发布时间：2024-08-31 15:00:21 人气：
求电子镇流器资料
浅谈电子镇流器的工作原理
关键词 高频交流电子镇流 半桥逆变 buck-boost PFC 单级变换
一、高频交流电子镇流
由于气体放电灯（如荧光灯、霓虹灯、卤素灯、金卤灯等）是一种负阻性电光源(特性曲线如图1所示)要使其正常稳定工作，需加一个限流装置。这个限流装置叫做镇流器。目前气体放电灯使用的镇流器有两种：（1）电感式镇流器；（2）高频交流电子镇流器。由于电感式镇流器工作在市电频率，体积大、笨重，还需消耗大量铜和硅钢等金属材料，散热困难、效率低、有频闪，所以现在一些电光源界的科技工作者纷纷寻找新的镇流方法，而高频交流电子镇流器就是一种有效方法。
电子镇流采用高频开关变换电子线路的方法实现镇流，具有无频闪、效率高、体积小、重量轻、可调光，不使用大量铜材和硅钢材料的特点，所以自20世纪70年代以来，高频交流电子镇流器一问世，由于它的体积小、发光效率高（发光效率与工作频率关系曲线如图2 所示）无频闪效应，适应供电电压范围宽、节能的一系列优点，受到了用户的欢迎。
据统计，世界上照明用电占了世界上产生的总电量的1/4，如仅将现用的200亿只灯泡中的50亿只换成节能的电子镇流灯泡，就可节省200GW的电能，从而少建几十个电站。由于高频交流电子镇流器节能和巨大的市场潜力，进入20世纪90年代后，各种气体放电照明灯广泛采用高频电子镇流器，形成一个"绿色照明"的新兴产业。
"绿色照明"是90年代初国际上对节约电能、保护环境照明系统的形象说法。美、英、法、日等主要发达国家和部分发展中国家先后制定了"绿色照明"的计划，并已经取得明显效果。事实上，照明的质量和水平已成为衡量社会现代化的一个重要标志，成为人类社会可持续发展的一项重要标志。
目前，我国已成为照明器具的生产大国，现有照明器具生产企业1000家，电光源产品有60多个门类3500多个品种规格，灯具产品30多个门类500多个品种规格。我国照明节能大有潜力可挖。目前，荧光灯、稀土三色紧凑型荧光灯已生产出适合家用的H、双H、O、D、双D、SL型等多种产品。这种灯与照度相同的管型荧光灯相比约节电27%，与白炽灯相比，可节电70%。2001年，按每户仅用一只节能灯计算，全国4亿只节能灯就可节电2000万千瓦电力，投资只需120亿元，而要生产2000万千瓦的电力，即需投资500亿元。所以在我国照明节能是一项很重要的课题。
目前，世界上一些著名的大专院校、科研院所、公司都投入了较大的力量进行高频交流电子镇流器的科研开发、生产。如美国弗吉尼亚大学功率电子研究中心（VPEC），李泽元教授领导的科研中心每年都有相关论文和实验报告在IEEE功率电子学学刊刊出，并提出了如高频能量反馈、采用电荷泵功率因数校正的电子镇流器等概念，美国加州理工大学（UCT）的S.CUK教授关于单级高功率因数电子镇流器，一种用于紧凑型荧光灯的E类电子镇流器，西班牙、巴西、我国台湾和香港地区的一些著名高等院校、科研院所、公司都投入了一些高水平的科研人员进行开发。同时，国内一些著名科研院所、大学也投入了较大力量进行科研开发。这点可从国内相关科技文献看出。勿容置疑的是我国是世界上电子镇流器的一个生产大国，我国有较多的公司、企业从事这种"绿色电光源"产品的生产。
特别是自20世纪80年代末、90年代初，IEC928（1990）、GB15143（1994）《管形荧光灯用交流电子镇流器一般要求和安全要求》及IEC929（1990）、GB/T15144《管形荧光灯用交流电子镇流器的性能要求》等技术标准相继颁布与实施，使交流电子镇流器的研究、开发、生产有了统一技术规范。
由于高频交流电子镇流器要求体积小、造价低，并且对电磁辐射干扰、输入功率因数、波峰因数、可靠性等技术指标严格，所以要做出一个满足高性能、低价格、体积小、低电磁辐射干扰，使用安全可靠的高频交流电子镇流器并非件易事，所以往往让人感到：看似简单的一个电子产品，但是技术含量很高，是一个涉及电路拓扑、高频电子变换、谐振开关（ZVS、ZCS）、LC串并联谐振、功率因数校正、电磁干扰抑制（EMC、EMI）、信号传感、采集和控制、电子元器件、电光源器件等电力电子技术的方方面面。同时，如何测量高频交流电子镇流器的技术参数，如功率、高频谐波成分、效率、电磁辐射干扰（EMI），也是高频交流电子镇流器的研究热点。
实践证明，要做出一只高性能的高频交流电子镇流器，还需对它的负载--灯的技术特性、灯对电源的技术要求有所了解，否则要做出高性能的高频交流电子镇流器是不现实的。
由于对电网供电质量的要求不断提高，国际电工技术委员会1982年分别制定了IEC555-2《家用设备及类似电器设备对供电系统的干扰》标准，和IEC1000-3-2《电磁兼容性标准》，分别对相关电器设备的功率、谐波成分、电磁辐射干扰等技术指标做出了要求，对高频交流电子镇流器而言也相应增加了电路的设计难度和制造难度。
二、常用高频交流电子镇流器电路与改进
（一）单级半桥谐振式
由于半桥谐振式逆变电路工作可靠，对开关管耐压要求较低，所以采用半桥谐振式逆变电路为灯负载供电的功率变换电路使用最为广泛。它主要由：交流市电供电整流电路（滤波）、启动电路、串联谐振高频逆变电路、保护电路、灯负载几部分组成。
这是一个典型的、自激振荡、自启动的LC串联谐振半桥逆变的高频交流电子镇流器电路，谐振主要由L、、C3、C4完成，利用谐振时C4上的高频电压点亮灯负载，当灯负载电流发生变化时，会影响谐振回路Q值，从而影响谐振电容C4上的谐振电压，来实现稳定灯负载电流的作用。
由于这种电路采用元件少、造价低，所以目前国内市场上见到的高频交流电子镇流器大多采用类似的这种电路。
