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关键词： 电力电子设备   热管理   散热技术   热特性   仿真分析   新型散热材料  

摘要： 本研究围绕电力电子设备的热管理问题,深入探讨散热技术的现状与发展。首先,从电力电子设备的分类入手,剖析其热管理的必要性及散热技术的演变历程。进一步,通过电子芯片与组件的热特性分析,建立散热路径模型,并提出相应的热特性测试方法,为散热技术的研究提供理论依据。研究重点聚焦于传统散热技术的局限与新型散热材料、创新结构设计的应用潜力。通过实验验证与仿真模型分析,本文确立了一系列切实可行的散热技术改进方案,对比结果显示显著降低了电力电子设备的工作温度,增强了系统的稳定性与安全性。本研究的成果有望对电力工程领域的热管理实践提供科学指导和技术支撑。

关键词： 电力电子   开关电容耦合电感变换器   电路设计   闭环控制   实验教学  

摘要： 以开关电容耦合电感变换器为研究对象,详细设计了其主电路参数及器件选型,涵盖DC-DC高升压电路的运行工况、耦合电感、电容以及开关管和二极管的合理配置;同时设计辅助电路与控制单元,采用光耦隔离驱动方式和霍尔电压传感器,实现信号的稳定传输与精确检测,并结合DSP控制系统完成闭环稳定调控。为验证设计的有效性,搭建200 W实验样机,实验结果证明该变换器具有高电压增益、稳定输出特性、较高转换效率及在闭环控制下快速响应输入变化的能力。该设计为电力电子实验教学提供了一个创新且实用的实验案例。

关键词： 电力电子信息融合   电能质量   数字孪生技术  

摘要： 随着电力电子设备与新能源大规模并网,电能质量扰动呈现非线性时空传播特性,传统治理方法面临监测数据不充分、全网状态估计精度不足等挑战。本文对电力电子信息融合与数字孪生技术进行了一定论述,在此基础上,分别从融合框架下的孪生数据生成、电能质量综合治理功能实现以及跨层协同控制机制等方面探讨了电力电子信息融合框架下数字孪生技术在电能质量综合治理中的具体应用,以期为新型电力系统数字化转型提供参考。

关键词： 电力电子器件   电机调速   优化策略   功率控制   系统稳定性  

摘要： 电力电子器件在电机调速系统中起到了至关重要的作用,它们不仅实现了高效、精准的控制,还显著提高了电机系统的性能和可靠性。然而,随着系统的复杂化与功率要求的提升,电力电子器件在实际应用中面临诸多挑战,如性能瓶颈、稳定性问题及器件与电机的匹配问题。本研究从多个角度探讨了电力电子器件优化策略,提出了针对电力电子器件的选择与调度优化、功率控制策略、散热与能效管理等方面的具体方案。同时,强调了电力电子器件与电机系统的协同优化对提升系统整体性能的重要性。优化策略不仅是应对当前技术限制的关键,也是推动未来电机调速技术进步的核心动力。

关键词： 输电线路   故障定位   单端量   电力电子设备   响应特性  

摘要： 传统单端量故障测距方法易受过渡电阻和系统参数影响，应用于新能源系统时，由于电力电子系统复杂故障响应特征，存在适应性问题。为此，提出了一种利用线路对端电力电子装备响应特性的单端量故障定位方法。以线路对端直驱风机故障响应特性，建立故障后风机出口处电压电流的函数关系，结合改进故障序网络，消去风机出口处电流量列写故障测距方程，最后迭代求解得到故障距离。PSCAD仿真结果证明了该方法不受过渡电阻、故障位置的影响，具有良好的测距精度。

关键词： 电压源型换流器   传递函数   小干扰   稳定机理   功率极限  

摘要： 电力电子设备并网系统稳定性分析存在建模复杂、各环节间交互作用机理不清晰，主电路与控制环节对系统稳定极限贡献度不明等问题。对此，本文揭示了传递函数模型稳定裕度辨识误差的产生机理，提出了基于电压校正系数的改进传递函数模型，解决了并网点电压相对额定值偏差导致其失稳场景误/漏判的问题；明确了传统简化传递函数模型在不用电网阻抗场景下的适用范围，揭示了电网阻抗、功率水平变化后系统振荡频率漂移现象的产生机理；探明了并网设备频域小干扰稳定约束对并网设备功率传输极限的影响边界，得到了系统频域小干扰稳定与功率传输极限的辨识方法；基于Matlab的时域仿真验证了所提模型及机理分析的正确性。

关键词： 混合式学习   电力电子技术课程   教学模式  

摘要： 电力电子技术课程具有理论抽象、实践性强等特点,传统教学模式存在参与度低、理论与实践脱节等问题。本文聚焦混合式学习(BL)模式,构建“线上资源—线下深化—实践贯穿—多元评价”教学框架,通过问卷、访谈及数据分析评估教学效果。结果表明,BL模式可显著提升学生的学习兴趣与自主能力,改善学业成绩,但需应对学生自律性不足、教师负担增加等挑战。本文旨在为工科课程教学改革提供实践参考,强调了高质量资源与活动设计的重要性,指出了该模式未来优化方向。

关键词： 电力电子器件   液冷   均温性   结温  

摘要： 并联的高功率密度电力电子器件及其并联芯片之间的工作温度的均一性，会影响其均流性与器件可靠性。对于DBC（Direct Bonded Copper）基板与散热器通过焊接、烧结连接的大功率液冷器件而言，并联芯片之间的温度差异会带来更显著的局部热应力，对均温性的要求更严苛。以一件DBC与散热器焊接型的高功率密度功率器件为例，对其散热器开展均温性优化设计研究。首先针对圆柱形、菱形、枣核形等多种翅片结构，开展了单一翅片结构散热器的性能研究。基于均温性优化目标和分段式差异化设计方法，提出并设计了双级和四级差异化Pin-Fin级联结构的均温散热器，四级差异化均温方案样机试验结果证明，该方案可提升均温性54%，使该功率器件IGBT和FRD芯片的均温温差分别达到2.2K和1.7K，为芯片及器件提供了稳定、均一的冷却条件。

关键词： 通信网络   干扰抑制   线性约束最小方差(LCMV)技术   主分量分析法  

摘要： 针对多通道下电力电子通信网络多径干扰抑制后信号幅值仍存在异常波动,以及网络丢包率较高的问题,提出多通道下电力电子通信网络多径干扰抑制方法。利用主分量分析法和小波阈值法对通信信号去噪,基于去噪信号构建多径信道模型,结合模型方向信息与线性约束最小方差(Linearly Constrained Minimum Variance,LCMV)技术增强直达信号,在多径干扰方向形成零陷,实现干扰抑制。实验证明,设计方法应用下电力电子通信网络信号幅值与理想信号幅值波形基本一致,且网络丢包率不超过1%,实现多通道下电力电子通信网络多径干扰有效抑制。