电力电子装置-2021复习要点

2021电力电子装置考试复习要点：电力电子装置与系统的基本组成及各部分功能要求能够画出系统图并说明各个部分功能。（功率）输入输出信号变换/反馈回路控制系统驱动电路保护吸收电路主电路（含滤波电路）人机/通信（可选）各种开关器件的特性及适用范围；常用器件：SCR、GTO、GTR、MOSFET、IGBT频率、功率特性及其使用范围。开关器件选型依据；器件:电压、电流、频率、功率电力电子变换器几种基本拓扑原理及分析拓扑结构：AC/DC(SCR、IGBT/MOSFET整流)、DC/DC(基本斩波电路：BUCK、BOOST等)、DC/AC(有源逆变、无源逆变)、AC/AC(基于SCR)电力电子变换器串并联组合变换器的多重化：减小谐波、提高电压、电流、功率。电力电子装置为什么要高频化？高频化：减小体积、重量。高频损耗及软开关技术。硬开关与软开关的区别，它们典型的开通/关断电压电流波形，开关损耗的产生机理，与哪些因素有关；如何减小开关损耗；硬开关与软开关：开关损耗由开关电压、电流重叠及导通压降引起。开关损耗四种类型。采用软开关。软开关按电压电流的不同可分为哪几类？软开关类型：零电压开通/零电流关断(效果好)、零电压关断/零电流开通(效果差)并分别说明。ZVSPWM与ZVTPWM的异同点？哪种更优？为什么？ZVSPWM：零开关PWM：电路中引入了辅助开关来控制谐振的开始时刻，使谐振仅发生于开关过程前后。ZVTPWM：零转换PWM：电路中采用辅助开关控制谐振的开始时刻，所不同的是，谐振电路是与主开关并联的，因此输入电压和负载电流对电路的谐振过程的影响很小，电路在很宽的输入电压范围内和从零负载到满载都能工作在软开关状态，而且电路中无功功率的交换被削减到最小，这使得电路效率有了进一步提高。使用隔离型变换器的原因，有哪些典型的隔离型变换器？它们分别由哪个非隔离型变换器推演的隔离型变换器：电位隔离、电压变换。类型：半桥、全桥、正激式、反激式、推挽式(看高频低压电源章节！)反激变换电路的工作原理，它的变压器与正激变换器的变压器工作异同点。反激变换电路：反激式开关电源，变压器原边导通的时候，副边不导通；正激变换电路：变压器原边导通的时候，副边线圈也导通，同时给负载供电反激变换的变压器与正激变换器的变压器：同名端不同！LLC谐振电路基本原理，两个谐振频率，以及各个工作区域的工作特征。常用谐振电路：LC、LLC、LCCLLC谐振电路基本原理：LLC谐振变换器最早在1980年代就已被提出，是在传统LC二阶谐振变换器的基础上增加一个并联谐振电感改进而来的，相对于普通串联、并联谐振变换器在特性上有了明显的改善。 最大增益频率fp：fr2<fp<fr1根据LLC谐振变换器的直流增益特性可以将其分为三个工作区域：通常将LLC谐振变换器设计工作在区域1和2是ZVS(感性工作区)工作区域3是ZCS工作区(容性工作区)。对于MOSFET而言，ZVS模式的开关损耗比ZCS模式的开关损耗要小！。fr2<fp<fs<fr1、fs=fr1、fs>fr1三种工作状态。二极管反向恢复的损耗机理及计算二极管反向恢复时间trr越长、反向恢复电流越大，二极管反向恢复损耗以及由此导致的开关管VT的开通损耗越大。PPPPVT电力电子装置中有哪些典型的保护措施U、I、du/dt、di/dt、过温保护、器件控制极保护等等。15.为什么开关管开关时会产生过电压尖峰？它的危害？RCD缓冲电路的工作原理开关管开关时会产生过电压尖峰：寄生电感引起。危害：过电压可能引起开关器件击穿损坏！。