但这种电路存在以下缺点：（1）无灯丝预热功能，易产生灯丝电极溅射作用，而降低灯丝的使用寿命，使用时间一长易造成灯管一端发黑的现象；（2）由于采用市电整流后直接给半桥逆变级供电，所以会产生很强的高次谐波干扰，降低交流市电输入侧的功率因数，并降低电源供电效率,采用这种电路的高频交流电子镇流器大量使用时，会造成三相四线供电电网的地电位偏移，因而造成用电设备的损坏；（3）由于半桥逆变级工作在高频开关逆变状态，所以产生的高次谐波，会产生相应的电磁幅射干扰，影响其它用电设备的正常工作；（4）由于电路没有设保护电路，所以一旦市电电源供电发生故障（如电网电压升高过多）或灯负载发生破裂等故障时，易造成电路损坏，严重时还会发生火灾事故。
（二）双级谐振式高频交流电子镇流器
针对单级半桥谐振式高频交流电子镇流器电路存在的以上缺陷，人们又开发设计出了双级谐振式高频交流电子镇流器电路。它主要在普通的单级谐振高频交流电子镇流器的基础上，再加了一级有源功率因数校正（APFC）电路，用以进行交流市电输入整流滤波的功率因数校正，并限制高次谐波成分，从而达到减小电磁幅射干扰，提高输入侧功率因数的目的。并且由于有源功率因数校正（APFC）还有预稳压的作用，同时还可以调光（调节APFC输出电压），所以既可提高电子镇流器的电性能，又可提高电子镇流器的可靠性。
有源功率因数校正按电路构成可分为：降压式、升/降压式、反激式、升压式等几种。按控制市电输入电流的工作原理可分为：平均电流型、滞后电流型、峰值电流型、电压控制型几种。按功率因数校正电路中电感电流的工作方式又可分为：电流连续型（CCM）、电流不连续型（DCM）。
由于升压式有源功率因数校正电路具有PF值高、THD小、效率高，但需输出电压高于输入电压，适用于75W-2KW的应用场合，所以目前应用最为广泛。
由于DCM型APFC电路简单，开关管应力小的优点，所以在电子镇流器中应用广泛。
两级式具有APFC功能的高频交流电子镇流器电路由于增加了一级有源功率因数校正电路，所以增加了电路的复杂性，使成本提高许多，虽然双级式高频交流电子镇流器性能好，但由于成本、体积等原因也很难于大范围推广使用。
(三)无源功率因数校正
针对两级式有源功率因数校正电路的缺点，人们又试图探讨用无源功率因数校正的方法来提高高频交流电子镇流器的性能，如经常提到的有采用三只二极管和二只电容器的逐流电路的无源功率因数校正和高频复合能量反馈等方法，虽然在理论分析上可行，并有相应的实验结果、结论，但是至今未见广泛使用。还需进一步提高技术性能，但无疑这是一个很好的发展方向。
（四）常用高频交流电子镇流器调光
由于高频交流电子镇流器具有节能的优点，特别是在不需电子镇流器满功率进行的场合下，采用调光控制节能效果会更加明显。
调光控制有一个用户可控制的调光控制输入端并应具有以下基本功能：能检测灯电流、灯电压、灯功率；利用反馈电路来调节用户设定的亮度。
常用的调光方法主要有以下四种：占空比调光法、调频调光法、调节高频逆变器供电电压调光法、 脉冲调相调光法。
1、占空比调光法
这种调光控制法利用调节高频逆变器中功率开关管的脉冲占空比，实现输出功率调节，对半桥逆变的最大占空比为0.5，以确保半桥逆变器的两个开关管有一个死时间，以免两个开关管共态导通损坏。
这种调光方法存在的问题是：如果电感电流连续并滞后于半桥电压Uxy，则开关可能导通时工作在零电压状态，关断瞬间需采用吸收电容达到ZCS工作条件，这样可进入ZVS工作方式，这是优点，EMI和开关管应力可明显降低。然而，如果占空比太小，以至电感电流不连续，将失去ZVS工作特性，并且由于供电直流电压较高，而使开关管上的应力加大，这种不连续电流导通状态将导致可靠性降低和加大EMI幅射。
除了小的脉冲占空比，当灯管发生故障时，也会出现不连续电流工作状态，当灯为开路故障时，电感电流将流过谐振电容，由于这个电容的容量较小，所以阻抗较大。除非两个开关管有吸收电路保护，否则开关管将承受很大的电压应力。2004-3-17 11:24:04 angel
2、调频调光法
调频调光法也是常用的调光方法。如果高频交流电子镇流器的开关频率增加，则电感的阻抗增加，这样，电感电流就会下降。
调频调光法的局限性：
A．调光范围由调频范围决定，如果调频范围不大，则功率调节范围也不大。
B．为了实现在低灯功率工作条件下实现调光，则调频范围应很宽（即从25KHZ--50KHZ）。磁芯的频率范围、驱动电路、控制电路可能限制调光范围。
C．在整个调频范围内不易实现软开关。轻载时，不能实现软开关，并使开关管上的电压应力加大。硬开关的瞬态过渡是EMI幅射的主要来源。
D．如果半桥逆变器不工作在软开关状态，则导致逆变器的损耗加大，导致效率降低。
E．当开关频率在红外遥控的频率范围内时，荧光灯将发射低电平的红外线，如果调频范围很大，其它的红外遥控装置如电视机将会受到影响。
F．灯电流近似反比于逆变器开关频率，调光与开关频率间不是线性关系。
G．当灯管发生开路故障时，将出现DCM工作状态，特别是当开关频率很低时。
3、改变半桥逆变器供电电压调光法
利用改变半桥逆变器供电电压法实现调光有以下优点：
A．调节半桥逆变器供电电压来实现调光。
B．采用固定占空比（约0.5）的方法，使半桥逆变器工作在软开关电感电流连续的宽调光范围调光（这也可使开关控制电路简化）。
C．由于开关频率固定，所以可以针对给定的灯型号简化控制电路设计。
D．由于开关频率刚好大于谐振频率，所以可以降低无功功率和提高工作效率。
E．由于开关频率固定，所以可以较方便的确定无源器件的参数。
F．在较宽的灯功率范围内（5%--100%）保持ZVS工作条件。
G．在很低的半桥逆变器供电电压下，将会失去软开关特性，将会出现电感电流不连续的工作状态。然而在直流供电电压很低的情况下，这种工作状态不再是个问题，这时的开关管应力和损耗将很小，即使硬开关在低直流供电电压情况下（如20V），也不会产生太多EMI幅射。
H．可实现平滑和几乎线性的灯功率控制特性。
