消纳政策出台；多措并举解决弃水弃风弃光问题方针和政策：？？？？5. 电力工程对环境、社会及其可持续发展的影响: 电力工业在发展的过程中，会影响生态环境，降低空气质量，提高温室气体的排放量，对人体及全球环境造成严重威胁因此要求电力企业加大脱硫、脱硝以及除尘技术的推广应用，国家应加大经济政策支持，积极鼓励企业采取先进技术、脱硫装置、脱硝、除尘设备进行电力生产， 降低污染物的实际排放量，对电磁辐射污染进行严格的控制，在保护环境的基础上，促进电力行业的长远发展6.电力工程技术、管理、经济效益之间的关系要想真正提高电力工程建设的经济效益和技术效益，就必须要求把各项技术管理工作落实到实处 很多企业为了减少工程设计和施工过程中的投资，在工程技术管理方面往往只做表面工作， 而这样做只能适得其反，使得电力工程技术管理工作没有落实到实处，难以发挥出其在工程建设中的作用，从而阻碍了电力工程技术效益和经济效益的提升。