前言：一篇好的文章需要精心雕琢，小编精选了8篇电力电子基础范例，供您参考，期待您的阅读。
电力电子基础范文1
综合性开放式实验平台的结构与设计方法
结合电力电子技术的发展趋势，基于现代电力电子器件的电能变换与控制实验平台一方面与现有电力电子技术及电机实验装置进行对接，实现对现有实验装置的升级和改进，挖掘现有实验平台的资源潜力；另一方面作为独立的电能变换与控制系统，将现代电力电子器件应用于电力电子新技术中，从广度和深度两方面扩充实验内容，比如从全控型器件的应用扩展到复合型器件、智能型器件的应用，从器件特性和工作原理的验证性实验扩展到电动机驱动、电阻网络控制以及电能回馈设计等探究性实验。基于现代电力电子器件的电能变换与控制实验平台的设计如图1所示。其设计思想遵循三个方面的原则：一是综合性，可以融合自动控制原理、可编程控制器以及电机学等课程教学资源。在实验平台中不仅要体现单一学科的实践和应用，而是要树立学生系统的观念，将多门学科的专业知识综合应用；二是开放式，留有兼容与升级的接口。如其中的实验平台中电能变换模块的控制器单元，在设计时考虑平台的扩容与升级，为今后功能扩展以及更换预留接口；三是模块化，分级模块化，不仅能够在器件的驱动使用上更加方便，而且有利于维修。
项目采用模块化设计方法，选用多种现代电力电子器件开发一种电能变换与控制实验平台。该实验平台由电力电子器件、驱动模块、保护模块、脉冲宽度调制模块以及电能输入和输出接口模块等组成，通过对输出电能参数的控制，可以改变电动机等运动负荷或电阻网络等静止负荷的工作特性，如图1所示。电能变换与控制平台在电力电子应用系统（如图1）中，起着衔接原始的供电电源与最终负载之间的桥梁作用，把电源提供的粗电（coarsepower）转换成符合负载要求的精电（refinedpower）。其中，精电的电能质量指标主要取决于电能变换与控制平台的特性。研究成果的具体指标为：选用现代电力电子器件的覆盖范围，包括全控型、复合型与智能型电力电子器件的典型代表，如MOSFET、IGBT、MCT、IGCT和IEGT等。电力电子器件的驱动电路和保护电路的功能。由于电力电子器件是以弱电信号控制强电能量的形式，驱动电路和保护电路是不可或缺的组成部分。实验平台需对每一电力电子器件设计驱动电路和保护电路。能够实现电能的变换与控制。本实验平台的重要应用领域是对电能进行变换和控制。作为基本功能实现与否的评价标准，是检测该实验平台可否实现电能的变换与控制。电力电子器件的控制方法是通过PWM脉冲序列控制。作为普遍适用的一种重要控制方法，PWM脉冲序列发生电路为各器件提供控制信号。与现有实验平台的兼容性。拟开发的实验平台具备与有源负荷及无源负荷的接口，能够驱动无源负荷及有源负荷，体现出在负荷匹配方面的灵活性与开放性。
实验平台采用模块化的设计，不仅可以适应现有的实验装置，实现对现有实验装置的升级改进，而且有利于在今后的进一步技术升级。主要研究内容包括：针对所选用的多种现代电力电子器件，包括电力MOSFET、IGBT、MCT、IGCT和IEGT等，分别设计每种器件相应的驱动电路和保护电路。由脉冲宽度调制（PulseWidthModulation，PWM）控制芯片SG3525为核心设计PWM波形发生单元，为各驱动电路提供驱动波形。设计电能的输入、测试与输出接口电路。不仅实现与外部电源和负载接口的匹配，而且可以对变换及控制过程中电能的形式进行检测。电能输出接口的兼容性设计。经过变换与控制的电能，所连接负荷包括有源负载，如电网，及无源负载，如电动机等电动设备或阻抗元件等。实验平台的电磁兼容设计和安全保护设计。一方面满足实验室环境下电磁兼容的需要，另一方面保证在操作过程中的人身、设备安全保护。
以实验平台为基础的教学改革
以现代电力电子器件的电能变换与控制实验平台为基础所进行的实验教学体系改革主要从教学内容、教学方法和考核方法等三个方面进行。目前，国内普遍采用的商业开发实验教学平台可实现的教学内容包括单结晶体管触发电路及单相半波可控整流电路实验、锯齿波同步移相触发电路及单相桥式全控整流及有源逆变电路实验、三相桥式全控整流及有源逆变电路实验、三相交流调压电路实验、直流斩波电路原理实验、GTO和GTR驱动与保护电路实验等，这些实验内容多属验证性实验。而现代电力电子器件的电能变换与控制实验平台不仅能够对电力电子技术课程的现代电力电子器件特性、主要电路拓扑结构的工作过程以及新型控制技术的原理性验证，还能够实现从器件、到结构直至整个系统的整合，给学生提供一个从下到上，包含各个层次的电力电子系统。此外，该实验平台还可以综合自动控制原理、计算机网络和可编程控制器等课程内容，实现以电力电子技术为主的综合性探究实验，体现学科交叉及课程体系间的联系。
在传统的电力电子技术实验教学过程中是以教师讲授为中心，力图对实验平台上的每一个元件或者按钮都讲得很细，力求在实验课上的有限时间内解决所有问题，实际上学生总是处于被动接受的地位，极大地妨碍了其主动性和积极性的发挥，不利于学生素质和能力的培养。与此同时，实验课时压缩客观上迫使实验教学方法进行必要改革。因此，在教学中教师应当在保持实验教学内容的系统性和完整性的同时，力求突出实验内容的重点和难点；革新实验室管理方法，保持实验平台的开放与正常运行，使得学生可以在更大的时间范围内自由选择进行实验操作的可能性。此外，大胆引入学生自学方法，即精心选择一部分内容让学生课外去自学。例如，在讲解电能质量控制装置时，课堂上可以重点介绍并联型电力有源滤波器这一典型装置的工作原理、控制方法和应用设计，而将其他类型的有源滤波器（包括串联型和混合型）等装置技术留给学生去自学[5]。为了督促学生重视实验，除了在实验时教师严格管理、多方教育外，我们在期末考试的试题中引入与实验相关的内容，平时对每位学生的每个实验进行评分，并将实验成绩按一定比例记入课程总成绩。电子实习和课程设计均为独立考核、计算学分，并计入总学分。为使成绩评定公平合理，把学生实习和设计时的表现、成果、测试按照一定比例算得成绩。经实践证明，这些手段和方法确实对教学起到了积极的促进作用。
以实验平台为基础的教学改革的意义
#p#分页标题#e# 把握电力电子器件发展的方向，并适时将电力电子器件及其相应的应用技术引入实践教学环节，一方面能够培养学生始终站在科学发展前沿的自觉精神，有利于提高学生在专业成长历程中的适应能力；另一方面可以更新教师的知识结构，强化教师在知识吸纳与传授过程中的前瞻意识，提高实践教学环节的教学质量。现代电力电子器件，由于出现时间较短，尚存在许多从原理、特性到应用、创新的空间。因此，可以提高探究性实验作为现有实验体系的有机组成部分在实验内容中所占的比例。不仅可以提高学生的创新意识，培养学生动手动脑的能力，而且有助于改进现有实验教学方式和考核方法，促进实验教学的整体改革。通过本实验平台的研究开发，可以实现对现有实验装置中电能变换与控制平台的升级，保留现有实验装置中的电源输出接口以及有源负载和无源负载的输入接口。只需在实验平台中分别对输出接口和输入接口进行兼容性设计，即可替换现有实验装置中的电能变换与控制平台。通过对现有实验装置的改进与升级，可以在原有实验内容的基础上，从深度和广度两方面扩充实验内容，充分发掘现有装置在实验教学中的潜力。