I．可得到低功率解决方案，半桥逆变器的供电电压可以选得很低（如5%--100%的调光范围对应30-120V），这样可采用低电压电容和MOSFET。
J．调光控制仅通过控制SEPIC变换器输出电压实现。由于半桥逆变器工作在恒频工作状态，所以可采用简单的AC/DC控制即可实现调光。
K．灯电流近似和DC变换器的电压成正比，调光几乎和SEPIC DC变换器的输出直流电压成正比。调光曲线如图6所示。
4、脉冲调相调光法
利用调节半桥逆变器中两支开关管的导通相位的方法来调节输出功率，从而达到输出调光的目的。调相法调光曲线图如图7所示。
相控调光法主要有以下特点：⑴可调光至此1%；⑵可在任意调光设定值下启动；⑶可应用于多灯应用场合；⑷调光相位灯功率关系线性好。
（五）两级高功率因数电子镇流器常用IC及特点
由于高频交流电子镇流器的巨大市场和经济效益，国际上许多有实力的半导体厂商纷纷开发相应的集成电路，以方便用户、生产厂商使用，大批量生产。有的半导体厂商还给出了相关的电子镇流器设计软件。世界上主要生产、开发高频交流电子镇流器的主要生产厂商有：美国国际整流器公司（IR）、莫托罗拉公司（MC）、美国微线公司（ML）、韩国三星公司等。下面以美国IR公司为例，介绍其主要电子镇流器用控制集成电路、相关设计软件。
美国国际整流器公司（IR）主要有以下型号的新型高频交流电子镇流器控制集成电路，它们分别为： IR21571、IR2159/IR21591、IR2167、IR2153、IR2156等型号。它们分别用于以下场合：
①IR21571：驱动600V MOSFET的荧光灯和高强度放电灯（HID）的电子镇流器驱动控制集成电路。
②IR2159/IR21591：调光控制和600V MOSFET驱动控制功能合一的电子镇流器控制集成电路。
③IR2167：具有PFC功能的高集成度，600V MOSFET驱动控制集成电路，常用于荧光灯和高强度放电灯（HID）的驱动控制。
④IR2153：IR2153/IR2151驱动控制集成
电路的改进型，用以驱动半桥功率变换级。
⑤IR215振荡频率可偏程和用于高压半桥驱动。
⑥IR2153、IR2156：常用于卤素灯的控制驱动。
下面以IR21571、IR2159/IR2157为例介绍其主要功能。如表1所示。2004-3-17 11:25:03 angel
表1 常用IR 电子镇流器IC特点
特 点 型 号
IR21571 IR2159/IR2157
启动功率低 √ √
电源供电稳压二极管保护 √ √
600V半桥驱动 √ √
工作频率可编程控制 √ -
死时间控制 √ 固定
闭环调光 √ -
模拟调光接口 √ -
过流保护 √ √
故障保护 √ √
过温保护 √ √
邻近谐振保护near resonance protection √ √
自动再启动关断 √ √
功率因数校正 - -
电源供电电压稳压 - -
DIP和SOLC封装 16 16
（六） IR公司的相关设计软件
美国IR公司为了方便它的IC使用和高频交流电子镇流器电路设计，它推出了相关设计软件，软件具有以下特点：
IR公司的相关电子镇流器设计软件具有以下功能和相应设计步骤：
1、设计步骤：
(1)对给定的电路类型和输入电压范围，可生成相应的电路图、元件表和印刷电路板图。
(2)良好的图形设计界面，可给出电子镇流器的电参数、元件值和整个电子镇流器的相关文件。
2、主要特点：⑴三步设计流程；⑵灯型号流览；⑶设计流览；⑷良好的显示界面；⑸电子镇流器工作点的计算；⑹电子镇流器工作点的图形表示；⑺Windows的图形显示界面；⑻ LC谐振腔元件参数计算；⑼PFC元件参数计算；⑽IR21571外围相关元件参数计算；⑾电路图；⑿元件清单；⒀PCB图；⒁电参数图；⒂元件参数表。
灯的选择和电路基本设计选择主要包含：
灯的选择含以下内容：灯型号、灯功率、灯管工作电压、最大灯管预热电压、灯管最小点火电压、预热电流、预热时间（秒）。
基本设计选择含以下内容：最低电源电压、最大电源电压、预热直流总线电压、启动点火直流总线电压、直流工作总线电压、PFC工作频率、镇流器工作频率。并且BDA软件有两种工作方式：
1．标准3步法（含以下步骤）：选灯型、选择电路形式、自动生成设计结果。
2．高级工作方式（含以下设计步骤）：
①工作点计算和IR21571外围元器件计算；
②允许预先设定所要求参数值；
③设计灵活，方便。2004-3-17 11:28:22 angel
三、单级高性能、高功率因数高频交流电子镇流器
由于双级式高频交流电子镇流器使用元件多，价格较高。所以尽管性能指标好，但也难于大批量生产、使用，为了进一步简化电路，提高电子镇流器的性能指标，国内外的一些科研院所、高等院校、大公司纷纷提出了单级新型、高功率因数高频交流电子镇流的新概念、新电路，下面分别加以介绍。
（一）高功率因数、低电磁幅射、具有宽调光范围的电子镇流器
这种电路由香港城市大学的S.Y.Ron Hui教授（Ph.D）提出。
这种镇流器具有以下特点：(1)低电磁幅射，传导干扰低，可调光范围宽；(2)功率调节范围为10%--100%；(3)采用SEPIC DC/AC变换调压；(4)低EMI，低电压应力；(5)可用于单管、多管荧光灯照明。
（二）一种改进电荷泵功率因数校正（CPPFC）的电子镇流器
这种电路由美国李泽元教授领导的VPEC的Jin Rong Qian教授（Ph.D）和李泽元教授提出。
主要有以下特点：(1)引入了电荷泵的概念、工作原理、电路；(2)提高功率因数的工作原理分析；(3)波峰比为1.6，200V交流电压输入，效率为80%；(4)只用一个电感，由于电荷泵采用了一个电容，而电容又比电感在电路上好处理。
（三）一种用于紧凑型荧光灯的新型自激E类电子镇流器
