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关键词： 成果导向   电力电子课程设计   反激式变换器  

摘要： “电力电子课程设计”是电类专业本科生以实践为主的设计性课程。在“成果导向教育”理念驱动下,进行了本课程的教学研究。通过“反激式变换器设计”课程实例,介绍教学目标确立、教学方法设计、评价方式优化、实践平台设计与持续改进措施等,展示教学成果,总结教学实践经验。教学实践达到了预期效果,帮助学生增强了工程创新、团队合作以及终身学习的能力,为高效达成培养目标提供了坚实保证。

关键词： 电力电子   仿真技术   混杂系统   多时间尺度   离散状态事件驱动   仿真软件  

摘要： 电路仿真已经成为电力电子系统分析设计的基础性和支撑性技术之一,基于此形成的电力电子仿真软件是相关科学研究、产品开发和工程应用不可或缺的数值实验平台。然而,由于电力电子系统具有连续与离散过程相互混杂的特点,系统动力学行为跨越s到ns等多个时间尺度,其仿真技术和仿真软件发展仍面临诸多挑战和瓶颈问题。近期,相关系列研究提出了离散状态事件驱动(discretestate event-driven,DSED)的建模仿真理论方法,基于此形成了通用电力电子仿真软件,为解决电力电子混杂系统多时间尺度高效仿真提供了新的技术路线和解决方案。这一方法正在动态发展之中,为了更好地总结和展望其相关研究成果,文中首先分析电力电子系统的多时间尺度混杂特性,在此基础上阐述电力电子仿真技术的发展现状及面临的瓶颈问题,然后系统性地总结针对瓶颈问题提出的离散状态事件驱动建模仿真理论方法,进一步介绍和对比分析电力电子领域常用的商业仿真软件及基于离散状态事件驱动形成的DSIM仿真软件,最后展望相关电力电子仿真技术和仿真软件的未来发展方向。

关键词： 电力电子化并网设备   内电势   不对称故障分析   网络   时变幅频对称分量法  

摘要： 随着电力电子化并网设备的大规模应用,电力电子化并网设备激励下的网络故障特征与传统同步发电机激励下的网络故障特征迥异,给电力电子化电力系统故障分析尤其是网络不对称故障分析带来了新的挑战。然而现有的故障分析没有充分认识到网络激励电压的时变幅频特征,更没有认识到网络故障点电压/电流的时变幅频本质,相关的时变幅频内电势激励下网络不对称故障分析的方法缺失。为此,该文提出电力电子化并网设备激励下网络不对称故障分析的时变幅頻对称分量法。首先,说明多样化设备内电势的时变幅频本质;然后,指出故障过程中网络电压/电流是由故障边界条件约束的时变幅频内电势激励下的非齐次线性微分方程组的解,并结合非齐次线性微分方程组解的形式和时域仿真说明时变幅频内电势激励下网络电压/电流的时变幅频本质;最后,提出电力电子化并网设备激励下网络不对称故障分析的时变幅频对称分量法,并结合仿真进行验证。所提的时变幅频对称分量法可用于电力电子化并网设备激励下的网络不对称故障分析,为电力电子化电力系统中电气设备设计与选型、继电保护装置配置与参数整定以及事故分析提供重要的理论依据。

关键词： 无线电能传输   实训   电力电子  

摘要： 以高频低功率下的谐振式无线电能传输作为电力电子教学实训案例,阐述了实训案例与电力电子教学内容的联系。通过实训,使学生加深对无线电能传输的电路拓扑、平面PCB线圈设计、硬件模块的理解。通过应用新型半导体材料GaN器件作为开关管,完成基于双E类DC-DC变换器的6.78 MHz无线电能传输平台的实物搭建和测试,使学生具备初步的电路设计、分析与测试的能力,从而在教学上做到理论与实践相互结合。

关键词： 电力电子技术   SPOC   混合式教学   Matlab  

摘要： 阐述采用“SPOC+雨课堂”混合式教学模式,并以Matlab作为辅助教学软件,对电力电子技术课程的课前、课中、课后环节进行了线上、线下的混合式教学设计。教学实践的效果表明,混合式教学模式能充分调动学生学习的积极性,提升教学效果。

关键词： 电力电子仪器   散热   风扇  

摘要： 随着电力电子仪器应用领域不断扩大,用户对产品的性能需求日渐增高。作为测试仪器,在高温、高压、颠簸等各种严酷的工作环境下,用户对仪器的高功率密度和高可靠性的需求更为迫切。电子器件作为仪器系统的核心器件,其结构体积必须朝着小型化与轻量化的方向发展,这样散热的问题就会尤为凸显。散热结构主要是晶体管、散热器、风扇的组合。合理的散热器结构以及其与风扇的空间布局,是影响产品散热性能优劣的关键因素。

关键词： 电力电子变压器   实验教学平台   功率变换模块   半实物仿真  

摘要： 电力电子变压器(electronic power transformer,EPT)是柔性交流输电系统(flexible AC transmission system,FACTS)中极具代表性的应用之一。该文研究建立了基于半实物仿真技术的EPT实验教学平台,阐述了平台总体架构,并以EPT向无源负荷提供定制电力的应用场景为例,介绍了实验教学平台的基本实验流程,还通过仿真和实验验证了该EPT实验教学平台的合理性和可行性。

关键词： 教学研究   案例教学   电力电子技术   电压型逆变器  

摘要： 文章以电压型逆变技术为例,建立了单/三相电压型逆变技术教学案例,并通过案例认知、强化实践、开放思考、知识回归四个步骤阐述了基于案例的课程教学方法。实践表明,本教学方法有助于调动学生的学习积极性,锻炼学生的团队协作能力、主动思考问题的习惯以及独立解决问题的能力,有利于启发学生的创新性思维。

关键词： 新能源   电力电子变换器   发电系统  

摘要： 随着新能源时代的到来,我国发电系统不断更新完善,新能源的开发和使用在电力系统中得到了广泛的普及。新能源发电系统的应用能够充分满足智能电网的需要,其中电力电子变换器可以将新能源转换为适用于日常生活和工业生产的电能。通过对新能源发电系统中的电力电子变换器进行研究,以此推动新能源领域的长久发展。

关键词： 电力电子变压器   模块化多电平换流器   拓扑   控制   故障隔离   容错  

摘要： 模块化多电平电力电子变压器将模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)与电力电子变压器(power electronic transformer,PET)相结合,在中高压大功率电能变换领域展现出广阔的应用前景。文中重点聚焦基于MMC拓扑的PET,首先回顾PET的发展历程,然后分别从系统级拓扑和MMC子模块拓扑两个方面对国内外最近研究进展进行归纳整理和分析对比。在此基础上,总结模块化多电平PET的控制架构、控制方法和故障隔离与容错策略。最后,探讨模块化多电平PET存在的关键问题和拓展研究方向。