RCD缓冲电路的工作原理：并联在电力电子装置主回路中，抑制电力电子器件开关过程中du/dt，从而降低尖峰电压，减小器件承受的开关应力和损耗。其中，(d)、(e)为RCD缓冲电路电力电子器件串联时存在的问题，哪些典型器件可以并联使用，哪些不可以并联使用，原因电力电子器件串联时存在的问题：器件特性不同引起的静态、动态均压问题。哪些典型器件可以并联使用，哪些不可以并联使用，原因：MOSFET、IGBT可以直接并联使用：正温度系数可以自动均流；D、SCR、GTO、GTR不能直接并联：如果并联需要采取均流措施。17.IGBT/MOSFET的驱动电路需要考虑的一些基本问题，驱动隔离的主要形式IGBT/MOSFET的驱动电路需要考虑的一些基本问题：1、栅源间、栅射间有数千皮法的电容，为快速建立驱动电压，要求驱动电路输出电阻小。使MOSFET开通的驱动电压一般10~15V，使IGBT开通的驱动电压一般15~20V。2、关断时施加一定幅值的负驱动电压（一般取-5~-15V）有利于减小关断时间和关断损耗。3、在栅极串联低值电阻（数十欧左右）可以减小寄生振荡，亦可调节开关速度。4、由于是容性输入阻抗，因此IGBT对栅极电荷积聚很敏感，驱动电路必须很可靠，要保证有一条低阻抗值的放电回路。5、用低内阻的驱动源对栅极电容充放电，以保证栅极控制电压有足够陡峭的前后沿，使IGBT的开关损耗尽量小。另外IGBT开通后，栅极驱动源应提供足够的功率使IGBT不致退出饱和而损坏。6、若为大电感负载，IGBT的关断时间不宜过短，以限制di/dt所形成的尖峰电压，保证IGBT的安全7、驱动电路还要提供控制电路与主电路之间的电气隔离环节，一般采用光隔离或磁隔离。驱动隔离的主要形式：电平转移型、光隔离型、磁隔离型。18.控制系统的控制目标，电力18、电子装置控制稳定性分析的方法功率控制电压控制功率控制电压控制电流控制同步控制电能质量控制电压平衡控制环流控制协调控制…特征值分析零极点分析阻抗法特征值分析零极点分析阻抗法Lyapunuov法等面积法相图法…19.几种基本非隔离变换器的状态空间法建模方法（大信号模型与小信号模型），开环传递函数与闭环传递函数小信号模型：是建立在DC工作点上的。我们常见的小信号参数都是在直流工作点处的微分，由于微分是在直流工作点附近很小范围才满足的，所以要求输入信号很小，因此当我们将用这样的方法来分析电路时，所采用的模型被称为小信号模型。由于微分的是线性的，所以小信号模型的分析方法是一阶线性的分析方法。此外，如上所说，小信号模型的正确性是在信号满足很小的范围时才准确的。大信号模型：即使当输入信号很大，不再满足小信号时的微分分析，这时只能采用大信号模型来分析电路。这就要求回归到最基本的电流电压关系式。小信号模型的直流工作点是固定的，大信号模型就是对直流工作点的变化进行仿真。大信号模型和小信号的区别就是：一个作用于整体，一个是作用于局部我们开关电源领域里就经常分析小信号模型，为什么呢？因为开关电源是强非线性系统，而传递函数这些都是基于线性非时变理论的。也就是说，拉普拉斯变换之类的都用不了，有数学上的约束。想要用这玩意的话，那就得线性化了。线性化不能瞎线性吧，不能说线性就线性的吧。所以提出基于小信号的线性化，为啥呢，以为小信号幅度小啊，在局部放大看可以看成在很小一段是线性的，就好比你对一个圆作切线，那么当把切点放大时可以看做是那一段长度和圆的那一段是一样的，这个可以用泰勒展开来作为数学支撑。所以当把扰动量限制成很小的量，那就成小信号了，这样就可以在很短的一段时间内看成是线性时不变系统，然后运用拉普拉斯变换，变成S域的传递函数，再进行各种零极限补偿。