由美国（CIeveland State University的Louis Robert Nerone 教授（Ph.D）提出。论文和实验对点火和灯电路稳态运行进行了分析、讨论，并给出了实验结果。有限流保护功能，可适用于任何Q值和占空比，价格低。
（四）一种改进单级电子镇流器起动特性的新方法
由我国台湾National Chung Cheng University的Tsai-fu Wu教授（Ph.D）和他的学生Yong－Jing Wu提出，并给出了实验结果。
这种方法主要有以下特点：
1、利用同步开关技术（Synchronous Switch Technique,SST）来改进电子镇流器的启动特性。
2、利用变形单级电子镇流器技术实现镇流（Single-Stage Inverter、SSI）。
3、讨论了PFC半级和逆变电路半级间功率不平衡而引入的较高电压应力对开关器件的影响。
4、讨论了电子镇流器的工作状态、控制策略和元件电压应力间的相互关系。
5、讨论了利用热阻检测电路来减小灯丝溅射的问题，并通过实验证明了这种电路灯管开关工作18000次后灯丝无明显溅射。
6、论文和实验电路对单级镇流电路的变化特性进行了分析，并给出了实验结果。
（五）采用反激推挽集成变换器的电子镇流器
该电路和实现主要由巴西federal University of Minas Genais的Ricardo Nedersondo Prado教授（Ph.D）等人完成。
这种电子镇流器具有以下特点：(1)由于采用反激式电路，所以电路简单，使用灵活；(2)具有隔离、自启动、单开关的电路特点；(3)可实现短路保护；(4)反激式APFC，所以具有不必使输出电压高于输入直流电压，可在DCM工作方式下，在固定导通时间控制方式下得到功率因数近似为1的效果；(5)由推挽变换器实现灯的高频交流供电、镇流；(6)仅用一级电路就可实现PFC和高频变换，实现了单开关变换，简化了电路；(7)通过占空比控制可实现调光。
（六）基于单级高功率因数的电子镇流器
该工作由巴西Federal University of Espirito SantO,Vitoria的Marcio Aimeida Co教授（Ph.D）及他的同事完成的。
它具有以下特点：(1)单功率级，高功率因数，半桥功率逆变器工作在谐振状态；(2)自激振荡式，功率因数校正工作在DCM模式，输入、输出隔离；(3)由于工作在自激振荡方式，所以具有保护作用；(4)实验模型：40W荧光灯、40KHZ、220V交流市电供电；(5)给出了实验结果和模型分析。
（七）一种新型单级恒功率高功率因数电子镇流器
这项工作由西班牙的University of Oviedo,Gijon大学的Manuel Rico－Secades教授（Ph.D）和他的几个同事共同完成的。该电子镇流器具有以下特点：(1)由buck－boost和半桥LC谐振共同组成单级高频交流电子镇流器；(2)具有可调光和恒功率特性；(3)高功率因数（0.98）；(4)给出了实验电路、稳态分析、低频电路模型；(5)给出了设计实例、方法；(6)给出了实验结果。
（八）基于反激变换器的单级高功率因数电子镇流器
该项工作由西班牙的3.7部分的科研课题组完成。
该项工作具有以下特点：
1、将反激变换PFC和半桥变换合为一体，作为单级高频交流电子镇流。
2、反激工作于恒频、恒占空比。
3、由于在PFC中引入了一个变压器，所以逆变器的输入电压可以设定，从而优化了逆变器的设计。
4、给出了实验电路、稳态分析、实验结果。
四、总结
通过以上的分析讨论可以看出，貌不惊人的高频交流电子镇流器的设计、制作是一个涉及电路拓扑、电子元器件选择、电路动态静态分析，电光源等多学科的一个知识密集性电子产品。它主要要求在电路尽可能简单的条件下实现高效率、高可靠、低谐波成分、低电磁幅射干扰、高功率因数。所以对电路设计、选型、生产提出了较高的要求。随着电子技术、电子元器件、电路拓扑水平的不断提高，高频交流电子镇流器的质量、性能会不断提高。回顾自20世纪70年代世界上第一只高频交流电子镇流器的面市，到今天高频交流电子镇流器广泛进入家庭、楼堂馆所的照明，印证了高频交流电子镇流器的不断发展，质量、性能不断提高的过程。
风力发电是如何储能的？
储能发展可以说是实现双碳的必由之路。储能，简单来说就是将能量储存起来，以便在需要的时候释放使用的过程。为了实现“30·60”碳达峰、碳中和目标，我国决定将逐步建立新能源为基础的新型电力系统。近年来我国的可再生能源发电的发展迅速，装机占比已经从2011年27.7%提升至2021年45.4%。根据国家能源局的目标，到2025年我国新能源装机占比将进一步提升至50%以上，新能源发电的地位越发重要。一方面，通过配置储能可以实现可再生能源发电的削峰填谷，即将风光发电高峰时段的电量储存后再移到用电高峰释放，从而可以减少弃风弃光率；另一方面，储能系统可以对随机性、间歇性和波动性的可再生能源发电出力进行平滑控制，从源头降低波动性，满足可再生能源并网要求，为未来大规模发展应用打好基础。
那么储能的应用场景还包括电网侧、用户侧，随着电网灵活性需求的增加和商业模式逐渐理顺，也将一同驱动储能的规模化发展。在电网侧，储能电站目前主要用于提供电力市场辅助服务，比如系统调频。由于电网频率的变化会对电力设备的安全高效运行以及寿命产生影响，储能、尤其是电化学储能的调频效率较高，能在电网侧发挥重要保障作用。除了提供辅助服务以外，储能设备还可以缓解电网阻塞、提高电网输配电能力从而延缓设备升级扩容等。
智能风电解决方案
为了使风力发电得到集中化管控，提升用户企业数字化、智能化水平，实现数据可视化管理，打造一套适配新能源的三维可视化集中管理模块就成了新的主流趋势。Hightopo实现可交互式的 Web 风力发电数字孪生三维场景。可根据时间和天气接口实现白天、黑夜、晴、阴、雨的切换，呈现出与现实世界一致的时空状态。
