新能源發(fā)電與控制技術復習題完整版

1、1. 一次能源是指直接取自自然界沒有經(jīng)過加工轉(zhuǎn)換的各種能量和資源。2. 二次能源是指由一次能源經(jīng)過加工轉(zhuǎn)換以后得到 的能源產(chǎn)品。3. 終端能源是指供給社會生產(chǎn)、 非生產(chǎn) 和生活中 直接用于消費的各種能源。4. 典型的光伏發(fā)電系統(tǒng)由光伏陣列、蓄電池組 、控制器、電力電子變換器和 負載 等組成。5. 光伏發(fā)電系統(tǒng)按電力系統(tǒng)終端供電模式分為獨立光伏發(fā)電系統(tǒng) 和 并網(wǎng) 光伏發(fā)電系統(tǒng)。6. 風力發(fā)電系統(tǒng)是將風能 轉(zhuǎn)換為電能 ，由 機械、 電氣和 控制 3大系統(tǒng)組合構(gòu)成。7. 并網(wǎng)運行風力發(fā)電系統(tǒng)有恒速恒頻方式 和 變速恒頻方式兩種運行方式。8. 風力機又稱為風輪，主要有水平軸風力機 和 垂直軸風力機。9

2、. 風力同步發(fā)電機組并網(wǎng)方法有自動準同期并網(wǎng) 和 自同步并網(wǎng)。10. 風力異步發(fā)電機組并網(wǎng)方法有直接并網(wǎng) 、 降壓并網(wǎng)和 晶閘管軟并網(wǎng) 。11. 太陽的主要組成氣體為 氫和 氦 。12. 太陽的結(jié)構(gòu)從中心到邊緣可分為核反應區(qū) 、 輻射區(qū)、 對流區(qū) 和 太陽大氣。13. 太陽能的轉(zhuǎn)換與應用包括了太能能的采集 、轉(zhuǎn)換 、儲存 、運輸 與 應用。14. 光伏發(fā)電是根據(jù) 光生伏特效應原理，利用 太陽電池 將太陽光能 直接轉(zhuǎn)化為電能。15. 光伏發(fā)電系統(tǒng)主要由 太陽電池組件，中央控制器、充放電控制器、逆變器 和 蓄電池、蓄能元件及輔助發(fā)電設備 3大部分組成。16. 太陽電池主要有 單晶硅太陽電池、多晶硅

3、太陽電池、非晶硅太陽電池 、碲化鎘太陽電池 與銅銦硒太陽電池 5種類型。17. 生物質(zhì)能是 綠色植物通過葉綠素將太陽能 轉(zhuǎn)化為 化學能而儲存在生物質(zhì)內(nèi)部的能量。18. 天然氣是指地層內(nèi)自然存在的以碳氫化合物 為主體的可燃性氣體。19. 燃氣輪機裝置主要由 燃燒室、 壓氣機 和輪機裝置3部分組成。二、簡答題答：固體燃料、液體燃料、氣體燃料、水力、核能、電能、太陽能、生物質(zhì)能、風能、海洋能、地熱能、核聚變能。還可以分為：一次能源、二次能源、終端能源，可再生能源、非可再生能源，新能源、常規(guī)能源，商品能源、非商品能源。所謂一次能源是指直接取自自然界沒有經(jīng)過加工轉(zhuǎn)換的各種能量和資源,它包括：原煤、原油、

4、天然氣、油頁巖、核能、太陽能、水力、風力、波浪能、潮汐能、地熱、生物質(zhì)能和海洋溫差能等等.3. 什么是二次能源？由一次能源經(jīng)過加工轉(zhuǎn)換以后得到的能源產(chǎn)品,稱為二次能源,例如：電力、蒸汽、煤氣、汽油、柴油、重油、液化石油氣、酒精、沼氣、氫氣和焦炭等等.答：新能源是指技術上可行，經(jīng)濟上合理，環(huán)境和社會可以接受，能確保供應和替代常規(guī)化石能源的可持續(xù)發(fā)展能源體系。新能源的關鍵是準對傳統(tǒng)能源利用方式的先進性和替代性。廣義化的新能源體系主要包涵兩個方面:、新能源體系包括可再生能源和地熱能，氫能，核能；、新能源利用技術，包括高效利用能源，資源綜合利用，替代能源，節(jié)能。答：綜合利用能源。以提高能源利用效率和技

5、能為目標，加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟增長方式；替代能源。以發(fā)展煤炭潔凈燃燒技術和煤制油產(chǎn)業(yè)為目標，降低對石油進口的依賴；新能源轉(zhuǎn)換。大力發(fā)展以可再生能源為主的新能源利用體系，調(diào)整、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)。6. 簡述分布式能源及主要特征。答：分布式能源定義為：發(fā)電系統(tǒng)能夠在消費地點或很近的地方發(fā)電，并具有：高效的利用發(fā)電產(chǎn)生的廢能生產(chǎn)熱和電；現(xiàn)場端的可再生能源系統(tǒng)；包括利用現(xiàn)場廢氣、廢熱以及多余壓差來發(fā)電的能源循環(huán)利用系統(tǒng)。特征：高效性；環(huán)保性；能源利用的多樣性；調(diào)峰作用；安全性和可靠性；減少國家輸配電投資；解決邊遠地區(qū)供電。7. 簡述風產(chǎn)生的原理。答：風是地球上的一種自然現(xiàn)象，是太陽能的一種轉(zhuǎn)換形式，它由太陽輻射熱和