自制实验平台与商业实验平台相比具有先进性，可以更好融合最新的电能变换与控制技术，避免商业开发过程中复杂环节导致的技术相对滞后问题，体现实验平台的先进性，并能更及时跟踪技术发展的趋势。与商业实验平台相比，自行研制的实验平台不仅能够显著降低开发成本，而且由于采用模块化的设计方法，把现代电力电子器件对应的保护电路和驱动电路，与接口电路、变换电路分别作为独立的模块进行设计和制作，还有利于降低应用过程中的维修成本，并可以避免在今后由于大规模更换带来的升级成本。进行实验平台开发的成员长期从事电力电子技术领域的研究与教学工作，对于电力电子技术实验平台和应用项目的开发具有丰富的实践经验。部分教师长期担任电力电子技术的实验指导教师，在实验教学第一线总结了许多学生实验的教学规律。通过实验平台研制与开发，不仅能够将教师的教学思想和教学经验融入实验平台的开发过程中，进一步提高实验教学的质量与效果，而且能够给这一支实验教学队伍提供又一次重要的演练与合作的机会，为今后在更高层次上的可持续性发展奠定坚实的基础。此外，电力电子技术是电气工程学科中的一个最为活跃的分支[6]，在保持现有实验设备稳定的基础上，进行适度的技术更新和改造以跟上学科演进的步伐，对于促进新、老专业的建设与发展具有重要的推动作用。
电力电子基础范文2
现代电力电子技术自上世纪六十年代开始出现，其发展势头迅猛。这是一项能够对电能进行控制和转换的技术，在多个行业都起到非常重要的作用，应用领域十分广泛。文中分析了现代电力电子技术的发展趋势，并进一步对现代电力电子技术的应用进行了具体的阐述。
关键词：
电力电子技术 发展趋势 应用
前言
现代电力电子技术的发展经历了几个不同的阶段，整流器时代、逆变器时代和变频器时代，现代电力电子技术属于变频器时代，同时又与微电子技术有效地进行了结合，这不仅使其应用范围十分广泛，而且在国民经济中的地位也变得越来越重要。
1现代电力电子技术的发展趋势
在当前科学技术快速发展的新形势下，随着电力电子技术的不断革新，其发展达到了一个较高的水平。现代电力电子技术主要是对电源技术进行开发和应用，可以说电源技术的发展是当前电力电子技术发展的主要方向。
1.1现代电力电子技术向模块化和集成化转变
电源单元和功率器件作为现代电力电子技术的重要组成部分，是电子器件智能化的核心所在，其组成器件具有微小性，因此电力电子器件结构也更为紧凑，体积较小，但其能够与其他不同器件的优点进行有效综合，所以其具有显著的优势。也加快了现代电力电子技术向模块化和集成化转变的进程，为电力系统使用性能的提升奠定了良好的基础。
1.2现代电力电子技术从低频向高频化转变
变压器供电频率与变压器的电容体积、电感呈现反比的关系，在电力电子器件体积不断缩小的情况下，现代电力电子技术必然会加快向高频化方向转化。可控制关断型电力电子器件的出现即是现代电力电子技术向高频转化的重要标志。而且随着科学技术发展速度的加快，电力电子技术也必然会向着更高频的方向发展。
1.3现代电力电子技术向全控化和数字化转变
传统的电力电子器件在使用过程中存在着一些限制，而且关断电器时还会产生一些危险，自关断的全控型器件在市场上出现后，有效地弥补了这些限制和避免了危险的发生，这也是现代电力电子技术变革的重要体现，表明现代电力电子技术加快了数字化发展的进程。
1.4现代电力电子技术向绿色化转变
现代电力电子技术向绿色化转变主要表现在节能和电子产品两个方面。相比于传统的电力电子技术来讲，现代电力电子技术的节能性更好，这也实现了发电容量的有效节约，对环境保护带来了较好的效果。一直以来一些电子设备会将严重的高次谐波电流入到电网中，给电网带来较大的污染，导致电网总功率质量下降，电网电压出现不同程序的畸变。到了上世纪末期，各种有源滤波器和补偿器的面世，实现了对功率参数的修正，从而为现代电力电子技术的绿色化发展奠定了良好的基础。
2现代电力电子技术的应用
现代电力电子技术的功能具有多样性的特点，其在多个领域都有着广泛的应用，这也决定了现代电力电子技术在国民经济发展中占据非常重要的地位，有着不可替代的作用。
2.1电源方面
（1）一般电源。
现代电力电子技术在开关电源和供电电源方面都取得了较大的进展，交流电直接由整流器转变为直流电，这部分直流电一部分由逆变器转换为交流，然后经由转换开关到达负载，而另一部分则直接对蓄电池组进行充电。一旦逆变器发生故障，蓄电池组则作为备用电源开始直接向负载提供能量。在现在的电力电子器件中普遍采用MOSFET和IGBT作为电源，不仅具有较好的降噪性，而且电源的效率和可靠性也能够得到有效的保障。
（2）专用电源。
高频逆变式焊机电源和大功率开关型高压直流电源是比较典型的两种应用现代电力电子技术的专用电源。高频逆变式焊机电源是一种高性能的电源，由于大容量模块IGBT的普遍使用，使得这种电源有着更加广阔的应用前景，逆变式焊机电源基本采用的都是交流-直流-交流-直流的转换方法，由于焊机工作的环境条件恶劣，所以燃弧、短路等就成为了司空见惯的问题，而采用IGBT组成的PWM相关控制器，能够提取和分析参数和信息，进而预先对系统做出处理和调整。大功率开关型高压直流电源主要应用CT机、静电除尘等比较大型的设备上，因为这类设备电压比较高，甚至达到了50-159kV，将市电经过整流器整流变为直流，然后与谐振逆变电路串联，逆变为高频电压，再升压，最后整流成为直流高压。
2.2传动控制及牵引
这主要应用在无轨电车、地铁列车、电动车的无级变速和控制等等方面，通过将一个固定的直流电压转换为一个可以变化的直流电压，这样就能够使控制更加的平稳和快速，而且还可以节能。
2.3在电力系统中的应用
在发电系统中现代电力电子技术的应用更是广泛，比如说水力风力发电、用电系统、配电、输电等等都和现代电力电子技术有着密切的联系。目前的风力电力机组已经结合了机械制造、空气动力学、计算机控制技术、电力电子技术等等，而现代电力电子技术就是发电系统中不可或缺的重要技术，它对于电能的转换、机组的控制和改善电能质量等都很重要。
2.4在节能和改造传统行业中的应用
现代工作的发展离不开电能的支持，电能是现代工业的重要动力和能量源头。随着我国工业用电量不断增加，用电的不合理及浪费现象也日益显现出来。这就需要有效的降低能源的消耗，提高电能的利用效率，以便于能够对当前能源紧缺的局面起到一定的缓解作用。因此需要充分的发挥现代电力电子技术的性能优势，有效的提高现代电力电子技术的效率，应用现代电力电子技术，通过工业控制有效的将电能转换为劳动力，建成现代化的智能车库，从而降低工人的劳动强度，实现人力资源的节约，确保劳动生产力的提高，以便于推动传统行业的改造进程。
2.5在家用电器方面的应用
现代电力电子技术在我们日常生活中应用也较为广泛，当前家用电器普遍应用现代电力电子技术，给我们的日常生活带来了较大的便利。许多电器都只需要按下按钮就能进行工作，而不需要人们新自动手。
3应用展望
在今后现代电力电子技术应用过程中，需要重视以下几个方面的问题：首先，需要对节能和环保给予充分的重视，通过完善控制设备和设计专用的电机来有效的提高电机系统的使用性能和效率；其次，为了实现节能和环保，则需要使用中高压直流转电系统，使其实现低能耗及低污染；最后，需要加快解决电力系统中储电装置的设置问题，需要电力系统设计者从控制技术等方面来制定切实可行的解决方案，从而对电能储备中存在问题进行有效解决，更好的推动电力系统的持续、稳定发展。
4结束语
现代电力电子技术在多个领域都得到了广泛的应用，特别是对电网的控制和转换上发挥着非常重要的作用。通过现代电力电子技术的应用，使大功率电能成为其他高新技术的重要基础，这也决定了现代电力电子技术在国民经济发展中的重要地位具有不可替代性，对推动经济和社会的发展发挥着非常重要的作用。
作者：蒋天予 单位：哈尔滨理工大学荣成校区电气工程系
参考文献
[1]刘增金.电力电子技术的发展及应用探究[J].电子世界，2011，9：19+25.
