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关键词： 高频电力电子电路   电磁暂态仿真   恒导纳开关模型   小步合成   分数步仿真方法  

摘要： 近年来,以电力电子变压器为典型代表的高频电力电子电路受到广泛关注,其中双有源桥结构的开关频率往往达数十k Hz。针对高频电力电子电路的电磁暂态仿真,采用恒导纳开关模型有助于降低计算量,但仍面临仿真精度和效率上的双重挑战:一是恒导纳开关模型在高频开关动作下的虚拟损耗严重影响仿真精度;二是仿真所要求纳秒级仿真步长将加重计算负担而影响仿真效率。为此,该文提出分数步长电磁暂态仿真方法,基于改进的高并行电磁暂态仿真程序算法进行离散化建模,并将仿真计算分解为一系列不同分数步长下的小步合成计算过程的叠加,其中小步合成采用“小步建模,大步计算”思想可降低虚拟损耗,而分数步长则用于准确定位开关动作时刻,以支持较大步长下精确仿真。算例分析表明,所提方法可有效提升高频电力电子电路的仿真精度,且能在保证准确性的同时支持其大步长仿真,从而实现离线仿真加速,还有助于提升实时仿真性能。

关键词： DC/DC电路   变分模态分解   小波阈值   复合适应度函数   CNN-BiLSTM  

摘要： 针对传统电力电子电路软故障诊断中信号特征不足且含噪声导致准确性不高的问题,提出了基于融合黄金正弦的自适应反向传播优化-变分模态分解-卷积神经网络-双向长短期记忆(golden sine adaptive backpropagation optimization-variational mode decomposition-convolutional neural network-bidirectional long short-term memory, GSABO-VMD-CNN-BiLSTM)模型的电力电子电路软故障诊断方法。首先,运用GSABO算法优化VMD参数,以解决模态混叠和端点效应问题。然后,结合最小包络熵和最小排列熵构建复合适应度函数,并利用小波阈值函数进行去噪,从而提升数据质量。最后,提取时域特征输入CNN-BiLSTM模型,完成故障诊断。通过对150 W的Boost电路进行实验验证,结果显示,该模型的准确率达到了99.58%,并在不同信噪比下的准确率、召回率等指标上均有不错的表现。该模型能够有效应用于电力电子电路软故障诊断。

关键词： 人工智能   电力电子   智能控制  

摘要： 本文提出了一种基于人工智能的电力电子智能控制系统,旨在提高电力设备的运行效率和可靠性。采用深度学习、强化学习等技术,设计了状态预测、故障诊断、自适应控制等核心模块。实验结果表明,该系统在总谐波畸变率、动态响应时间、功率因数和故障恢复时间等指标上显著优于传统控制方法。

关键词： 电力电子技术   课程思政   教学模式  

摘要： “电力电子技术”作为电气工程及其自动化专业领域内的一门核心基础课程,其重要性不言而喻。该课程不仅学科交叉性强,而且理论与实践结合紧密,对学生的专业知识和技能培养具有至关重要的作用。基于“两育并重、协同育人”的现代教育理念,深入探讨了在该课程中融入思政教育的创新教学模式。通过精心构建的教学模式,成功实现了课程教学目标、教学内容及教学方法与思政教育的高度融合,有效提升了学生的专业素养和思想道德水平。这一教学模式的实施,不仅促进了学生全面发展,也为培养德才兼备的电力电子工程师奠定了坚实基础,进一步推动了电气工程及其自动化专业人才培养目标的实现。

关键词： 电力电子   模型预测控制   高压直流输电   虚拟同步发电机   二次调频  

摘要： 针对柔性直流输电系统受端换流站频率主动支撑和调节能力不足的问题,提出一种基于模型预测控制(MPC)的构网型模块化多电平换流器(MMC)控制策略。首先,介绍构网型MMC的频率支撑原理,分析构网型MMC的一次调频特性;其次,在传统下垂控制的基础上引入MPC算法,解决了传统下垂控制二次调频能力不足的问题,该控制方法可生成实时最优控制函数间接实现下垂系数的动态调整,使系统频率稳定追踪给定值起到二次调频的效果;最后,通过Matlab/Simulink软件平台进行时域仿真,验证了所提控制策略的可行性与有效性。

关键词： 虚实融合   两性一度   电力电子实验  

摘要： 针对“电力电子综合实验”教学中存在的问题,基于“两性一度”金课建设标准,构建了虚实融合的实验教学项目,实施了课前虚拟仿真,以虚带实,课中现场实验,虚实结合,课后开放探索,实中有虚的教学模式,高度实现理论和实验的贯通学习,教学实践证明,整体提升了课程的高阶性、突出了创新性、增加了挑战度,提高了学生解决复杂工程问题的能力。

关键词： 电力电子技术   混合教学   教学设计   教学活动  

摘要： 教学数字化改革背景下,为助力个性化创新人才培养,探索“专业知识技能与工程实际融合”的有效途径。以“电力电子技术”课程为例,分析线上线下混合教学能解决的主要教学问题,设定课程目标,依托丰富的数字化资源,优化形成了三种混合教学模式,开展系统化教学设计与多维度混合式教学活动,完善全过程学习效果评价指标及标准。实施效果表明该教学方式能够有效激发学生学习的主动性。

关键词： 应用型人才   电力电子技术   虚拟仿真平台  

摘要： 当前,我国对高素质应用型人才的需求急剧增长。实验教学作为培养学生实践创新能力的基础环节,至关重要。然而,传统实验教学存在诸多问题,如建设成本高昂、部署空间受限、开放性与设计性实验资源稀缺以及难以开展网络远程授课等。基于此,文章以“电力电子技术”课程为例,将电力电子虚拟仿真实验平台应用于日常教学。通过实际教学案例研究表明,仿真工具软件的运用能够丰富教学内容、拓展实践领域、激发学生学习兴趣,提升学生的综合设计与创新能力,具有显著的实践应用价值。

关键词： 电磁暂态   联合仿真   仿真接口   数值积分代换  

摘要： 现有电磁暂态联合仿真系统接口稳定性受限、等效参数难以获取,限制了电力电子与电力系统仿真的稳定性和准确性。文中将电力电子装置与电网系统之间的常见滤波电感和储能电容元件,以数值积分等效方式融入仿真接口,提出一种基于数值积分代换的联合仿真电路接口模型;通过对系统的稳定性和误差进行分析,给出联合仿真系统的稳定性判据;对比所提接口与理想变压器等接口的特点与适用性,并通过两个仿真案例验证该方法的可行性与有效性。

关键词： 虚拟同步发电机控制   线性自抗扰控制   电力电子变压器   功率跟踪   频率波动  

摘要： 针对虚拟同步发电机(VSG:Virtual Synchrono us Generator)控制下的电力电子变压器(PET:Power Electronic Transformer)逆变级存在抗扰动能力弱,动态性能差等问题,提出一种线性自抗扰控制与VSG相结合的控制策略。在传统VSG控制策略的有功环上加入了二阶自抗扰控制器,通过引入状态观测与反馈对系统误差进行实时估计和补偿,从而消除内外扰动,使逆变器在不同运行状态下频率与功率都能稳定跟踪,同时振荡现象减弱。最后通过仿真验证了改进后控制策略的最大超调量降低了54.5%,频率波动时间缩短了0.22 s,提升了系统的动态性能。