1、升压站监测
风电场升压站是指将风电机组的输出电压升高到更高等级电压并送出的设施。由于风机大多为异步发电机，风电场在发出有功功率的同时会吸收无功功率，且风电机组大多不能进行持续有效的有功、无功调节，如不采取相应的控制措施，可能对电网的无功、电压稳定性造成影响，或者增加电网的网络损耗。
为解决大规模风电场并网运行时带来的送出系统电压稳定问题，风电场汇集升压站内无功补偿方式一般采用静止无功发生器（SVG）和并联电容器组联合运行的方式。点击升压站三维模型可跳转至升压站视角，展示站内主要观测数据，如环境信息、负荷统计、风功率预测、消防检查信息、巡检车信息等。
2、环境信息
图扑软件数字孪生三维可视化系统中的升压站环境信息监测主要整合了整个风电基地的天气、平均温度、主要风向、平均风速数据，方便实施把控风场大环境信息。
3、风功率预测
用图扑软件丰富得可视化图表组件，双曲线图的形式展现风电基地整体实时功率与预测功率，方便管理人员随时进行决策分析，有效进行节能减排。
4、配电室
点击 Hightopo 智慧风电监管平台的 3D 升压站内配电室建筑模型，可跳转至配电室内部，主场景采用写实风格还原配电室的内部布局，点击相应配电柜可显示不同主变高压侧测控的数据。
5、生产监测
风力发电机因风量不稳定，且对电力系统运行的支撑能力不如其他发电领域，所以对风电基地设施的监测数据更需要具备时效性。将风电场的关键生产数据集中于界面的左右两侧，为管理人员提供直观的数据展示，及时掌控。
图扑软件三维可视化技术采用 B/S 架构，页面自适应多种分辨率，用户可通过 PC 、 PAD 或是智能手机，只要打开浏览器可随时随地访问三维可视化系统，实现远程监查和管控。
利用图扑软件的可视化场景将智能设备的实时运行参数接入两侧的 2D 面板，将项目概况、实时指标、机组状态、环境参数、发电统计、节能减排等复杂、抽象的数据以丰富的图表、图形和设计元素展现，实现集中管控。通过对历史数据的融合分析，管理者可实现资源的优化配置，构建智慧风电管理系统。
6、实时指标
通过图扑软件 HT 2D 面板可以实时观测整个风电场总的风电负荷，从“风机预警处理率”以及“未处理风机数”可及时进行事件决策与处理。
7、环境参数
风速及风向的变化对大型风力发电机的发电量有较大的影响，可将环境监测系统接入图扑软件的可视化场景，完成对能见度、降水量、风速、温度的实时监测，在恶劣天气来临前做好应对措施。
8、发电统计
发电量是生产监测模块管理人员最关注的数据，面板中展示了当日发电量、当月发电量以及累计发电量；用柱状图的形式展现了所有风力发电机日发电量排行情况。
9、节能减排
通过图扑软件的可视化系统远程监测风电基地氮氧化合物的排放数据并作统计，可遵循规律达到节能减排的最优解。
10、机组状态数量
运用图扑软件的多样化图表形式，显示正常发电、带病发电、待机、自身限功率、计划停机、通讯中断的风力发电机数量，方便实时获取全场风机的运行状态。
短期来看，政策是我国储能装机发展的主要驱动力，而系统经济性的提升才能打开中长期规模化发展的空间。因而，随着市场机制的逐步改善。储能系统经济性的拐点也在“渐行渐远”。
新能源长期稳定提供电力保障的能力较差，且受气象数据滚动更新影响，新能源功率预测仍然与实际结果存在偏差。新能源大规模接入使既有常规电源和抽蓄调节能力消耗殆尽，“源随荷动”的平衡模式难以为继，系统平衡调节能力亟待提升，需加快构建“源网荷储”互动的新型电力系统。
静止无功发生器的工作原理
静止无功发生器的工作原理？自换相桥式电路由可被SVG关断的电力电子器件(如IGBT)组成，SVG通过电抗器并联到电网中。桥式电路交流侧输出电压的幅值和相位可以适当调整，也可以直接控制交流侧电流。快速吸收或放出所需的无功功率，从而达到快速动态调节无功功率的目的。作为一种有源补偿装置，它不仅能跟踪冲击负载的冲击电流，还能跟踪和补偿谐波电流。
电压源逆变器由DC电容和逆变桥组成，其中逆变桥由可关断的半导体器件IGBT组成。
在操作中，从DC到AC的电压的幅度和相位可以通过调节逆变器桥中的IGBT器件的开关来控制。因此，整个装置相当于一个调相电源。通过检测系统中所需的无功功率，快速送出大小相等、相位相反的无功功率，实现无功功率的就地平衡，保持系统高效运行。
1.静止无功发生器，英文描述:static var generator，简称SVG。也称为动态无功功率补偿发电机，或静态同步补偿器。它是指利用自整流功率半导体桥式变换器进行动态无功补偿的装置。
2.在电力系统中，为了减少配电网向负荷提供大量无功电流而造成的功率损耗，应在各受电点设置相应电压等级的无功补偿装置，以提高电网的输送能力，节约能源。目前，工矿企业常采用电容器投切补偿，但电容器补偿配置相对较低，投切补偿装置运行稳定性较差，如:
1.低压固定电容器组的补偿容量不可调。投切电容器组分阶段投切，往往会出现过补偿和欠补偿的问题，使变压器无法运行在最佳经济状态，增加了上级电源侧的线损，降低了经济效益。
2.电容器不能连续频繁地开关，因为电容器需要放电时间。
3.投切电容器对应的速度较慢，无法补偿动态无功，即快负荷无法补偿。用交流接触器投切电容器时，相应的速度较慢，会发生浪涌冲击、操作过电压、电弧等现象，严重时会损坏开关和电容器。
4.每组电容器都有等级差，不能连续补偿，功率因数也不会补偿很高。
5.不能在有谐波的地方使用，会击穿电容器，引起谐振，引起电容器爆炸。应选择有源电力滤波器(APF)或电抗器。
测控电路的相关图书
基本信息：书 名：测控电路
作 者：张国雄
出版社：机械工业出版社
出版时间： 2008年03月
ISBN: 9787111082477
开本： 16开
定价: 32.00 元
作者简介：
