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摘要： 电力电子技术（Power Electronics）是电气工程行业的一个分支，是一门应用于电力领域的电子技术，其在日常生活、生产中广泛应用。该技术具体是使用半导体电力电子器件，如常用的绝缘栅双极晶体管（IGBT）、可关断晶闸管（GTO）、金属氧化物场效应晶体管（MOSFET）等，电力电子技术通过对电压或者电流进行变换、控制和调制，以期得到所需的电压或者电流。电力电子技术所转换调节的电力功率可大至数千MW甚至GW，也可以小到数W甚至uW，其通常以四种方式进行电力变换，即直流-直流变换（DC-DC）、直流-交流变换（DC-AC）变换、交流-直流（AC-DC）变换以及交流-交流（AC-AC）变换。

关键词： 无线电能传输   水下潜航器   磁耦合器   电力电子  

摘要： 磁耦合器是水下无线电能传输(UWPT)系统中最重要的部件，其配置决定了适用场景，参数设计和优化将直接影响系统的整体输出功率和效率。提出了一种应用于水下潜航器的新型全周转向式非接触电连接器方案，球头与球座之间除轴向旋转外，还可实现径向旋转，使整个系统具有方便可靠、操作安全、移动灵活等特点。将提出的电连接器接入UWPT系统样机进行验证，实现了在0°至45°径向偏移角度下的无线电能传输，使得系统总效率保持在85%以上。

摘要： 随着用电需求的增加，对可再生能源的关注以及能源结构的改变，配电网的运行调度面临重大的技术挑战。电力电子技术可以提供新的方法来管理配电网的潮流和能量存储，成为解决这些挑战的一种途径。1新能源接入配电网面临的挑战当新能源接入配电网时，由于新能源的随机性、间歇性和波动性，比如光伏发电与环境天气有着密切的关联，配电网潮流则产生冲击，可能造成电能质量的问题，此外还有谐波、反向潮流等问题。

关键词： 迭代计算   二值电阻开关模型   实时仿真   高频电力电子变换器   LLC谐振变换器   FPGA  

摘要： 针对二值电阻(Ron/Roff)开关模型固有的迭代计算问题，本文提出了一种适用于高频电力电子变换器的实时仿真建模方法。该方法采用后向欧拉方法离散系统状态变量，消除了模型潜在的数值振荡。同时，通过匹配门控信号以及自然换向过程中半桥开关状态组合的预测值与历史值，进而获得准确的系统开关状态组合，为系统提供精确的非迭代解。最后，本文给出了所提建模方法的FPGA硬件实现方案并实时测试了开关频率100kHz与500kHz的LLC谐振变换器，实时仿真步长达到20ns。与已有取消Ron/Roff开关模型迭代计算的建模方法相比，本文所提建模方法在高精度建模的同时，实现了更低的实时仿真步长并且大幅降低了FPGA硬件资源占用率。

关键词： 氮化镓   半导体材料   电力电子   外延片   方块电阻   功率型   迁移率   2DEG  

摘要： 近日,苏州中科重仪半导体材料有限公司(以下简称“中科重仪”)自主研发的应用于电力电子领域的大尺寸硅基氮化镓(GaN-on-Si)外延片生产线正式建成并投入使用。据介绍,中科重仪生产的氮化镓外延片,氮化镓层厚度约5μm表面无裂纹,翘曲度小于100μm。HEMT结构室温下,方块电阻为465Ω/sq,二维电子气(2DEG)浓度约8×10^(13)cm^(-2)、2DEG迁移率大于2000 cm^(2)/Vs,片内与片间不均匀性小于1%,可以满足电力电子领域功率器件开发与应用需求。

关键词： 电力电子技术   电动化   商用化   现状与未来   世界半导体市场  

摘要： 1对电力电子(power-electronic,PE)技术发展的期望据WSTS(世界半导体市场统计)的预测,目前市场状况相比2020年,约有6%的增长,总算摆脱了2019年底以后受疫情影响导致的连续低迷状态。例如:5G(第五代移动通信系统)已开始商用化;汽车领域的广泛电动化……。

关键词： 电力电子技术   “双碳”目标   新工科理念   课程改革  

摘要： 电力电子技术是一种对电能进行控制与转换的电子技术,是整合多样化形式电能的关键技术,也是推进国家“双碳”目标的重要技术之一。为此,众多高校将“电力电子技术”列为电气工程及其自动化、储能科学与工程等相关专业的核心课程。针对“电力电子技术”课程存在的学时不足、教学手段单一、内容陈旧等问题,基于新工科理念,通过充分融合课程思政、丰富教学手段、科研与教学互补、改进课程内容等措施进行课程改革,以期提高学生的历史责任感、提高学习效率、拓宽学生视野。经过两年的探索,学生期末考试成绩得到提升,并获得学生的广泛好评。

关键词： 动态相量   dq-序动态相量   交流不平衡   建模   电力电子  

摘要： 不平衡工况下,现有的动态相量分析方法难以支撑在dq旋转坐标系下实施控制的一类电力电子设备的高效建模。针对上述不足,提出dq-序动态相量建模方法。首先,通过对三相时域信号进行瞬时对称分量分解并结合基于派克变换基准角的傅里叶分解,提出dq-序动态相量的定义。其次,推导dq-序动态相量的乘法特性。接着,给出dq-序动态相量状态方程的统一形式、推导步骤和快速形成方法。最后,对不平衡工况下单端电压源型换流器进行建模,验证dq-序动态相量建模方法的正确性和有效性。该文的工作完善了动态相量理论,为不平衡工况下一类电力电子设备的高效建模提供了新方法。

关键词： 电力电子设备   电力电子仿真   测试平台   自动化测试   暂态特性   模型精度   规模化应用   一体化测试  

摘要： 据报道,中国电力科学研究院历时3年成功开发出我国首套电力电子小步长仿真测试平台(REsim),解决了大规模新能源并网电力电子装备小步长实时仿真测试的难题。电力电子设备暂态特性准确模拟是解决大规模新能源基地精准仿真分析的重要手段之一。据了解,该平台可模拟光伏/储能自定义拓扑与电网典型故障工况,支持各类并网变流器模型一键导入,可满足单机和机群仿真测试,最小仿真步长优于1 ms。REsim从模型精度、仿真精度、电网模型和自动化测试等多个方面实现技术突破,具备了自主可控的新能源“模型—测试—分析—报告”一体化测试能力。

关键词： 电力电子系统   电磁兼容性   电力电子设备   宽禁带半导体   创新性研究   高功率密度   预测理论   电磁兼容分析  

摘要： 电磁兼容性是电力电子系统安全、稳定工作的基础,是现代电力电子设备实现高效、高频、大容量与高功率密度的关键技术约束和有力保证。随着新一代宽禁带半导体功率器件(WBG)的快速发展,电力电子系统的电磁兼容分析、预测理论和设计方法面临着新挑战和机遇,需要开展创新性研究。