但是需要注意的是：只有扰动设想为很小的量，才能成立的。那么现实中的扰动可以是很小的量吗？当然可以是：当开关电源工作在稳态下的时候，纹波很小，也就是输出稳定，波动量很小，这就是小信号扰动，这时候它就符合我们的理论分析！。一般采用：基于开关周期的平均值小信号模型！。开环传递函数与闭环传递函数：在闭环系统中“人为”地断开系统的主反馈通路，将前向通道传递函数与反馈通路传递函数相乘，即得系统的开环传递函数：Gk(s)=G(s)·H(s)。假设系统单输入R（s);单输出C(s),前向通道传递函数G（s),反馈为负反馈H(s)。此闭环系统的闭环传递函数：

Gb(s)=G(s)/（1+G(s)·H(s)）。开环传递函数是闭环传递函数的一部分，开环传递函数可以用来帮助判断闭环传递函数是否稳定。开环传递函数是研究系统闭环特性的一个桥梁。20.整流电路输出滤波电容计算以及Buck电路电感和电容的计算桥式整流电路的滤波电容取值在工程设计中，一般由两个切入点来计算：一是：根据电容由整流电源充电与对负载电阻放电的周期，再乘上一个系数来确定的；另一个切入点是：根据电源滤波输出的波纹系数来计算的。无论是采用那个切入点来计算滤波电容都需要依据桥式整流的最大输出电压和电流这两个数值。通常比较多的是根据电源滤波输出波纹系数这个公式来计算滤波电容。C》ACv}C，是滤波电容，单位为F。f，是整流电路的脉冲频率，如50Hz交流电源输入，半波整流电路的脉冲频率为50Hz，全波整流电路的脉冲频率为100Hz。单位是Hz。U，是整流电路最大输出电压，单位是V。I，是整流电路最大输出电流，单位是A。ACv，是波纹系数，单位是%。电路公式计算buck，boost，buckboost的最基本分析原理都采用伏秒平衡原理：电感在导通和关断时,其电流的变化量相等，即Von*Ton＝Voff*Toff=L*ΔI。下图我们常用的降压型DCDCbuck拓扑。在不考虑带有寄生参数的RLGC模型的情况下，一般我们的计算步骤如：1）Von*Ton＝Voff*Toff–>Vo=D*Vin(占空比D在输出电压设置时已决定)2）输出电感L1计算：Von*D/f=L1*ΔI（ΔI为所允许的电感纹波电流）3）输出电容Co计算：ΔU=ΔQ/C=CI*T/8C（ΔU为所允许的输出纹波电压）2.环路稳定性上面是开环分析的拓扑，而我们DCDC实际的拓扑是闭环，所以要分析环路稳定性。前面LDO电源也提到，如果没有芯片的内部参数或者有增益相位分析仪。非原厂的硬件设计人员是很难保证环路稳定性的。幸好像TI这种国际大厂会在手册上给出计算公式，不需要自己去分析环路，大家直接使用TI给出的计算公式就可以了，自己去计算反而会出问题。21.电力电子装置的损耗主要来源及典型的散热方式电力电子装置的损耗主要来源:电力电子器件工作过程的损耗包括:通态损耗：当器件导通时，其两端电压不为零而造成的，一般电力电子器件的通态压降，当器件流过几千安培的大电流时，损耗很大。断态损耗：在器件关断时，仍有漏电流流过器件，但漏电流产生的损耗比其他几种损耗非常小，故在计算器件损耗的时候一般忽略其断态损耗。开关损耗：器件在开关过程中伴随电压和电流的变化，在实际工作时,电压与电流会有重叠部分，在这个交叠时间内产生的损耗即为开关损耗。开关损耗的大小和器件工作的频率关系很大。典型的散热方式：散热的三种途径：自然散热()、风冷、液冷、强迫风冷、强迫液冷、相变。22.热阻的概念，散热系统结构与等效热路，以及温升计算热阻：其单位为℃/W，它是一个与散热材料、散热方式、散热面积、安装方式等相关的物理参数，是反映散热体散热性能的一个稳态综合参数。类似U=I*R