张国雄，1959年毕业于苏联莫斯科机床工具学院，1996年获莫斯科国家工业大学名誉博士称号。现任天津大学精密仪器与光电子工程学院教授，博士生导师。
图书目录：
前言
第1章 绪论
第2章 信号放大电路
第3章 信号调制解调电路
第4章 信号分离电路
第5章 信号运算电路
第6章 信号转换电路
第7章 信号细分与辨向电路
第8章 电量测量电路
第9章 连续信号控制电路
第10章 逻辑数字控制电路
第11章 典型测控电路分析
参考文献
…… 基本信息测控电路第3版 书号： 08247B ISBN： 7-111-08247-8 作者： 张国雄 天津大学 等主编 印次： 3-7 责编： 贡克勤 开本： 16 字数： 473 千字 定价： ￥32.00 所属丛书： 普通高等教育“十五”国家级规划教材 装订： 平 出版日期： 2010-09-13 内容简介：
本书为普通高等教育“十一五”国家级规划教材，主要作为“测控技术与仪器”专业本科生教材，同时可供相关领域工程技术和研究人员及相邻专业研究生参考。与第2版相比更注重共性内容讲解，拓宽适用面。
本书主要介绍工业生产和科学研究中常用的测量与控制电路的各个功能块和总体连接，使读者熟悉怎样运用电子技术来解决 测量与控制中的任务，在电子技术与测量、控制间架起一座桥梁，合理地进行电路总体设计和功能块的选用。
内容包括测控电路的功用和对它的主要要求，类型、组成和发展趋势；低漂移、高性能测量放大器、隔离和可控放大电路；精密测量中为了将信号与噪声分离、提高信噪比而采用的各种调幅、调频、调相、脉冲调宽和解调电路，以及各种RC有源滤波电路、集成滤波器、跟踪滤波器；为了完成复杂的测量与控制任务而采用的代数、微积分(含PID)、特征值运算电路，以及采样保持、电压与电流、频率转换电路和模拟数字转换电路；增量式数字测量中常用的细分与辨向电路；频率、相位、脉冲参数等电量测试电路；数字和模拟系统中应用的连续信号的脉宽控制和变频控制电路，二值和可编程逻辑控制电路，以及数字控制电路；并通过几个典型的测控系统的剖析，使读者对测控系统整体及测控电路在其中的作用有进一步的了解。全书围绕精度、灵活性、快速响应、可靠性等主要要求对电路进行分析。
章节目录：
目录
前言
第1章绪论1
1-1测控电路的功用1
1-2对测控电路的主要要求2
1-2-1精度高2
1-2-2有合适的输入与输出阻抗3
1-2-3动态性能好4
1-2-4高的识别和分辨能力4
1-2-5转换灵活4
1-2-6可靠性高5
1-2-7经济性好5
1-3测控电路的输入信号与输出信号5
1-3-1模拟信号5
1-3-2数字信号7
1-4测控电路的类型与组成7
1-4-1测量电路的基本组成8
1-4-2控制电路的基本组成9
1-5测控电路的发展趋势10
1-6课程的性质、内容与学习方法12
思考题与习题12
第2章信号放大电路14
2-1运算放大器的误差及其补偿14
2-1-1实际运算放大器及其特性14
2-1-2失调及其补偿15
2-1-3转换速率和最大不失真频率17
2-1-4运算放大器的振荡与相位
补偿18
2-2典型测量放大电路21
2-2-1测量放大电路的基本要求
与类型21
2-2-2反相放大电路22
2-2-3同相放大电路23
2-2-4基本差动放大电路24
2-2-5高共模抑制比放大电路26
2-2-6电桥放大电路29
2-2-7低漂移放大电路31
2-2-8高输入阻抗放大电路35
2-2-9电荷放大电路37
2-2-10增益调整放大电路39
2-3隔离放大电路45
2-3-1基本原理45
2-3-2通用隔离放大电路46
2-3-3程控增益隔离放大电路49
2-4噪声的基础知识50
2-4-1噪声的种类与性质50
2-4-2处理放大器噪声的方法52
思考题与习题54
第3章信号调制解调电路55
3-1调幅式测量电路55
3-1-1调幅原理与方法55
3-1-2包络检波电路60
3-1-3相敏检波电路65
3-2调频式测量电路78
3-2-1调频原理与方法78
3-2-2鉴频电路81
3-3调相式测量电路84
3-3-1调相原理与方法84
3-3-2鉴相电路88
3-4脉冲调制式测量电路92
3-4-1脉冲调制原理与方法92
3-4-2脉冲调制信号的解调93
3-4-3脉冲调制测量电路应用举例94
思考题与习题94
第4章信号分离电路96
4-1滤波器基本知识96
4-1-1滤波器的类型97
4-1-2模拟滤波器的传递函数与
频率特性98
4-1-3基本滤波器101
4-1-4滤波器特性的逼近105
4-2RC有源滤波电路109
4-2-1一阶滤波电路109
4-2-2压控电压源型滤波电路110
4-2-3无限增益多路反馈型电路112
4-2-4双二阶环电路113
4-2-5有源滤波器设计116
4-3集成有源滤波器119
4-3-1开关电容滤波原理119
4-3-2集成有源滤波芯片介绍121
4-4跟踪滤波器123
4-4-1压控跟踪滤波器123
4-4-2变频跟踪滤波器123
思考题与习题124
目录〖3〗〖1〗测控电路第5章信号运算电路126
5-1比例运算放大电路126
5-1-1同相比例放大电路126
5-1-2反相比例放大电路126
5-1-3差分比例放大电路127
5-2加法、减法运算电路127
5-2-1同相加法运算电路127
5-2-2反相加法运算电路128
5-2-3减法运算电路128
5-3对数、指数和乘、除运算电路129
5-3-1对数运算电路129
5-3-2指数运算电路131
5-3-3乘法运算电路132
5-3-4除法运算电路133
5-4微分积分运算电路135
5-4-1常用积分电路135
5-4-2常用微分电路137
5-4-3PID运算电路138
5-5常用特征值运算电路141
5-5-1绝对值运算电路141
5-5-2峰值检测电路141
