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关键词： 电力系统   《电力电子技术》   课程改革  

摘要： 随着电力电子技术在电力系统中的应用逐渐广泛和深入及高职高专教育教学改革的不断推进,作者对电力类院校相关专业《电力电子技术》课程改革的实践经验进行了总结,提出了该课程改革的新思路。

关键词： PSCAD/EMTDC   电力电子   仿真教学   谐波分析  

摘要： PSCAD/EMTDC软件包因其使用方便及强大功能已在电力系统及电力电子等领域获得了广泛的应用,同时它也为高校电气工程专业教师进行教学及科研提供了一种有力的工具。本文阐述了PSCAD/EMTDC软件包的功能和特点,讨论了该仿真软件于电力电子技术课程教学的相关应用,并给出了基于PSCAD/EMTDC的三相桥式全控整流电路的"整流电路与谐波"案例教学的仿真分析算例。这种教学方法生动形象,可较好地调动学生学习兴趣及积极性,对学生更好地理解电力电子电路基本原理起到促进作用。

关键词： BP神经网络   故障诊断   故障特征提取   FFT   小波包   粒子群算法  

摘要： 电力电子技术是利用电力电子元件对电能进行控制和转换的新型技术。通过使用电力电子元件,完成对电能的高效率转换与控制。最近几年,变流技术获得了迅速地发展,通过变流技术处理的电能在国家经济用电量中所占比例愈来愈大。在发展中国家,百分之七十五左右的电量通过电力电子技术转换后使用,估计在21世纪会达到百分之九十五左右。电力电子技术已经普遍应用在军工设备、工业自动化控制、交通、LED照明、医药生产乃至小型家用电器。电力电子设备一旦发生故障,小则造成电子设备破坏、交通不畅、工业产业停产,大则会威胁人民生命、财产安全,甚至造成严重的人员伤害或灾难事故,影响整个国家经济的正常运转。因此,对电力电子设备进行故障检测与诊断显得非常重要。在借鉴前人研究成果的基础上,本文采用了频谱分析与神经网络相结合的方法对电力电子电路的IGBT断路故障进行诊断。以三相桥式逆变电路为例,使用MATLAB2012a仿真软件搭建待诊断电路的仿真模型,仿真实际系统运行产生的各类故障,采用FFT以及小波包分解方法对电力电子装置的故障信号进行特征提取,分别利用BP神经网络、RBF神经网络与通过粒子群算法优化的BP网络对仿真模型进行故障诊断,设计神经网络故障诊断的学习样本并以此训练神经网络,确定用于电力电子逆变电路故障诊断的神经网络结构和各参数。通过优化神经网络的权值与阈值来提升所设计的神经网络故障诊断系统的学习与泛化能力。仿真结果表明,利用小波包与粒子群优化BP神经网络对电力电子装置进行故障诊断,能够很好地克服BP网络的缺陷,改善了神经网络的结构,诊断速度与诊断精度也有了很大提高。

ISBN: (纸本)9787111524663

关键词： 电力电子技术   智能电网   应用  

摘要： 目前,我国的科技发展迅速,智能电网也随之而取得了极为广泛的应用,同时,我国电网系统自动化程度也愈来愈高。要想顺利实现电网的智能化,必须对电力电子技术加以足够的重视,在智能电网中大力推进电力电子技术的广泛应用。本文首先阐述了电力电子技术的基本内容,然后分析了电力电子技术运用在智能电网中优势,最后就电力电子技术在智能电网中的具体应用进行了讨论,以期为相关工作提供一些理论基础。