电力电子基础范文3
现代电力电子技术自上世纪六十年代开始出现，其发展势头迅猛。这是一项能够对电能进行控制和转换的技术，在多个行业都起到非常重要的作用，应用领域十分广泛。文中分析了现代电力电子技术的发展趋势，并进一步对现代电力电子技术的应用进行了具体的阐述。
关键词：
电力电子技术 发展趋势 应用
前言
现代电力电子技术的发展经历了几个不同的阶段，整流器时代、逆变器时代和变频器时代，现代电力电子技术属于变频器时代，同时又与微电子技术有效地进行了结合，这不仅使其应用范围十分广泛，而且在国民经济中的地位也变得越来越重要。
1现代电力电子技术的发展趋势
在当前科学技术快速发展的新形势下，随着电力电子技术的不断革新，其发展达到了一个较高的水平。现代电力电子技术主要是对电源技术进行开发和应用，可以说电源技术的发展是当前电力电子技术发展的主要方向。
1.1现代电力电子技术向模块化和集成化转变
电源单元和功率器件作为现代电力电子技术的重要组成部分，是电子器件智能化的核心所在，其组成器件具有微小性，因此电力电子器件结构也更为紧凑，体积较小，但其能够与其他不同器件的优点进行有效综合，所以其具有显著的优势。也加快了现代电力电子技术向模块化和集成化转变的进程，为电力系统使用性能的提升奠定了良好的基础。
1.2现代电力电子技术从低频向高频化转变
变压器供电频率与变压器的电容体积、电感呈现反比的关系，在电力电子器件体积不断缩小的情况下，现代电力电子技术必然会加快向高频化方向转化。可控制关断型电力电子器件的出现即是现代电力电子技术向高频转化的重要标志。而且随着科学技术发展速度的加快，电力电子技术也必然会向着更高频的方向发展。
1.3现代电力电子技术向全控化和数字化转变
传统的电力电子器件在使用过程中存在着一些限制，而且关断电器时还会产生一些危险，自关断的全控型器件在市场上出现后，有效地弥补了这些限制和避免了危险的发生，这也是现代电力电子技术变革的重要体现，表明现代电力电子技术加快了数字化发展的进程。
1.4现代电力电子技术向绿色化转变
现代电力电子技术向绿色化转变主要表现在节能和电子产品两个方面。相比于传统的电力电子技术来讲，现代电力电子技术的节能性更好，这也实现了发电容量的有效节约，对环境保护带来了较好的效果。一直以来一些电子设备会将严重的高次谐波电流入到电网中，给电网带来较大的污染，导致电网总功率质量下降，电网电压出现不同程序的畸变。到了上世纪末期，各种有源滤波器和补偿器的面世，实现了对功率参数的修正，从而为现代电力电子技术的绿色化发展奠定了良好的基础。
2现代电力电子技术的应用
现代电力电子技术的功能具有多样性的特点，其在多个领域都有着广泛的应用，这也决定了现代电力电子技术在国民经济发展中占据非常重要的地位，有着不可替代的作用。
2.1电源方面
（1）一般电源。现代电力电子技术在开关电源和供电电源方面都取得了较大的进展，交流电直接由整流器转变为直流电，这部分直流电一部分由逆变器转换为交流，然后经由转换开关到达负载，而另一部分则直接对蓄电池组进行充电。一旦逆变器发生故障，蓄电池组则作为备用电源开始直接向负载提供能量。在现在的电力电子器件中普遍采用MOSFET和IGBT作为电源，不仅具有较好的降噪性，而且电源的效率和可靠性也能够得到有效的保障。（2）专用电源。高频逆变式焊机电源和大功率开关型高压直流电源是比较典型的两种应用现代电力电子技术的专用电源。高频逆变式焊机电源是一种高性能的电源，由于大容量模块IGBT的普遍使用，使得这种电源有着更加广阔的应用前景，逆变式焊机电源基本采用的都是交流-直流-交流-直流的转换方法，由于焊机工作的环境条件恶劣，所以燃弧、短路等就成为了司空见惯的问题，而采用IGBT组成的PWM相关控制器，能够提取和分析参数和信息，进而预先对系统做出处理和调整。大功率开关型高压直流电源主要应用CT机、静电除尘等比较大型的设备上，因为这类设备电压比较高，甚至达到了50-159kV，将市电经过整流器整流变为直流，然后与谐振逆变电路串联，逆变为高频电压，再升压，最后整流成为直流高压。
2.2传动控制及牵引
这主要应用在无轨电车、地铁列车、电动车的无级变速和控制等等方面，通过将一个固定的直流电压转换为一个可以变化的直流电压，这样就能够使控制更加的平稳和快速，而且还可以节能。
2.3在电力系统中的应用
在发电系统中现代电力电子技术的应用更是广泛，比如说水力风力发电、用电系统、配电、输电等等都和现代电力电子技术有着密切的联系。目前的风力电力机组已经结合了机械制造、空气动力学、计算机控制技术、电力电子技术等等，而现代电力电子技术就是发电系统中不可或缺的重要技术，它对于电能的转换、机组的控制和改善电能质量等都很重要。
2.4在节能和改造传统行业中的应用
现代工作的发展离不开电能的支持，电能是现代工业的重要动力和能量源头。随着我国工业用电量不断增加，用电的不合理及浪费现象也日益显现出来。这就需要有效的降低能源的消耗，提高电能的利用效率，以便于能够对当前能源紧缺的局面起到一定的缓解作用。因此需要充分的发挥现代电力电子技术的性能优势，有效的提高现代电力电子技术的效率，应用现代电力电子技术，通过工业控制有效的将电能转换为劳动力，建成现代化的智能车库，从而降低工人的劳动强度，实现人力资源的节约，确保劳动生产力的提高，以便于推动传统行业的改造进程。
2.5在家用电器方面的应用
现代电力电子技术在我们日常生活中应用也较为广泛，当前家用电器普遍应用现代电力电子技术，给我们的日常生活带来了较大的便利。许多电器都只需要按下按钮就能进行工作，而不需要人们新自动手。
3应用展望
在今后现代电力电子技术应用过程中，需要重视以下几个方面的问题：首先，需要对节能和环保给予充分的重视，通过完善控制设备和设计专用的电机来有效的提高电机系统的使用性能和效率；其次，为了实现节能和环保，则需要使用中高压直流转电系统，使其实现低能耗及低污染；最后，需要加快解决电力系统中储电装置的设置问题，需要电力系统设计者从控制技术等方面来制定切实可行的解决方案，从而对电能储备中存在问题进行有效解决，更好的推动电力系统的持续、稳定发展。
4结束语
现代电力电子技术在多个领域都得到了广泛的应用，特别是对电网的控制和转换上发挥着非常重要的作用。通过现代电力电子技术的应用，使大功率电能成为其他高新技术的重要基础，这也决定了现代电力电子技术在国民经济发展中的重要地位具有不可替代性，对推动经济和社会的发展发挥着非常重要的作用。
作者：蒋天予 单位：哈尔滨理工大学荣成校区电气工程系
参考文献
[1]刘增金.电力电子技术的发展及应用探究[J].电子世界，2011，9：19+25.