5-5-3平均值运算电路142
5-6函数性运算电路142
思考题与习题144
第6章信号转换电路146
6-1模拟开关146
6-1-1模拟开关及主要参数146
6-1-2增强型MOSFET开关电路146
6-1-3集成模拟开关147
6-1-4模拟多路开关电路148
6-2采样/保持电路149
6-2-1基本原理149
6-2-2单片集成采样保持电路150
6-3电压比较电路153
6-3-1电平比较电路154
6-3-2滞回比较电路154
6-3-3窗口比较电路155
6-4电压频率转换电路156
6-4-1V/f转换器156
6-4-2f/V转换器161
6-5电压电流转换电路163
6-5-1I/V转换器163
6-5-2V/I转换器165
6-6模拟数字转换电路167
6-6-1D/A转换器167
6-6-2A/D转换器171
思考题与习题181
第7章信号细分与辨向电路183
7-1直传式细分电路183
7-1-1四细分辨向电路184
7-1-2电阻链分相细分186
7-1-3微型计算机细分189
7-2平衡补偿式细分194
7-2-1相位跟踪细分195
7-2-2幅值跟踪细分199
7-2-3脉冲调宽型幅值跟踪细分203
7-2-4频率跟踪细分——锁相倍
频细分209
思考题与习题210
第8章电量测量电路212
8-1频率测量212
8-1-1计数器法212
8-1-2示波器法215
8-1-3低频信号频率和周期的
测量216
8-2相位测量216
8-2-1直读法217
8-2-2计数器法218
8-2-3比较法219
8-3脉冲参数测量220
8-3-1脉冲参数的定义220
8-3-2脉冲参数测量方法222
思考题与习题225
第9章连续信号控制电路227
9-1导电角控制逆变器227
9-1-1120°导电角控制逆变器227
9-1-2180°导电角控制逆变器229
9-2脉宽调制(PWM)控制电路232
9-2-1脉宽调制控制电路的工作
原理233
9-2-2典型脉宽调制电路233
9-2-3PWM功率转换电路237
9-2-4同步式与异步式脉宽调制
控制电路242
9-3变频控制电路244
9-3-1基本原理和分类244
9-3-2控制方式和特性245
9-3-3AC-AC变频器246
9-3-4AC-DC-AC变频器248
9-3-5脉宽调制型变频控制电路251
9-4程控电源255
9-4-1程控相控型电源255
9-4-2程控直流稳定电源257
思考题与习题258
第10章逻辑与数字控制电路260
10-1二值逻辑控制与驱动电路260
10-1-1功率开关驱动电路260
10-1-2继电器与电磁阀驱动
电路263
10-2数控机床控制驱动电路264
10-2-1异步电动机的二值控制
电路264
10-2-2伺服电动机的控制电路264
10-3数控机床控制指令与编程坐
标系277
10-3-1数控机床控制指令277
10-3-2数控编程坐标系279
10-4数控机床的插补原理279
10-4-1插补的基本概念及分类279
10-4-2逐点比较法基准脉冲插补280
10-4-3数控机床的典型编程
实例283
10-5可编程逻辑器件285
10-5-1可编程阵列逻辑PAL286
10-5-2通用阵列逻辑GAL289
10-5-3高集成度可编程逻辑器件
介绍295
思考题与习题297
第11章典型测控电路分析298
11-1工业生产过程调节器298
11-1-1电平移动电路298
11-1-2PD运算电路300
11-1-3PI运算电路301
11-1-4调节器的传递函数302
11-1-5输出电路303
11-2数控机床的位移与速度测
控系统304
11-2-1数控立式铣床的基本
构成304
11-2-2数控立式铣床的检测
装置305
11-2-3数控立式铣床的控制
装置307
11-2-4运动的测量与控制电路308
11-2-5数控立式铣床运行编程
示例312
思考题与习题313
参考文献314
水力发电后的能量如何储存
抽水蓄能电站是一种储存电能的水力发电站。
流程：利用电网中负荷低谷时的电力，由下水库抽水到上水库蓄能,待电网高峰负荷时,放水回到下水库发电的水电站。又称蓄能式水电站。
赚取效益的方法：在许多电网中因峰谷差扩大和多种经济原因，迫切要求调峰电源。抽水蓄能电站既是良好的调峰电源又具有电网调度上的高度灵活性。它与常规水电站相比，除了具有相同的调峰、调相和备用的功能外，还能利用电网低谷时的电力（称填谷），把电网内成本低的电能，转换为成本高，售价也高的峰荷电能，故可为整个电网带来经济效益。
抽水蓄能机组：抽水蓄能电站用的一种三相凸极同步电机。在电力系统中可用于调节系统负荷。系统中电力有多余时，抽水蓄能电机作为电动机运行，带动水泵（水轮机）把下游的水抽入水库，将电能转换为水的位能储存起来。系统出现高峰负荷时，则水库放水，由水轮机带动抽水蓄能电机作发电机运行，把水库中水的位能转换为电能供给电网。 在小型抽水蓄能电站中，抽水蓄能电机可采用同时与水轮机和水泵相联结的形式，称作串联式机组。这种抽水蓄能电机与一般的同步电机无大的差别。在大型抽水蓄能电站中，抽水蓄能电机往往只和一种水力机械相联接，称为可逆式机组。这种水力机械在作水轮机和水泵运行时，不但其旋转方向不同，而且为了提高作水泵运行时的效率，转速应比作水轮机时适当提高，因此要求抽水蓄能电机不仅能正反旋转，而且能根据其运行情况相应地改变电机的极数以改变转速。
事实上存储的方式就是：电能->势能->电能，有的地方，负荷需求大的时候（类似傍晚大家回家后）满发都满足不了，但是高峰一过（夜深人静睡觉的时候），用电量又大幅下降。而热机（火电厂）是持续运行的，开停机都要几小时（烧的都是钱），所以热机一般除了调度需求，很少停机的，负荷需求低的时候多余的电能就没办利用，浪费了，抽水蓄能电站就可以用这时候多余的电能抽水，把水蓄起来，在负荷高峰期的时候用这部分水发电。