散热系统结构与等效热路：若忽略从器件管壳到环境的直接热辐射作用，总热阻可表示为下式：23.磁性元件的损耗类型，电感中气隙的作用磁性元件的损耗类型：低频损耗：DC铜损铁损：磁滞损耗高频损耗：涡流损耗高频铜损：趋肤效应临近效应气隙的作用：减低电感量增加饱和电流减弱电感量与磁芯磁导率的依赖关系斜率变小24.电感设计的基本方法，电感损耗的计算方法；电感设计的基本方法：电感损耗的计算方法：1)、磁芯铁损:磁芯在工作过程中会产生各种损耗，主要包括：磁滞损耗、涡流损耗和残留损耗等。三部分损耗计算公式可以统一为Steinmetz方程：2)、铜损：Pcu=i^2*R频率较高场合:还需要考虑趋肤效应和临近效应的影响，实际的交流电阻大于直流电阻。25.BoostPFC电路的工作原理以及各处电压电流波形BoostPFC电路的工作原理:平均值电流控制：a.主电路的输出电压Vo和基准电压Vref比较后，输入给电压误差PI放大器Vea(输出电压的要求！)；整流电压Vac检测值(提供正弦信号基准！)和Vea

的输出电压信号共同加到乘法器的输入端；再除以前馈电压的平方，乘法器的输出则作为电流反馈控制的正弦基准信号！。b.储能电感电流信号与电流基准信号iL比较做差后，再经过PI调节器输出PWM参考信号。c.PWM参考信号与载波信号交截，产生PWM波以控制开关管的通断。从而使电感电流IL的平均值跟踪基准，从而使输入电流波形与输入电压的波形基本一致，使电流谐波大为减少，提高了输入端的功率因数。BOOST_PFC目标：整流电压等于设置值；网侧电流基本正弦而且与电压同相，网侧功率因数等于1。26.EMC三要素，电磁干扰的典型抑制方法，共模干扰与差模干扰的区别电磁兼容性（ElectroMagneticCompatibility）是指设备或系统在其电磁环境中符合要求运行并不对其环境中的任何设备产生无法忍受的电磁干扰的能力。EMC三要素：干扰源、传播途径、敏感设备电磁干扰的典型抑制方法：新拓扑、吸收、驱动、输出滤波接地、屏蔽、输入滤波降低敏感度、提高耐受力共模干扰与差模干扰的区别：共模干扰（Common-mode）：两导线上的干扰电流振幅相等，而方向相同者称为共模干扰。差模干扰（Differential-mode）：两导线上的干扰电流，振幅相等，方向相反称为差模干扰。27.APF的基本构成、作用以及基本工作原理APF的基本构成、作用：有源电力滤波器作用：1、滤除电流谐波：可以高效的滤除负荷电流中2~25次的各次谐波，从而使得配电网清洁高效，满足国标对配电网谐波的要求。该产品真正做到自适应跟踪补偿，可以自动识别负荷整体变化及负荷谐波含量的变化而迅速跟踪补偿，80us响应负荷变化，20ms实现完全跟踪补偿。2、改善系统不平衡状况：可完全消除因谐波引起的系统不平衡，在设备容量许可的情况下，可根据用户设定补偿系统基波负序和零序不平衡分量并适度补偿无功功率。在确保滤除谐波功能的基础上有效改善系统不平衡状况。3、抑制电网谐振不会与电网发生谐振，而且在其容量许可范围内还可以有效抑制电网自身的谐振。这是无源滤波装置无法做到的。4、多种保护功能：具备过流、过压、欠压、温度过高、测量电路故障、雷击等多种保护功能，以确保装置和电力系统安全运行，并可在负荷较轻时自动退出运行，充分考虑运行的经济性。基本工作原理：用可控的逆变电路向电网注入与谐波源电流幅值相等、相位相反的电流，使电源的总谐波电流为零。达到实时补偿谐波电流的目的。等效为受控电流源！！！！。通过外部电流互感器CT，实时检测负载电流，并通过内部DSP计算，提取出负载电流的谐波成分。