电力电子基础范文4
摘要：
在总结多年从事本科电力电子技术课程教学的基础上，深入分析了该课程在教学过程中存在的诸多问题，如课堂与实验教学效果不理想，学生的实际动手能力不强，理论与实践严重脱节等。同时，深入地论述了该课程的理论教学和实验教学如何进行改革探索，以更好地启发学生思维，激发学生的学习兴趣，培养学生分析、综合以及应用的能力。
关键词：
电力电子；探索；实践能力
电力电子技术是对电能进行控制和变换的技术，虽起步较晚，但发展十分迅速，目前已在工业生产和社会生活中得到了广泛应用[1]。电力电子技术涉及电力工程、电子信息、计算机等多领域的新兴技术，是电气相关专业学生的必修课程。该课程的特点是教学难度大，而目前的教学内容、教学方法和实验方法凸显出很多的弊端，已不能满足当前社会对人才培养的要求，因此，我们对电力电子技术课程的课堂教学和实验教学进行了大胆改革和尝试，并收到了较好的效果[2]。
1电力电子技术课程的教学与实践的现状
电力电子技术课程涉及电路、模拟电子技术、数字电子技术、自动控制原理等前期课程，对这些相关课程的掌握程度都将直接影响到电力电子技术这门课的学习效果，因此教学难度较大[3]。同时，该领域还在不断地出现更多的新器件、新方法，因此，如何使学生既能全面掌握电力电子技术的基本内容，又能兼顾其发展前沿，成为授课教师普遍面对的问题。目前，各工科院校在电力电子技术课程的课堂教学和实验教学环节中普遍存在以下不足。
1.1教材老化、内容与实际脱节
目前，电力电子技术课程的教材内容包括电力电子器件、变流技术、PWM技术，教材以晶闸管为主，其内容占全书篇幅的1/3[4]。由于晶闸管属于半控型，以该器件为核心构成的电力电子装置具有功率因数低、谐波成分大的缺点，其应用呈下降的趋势，正在被IGBT和MOSFET全控型功率器件所取代。因此，在20世纪90年代之前，晶闸管的应用还比较广泛，但在20世纪90年代以后，出现了以IGBT和MOSFET等为代表全控器件，由于其具有开关频率高、驱动简单等特点，目前正成为电力电子器件的主流[5]。然而，在电力电子技术课程教材中全控型器件的核心内容，如变频技术、开关电源技术介绍很少，且没有相应的实验内容；此外，目前具有广阔应用前景的可再生能源，如风能、光伏等并没有相关章节进行介绍。由此可见，电力电子技术课程的教学内容与该学科发展现状、实际应用存在脱节，教学内容已跟不上时代的发展，不利于学生掌握该学科最新的知识和科研成果。
1.2传统教学方法呆板、效果差
电力电子器件在开关及放大状态时，其对应的电路模型也相应变化，由此涉及大量的功率拓扑、大量的公式推导以及复杂的波形分析，由此造成了教师的教学难度大、学生学习效果差的状况，因此必须对授课方法加以改进。
1.3实验教学内容少、对象单一
电力电子技术课程是对实践性要求很强的课程，实验教学环节是不可缺少的一部分，也是对课堂教学的一种补充。在实验教学环节中学生可以有效地增强实践能力，同时可以更好地巩固和理解理论知识。目前，多数工科院校电气学科的电力电子技术实验教学平台通常只能进行晶闸管触发、调压等少数几个实验，且多为验证性试验，而在实际使用较多的PWM整流、升降压斩波、功率器件串并联、开关电源等内容并无相关实验，学生只能被动地接受实验结果，学习兴趣不高。
1.4实验教学平台创新不足、开放性差
目前，实验教学平台多采用模拟电路构成的电力电子装置，不仅系统设计复杂、体积庞大、抗干扰性差、参数整定烦琐，而且控制性能也不好。而现阶段的电力电子装置主要采用模数混合或纯数字控制系统，数字控制系统设计简单，与模拟系统相比具有更大的优势。同时，学生只能机械地按实验指导书的规定进行连线，却不知系统各单元如何实现，更不会理解实验和所学知识之间的联系，不仅没达到实践教学环节的目的，而且大大挫伤学生的学习兴趣。
1.5一线年轻教师的教学和实践经验不足
目前，电力电子技术课程的授课教师多为刚参加工作的年轻教师，理论性强而实践环节弱是他们的共性，难免在课堂教学中存在“理论”脱离“实际”的问题，从而导致教学内容枯燥乏味，这样既影响了学生的学习兴趣，反过来又会影响到教师的教学心态，形成恶性循环。目前的课堂和实验教学存在着诸多问题，如授课方法机械单一，过分强调理论学习，严重忽视实践环节，不利于学生发现和解决问题能力培养。改进电力电子技术课程过时、单一的教学方法，适应时代和技术的发展要求，已迫在眉睫。
2电力电子技术教学新方法研究
电力电子技术课程涵盖的知识内容多、难度大、实用性强，随着新器件、新技术的不断出现，课程内容、教学方法也必须做出相应调整。笔者在该课程的教学中从以下三方面进行改进，以改善教学效果，激发学生的学习热情。
2.1课程教学内容的改革
2.1.1教学内容的改进
近年来，由于全控型器件正成为电力电子器件的核心，因此笔者在教学中适当地减少了晶闸管的教学内容和授课时间，适当地增加了全控型器件IGBT，MOSFET内容的讲解，重点讲述PWM逆变、变频等内容。
2.1.2紧跟学科前沿发展动向
当前，全世界能源供需状况日趋紧张，我国的能源形势尤其紧迫，因此节能减排成为时代的主题。由于电力电子技术，如高效PWM变流技术、高效功率拓扑结构在节能领域的作用越来越明显，因此在电力电子技术课程中应包含这部分知识。在讲解这部分内容时，适时地将高效PWM整流技术、风力发电、光伏发电等内容引入到课堂教学中，拓宽了学生的知识面，激发了学生的学习热情。
2.2课堂教学手段的改革
教学过程是促进学生学习，培养学生学习能力的过程，学生是内因、主体，因此教师在授课时要激发学生的学习兴趣，培养学生的学习能力，让学生积极主动，这样才会收到事半功倍的效果。当前，高等院校多采用“教师讲、学生听”的授课模式，难以形成师生间的互动，教学效果不理想。针对以上教学现状，提出如下的改进措施。
2.2.1“预习+讨论”引入课堂教学
在保证每堂课教学内容完整性的基础上，为了克服学生依赖性，培养其自学能力，将“预习+讨论”的教学方法作为辅助手段引入到课程教学中，由教师在每堂课中精选出一部分内容留给学生事先去思考，然后在课堂上进行讨论。如在讲授PWM的工作原理时，将其中重要概念——冲量等效原理留给学生思考，然后在课堂教学中进行讨论。实践证明，“预习+讨论”的教学方法，通过师生之间、同学之间互动，大大提高了学习的主动性，培养学生的自学能力，同时，互动教学使师生之间、同学之间关系更为和谐、融洽；也促进了课程学习。
2.2.2采用多种教学方式进行课堂教学
考虑到本课程中电路图、波形图较多的部分，采用挂图方式，这样既保证了授课时间，又可使学生在课堂上获得更大的信息量。此外，学生还可利用电力电子技术课程的网络教学平台，随时进行预习、复习；同时，教师可以随时掌握学生的学习进展。
2.3实践教学的改革
实践教学环节可以巩固、检验课堂上所学的基础理论知识，强化学生的实践技能，提高学生的实际动手能力，是课堂教学的必要补充。
2.3.1精心安排实践教学内容
该课程实验由学生独立完成，在课程总学时有限的情况下，精选出以下实验作为学生独立实验内容。(1)晶闸管半波整流电路，结合实验掌握单结晶体管移相触发电路的工作原理。(2)单相变压变频调速电路，结合实验掌握双极性、VVVF变频、MOSFET和IGBT驱动、自举驱动等知识。(3)软开关电路，结合实验掌握移相PWM技术、零电压、零电流等知识。
2.3.2开展仿真实验教学
Matlab、PSPICE等为常用电力电子仿真软件，具有精度高、重复性好、简单、调节容易等优点，通过仿真，可加深对课本知识的理解；同时，又为系统设计、系统调试奠定基础。学生在学习完相关内容后，可根据教师布置的习题，自行进行系统仿真，以此加深对理论知识的理解。
2.3.3开放实验室教学
除了课内实验和课后的仿真实验练习外，还可充分利用本人研发的电力电子实验教学平台，包括PWM变流，BOOST，BUCK，功率开关管MOSFET串并联装置、反激式开关电源等实验教学平台。(1)PWM变流实验平台通过实践，可以使学生学习到PWM整流、逆变、三相桥式功率拓扑的工作原理，并加深对单极性、双极性等概念的理解；通过实验平台，可对理论知识加以验证和强化。(2)BOOST和BUCK实验平台通过实践，可以使学生掌握电感储能、释能、续流以及多级升压、降压DC-DC变换等。(3)MOSFET串并联实验平台通过实践，可以使学生掌握MOSFET串并联的工作原理以及“自举”驱动的设计方法。(4)反激式开关电源实验平台通过实践，可以使学生掌握反激式的工作原理和高频变压器设计方法；同时，可对反激式电源的理论知识加以验证和强化。
3课堂教学和实验教学的改革效果
通过对电力电子技术课程的教学改革，取得如下成效：学生学习兴趣大大增加，教改前后学生考试的平均成绩从69.6分提高到80.2分；同时，同学的实践能力大为提高，参与教师科研项目的学生增多，几乎全班学生都参加过各类电子科技竞赛，其中，在近几年的挑战杯比赛中20多人次获省一、二等奖，在“三菱电机杯”全国大学生竞赛中3人次获二等奖，并申请国家专利6项。
