河北工業大學2025年-014-F1402-電力電子與電力系統復試筆試科目考試大綱 正文

河北工業大學2025年碩士研究生招生考試復試筆試科目考試大綱
科目代碼：F1402 科目名稱：電力電子與電力系統
適用專業：電氣工程、電氣工程（專業學位）

一、考試要求
電力電子技術主要考查考生對電力電子器件結構、特性及主要參數掌握情況；考查考生對整流、逆變、直流直流變換、交流交流變換以及PWM控制技術的電路結構、工作特性基礎知識的掌握，能夠根據負載要求合理選擇電力變換電路拓撲結構以及器件參數，考查考生解決復雜綜合問題的能力。
電力系統分析主要考查考生對電力系統基本概念、基本控制和基本計算的理解與掌握情況；考查考生對簡單開、閉式電網潮流計算的掌握情況；考查考生對復雜電力系統牛頓—拉夫遜法、P-Q分解法潮流計算原理的掌握程度；電力系統調頻過程和相關計算；電力系統電壓控制及相關計算；電力系統對稱短路及不對稱短路故障計算；電力系統靜態穩定、暫態穩定基本概念以及提高電力系統靜態穩定、暫態穩定的基本措施。
二、考試形式
考試時間為120分鐘，總分為100分，其中《電力電子技術》50分，《電力系統分析》50分。
三、考試內容
第一部分：《電力電子技術》
（一）電力電子器件
掌握電力二極管、晶閘管、GTO、GTR、MOSFET以及IGBT等電力電子器件的結構、工作原理、開通關斷條件、基本特性、主要參數以及應用場合。
（二）整流電路
1. 掌握單相橋式、全波以及半控整流電路的拓撲結構、工作原理、基本數量關系，以及負載性質對整流電路的影響，電路中的晶閘管（二極管）的電壓電流應力計算、變壓器容量計算。
2. 熟悉變壓器漏感、電容濾波參數對整流電路輸出電壓的影響、有源逆變原理及工作條件。
3. 了解相控和不控整流電路的諧波和功率因數，大功率整流電路的應用。
4. 了解相控整流電路的觸發包括環節及脈沖移相（分立元件、集成芯片）的實現方法。
（三）逆變電路和SPWM逆變技術
1. 電力變換電路中電力電子器件的各種換流方式，電壓型和電流型逆變電路的特點及應用場合。
2. 掌握180度導電的電壓型逆變電路的輸出電壓波形、基波有效值計算。
3. 掌握120度導電的電流型逆變電路的輸出電壓波形、基波有效值計算。
4. 根據面積等效原理，掌握單極性和雙極性兩種調制方式的原理和實現方法；了解電流跟蹤PWM技術的原理及實現方法；掌握同步調制和異步調制特點，規則采用法原理。
5. 能夠根據電源性能指標完成基本電路設計、器件選型、參數確定。
6. 電流跟蹤控制原理及特點。
（四）直流直流變流電路
1. 掌握降壓斬波、升壓斬波、升降壓、CUK、正激、反激、推挽、半橋和全橋變換電路拓撲結構、工作原理。
2. 利用伏秒平衡原理分析不同拓撲結構變換電路的工作特性。
3. 能夠根據電源性能指標完成基本電路設計、器件選型、參數確定。
（五）交流交流變流電路
1. 掌握單相交流調壓電路和三相交流調壓電路的構成以及不同負載下的工作原理和電路分析方法。
2. 了解交流調功、交流電力電子開關以及交交變流電路的工作原理和電路特性以及控制方式的不同和具體使用場合。

第二部分 《電力系統分析》
（一）電力系統元件數學模型
1. 理解電力系統基本組成、負荷和負荷曲線，電力系統中的發電廠、電力網的結構與基本結線、電壓等級和額定電壓，電力系統運行特點和基本要求。
2. 掌握三相電力線路的數學模型、等值電路，電力線路電阻、電感、并聯電導、并聯電容以及電力線路的穩態方程和等值電路；掌握雙繞組變壓器、三繞組變壓器、自耦變壓器的模型和等值電路；掌握有名值計算和標幺值計算兩種情況下電力系統元件參數的計算方法。
（二）電力系統潮流計算
1. 掌握簡單開式、閉式電力網絡正常運行的分析計算，包括電力線路的電壓損耗與功率損耗，變壓器的電壓損耗與功率損耗，了解潮流調控的必要性及常用方法。
2. 了解復雜電力系統潮流計算的相關內容，熟悉節點電壓方程與節點導納矩陣和阻抗矩陣、功率方程和節點分類。掌握常用的計算方法，如：牛頓-拉夫遜法，PQ分解法等。
（三）電力系統有功功率和頻率控制
1. 掌握電力系統有功功率與電力系統頻率的關系，了解電力系統負荷波動的分類。
2. 了解電力系統有功優化的內容，掌握電力系統各類發電廠的特點及發電廠的合理組合；掌握電力系統有功負荷合理分配的目的和分配原則；掌握電力系統頻率調整的方法及調頻廠的選擇原則。
（四）電力系統無功功率和電壓控制

1. 掌握電力系統無功功率與電力系統電壓水平的關系。
2. 熟悉電力系統的調壓方式、常用的調壓措施及其計算。
3. 了解電力系統無功電源最優分布的目的和最優分布原則，了解電力系統無功最優補償的目的和最優補償原則。
（五）電力系統故障分析
1. 了解電力系統故障的基本概念，電力系統短路種類和危害，短路分析的目的和作用。了解同步發電機三相短路電磁暫態過程；了解同步發電機機端三相短路電磁暫態過程；掌握同步發電機的次暫態參數、暫態參數和穩態參數及等值電路；熟悉同步發電機方程、派克變換及標幺值的意義，利用同步發電機基本方程分析同步發電機故障的方法。
2. 了解電力系統三相短路實用計算的內容及目的；掌握短路電流周期分量起始有效值實用計算；熟悉運算曲線法計算短路電流周期分量有效值方法；掌握三相短路周期分量有效值的計算方法。
3. 熟練掌握對稱分量法、三序等值網絡、序阻抗的概念；熟練掌握電力系統各元件的序阻抗和各序等值電路；電力系統三序網絡的構成及繪制。掌握不對稱短路的分析方法，掌握各種不對稱短路時故障點處電流和電壓的分析計算、不對稱短路時網絡中電流電壓的計算；了解正序增廣網絡及其應用。
4. 了解非全相運行的分析計算。
四、參考書目
[1] 王兆安，劉進軍 電力電子技術（第六版） 機械工業出版社 2022年
[2] 阮新波 電力電子技術 機械工程出版社 2021年
[3] 康勇，陳宇，陳堅 電力電子學 電力電子變換和控制技術（第四版） 高等教育出版社 2020年
[4] 韓禎祥等 電力系統分析（第五版） 浙江大學出版社 2019年
[5] 何仰贊等 電力系統分析（上、下冊） 華中科技大學出版社 2016年
[6] 陳 珩 電力系統穩態分析（第四版） 中國電力出版社 2017年
[7] 李光琦 電力系統暫態分析（第四版） 中國電力出版社 2017年

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