然后通过PWM信号发送给内部IGBT，控制逆变器产生一个和负载谐波大小相等、方向相反的电流注入到电网中补偿谐波电流，实现滤波功能。28.UPS的基本构成、作用以及基本工作原理UPS的概念UPS(uninterruptiblepowersupply)即不间断电源，主要用于给重要设备提供不间断电能供应；当市电输入正常时，UPS将市电整流通过逆变器或直接稳压后提供给负载供电，此时的UPS是一台交流稳压器，同时向机内蓄电池充电；当市电发生中断时，UPS立即将电池的电能通过逆变器向负载供电，使负载在一段时间内维持正常工作；UPS的基本构成、作用：基本工作原理：ups电源分为三种，即在线式，后备式，在线互动式UPS。后备式UPS：平时处于蓄电池充电状态，在停电时逆变器紧急切换到工作状态，将电池提供的直流电转变为稳定的交流电输出，后备式UPS也被称为离线式UPS。后备式UPS电源的优点是：运行效率高、噪音低、价格相对便宜，主要适用于市电波动小，对供电质量要求低的场合，比较适合家庭使用。然而这种UPS的切换时间很短，一般介于2～10ms，而计算机本身的交换式电源供应器在断电时可维持10ms左右，所以个人计算机系统一般不会因为这个切换时间而出现问题。因此不适合用在关键性的，供电不能中断的场所。后备式UPS一般只能持续供电几分钟到几十分钟，主要是让您有时间备份数据，并尽快结束手头工作，其价格也比较低，比如个人家庭用户，就可配备小功率的后备式UPS。在线式UPS：这种UPS一直使其逆变器处于工作状态，首先通过电路将外部交流电转变为直流电，再通过高质量的逆变器将直流电转换为高质量的正弦波交流电输出给计算机。在线式UPS在供电状况下的主要功能是稳压及防止电波干扰。停电时则使用备用直流电源（蓄电池组）给逆变器供电。由于逆变器一直在工作，不存在切换时间问题，因此适用于对电源有严格要求的场合。在线式UPS不同于后备式UPS，持续供电时间长，一般为几个小时，甚至十几个小时。它的主要功能是让您在停电的情况下仍可像平常一样工作。显然，由于其功能的特殊性，价格也明显贵很多。比较适用于计算机、交通、银行、证券、通信、医疗、工业控制等电源要求严格的行业。在线互动式UPS：这是一种智能化的UPS，是指在市电正常输入时，UPS的逆变器处于反向工作（即整流工作状态），给电池组充电。在市电异常时逆变器立刻转为逆变工作状态，将电池组电能转换为交流电输出，同后备式UPS相比，在线互动式UPS的保护功能较强，逆变器输出电压波形较好，一般为正弦波。具有较强的软件功能，可以方便地上网进行UPS的远程控制和智能化管理。29.变频调速的优点，交直交变频器的构成及工作原理，最常用控制方法变频调速器优点：1、能够实现无级调速；2、启动电流小，起动转矩大；3、调速精度高；可实现自动化控制；4、调速效率高；5、对于风机泵类负载驱动，降速运行节能效果非常明显。交直交变频器的构成及工作原理：由图可知，变频器由主电路（包括整流器、中间直流环节、逆变器）和控制回路组成。各部分的功能如下：1.整流器它的作用是把三相（或单相）交流电源整流成直流电。在SPWM变频器中，大多采用全波整流电路。大多数中、小容量的变频器中，整流器件采用不可控的整流二极管或者二极管模块。2.逆变器它的作用与整流器相反，是将直流电逆变为电压和频率可变的交流电，以实现交流电机变频调速。逆变电路由开关器件构成，大多采用桥式电路，常称逆变桥。在SPWM变频器中，开关器件接受控制电路中SPWM调制信号的控制，将直流电逆变成三相交流电。3.控制电路这部分电路由运算电路、检测电路、驱动电路、保护电路等组成，一般均采用大规模集成电路。