4结束语
实践表明，笔者的课程改革和探索大大提高学生的学习兴趣，课堂气氛十分活跃，学生积极主动地进行预习、复习，在课堂上能认真、主动，师生间形成了良好互动。在实践教学中，能积极、主动进行系统搭建、调试。同时，课程改革和探索拓宽了学生的思维，提高了教学质量和学生的综合素质，大大增强了学生的工程实践能力，受到了学生的好评。
作者：高晗璎 李文娟 刘端增 周美兰 周永勤 金宁治 单位：哈尔滨理工大学电气与电子工程学院
参考文献
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[4]周元一,汤德荣.电力电子技术课程项目化教学改革[J].湖北经济学院学报:人文社会科学版,2013(3):181-182．
[5]陈佩军.电力电子技术课程的应用型教学改革探索[J].大学教育,2015(2):161-162．
第二篇：智能电网电力电子技术应用
【摘要】
电力系统是国民经济发展中的基础产业，随着电子技术、通信及控制技术的发展，促进了智能电网广泛应用。电力电子设备是实现智能电网数字化、信息化和自动化的重要技术。因此，加大电力电子技术自主创新，从提升智能电网输配电能力、改善电能质量、降低能耗和缩短故障恢复时间等方面具有重要的现实意义。
【关键词】
智能电网;电力电子技术;应用分析
智能电网是提升电力输配管理水平的重要技术支撑，特别是在满足多元化用电需求，适应不同电网环境，提升电网通信及控制能力上承担着重要战略任务。我国电网网架建设起步较晚，在构建电网输配智能化实践中，还有较大的提升空间，特别是在交直流互联环境下，加强电网安全控制，迫切需要从电网信息化建设中增强电网输配的智能化水平。电力电子装置作为重要的电网调控手段，为确保电网安全稳定，改善电网电能质量发挥了重要作用。
1电力电子技术在智能电网中的作用
现代化电网建设与发展离不开电力电子技术的支撑，随着社会经济的发展，对电力需求也越来越大，我国电网结构因各地气候、地形、用电需求的差异性，面临更多的复杂环境。因此，电力电子设备的广泛应用，迫切需要从输配电智能化管理上，解决各类安全运行问题，提升电子装置的稳定性、减少和防范电网故障的扩散。同时，电能需求的增加，对电能质量也提出更高要求，电力电子设备因自身的稳定性，如电子装置的电网适应性问题，在交直流转换中的能耗与过热保护问题、电网系统谐波不稳定问题，都对电力电子装置可靠性带来冲击，也会给输电效率带来影响。另外，我国在区域能源总储量及资源分布上存在不均衡问题，能源开发难度越来越大，能源消耗带来的生态平衡问题更为突出，对清洁无污染能源、可循环再生能源开发需求更为迫切。因此，从保障电力能源稳定性、安全性上，积极改善和提升电网电能质量，破解各类潜在威胁，从提升电网智能化管理水平上实现能源的优化配置，促进电网可持续发展。
2电力电子技术在智能电网中的应用
2．1在电力能源基地电力传输中的应用
由于我国能源分布不均衡，对于大型能源基地，往往是电力建设的重点区域，负责对电力的远距离、高容量传输任务。智能电网建设是利用电力电子元件，如常规电子器件中的晶闸管，具有提升电能流通的能力;无功率经典变压器SVC，在调整电力系统电压开展，增强电能输送能力，提升电网系统静态、暂态稳定性等方面具有积极作用;可控制分流电阻CSR能够实现对系统无功功率的动态补偿，减少无功电流和输送线路的能耗。再如静止同步串联补偿控制器SSSC，智能潮流控制器GPFC，以及转流量控制器IPFC等新型电子器件，主要通过对元件运行状态的控制，与传统电力电子器件相比具有更高的功效，并广泛应用到智能电网控制系统中，为智能电网的安全运行提供可靠保障。
2．2在电能转换及存储上的应用
随着我国智能电网规划的全面展开，光电能、水能、风能等智能化电网系统，对电能的存储及转化提出更高要求。如风能在存储中极不稳定，需求从电力负载及电力生产上进行高效协同;太阳能等可再生能源在进行大功率变换器转换中，由于无功功率的影响需要在能量转化中进行解耦控制，确保能源转化连接的稳定性。在这些转换装置中，对电子器件的应用较多，来控制电力波动、保障电网稳定性。另外，在对电能进行存储时，由于峰值功率的减少，对谷值功率需要补偿，以增强风能、光电能的利用效率，而建立大容量的电能存储设备，不仅要保障电能的存储，更要保持电力稳定。
2．3在交直流电网协同中的应用
智能电网已经突破了区域性电网架构，实现了不同电网结构的协调连接，而对于互联互通中各类控制技术的运用，更多的需要从电力电子技术设备运用中来实现。如电流控制、动态无功补偿、电网重构，交直流电网自适应管理等等。如以可关断绝缘栅双极晶体管为核心的直流输电技术，具有降低配电网络短路电流、改善可再生能源电网并网难题，以及在特殊地区满足可靠供电需求。FACTS装置的成功应用，能够实现对超高压、特高压等输电线路的有效控制，如750kV/1000kV可控串补技术、静止同步串联补偿技术、广域测量系统等关键技术的突破及应用，为智能电网的容错性和稳健性提供了保障。
2．4在高压变频及智能开关中的应用
构建智能电网，需要实现对电能资源的节约，特别是在用电量大的企业，通过电力电子技术来改善能耗，降低污染物排放量，提升电能使用效率，发挥了巨大经济效益。如高压变频技术采用功率单元串联多电平技术，能够在工业生产、智能电网中具有较高的节能效果;由于高压变频技术在工艺上发挥电子元件的高度集成，结构更加紧凑，电网控制上更具灵活性。智能开关是智能电网中的关键部件，也是电力电子技术应用较广的领域，通过对制定位置的电流、电压进行切断或闭合，来满足过流保护、防漏电问题，确保电网安全;同时，智能开关技术也能够降低各类智能电气设备、仪表仪器的能耗，特别是微电子技术、传感器技术的应用，来增强智能开关的品质和性能，推进智能电网建设。
3结语
电力电子技术在智能电网中的应用是广泛的，也是未来智能电网发展的技术趋势。电力电子技术在保障电力系统可靠性和节能降耗等方面，促进智能电网运行安全上发挥了重要作用。
作者：刘宝良 单位：沈阳工程学院
参考文献:
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［2］张欣，赵宇明，黄荣辉，向真，黄炜昭，赵奔．基于信息技术的高压开关操动机构可靠性保障［J］．电气时代，2015(11)．
［3］黄云虹．大范围接入风电与电网运行的相互影响作用研究现状［J］．通信电源技术，2015(06)．
第三篇：电力电子技术创新性实验教学改革
摘要：
针对本校现有的电力电子实验装置不能满足学生实验要求现状，提出了电力电子技术综合创新性实验教学改革。本文阐述了教学改革的内容、具体改革实施方案与方法。本教学改革的实施增强了学生独立进行硬件电路制作的能力，为学科竞赛和毕业设计打下基础。
关键词：
电力电子技术；综合创新性；实验
《电力电子技术》是本校自动化、电气工程及其自动化专业的9门专业核心课程之一。电力电子技术跨“电力”、“电子”和“控制”3个领域，是“弱电子”对“强电力”实现控制的桥梁和纽带。该课程的实践性非常强，很多概念和方法必须通过实践环节才能较好地领会和掌握。在做好理论教学的同时，加强实验教学非常重要。实验教学对帮助学生理解和巩固课堂理论知识，培养学生的操作技能、创新意识和探索精神具有重要的作用。在工程实践中，该课程始终呈现高速发展趋势，不断有新的器件、新的电路拓扑结构与新的控制方法问世。这些因素决定了对该课程的实践环节进行改革是非常必要的。
一、教学改革背景
目前我院在电力电子技术实验教学环节中仍在使用某公司的“TKDD一1型电力电子技术及电机控制实验装置”，该实验装置经过多年使用，器件老化，存在如下问题：
1.故障率高，烧坏设备的情况经常出现，如直流斩波电路的MOSFET管子经常烧坏，概率几乎达到100%，做完一组下一组几乎没法做，三相全控整流电路的晶闸管也有类似情况。
2.实验数据与理论值之间的误差很大，严重影响了实验效果，如控制角α的调整范围很窄，无法实现逆变，这些实验参数厂家也无法完全修复。
3.能做的实验数量少，而且多数为验证性实验，学生只能被动地接受实验结果，学习兴趣不大。
4.现有的实验设备是模块化、封闭的实验箱，学生在上面进行接线、用示波器观察波形，测试数据，能够理解基本电力电子电路的原理和工作过程，但是对电力电子实际元器件电路缺乏直观的认识，也缺乏个人发挥空间。
5.目前学生的毕业设计面临硬件电路制作无从下手的局面，所以必须进行前期积累，掌握基本的硬件电路制作方法，为以后毕业设计制作综合性电路打下基础。
二、教学改革的内容
1.保留必要的验证性实验。
在实验初级阶段，学生刚接触电力电子技术实验，对实验设备和仪器还很陌生，此时采用传统的“老师讲、学生听”的方式，通过教师操作演示给学生看，对学生掌握实验设备和仪器的正确使用方法、强电实验中安全用电的基本知识和注意事项以及进行规范操作很有好处。需要根据现有设备的情况以及该实验课程特点，确定3个验证性实验，最好包括整流、斩波、调压、逆变四个基本电路拓扑。