关键词： 半实物仿真   二值电阻开关模型   改进节点法   MATLAB仿真验证   FPGA实现  

摘要： 随着半实物仿真技术的日益发展,越来越多的电力电子项目开发和技术研究开始采用半实物仿真这一先进技术手段。半实物仿真系统包括硬件仿真平台和相应仿真软件。本文通过原理分析、MATLAB仿真验证和FPGA仿真验证等方式对半实物仿真系统仿真软件中的电路虚拟模型进行了深入研究。本文在论述各种开关器件的建模方法以及相应的电路建模理论的基础上,选取以二值电阻为开关器件模型,以改进节点法为电路建模方法,分析了几种典型电力电子电路的运行过程,建立其矩阵方程迭代模型。在MATLAB中编程仿真实现该模型,并与Simulink环境下的Power System工具箱的模块化仿真进行对比实验,分析实验结果。通过修正开关判断逻辑,使对比仿真实验结果取得一致性,完善二值电阻法建立电路模型的相关建模理论。在电路仿真模型的FPGA实现中,简单介绍了32位浮点加法、减法和乘法的运算原理,然后以Buck电路为例,介绍了将仿真模型的MATLAB程序转化为Verilog代码进行FPGA实现的一般方法,着重分析了FPGA程序的结构设计和时序设计。对于FPGA中的电路虚拟模型,依次用ModelSim仿真验证程序的功能性,并与Buck电路相应的MATLAB仿真程序的电路数据进行对比,得到了一致性的结果[45]。

关键词： 级联型电力电子变压器   电压平衡控制   功率均衡控制  

摘要： 电力电子变压器(Power electronic transformer, PET),又称固态变压器,具有功率密度高、可控性好等优点,因而逐渐在新能源发电、智能电网和机车牵引等领域受到广泛关注。本文以级联型电力电子变压器为研究对象,从理论推导、仿真分析和实验验证三个方面研究级联型电力电子变压器的控制策略。本文首先介绍了级联型电力电子变压器输入侧——级联H桥整流器的控制策略,并以单相PWM整流器为基础,详细介绍了PWM整流器的原理和控制策略,以及电流环控制器、电压环控制器和锁相环的设计过程。然后研究了适用于级联H桥整流器的调制方式。针对传统调制方式导致开关频率不同、损耗不均衡的缺点,对载波层叠调制方法进行改进。针对输入侧整流级直流电容电压不平衡问题,进行了理论分析和数学推导,总结出电容电压不平衡成因。在此基础上,介绍两种电压平衡控制策略：脉冲补偿平衡控制和电压排序平衡控制,介绍了控制策略的理论依据和实现方式。针对级联型电力电子变压器中隔离级DC-DC变换器并联输出功率不均衡问题,分析了影响功率的因素,介绍三种功率均衡控制策略：功率反馈均衡控制策略、无传感器功率均衡控制策略和电压跟随功率均衡控制策略,分析了三种控制策略的理论依据并进行了对比研究。其中功率反馈均衡控制策略具有调节速度快的优点,但也存在系统成本高的缺点；无传感器功率均衡控制减少了元器件数量,同时具有良好的动态性能；而电压跟随功率均衡控制不但降低了系统成本,同时控制简单,容易实现。最后本文搭建了容量为3kW的三级级联电力电子变压器实验平台,对文中所提的电压平衡控制策略和功率均衡控制策略的有效性和正确性进行了验证。

关键词： 电力电子技术   电力系统   应用分析  

摘要： 随着电子技术设备的不断推陈出新，电子电力技术在电力系统中的应用也在不断的改变，同时能源的消耗。对环境的压力也使电力系统逐渐的向着可持续化、高效、高效、合理的方向转变，本文简单介绍了电力电子技术在电力系统中应用的发展以及电力系统未来的发展走向，从发电、输出、储存、和配电四个方面分别总结分析了电力电子技术在目前电力系统中的主要应用

关键词： 电力电子技术   电气工程   课程教学   国外经验  

摘要： 本文从电力电子技术课程的教学实践出发,在借鉴国外电力电子技术专业教育改革成功经验的同时,结合学生的实际情况和教学中出现的问题,从课堂教学、实验管理和课外兴趣小组三个方面改进了电力电子技术课程的教学,对教师科研课题研究的硬件制作方面也可以起到一定的促进作用。

关键词： 电力   电子电路   数字化控制  

摘要： 随着科技的不断发展,现阶段我国的电力电子电路都得到了更高的安全保障并进行了广泛运用。在当前所使用的电力电子电路中,主要由主电路和控制电路组成。当中主电路负责传递能量,而控制电路以出发信号的方式对主功率开关管进行通断控制,进而进行电路输出。当前我国的电力电子电路发展仍不完善,工作频率不高、动态响应慢、电路功率不高等问题严重阻碍着我国的电力电子电路发展。因此,本文通过对新形势下数字化控制技术在电力电子电路中的运用,研究了其优势,以期为相关研究工作者提供参考。