什么是变流器
问题一：变流器的作用和原理是什么 变流器一般是电力电子元件实现的，作用是实现功率的传递，按照两端电压类型不同大概可分为以下几种：
DC/DC变流器，两端都是直流，可以等效为直流变压器
AC/DC变流器，或者称为可控整流装置，实现交流到直流的功率传输
DC/AC变流器，或者称为逆变器，实现直流到交流的功率传输
AC/AC变流器，就是变频器了，实现交流频率的变换
AC-DC-AC变流器，也是变频器，作用如上
原理一两句就很难说清了，需要很多专业知识
问题二：什么是ASVG变流器 ASVG变流器是采用目前最为先进的无功补偿技术，具有3个优点：1、维持受电端电压，加强系统电压稳定性 ；2、补偿系统无功功率，提高功率因数，降低线损，节能降耗 ；3、抑制电压波动和闪变；4、抑制三相不平衡等特点。
功能特点： 提高线路输电稳定性、在长距离输电线路上安装SVG装置，不但可以在正常运行状态下补偿线路的无功损耗，抬高线路电压，提高有效输电容量，而且可以在系统故障情况下提供及时的无功调节，阻尼系统振荡，提高输电系统的稳定性。SVG具有快速的无功功率调节能力，可以维持负荷侧电压，提高负荷侧供电系统的电压稳定性。
问题三：什么叫变流器 变流器使电源系统的电压、频率、相数和其他电量或特性发生变化的电器设备。
问题四：变流器主要用途是什么？ 交换，藕合能量与信号。变换电压以得到所需的电压值。变换阻抗使其有最大功率输入/输出。
问题五：变流器的作用是什么？ 交换，藕合能量与信号。变换电压以得到所需的电压值。变换阻抗使其有最大功率输入/输出。
问题六：光伏逆变器与变流器有什么区别？ 逆变器（inverte揣）是把直流电能（电池、蓄电瓶）转变成交流电（一般为220v50HZ正弦或方波）。应急电源，一般是把直流电瓶逆变成220V交流的。
简单地说，逆变器就是一种将低压（12或24伏或48伏）直流电转变为220伏交流电的电子设备。因为我们通常是将220伏交流电整流变成直流电来使用，而逆变器的作用与此相反，因此而得名。我们处在一个“移动”的时代，移动办公，移动通讯，移动休闲和娱乐。在移动的状态中，人们不但需要由电池或电瓶供给的低压直流电，同时更需要我们在日常环境中不可或缺的220伏交流电，逆变器就可以满足我们的这种需求。
变流器是使电源系统的电压、频率、相数和其他电量或特性发生变化的电器设备。包括整流器（交流变直流）、逆变器（直流变交流)、交流变流器和直流变流器。变流器除主电路(分别为整流电路、逆变电路、交流变换电路和直流变换电路）外，还需有控制功率开关元件通断的触发电路和实现对电能的调节、控制的控制电路。变流器的触发电路包括脉冲发生器和脉冲输出器两部分。前者根据控制信号的要求产生一定频率、一定宽度或一定相位的脉冲；后者将此脉冲的电平放大为适合变流器中功率开关元件需要的驱动信号。触发电路按控制的功能可分为相控触发电路（用于可控整流器、交流调压器、直接降频器和有源逆变器）、斩控触发电路和频控触发电路。采用正弦波的频控电路不仅能控制逆变器的输出电压，还能改善输出电压的质量。变流器的控制电路按控制方式分开环控制电路和闭环控制电路。前者主要用在要求不高的一些专用设备；后者具有自动控制和调节的作用，广泛应用在各种工作机械上。按控制信号性质分模拟控制电路和数字控制电路。模拟信号最常采用的是直流电压和电流，便于用电的方法加以处理和变换；数字信号是一组信息参量具有离散值的不连续变化的信号。数字控制具有高精度，但电路较为复杂，价格昂贵。因此，实际上广泛应用的是数字模拟混合式控制电路。此外，采用微型计算机的控制电路也具有很多优点。
问题七：变流器与整流器的区别是什么？ 整流器的作用是把交流变成直流。 变流器的作用是将不定交流电变换成直流电然后再变换为所需的频率交流电，完成AC-DC-AC过程，进行调频调相。 变流器基本可以形容为是整流器-滤波器-逆变器的组合产物。
问题八：什么是晶闸管变流器 利用晶闸管可控硅变流技术整流、逆变，实现直流电动机的调压调速、变频调速、反接制动、回馈制动，以及组成自动转速控制系统的所有应用。
电力系统线性负荷、非线性负荷包括什么设备？
线性负荷是伏安关系保持线性关系的电气设备，例如我们家用电器，像电灯、电视机是线性的负荷产生非线性负荷的设备有：半导体整流器、逆变器、变频器，电力牵引机车，电弧炉，感应电炉或加热器，气体放电灯，各种半导体调压、调相、调频装置以及用半导体元件做成的各种家用电器等。
这些设备的容量大到几万千瓦，小到十几瓦，是一些使用十分广泛的电气设备
扩展资料：
智能电力系统的发展目标
智能电力系统关键技术可划分以下三个层次：
智能电力系统
第一个层次：系统一次新技术和智能发电、用电基础技术，包括可再生能源发电技术、特高压技术、智能输配电设备、大容量储能、电动汽车和智能用电技术与产品等。
第二个层次：系统二次新技术，包括先进的传感、测量、通信技术，保护和自动化技术等。
第三个层次：电力系统调度、控制与管理技术，包括先进的信息采集处理技术、先进的系统控制技术、适应电力市场和双向互动的新型系统运行与管理技术等。
智能电力系统发展的最高形式是具有多指标、自趋优运行的能力，也是智能电力系统的远景目标。
多指标就是指表征智能电力系统安全、清洁、经济、高效、兼容、自愈、互动等特征的指标体现。
自趋优是指在合理规划与建设的基础上，依托完善统一的基础设施和先进的传感、信息、控制等技术，通过全面的自我监测和信息共享，实现自我状态的准确认知，并通过智能分析形成决策和综合调控，使得电力系统状态自动自主趋向多指标最优
百度百科-电力系统
百度百科-非线性负荷
湖北仙童科技有限公司 高端电力电源全面方案供应商 江生 13997866467