2.开展综合创新性实验教学改革。
该课程是一门实践性非常强的课程，需要学生熟悉常用电力电子仿真软件的使用、常用的元器件及选型、掌握高频变压器的绕制、高频电感的制作、熟悉电路原理图绘制、熟悉电路板布线及制作、掌握常用的硬件电路调试方法，最后完成电力电子电路制作的完整工艺流程。根据学生的情况分为两个层次：第一个层次：欠缺电路制作经验的学生选作教师提供的课题；第二个层次：有基础的学生可以自主设计产品。设计过程中教师要给予一定的指导，学生可自行查阅资料，购买元器件，设计、焊接和调试电路。学生在采购元器件的过程中了解了元件的参数和特性，在调试过程中学会了使用示波器等设备，培养了分析问题、解决问题的能力，这样做不仅有利于因材施教，为学生的自由发展创造良好条件，而且可以提高实验室的利用率，同时还开发了学生的潜力，为学校组织广东省机电产品创新大赛、全国电子设计大赛、机器人比赛、三菱自动化杯等培养人才。
三、具体的实施方案与方法
该实验课总共16个学时，其中一部分为基本的验证性实验，另外的学时作为综合创新性实验，学生分组进行电力电子实际电路的制作和调试，每组（2~3人）上交一个电路作为考核依据，并每人提交综合创新性实验报告一份。学生需要完成以下工作：原理电路仿真、电路拓扑确定、元器件参数计算及选型、元器件清单列表、高频变压器绕制或者电感绕制、原理图绘制、电路板布线、电路焊接、电路调试，从而掌握电力电子电路制作的完整过程。
1.2013—2014年第1学期在11自动化A、B班做过初步尝试，
已经采用其中的8个学时做了综合创新性实验教学改革，学生能够初步掌握高频变压器的绕制，接近60%的同学能够焊接并调试出开关电源（输入85~220V，单输出或者双输出10~24V）电路，11自动化B接近80%，初步达到目的，但仍然存在如下关键问题：因为输入电压过高的原因，出于安全性考虑，所有的电路调试都是老师在场进行调试的，学生没有掌握硬件电路调试的要点，这是下一步必须改善的地方；
2.2014—2015年第1学期实施方案：
在12自动化3个班进一步开展综合创新性实验教学改革，合理确定题目，降低输入电压要求，实现36V以下安全电压输入，目标是实现90%以上的学生能自主绕制高频变压器或者高频电感、焊接、调试电路，并且形成积累，为相关学科竞赛培养和物色人才。
3.2015—2016年第1学期实施方案：
在13自动化1个班、电气工程及其自动化2个班进一步开展综合创新性实验教学改革，在前两轮改革的基础上，可以增加题目的数量，优化题目的内涵，目标是学生的作品可以参加学科竞赛。
四、实施案例
在全世界致力于发展低碳经济的大环境下，高效节能的高频开关电源具有广阔的市场，高频化、高效率、小型化和绿色化是高频开关电源的发展趋势。针对本校学生的特点和接受能力，考虑安全性的前提下，制作小功率辅助开关电源，输入为36V直流电，输出为5V直流电，选用PI公司的DPA-Switch系列，基于PIExpertv9.0进行电路设计。
1.电路原理图和PCB图纸。
设计的DC/DC5V高频开关电源以DPA422为核心控制芯片，将220V高频MOSFET与全部控制和故障保护电路集成在一起的单片IC，具有较宽的直流电压输入范围（16VDC至75VDC），开关频率可选300/400kHz。
2.电路制作和调试。
高频变压器的绕制是整个硬件电路制作的关键环节。分为初级绕组、次级绕组和偏置绕组。
五、结论
本教学改革以11级、12级、13级自动化、电气工程及其自动化专业的学生为教学改革的对象，完成电力电子电路制作的完整工艺流程。为学校组织广东省机电产品创新大赛、全国电子设计大赛等各类型学科竞赛培养人才，促进我院工科类教学质量的提高。同时也为学生的毕业设计打下良好的基础。根据这几年带毕业设计的经验，很多学生到大四都无法独立进行硬件电路制作，只是停留在简单的电装实习阶段，所以一到毕业设计，遇到综合性较强的硬件制作，根本无法下手。通过此训练，这种情况将会得到较大改善。
作者：刘金华 朱春媚 单位：电子科技大学中山学院机电工程学院
参考文献
[1]邢岩，刘建宏，龚春英，等.科研推动电力电子技术课程实践性教学改革[J].电气电子教学学报，2006，28（5）.
[2]程琼，郑建勇，廖冬初“.电力电子技术”课程改革新探讨[J].电气电子教学学报，2009，31（2）.
[3]李旭春，王春凤.创新实践教学，提高电力电子技术基础课程教学效果[J].实验技术与管理，2012，29（7）.
第四篇：智能电网电力电子技术分析
【摘要】
智能电网建设，为人们提供基本生活保障，满足人们的实际需求，将先进电力电子技术应用其中，能够确保智能电网运行的安全可靠性，进而有利于确保人们生命财产安全。本文主要从先进电力电子技术的智能开关、高压变频、交流输电、直流输电技术方面分析其在智能电网中的应用。
【关键词】
电力电子技术；智能电网；应用
1智能电网应用先进电力电子技术的重要性
随着智能电网建设发展进程的不断加快，为人们提供安全可靠的电能，对推动人类社会发展进步具有积极影响。①确保电力设备安装的安全可靠性，对维护电网安全发挥着积极作用。现阶段，电能供应中，虽然满足人们的基本需求，但电力事故仍然屡见不鲜，其安全性能仍然值得重视。②有效应用先进电力电子技术，能够改善电能质量。电能资源是推动社会发展与进步的重要能源，社会不断发展中，对其需求量和质量的要求不断提升，因而应用先进电力电子技术是重要的。③应用先进电力电子技术，可以有助于社会环境的保护。由此可见，电力企业在智能电网的发展建设中，应注重对先进电力电子技术的应用，以推动智能电网建设[1]。
2智能电网中先进电力电子技术的实际应用
现阶段，先进电力电子技术中的智能开关技术、高压变频技术、柔性交流输电技术和高压直流输电技术在智能电网中有着诸多运用，能够在一定程度上满足智能电网对电力电子技术的多样化需求。
2.1先进电力电子之智能开关技术
智能开关技术在智能电网中有着广泛应用，能够对电网某个位置进行电压与电流的闭合，确保电网线路区域处于断电或供电状态中，对电网运行的安全可靠性有重要影响。智能开关技术在智能电网中的运用，具有诸多有利作用。①基于智能开关技术的电网运行，可以有效避免漏电、电流过量等问题，能够维护电网线路的安全稳定运行。②智能开关的应用，可以确保用电用户电器设备或电力企业仪表仪器的安全性，避免电流不稳定对电气设备造成不必要的损坏影响。目前，在科学技术水平不断提高的背景下，智能开关技术水平明显提升，为智能电网安全运行和建设发展发挥着充足动力[2]。
2.2先进电力电子之高压变频技术
高压变频技术在智能电网中的应用，对节约电能消耗发挥着积极作用，有利于环保节能型社会的构建。一方面，高压变频技术能够节省用电量较多的个体或企业的电能消耗。例如：对于企业而言，在生产经营活动中，对电能的需求量相对较多，而高压变频技术在智能电网中的应用，有助于降低企业经济成本，同时减少对环境的污染，具有良好的经济效益、社会效益和环境效益。另一方面，高压变频技术在智能电网中的有效应用，在一定程度上加快电力企业智能电网建设的发展进程，尤其将该项技术与其它先进电力电子技术相结合，有助于推动电力企业实现可持续发展。
2.3先进电力电子之交流输电技术
柔性交流输电技术集多种先进技术于一体，应用于智能电网中，有利于加快电力企业的发展步伐。①智能电网中有效应用该项技术，能够更好控制交流输电，对提升电网输电能力发挥着积极的作用。②电能消耗过程中，对生态环境产生不良的污染影响，不利于节能环保型社会的构建。而柔性交流输电有助于清洁能源的开发和利用，进而对电力企业拓宽电能开发领域具有促进作用。但是，电力企业要想充分利用该项技术，必须得到相关部门在技术等方面的大力支持，进而实现深入研究[3]。
2.4先进电力电子之直流输电技术
电力企业在供电过程中，需要由多个系统共同协调工作而实现。发电系统、用电系统中多以交流电为主，直流输电系统中以直流电为主。在输电过程中，交流电经由输电线路，形成高压直流电，再通过直流输电线路传输至逆变器，最终实现交流电的转化和传输供电。将直流输电技术广泛应用于智能电网中，能够确保交流电与高压直流电之间的安全转化，主要表现在两方面：①经由高压直流输电技术，可以实现远程电能输送，大大提升电能输送速度；②即便电力企业系统发生故障，高压直流输电技术对电网线路的不良影响相对较小，具有安全稳定的优势。
3结论
先进电力电子技术有效应用于智能电网中，能够确保电网运行的安全性、可靠性，但相关部门人员对其应用研究领域仍然存在可拓展空间。因此，建议相关人员能够在现有技术经验的基础上，进一步加强先进电力电子技术应用智能电网问题的研究，从综合角度对相关问题进行分析，以促进该技术在智能电网中有着广泛的应用。
作者：任健 单位：商洛职业技术学院
参考文献
[1]吴俊勇.“智能电网综述”技术讲座第四讲：电力电子技术在智能电网中的应用[J].电力电子，2010，04：67~70.