最常用控制方法：VVVF在电动机调速的发展历程中，经历了V/F控制，矢量控制，直接转矩控制1)、压频比（V/f）控制：U/f=C的正弦脉宽调制(SPWM)控制方式：基于稳态模型的开环控制，响应慢，精度差！！！！！！！。其特点是:控制电路结构简单、成本较低，机械特性硬度也较好，能够满足一般传动的平滑调速要求，已在产业的各个领域得到广泛应用。但是，这种控制方式在低频时，由于输出电压较低，转矩受定子电阻压降的影响比较显著，使输出最大转矩减小。另外，其机械特性终究没有直流电动机硬，动态转矩能力和静态调速性能都还不尽如人意，且系统性能不高、控制曲线会随负载的变化而变化，转矩响应慢、电机转矩利用率不高，低速时因定子电阻和逆变器死区效应的存在而性能下降，稳定性变差等。因此，人们又研究出矢量控制变频调速。2)、矢量控制(VC)方式矢量控制变频调速的做法是将异步电动机在三相坐标系下的定子电流Ia、Ib、Ic、通过三相－二相变换，等效成两相静止坐标系下的交流电流Ia1Ib1，再通过按转子磁场定向旋转变换，等效成同步旋转坐标系下的直流电流Im1、It1(Im1相当于直流电动机的励磁电流；It1相当于与转矩成正比的电枢电流)，然后模仿直流电动机的控制方法，求得直流电动机的控制量，经过相应的坐标反变换，实现对异步电动机的控制。其实质是：将交流电动机等效为直流电动机，分别对速度，磁场两个分量进行独立控制。通过控制转子磁链，然后分解定子电流而获得转矩和磁场两个分量，经坐标变换，实现正交或解耦控制。矢量控制方法的提出具有划时代的意义。然而在实际应用中，由于转子磁链难以准确观测，系统特性受电动机参数的影响较大，且在等效直流电动机控制过程中所用矢量旋转变换较复杂，使得实际的控制效果难以达到理想分析的结果。4直接转矩控制(DTC)方式1985年，德国鲁尔大学的DePenbrock教授首次提出了直接转矩控制变频技术。该技术在很大程度上解决了上述矢量控制的不足，并以新颖的控制思想、简洁明了的系统结构、优良的动静态性能得到了迅速发展。目前，该技术已成功地应用在电力机车牵引的大功率交流传动上。直接转矩控制直接在定子坐标系下分析交流电动机的数学模型，控制电动机的磁链和转矩。它不需要将交流电动机等效为直流电动机，因而省去了矢量旋转变换中的许多复杂计算；它不需要模仿直流电动机的控制，也不需要为解耦而简化交流电动机的数学模型。30.开关电源的典型电路及各部分功能20世纪推动开关电源发展的主要技术1)功率半导体器件；2)软开关技术；3)控制技术；4)有源功率因数校正技术；5)高频磁元件；6)饱和电感的应用；7)分布电源的需要；8)电源智能化技术；9)开关电源的EMI与EMC；开关电源的典型电路：反激变换器原理：31、光伏+储能变换器光伏+储能变换器:光伏电场接入储能有两种方式：直流侧接入的方式：电池通过直流双向BUCK(电池充电)/BOOST(电池放电)DC/DC变换器接入原光伏逆变器的直流侧。优点：该系统光伏+储能共用并网逆变器，光伏发电阵列发出的电力在逆变器前端就与蓄电池进行了自动直流平衡，这种模式的主要特点是系统效率高，电站发电出力可由光伏电站内部调度，可以达到无缝连接，输出电能质量好，输出波动非常小等，可大大提高光伏发电输出的平滑、稳定性和可调控性能。缺点：该系统中的光伏发电系统和蓄电池储能系统共享一个逆变器，但是由于蓄电池的充放电特性和光伏发电阵列的输出特性差异较大，原系统中的光伏并网逆变器中的最大功率跟踪系统(MPPT)是专门为了配合光伏输出特性设计的，无法同时满足储能蓄电池的输出特性曲线。