6、地球自轉(zhuǎn)、公轉(zhuǎn)和地表差異等原因引起的，大氣是這種能源轉(zhuǎn)換的媒介。地球表面被大氣層所包圍，當太陽輻射能穿越地球大氣層照射到地球表面時，太陽將地表的空氣加溫，空氣受熱膨脹后變輕上升，熱空氣上升冷空氣橫向切入，由于地球表面各處受熱不同，使大氣產(chǎn)生溫差形成氣壓梯度，從而引起大氣的對流運動，風是大氣對流運動的表現(xiàn)形式。來分可分為四種，分別為微型、小型、中型、和大型風力發(fā)電機組；按運行方式來分可分為獨立運行和并網(wǎng)運行兩種方式的風力發(fā)電機組。答：變速恒頻風力發(fā)電系統(tǒng)的基本控制策略一般確定為：低于額定風速時，跟蹤最大風能利用系數(shù)，以獲得最大能量；高于額定風速時，跟蹤最大功率，并保持輸出功率穩(wěn)定。10. 風力同

7、步發(fā)電機組的并網(wǎng)條件有哪些？答：影響發(fā)電量的因素主要有：風電場的風能資源；風電場風力發(fā)電機的排列應合理；發(fā)電機的選型；風力發(fā)電場的運行管理水平。答：當分散的電源如光伏發(fā)電系統(tǒng)從原有的電網(wǎng)中斷開后，雖然輸電線路已經(jīng)斷開，但逆變器仍在運行，逆變器失去了并網(wǎng)賴以參考的公共電網(wǎng)電壓，這種情況稱之為孤島效應。13. 簡述光伏發(fā)電系統(tǒng)的最大功率點跟蹤控制。答：最大功率點跟蹤控制（MPPT）是實時檢測光伏陣列的輸出功率，采用一定的控制算法預測當前工作狀態(tài)下光伏陣列可能的最大功率輸出，通過改變當前的阻抗來滿足最大功率輸出的要求，使光伏系統(tǒng)可以運行于最佳工作狀態(tài)。14. 生物質(zhì)能通常包括哪六個方面？3.分析雙饋

8、異步發(fā)電機變速恒頻風力發(fā)電系統(tǒng)的工作原理。圖雙饋異步發(fā)電機變速恒頻風力發(fā)電系統(tǒng)：P105。圖3-58圖3同步發(fā)電機變速恒頻風力發(fā)電系統(tǒng)：P102 圖3-54以保證系統(tǒng)運行在最佳工況下，提高風能轉(zhuǎn)化的效率。當發(fā)電機的轉(zhuǎn)速變化時，由變頻器來改變控制繞組的頻率，以使發(fā)電機的輸出頻率與電網(wǎng)一致。6.試分析大功率點跟蹤控制（MPPT）的控制算法中擾動觀察法的尋優(yōu)過程，畫出其控制流程。PP139 4-26圖擾動觀察法實現(xiàn)MPPT的過程答：根據(jù)光伏陣列工作時不間斷地檢測電壓擾動量，即根據(jù)輸出電壓的脈動增量（U）的輸出規(guī)律，測得陣列當前的輸出功率Pd，而被儲存的前一時刻輸出功率被記憶為Pj，若PdPj，則U=

9、U+U；若Pd-I/U? NNUUUUrrrrbnbn增量電導法的MPPT控制算法流程答：由光伏陣列的P-U曲線可知，當輸出功率PPmax即為光伏陣列達到最大功率點的條件，即當輸出電壓的變化率等于輸出瞬態(tài)電導的負值時，光伏陣列即工作于最大功率點。增量電導法就是通過比較光伏陣列的電導增量和瞬間電導來改變控制信號，需要對光伏為上一控制周期的采樣值。程序讀進新值后先計算其與舊值之差，在判斷電壓差是否為零；若不為零，在判斷式是否成立，若成立則值將增加；反之 Ur 將減少。再來討論電壓差值為零的情況，這時可以暫不處理Ur，進行下一個周期的檢測，直到檢測到電壓差值不為零。答：構(gòu)成沼氣發(fā)電系統(tǒng)的主要設備有沼

10、氣發(fā)電機組、消化池粗氣罐、供氣泵、沼氣鍋爐、發(fā)電機和熱回收裝置。沼氣經(jīng)脫硫器由貯氣罐供給燃氣發(fā)電機組，從而驅(qū)動與沼氣內(nèi)燃機相連接的發(fā)電機而產(chǎn)生電從廢水處理廠出來的污泥進入一次消化槽和二次消化槽，在消化槽中產(chǎn)生的沼氣首先經(jīng)脫硫器進入球形貯氣罐，然后由此輸送入沼氣發(fā)電裝置中。作為發(fā)電機組燃料的沼氣中甲烷的含量必須高于 50%，不必要進行二氧化碳的脫除，因為少量二氧化碳對發(fā)電機組有利，使其工作平穩(wěn)，減少廢氣中有毒物的含量。從發(fā)電裝置出來的廢沼氣進入熱交換器中，將熱量釋放出來，用來加熱進行厭氧發(fā)酵的污泥，從而提高沼氣的發(fā)生率。答：控制系統(tǒng)中的總協(xié)調(diào)控制器需要對垃圾焚燒全過程進行控制，包括控制方式的確定，并將逆變