[2]范向红.先进的电力电子技术在智能电网中优势体现[J].电子制作，2015，12：122.
[3]宋斌斌，王惠铎，张挺.先进电力电子技术在智能电网中的应用研究[J].电子技术与软件工程，2015，21：243.
第五篇：高压电力系统规划设计方案探讨
【摘要】
智能电网已经成为电网新的发展潮流，它对自动化和智能化水平要求更高，同时还要保证电网的发展能够与环境相协调，提高对资源的利用率。而随着科技的进步，电力电子技术也越来也成熟，其在电力系统方面的优越性逐渐引起人们的关注，所以电力电子技术在智能电网中的应用越来越广泛。本文主要讨论了我国智能电网的现状，并就电力电子技术在智能电网中的应用做了简单的介绍。
【关键词】
电力电子技术；智能电网；应用
随着科技的不断发展，我国的电网行业也逐步向自动化、智能化方向迈进，而实现这一目标最主要的举措就是电力电子技术的应用，所谓的电力电子技术指的是在电网中利用先进的电子化设备，对电能进行转换和控制。此技术在电网中的应用能够提升电器设备的工作效率，为科学的决策提供依据，从而推动国家电网向智能化方向发展。
1我国智能电网的发展状况分析
智能电网是近些年刚兴起的概念，目前国际上并没有对其统一的规定，但是中心思想都一样，即将现代自动化技术与传统的电网相结合，为电网问题的解决提供更多的方法和途径，提高电器设备的工作效率，并使电网的发展更加符合科学发展观的要求，对环境的适应性更强。随着智能化技术的不断发展，世界各国的电网都呈现较快的发展趋势，但是目前的现状都不能满足实际的需求，即使是在电网较为发达的美国，与实际要求也存在很大的差距。我国智能电网的起步较晚，但是发展速度较快，国家在相关方面的资金和人才投入较多，所以我国的智能电网建设已取得了不少成果，显示了强劲的发展势头。
2电力电子技术推动智能电网的发展
2.1优化电网并保障电网安全
由于电网受自然环境的影响较大，所以对稳定性方面的要求较高，电力电子技术的应用能够增大电网的输配送能力，降低电器设备的故障率，优化电网系统，并能保障电网的正确使用。近几年，我国电网业呈现较为复杂的发展趋势，对智能化的要求更高，而电力电子技术则能很好的满足电网发展的要求，提升电网系统运行的稳定性。
2.2促进改善电网电能质量与电力市场的发展
电能质量水平的高低是电网发展的重要标志，也是实现智能电网的保障，逐渐引起相关部门的广泛关注。其中，对电网质量产生影响的因素很多，主要有光、风等，而且随着电力供需双方联系的不断加强，用户对电网质量的要求也越来越高。电力电子技术能够在很大程度上提升电网的质量，并为电力市场的稳定发展提供条件。
2.3优化资源配置，促进可持续发展
电力电子技术注重对资源的重复利用，减少对环境的破坏，更能满足可持续发展的要求。现代社会不仅要求发展的速度，更注重对发展质量的追求。电气设备的使用会消耗大量的自然资源，同时会产生很多废弃物，对环境造成污染，如何使电网的发展更加符合与环境相适应的要求是当前电网行业关注的焦点，而电力电子技术能够实现对资源的合理配置，减小电器的使用对环境所造成的伤害。
3电力电子技术在智能电网中的应用研究
3.1电力电子技术主要研究的内容
电力电子技术主要针对电网发展的主要问题进行研究，主要包括两个方面的内容：①对电气化设备的制造工艺的研究；②对电路的变流技术的研究。元器件是构成电网系统的基础，是实现电能变换的关键，同时能够通过不同元器件的配合来对电路进行控制，从而使电气设备能够在稳定的电压和频率下运行，并降低运行过程中的能源消耗。
3.2电力电子技术在智能电网发电环节中的应用
由于电力电子技术追求的是绿色发展，注重对环境的保护，更加符合智能电网的发展要求，从而使该技术在智能电网发展中的应用十分广泛，尤其是在发电环节所起的作用更大。在电力电子技术下，智能电网主要利用可再生的资源进行发电，将光能、风能等转化成电能，注重对绿色能源的反复利用，从而促进我国电网不断向前推进。
3.3电力电子技术在智能电网输电环节中的应用
我国输电的主要方式是高压直流输电，这种输电方式能够维持电压的稳定而且可输容量较大，能够满足智能电网的要求。另外，还有柔性交流输电，相较于直流输电，这种输电理念更加先进，主要采用的是电力电子技术，同时又与电力系统相结合，能够实现对系统的灵活控制，即能根据实际输电情况及时调整输电压等各种参数。同时又能够融合先进的控制技术，提高输电的效率。
3.4电力电子技术在智能电网变电环节中的应用
传统的变电环节主要利用的是人力对电力器械的控制，而随着现代技术的不断变革，数字化变电设备逐渐成为智能电网的主要部分。要想实现数字化变电，就必须加强对变电平台的建设，要求其具有足够大的容量，并且能够实现信息的共享。数字化变电是实现智能化的基础，而智能变电的实现能够提供更加高效的变电效率，同时具有数字收集和分析的作用，能将变电信息及时反馈到平台，逻辑思维能力较强。
4结语
随着智能电网的不断向前推进，电力电子技术在相关方面的应用更加的广泛，极大的提高了电力设备的工作效率，促进电网向更高层次迈进。同时，电力电子技术注重对能源的重复利用，协调了智能电网的发展与环境的关系，使电网的发展符合可持续发展的要求，为智能电网的长远发展提供了保障。
作者：辛文朋 单位：中国能源建设集团黑龙江省电力设计院有限公司
参考文献
[1]张文亮，汤广福，查鲲鹏，贺之渊.先进电力电子技术在智能电网中的应用[J].中国电机工程学报，2010，04：1~7.
