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关键词： 电力电子技术   自动化   综合实践  

摘要： “电力电子技术”是一门基于控制理论、电子学和电气工程等学科的交叉科学技术,其工程实践能力的培养离不开与控制理论等课程的深入融合。对自动化专业学生面向工程应用的课程融合教学理论进行了探索,建立了电力电子技术综合实践课程教学实验平台并提出了教学改革方法。多课程融合、面向应用的实践教学有助于培养学生学习兴趣,深化课程知识掌握,提高顶层设计和解决工程实际问题的能力。

关键词： 潮流控制   统一潮流控制器(UPFC)   静止同步串联补偿器(SSSC)   可控串联补偿装置(TCSC)   移相器(PST)   电力电子技术  

摘要： 统一潮流控制器(unified power flow controller, UPFC)、静止同步串联补偿器(static synchronous series compensator, SSSC)、可控串联补偿装置(thyristor controlled series compensation, TCSC)和移相器(phase-shifting trans former, PST)能够调节线路参数、灵活控制潮流变化,均已在国内外电网中实现工程应用,对均衡输电通道潮流、提升供电能力有重要作用。文中对UPFC、SSSC、TCSC和PST的理论研究和工程实践进行了综述。首先,分析了4种潮流控制装置的基本结构和控制原理,并介绍了国内外已投运工程的运行情况;其次,从结构、换流器技术、选址定容、控制策略、故障保护5个方面对潮流控制装置的关键技术研究现状进行概述;最后,展望了潮流控制装置在未来电网中的典型应用场景,并对潮流控制技术的研究方向进行了分析。

关键词： 电力电子   晶闸管   有载调压   探究性实验  

摘要： 晶闸管的开通和关断条件、触发电路以及实际应用中高低压侧的隔离方案是电力电子课程的重要知识点,以涵盖上述知识点的晶闸管典型工程应用案例有载调压变压器为例,构建了基于晶闸管的有载调压实验系统,并对其升降压的调压效果进行了实验验证。该实验系统有助于开展电力电子课程的探究性实验教学。

关键词： 电力电子器件   应力波   状态监测   界面缺陷   老化状态  

摘要： 电力电子器件在运行过程中会产生应力波,该信号可以表征器件的内部信息和工作状态,可用于器件的在线监测。该文首先从测量绝缘内部空间电荷的电声脉冲法原理出发,从封装绝缘的角度对脉冲边沿时刻应力波的形成机理进行了深入探讨,发现绝缘材料中空间电荷在脉冲边沿处的振动可能是应力波的发射源之一。在此基础上,设置具有单一的界面缺陷和老化缺陷的试样,进行脉冲边沿时刻的应力波检测,并将其与正常状态下的应力波进行对比,探究不同缺陷类型对应力波参数的影响。结果显示,界面缺陷会使得应力波在高频处产生新的峰,而老化缺陷则会导致应力波的频域分量向低频处集中,不同的缺陷类型与应力波的时域和频域检测结果存在良好的对应关系。该研究可为建立电力电子器件缺陷状态与应力波参数之间的关联关系奠定基础。

关键词： 轨道交通   多流制电力机车   牵引传动系统   电力电子  

摘要： 随着通用性铁道运输市场的不断扩大,能够不间断运行于不同供电制式的多流制电力机车在世界范围内快速发展。研制和发展多流制电力机车,是实现我国同其他国家和地区铁道交通互联互通、提升我国电力机车制造企业核心竞争力的必经之路。文中从牵引变流器的功率开关器件和牵引电机发展的角度,介绍了多流制电力机车牵引传动系统拓扑结构的发展历程、现状以及未来电力电子化的发展趋势;分析了多流制电力机车牵引传动系统发展演变过程中的拓扑结构优缺点以及运行特性;通过总结分析当前的研究热点,阐述了多流制电力机车系统急需解决的关键问题。

