《电气工程与自动化技能训练》课件.pptVIP

*************************************新能源发电技术光伏发电系统光伏发电系统利用光电效应将太阳能直接转换为电能。系统主要由太阳能电池组件、逆变器、控制器和储能装置组成。太阳能电池的发展经历了三代：第一代晶体硅电池、第二代薄膜电池和第三代新型电池。光伏系统根据应用场景可分为并网型和离网型，并网系统可将多余电力馈送至电网；离网系统需配备储能装置，适用于偏远地区。风力发电系统风力发电是将风能转化为机械能，再通过发电机转化为电能的过程。风力发电机组主要由风轮、齿轮箱、发电机和控制系统组成。根据风轮转轴与风向的关系，风机可分为水平轴和垂直轴两类，其中水平轴风机应用最为广泛。现代风电场通常采用变速恒频技术，通过变频器和双馈异步发电机实现风能的高效转换，并满足电网对电能质量的要求。储能技术储能技术是解决新能源间歇性和波动性问题的关键。电化学储能包括锂离子电池、铅酸电池、钠硫电池等，其中锂离子电池因能量密度高、循环寿命长而广泛应用。物理储能包括抽水蓄能、压缩空气储能和飞轮储能等。氢能储能将电能转化为氢气存储，需时再通过燃料电池转回电能，具有能量密度高、存储时间长的优势，被视为未来重要的储能方向。智能建筑电气系统楼宇自动化系统楼宇自动化系统(BAS)是智能建筑的核心，主要控制和监测暖通空调、照明、电力等系统。BAS采用分层分布式结构，通常包括现场控制层、自动化管理层和企业管理层。通过BAS可实现能源优化管理，如根据室外温度和建筑负荷自动调节空调系统运行参数，实现舒适性和能效的平衡。高级BAS系统还能根据历史数据和预测模型，实现设备运行的预测性控制，进一步提高能源利用效率。安防系统智能建筑安防系统包括视频监控、入侵报警、门禁管理和消防系统等。现代安防系统多采用IP网络技术，实现系统集成和信息共享。视频监控系统结合人工智能技术，可实现自动识别可疑行为和人脸识别。门禁系统采用RFID卡、生物识别技术控制人员进出。消防系统包括火灾自动报警、消防联动控制和应急疏散指示等，是建筑安全的重要保障。智能家居智能家居系统将家庭照明、空调、窗帘、安防等设备联网，通过智能控制中心或手机APP实现统一管理和控制。智能家居通信技术包括有线(如KNX、RS485)和无线(如WiFi、ZigBee、蓝牙)方式。随着物联网技术发展，越来越多的家用电器具备联网功能，形成万物互联的智能家居生态。语音控制、场景联动和远程控制是智能家居的典型应用。电力电子变换技术电力电子变换技术是研究电能形式变换和控制的技术，在现代电力系统和工业驱动中扮演着关键角色。DC-DC变换器用于不同直流电压之间的转换，基本拓扑包括Buck(降压)、Boost(升压)、Buck-Boost(升降压)等。现代DC-DC变换器多采用高频开关技术，通过PWM控制实现高效率能量传输，应用于电源适配器、LED驱动、电动汽车充电器等领域。DC-AC逆变器将直流电转换为交流电，按输出波形可分为方波逆变器、修正正弦波逆变器和纯正弦波逆变器。逆变器控制技术包括SPWM、SVPWM等，后者具有直流电压利用率高、谐波小等优点。AC-AC变频器主要用于交流电机的变速控制，可分为直接变频器和间接变频器(整流-逆变型)，后者应用最为广泛。现代变频器通常集成功率因数校正、再生制动等功能，提高系统效率和性能。电磁兼容技术电磁干扰源识别分析产生电磁干扰的设备和电路1耦合路径分析确定干扰传播的方式和途径抑制措施实施应用滤波、屏蔽等技术减少干扰效果验证测试评估EMC改进措施的有效性电磁兼容(EMC)是指设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对环境中任何设备产生不可接受干扰的能力。电磁干扰(EMI)包括传导干扰和辐射干扰，前者通过导线传播，后者通过空间传播。电磁干扰源主要包括开关电源、变频器、电机、继电器等产生高频谐波或瞬态过程的设备。PCB设计中的EMC考虑包括合理布局、接地设计、去耦电容配置等。关键信号线应远离高频干扰源，数字地和模拟地应适当分离，高频电路应使用地平面等技术。EMC测试方法包括传导发射测试、辐射发射测试、抗扰度测试等，需使用专业设备在电波暗室或屏蔽室内进行。产品通过EMC测试是市场准入的必要条件，各国对EMC都有严格的法规和标准。电气工程仿真技术1MATLAB/Simulink仿真MATLAB/Simulink是电气工程领域最常用的仿真工具之一，尤其适合于控制系统和信号处理的仿真分析。其PowerSystemToolbox和SimscapeElectrical库提供了丰富的电力系统和电力电子元件模型。Simulink的图形化编程界面使建模过程直观