因此，此类系统需要对原系统逆变器进行改造或重新设计制造，不仅需要使逆变器能满足光伏阵列的逆变要求，还需要增加对蓄电池组的充放电控制器，和蓄电池能量管理等功能。一般而言，该系统是单向输出的，也就是说该系统中的蓄电池是完全依靠光伏发电充电的，电网的电力是不能给蓄电池充电的。交流接入的方式：电池通过PWM整流(电池充电)/逆变(电池放电)变换器在光伏电站里面建多个分布式储能系统或一个集中式的储能电站。又分为：低压侧交流接入、高压侧交流接入二种。优点：这种方式容量配置比较灵活，可以作为独立的储能电站参与电网的调度，可以参与电网辅助服务。缺点：作为一个独立的电源接入电网，需要做电网接入手续，比较麻烦。另外，因为通过升压，电能多级变换，成本较高；整个的效率比较低一些。3、直流侧接入的方式工作原理：1、系统组成：本系统由光伏电池、BOOST升压电路、逆变器、负载、双向变换器、储能装置、控制器电路、开关管驱动电路、辅助电源电路和保护电路组成(见图1)。光伏电池产生的直流电：一方面送至主电路BOOST升压电路侧；另一方面送至辅助电源侧以使得辅助电源产生控制电路、驱动电路和各种保护电路所需的工作电压光伏电池产生的直流电：通过BOOST升压后，既可以向直流负载供电，也可以通过双向变换器向储能装置供电;同时，储能装置也可以通过双向变换器、直流母线向直流负载供电。2、能量在系统中的流动控制：由当前光伏板所发出的能量、能量存储情况和负载情况三者共同决定：1)、当光伏板的发电量超过负载需求时，同时进行对负载供电和储能装置储能;2)、当光伏板发出的能量不能满足负载需求时，储能装置开始向负载供电。在系统的运行中，当光伏板发出的能量未达到饱和时通过BOOST升压电路使用最大功率跟踪算法(MPPT)保证光伏板输出最大功率。3、双向变换器：用于蓄电池充、放电。L，Q1，Q2构成双向变换器：见图2．当蓄电池充电时，双向变换器工作在BUCK模式：开关管Q2与Q1中的反并联二极管以及L构成基本的BUCK电路：对蓄电池进行降压充电，输入能量；当蓄电池放电时，双向变换器工作在BOOST模式：开关管Q1与Q2中的反并联二极管以及L构成基本的BOOST电路：蓄电池升压后给直流电容充电，输出能量。4、工作模式工作模式1:光伏板能量充足时，无需工作在最大功率点跟踪模式，单向变换器用以稳定直流母线电压，若蓄电池电压没有达到过充电压，则双向变换器工作在BUCK模式，给蓄电池充电;若蓄电池已充满电，则断开双向变换器．见图3．工作模式2:光伏板能量不充足时，单向变换器工作在最大功率点跟踪模式，双向变换器工作在BOOST模式，给直流母线提供稳定电压;当光伏板不足以提供负载所需能量时，不足部分由蓄电池通过双向变换器来补充．见图4．工作模式3:光伏板能量不充足，且蓄电池的电压低于过放电压，没有足够的能量提供给负载时，暂时让负载不工作；若光伏板可发出少量电能，则用于蓄电池充电；若光伏板无能量输出，则整个系统停止工作;见图5交流侧接入的方式工作原理：配置在电源交流侧的储能系统也可以称之为配置在交流侧的储能系统，单元型交流侧的储能的模式如图2所示，它采用单独的充放电控制器和逆变器来给蓄电池充电或者逆变，这种方案实际上就是给现有光伏发电系统外挂一个储能装置，可在目前任何一种光伏电站甚至风力发电站或其他发电站进行升级安装，形成站内储能系统，也可以根据电网需要建设成为完全独立运行的储能电站，这种模式克服了直流侧储能系统无法进行多余电力统一调度的问题，它的系统充电还是放电完全由智能化控制系统控制或受电网调度控制，它不仅可以集中全站内的多余电力给储能系统快速有效的充电，甚至可以调度站外电网的廉价低谷多余电力，使得系统运行更加方便和有效。