关键词： 电力电子技术   自适应虚拟阻抗   下垂控制   逆变器并联   功率均分   低压微网  

摘要： 低压微网中,各并联逆变器之间的连接线路因长度、损耗等不同导致各逆变器并联线路阻抗存在明显差异,在常规下垂控制下,各并联逆变器间有功功率存在无法均分的问题。针对上述问题,提出了一种基于虚拟阻抗的自适应控制策略。首先,以逆变器功率传输特性与阻性下垂控制方程为基础,分析并联逆变器在线路呈阻性时有功功率分配不均的原因;其次,在传统定值虚拟阻抗基础上,通过引入并联逆变器的输出功率差构造虚拟阻抗,自适应地补偿线路阻抗差异,在不获取本地线路阻抗参数的情况下实现功率均分;最后,在MATLAB/Simulink仿真平台上建立逆变器并联系统的仿真模型,进行验证和分析。结果表明,所提方法能有效实现逆变器间有功和无功功率的均匀分配,且适用于本地负载不同的情形。基于自适应虚拟阻抗的控制策略改善了并联逆变器间功率的均分水平,可为低压微网中并联逆变器功率控制的优化设计提供参考。

关键词： 电力电子技术   混合式   一流课程   两性一度  

摘要： 高等教育人才培养迎来一场“质量革命”,既是机遇也是挑战。突出学生中心,注重能力培养,产出导向,持续改进,提升课程的两性一度,成为未来工程教育、承载历史命运、培养人才的必然要求。“电力电子技术”教学团队重构课程内容,改变教学理念和教学模式,建设挑战性混合式课程。在建设“电力电子技术”一流课程的实践中,教学案例对接我国实施“电气强国”、“碳达峰碳中和”等重大战略,提出“成果导向+对接战略+前沿教学+拓扑技术创新+共性卡脖子难题+课程思政”的创新教学模式,成效显著。

关键词： 半导体制造商   新能源汽车   快速成长   罗姆   电力电子   需求驱动   第4代   功率器件  

摘要： 在新能源汽车、光伏、电力电子等市场需求带动下,全球碳化硅市场规模正在快速成长。而新能源汽车作为碳化硅器件最大的下游应用市场,受益于终端需求驱动,其市场规模也在不断扩大。Yole表示,在未来5年内,SiC功率器件将很快占据整个功率器件市场的30%。近日,全球知名半导体制造商罗姆(ROHM)在举办的媒体交流会上透露了其在SiC功率器件的一系列相关进展、规划以及预期,此外还重点介绍了罗姆的第4代碳化硅技术和相应产品。

关键词： 电力电子   配电网   储能   故障穿越   飞轮   频率电压支持  

摘要： 随着可再生能源渗透率的不断攀升,其固有的强波动性使配电网频率电压的控制极为复杂。基于此,该文提出一种计及配电网阻抗比的分布式储能系统电压频率协调支撑控制方法。该方法采用基于下垂特性的频率支撑模块和虚拟惯量控制模块,利用根短路故障特征在线计算自适应增益,以保证配电网电压和频率支撑之间的均衡补偿。与传统输电网支撑方案中电压和频率解耦不同,该方法考虑低压配电网中电网阻抗特性引起的电压和频率的耦合问题。最后,通过仿真和半实物实验验证所提方法的有效性和优越性。仿真结果表明:所提方法可将频率最低点限制在48.84~48.97 Hz,正序电压幅值由0.431 p.u.提高到0.451 p.u.。

关键词： 电力电子变压器   高频母线   启动策略   占空比递增  

摘要： 共高频母线电力电子变压器(high-frequency-bus-based power electronic transformer,HFB-PET)的内部电磁耦合关系复杂、各端口工作模式灵活多样,必须采用性能优越、适应性强的控制策略确保其功能单元有序上电和正常启动。现有启动策略一般针对共直流母线PET而设计,对其预充电过程缺少数学建模,在实际应用中面临不确定性且很难直接推广应用于多端口HFB-PET。在不改变HFB-PET主电路拓扑的前提下,通过设置启动优先级和“主电源”端口的方式设计了一套分步启动流程,适用于HFB-PET的任意工况。另外,还设计了一种基于占空比递增的预充电策略,并对初始占空比和占空比增量进行了数学描述,为预充电控制的实施提供了理论支撑。最后通过仿真和实验验证了所提启动及预充电策略的有效性。所提控制方法无需新增额外设备且不影响HFB-PET的稳态特性,具备无浪涌电流、工况适应性强等优势。