配置在交流低压的侧储能系统：配置在交流电源高压侧的储能系统：32、LC、LLC、LCC谐振变换器的共同点及区别33、三相交流系统的坐标变换原理及应用场合CLARKE变换(三相-二相)CLARKE变换(三相-二相)(静止坐标-旋转坐标)(向量的模和相角)交流控制同步旋转dq坐标系静止αβ坐标系同步旋转dq静止αβ坐标系静止abc坐标系(向量的模控制！)直流控制PARK变换应用场合：三相交流电源：三相变频调速的矢量控制：新能源及储能并网控制：轻型直流输电控制。34、并网整流/逆变器的原理及应用场合并网逆变器的主回路及控制原理：用于abc/dq用于abc/dq变换及其反变换应用场合：光伏发电并网、风力发电并网、储能并网、轻型直流输电等。35、并网逆变器的控制原理功率下控制：虚拟同步发电机VSG控制：附录：1、理解坐标变换0前言矢量控制当中，理论上比较困难的应该就是SVPWM和坐标变换两点，这次我就想把坐标变换再详细的说一说。首先会阐明坐标变换是什么以及为何常见形式是矩阵表示。然后抛开矩阵用复数推导电压方程，最后结合正在进行的课题提出问题检验理解程度。另外声明：本文适合已经学过矢量控制与坐标变换，但尚有存疑者。如之前未有了解相关方面的知识，本文叙述恐难全面。1坐标与变换坐标是什么？某种意义上来说，它是一个平面内的不相关的基向量。变换是？变换可以是平移，伸缩，旋转。而学过线性代数的同学一定都知道，矩阵在几何上的意义也即是变换或者说是运动。我在书上曾见下图，总结的算是直观，完整，我贴出一部分来。由此，便感觉到将坐标变换用矩阵来表示，是矩阵的天然属性了吧另外一个原因，矩阵的表示可以使得我们在计算机中的计算十分方便，这也是普遍使用矩阵表示坐标变换的一个原因。2如何表示坐标变换后的向量已经说到，变换用矩阵表示，是矩阵生而就有的优势，但今天我打算不用矩阵来说明这个变换问题，会更容易让人接受。好了，拉伸我们一看就懂，一言即明。那我们谈谈旋转吧对于一个向量a,要将它顺时针旋转90度，旋转变换后的向量即可表示为aejθ这个你要是不懂，请自行百度或者维基，或者暂时选择这么相信我，给予我一丝的信任。我们按照之前的思路类比，dq坐标系相对于αβ坐标系顺时针旋转了90度，所以同样的向量s此时在dq坐标系下的表示应该得要逆时针旋转90度了吧，就得是乘以e-jθ了吧。事情越来越接近我们的目标了，也就是说，在原来的静止坐标系下的任何向量，经过坐标变换以后，它在dq旋转坐标系下的表示，都应该乘以一个e-jθ

，而这个θ就是PMSM的转子位置角。由此可见PMSM中的转子位置角的检测对于电机控制的重要性了。3永磁同步电机电磁方程式的推导先贴上的我的推导手稿，字是差了一丢丢，但是还是可以看清楚的，这里就将静止坐标系下的定子电压方程变换到了dq坐标系下了。而dq的旋转速度与转子的旋转速度一致，因此电压矢量在dq坐标系下是一个静止的矢量，将其正交分解至dq是一个定值。4如何应对矢量控制中的矩阵？当我们看完这篇文章，你对坐标变换这个事情已经坚信不疑，那么你再看别的坐标分析的文章的时候，完全可以无视那些矩阵了，就只需要知道：经过了矩阵以后，在abc上的分量等价转换到了dq上，而且原来在abc上旋转的量在dq上是定值，就是因为坐标系的旋转问题。而矩阵你是不用管的，只要在变换的时候角度选择正确就行，这个角度的选择通过本文一定也已经可以理解透彻了。就是坐标系变换的角度。2、直流耦合与交流耦合储能系统的两种技术路线差别究竟在哪？HYPERLINK北极星储能网讯:近年来,光伏发电技术飞猛