电力电子基础范文5
电力系统的安全有效运行事关国计民生，是现代国家能源保障的最大是想，随着电力电子技术的快速发展，将它的先进技术引进，让电力供应更加安全可靠，是新时代电力电子技术发展的目标之一，实现电力系统的智能化，响应时代的号召。我们对现在电力电子技术在电力系统中的应用进行分析和研究。
关键词：
电力电子技术;电力系统应用
1研究背景
现在是科技发展的高峰期，科技的发展促进了人们对新材料的旺盛需求，新的材料和结构器件又反过来促进了电力电子技术发展，并在社会中得到广泛的应用。在电力系统中，应用电力电子技术也取得了很大进展。电子电子技术是电子技术的主要内容之一，除了电力电子技术，还有信息电子技术。现代电子技术主要是用电子器件进行设计的，以电子学原理为基础，进而制造一些特定功能的电路，可以为解决实际问题提供科学的依据的一项高科技电子技术。该项技术主要应用在电力领域，主要是建立在电工原理学科、电子学等学科的理论基础上。
2电力电子技术的发展
电力电子技术智能化的飞速发展，主要是可以将电子信息和器具的处理功能的整合，将电力电子技术的发展与电力系统的发展走向一体化。很多人指出：新型的微电子技术将是人类学科发展的主战场，将会带领人类走向新的智能时代。
3主要的应用
3.1在发电环节中的应用
在电力系统中，包括发电环节在内的多种设备，是将来应用该的主要载体，使用该技术可以优化设备的工作状态。（1）使用先进的静止励磁技术的发电设备具有安全性高、结构简单和成本廉价等优点，其控制静止励磁是采用的闸管整流并自励方式，此方式在各行业的大电力系统得到广泛采用。因为励磁机的中间惯性部分被去掉了，所以具备快速性调节性能，可以产生良好控制效果和充分发挥其性能。（2）水力发电主要依靠的是水流的流量和流速，使用电力电子设备，使得发电机的运转速度随着水流的变换而不断的变换，提高发电效率。而风力发电是依靠的风的风速，还与发电机的发电效率有关，运用电力电子设备可以提高风机转子的风能捕捉效率，提高风力发电的效率。风力和水力发电都是一种变速的恒频励磁发电。通过电力电子设备的调节使得设备的最优转速达到最优的发电状态，获得最优的有效功率，改变转子的转速获得不同的电流频率，获得恒定频率的电流。
4电力系统中的应用。
4.1在节电方面的应用
4.1.1变负荷电动机调速运行
电动机节电主要是表现在两个方面：一个是不断的发掘设备的节电余地；二是使用最新的变负荷电动机的变速调节技术来实现。这两方面的单一实现都不能达到最优的节电措施，只有将它们有机的结合起来，使得设备在节电的同时有实现节能的变速的多重节电目标，获得较好的经济指标。现在在矿产开采和加工等行业的电力系统中应用较为广泛。
4.1.2减少输送过程中的损耗和使用大功率输电
电力设备消耗的功率有有用功率和无用功率的消耗，无功功率是确保电力的质量的重要环节，所以我们在使用的设备的无用功率较低时应该使用必要的无用功率补充设备，确保电力质量，还可以实现设备的功率因素的提高。
4.2在输电环节中的应用
4.2.1通信高频电源开关
现在科学的迅速发展要求信息的传播速度快而且还要稳定可靠，所以极大的促进通信行业的电源产业的发展。通信之中使用的电源开关主要是一次和二次电源开关，前者主要设备是整流器，后者为电流变换器。不同设备使用的电压不同，集成电路的种类也多;因此，在通信供电系统中，从中间母线电压，根据设备的工作电压进行变换乘所需要的电压，这样可以使设备的工作效率提高，减少中间环节带来的损耗等问题。
4.2.2电流变换器
它可以将恒定的电流转变乘所需要的可变直流电，在地铁列车和无轨电车无级变速的控制上该技术已经成功的应用了，同时使上述控制获得加速平稳、快速响应的性能。使用新型的电力电子设备更换原有的效率低的变阻器，可以大幅度的降低能耗约三成以上，而且设备的工作效率很高，电压调节平稳，降低了电流变换时引起的巨大噪声和波动等，不利因素都进行有效地控制和抑制，使调节和控制效果取得了明显的进步。
4.2.3直流输电技术
直流输电、轻型直流输电技术具有很多优点：有较大的输电容量，能灵活的进行调节和控制，并且稳定性能极好等。同时，电压直流输电所具有的的独特优势是：可以利用海底电缆输电;并能进行远距离输电;还可以将不同频率系统进行联网。在上个世纪七十年代，电力电子技术正式应用在直流输电上，起源于世界上第一个晶闸管换流器的诞生。从那往后，在生产实践中所用到的直流输电工程基本上都是用的晶闸管换流阀。
5在配电环节中的应用
目前，能否进行可靠性供电，到底如何进行加强和提高电能质量，是现在配电系统中所需要迫切解决的问题，要抑制各种瞬态的波动和干扰才可以使电能质量得到控制，同时还要满足频率和谐波以及电压的不对称度的要求。现代控制技术和电子电力技术发展的主要领域是用户电力配送。而且DFACTS的设备和原理及功能与FACTS比较相似，根据市场的需求，其使用范围会逐渐广泛，再加上电力电子器件价格越来越廉价，可以预计DFACTS设备产品将快速进入一个高速发展的阶段。
6结论
通过以上介绍可以知道，电力系统是电力电子技术主要应用的一个方向。在已有研究成果的基础上，使得该技术应用和运行投入逐渐加大。只有在不断改善该技术应用经济性的情况下，才有可能在电力系统中大规模推广这项技术，将会极大的推动我国电力事业的科学还管理，减少不稳定事件的发生。
参考文献
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[2]郑锦彪.浅谈电力电子技术在电力系统中的应用与研究[J].黑龙江科技信息,2007(05).
电力电子基础范文6
关键词：应用型本科；电力电子技术；教学研究；教学改革
一、概述
电气工程及其自动化是工程学科中的重要学科，在高素质应用型工科人才方面发挥着重要作用[1]。随着我国经济快速发展以及社会生产环境的快速革新，无论是传统电工制造业，亦或是新兴产业，都需要大量技术过硬、实践能力强、素质高的电气工程类应用型人才，以适应工业战略转型和实际生产的需求。不仅如此，近年来，随着新能源、电力系统等行业的快速兴起，电力电子技术的应用也日益广泛。这些使得社会迫切地需要这类综合能力强的优秀应用型人才，电力电子技术课程在电气工程类应用型人才培养方面的作用日益突出[2]。电力电子技术课程核心知识是电能的变换与控制，涉及到电子、控制等多领域知识，而与之相关的课程如电力系统拖动、交直流电机调速、电力系统分析等课程都是电气工程及其自动化专业的核心课程[3]。电力电子技术课程既有显著的基础性和理论性特征，也具有较强的实践性，是电气工程领域人才必须要掌握的一门基础课程，学好该课程会很大程度上增强电气专业应用型人才的动手能力[4-6]。电力电子技术课程旨在培养一批符合时展的，拥有强大动手实践能力和创造性的综合型应用人才。纵观各大高校，在全国教育深化改革的背景下，电力电子技术课程也迈向了教育教学改革阶段，提出了如下要求：全方位培养学生动手能力、工程应用能力和创新能力；优化调整电气工程类课程体系，适当地增加实践课程占比；灵活运用信息化手段和多媒体教学方式，提高教学效率，强化教学效果。总而言之，电力电子技术课程作为电气工程类学科教学科目中的一门必修课程，在提升应用型人才综合素质，丰富人才认知体系，锻炼与培育人才动手实践能力等方面发挥着重要作用。
二、教学中目前存在的问题
就目前的现状而言，我国高校大部分电力电子技术课程仍然采取传统“你讲我听”的满堂灌的单向授课模式，这极大程度上抑制了学生学习的主动性，也不利于应用型人才实践动手能力的培养；除此之外，教学模式僵化，实物演示教学环节匮乏，未能突出学生学习的主体地位，而这也造成电力电子技术课程教学效果欠佳，难以达到教学改革目的，也难以满足社会发展对应用型人才培养的需要。同时，从实践来看，在我国电子电力技术课程体系中，理论教学占比较高，而动手实践操作教学比重较小，这也使得学生无法将所学知识灵活应用于实践中去；此外，还缺乏科学思维方式的引导与训练，而这也极大地抑制学生主观能动性，不利于学生创新能力的锻炼。整体而言，现有的教学模式与电气工程类教学改革要求不相适应，与社会应用型人才培养诉求不相适应。正是如此，对电力电子技术课程教学过程，非常必要创新与优化现有的教学模式，贯彻落实电气工程类专业教学改革要求，培育出工程素养高、动手能力强、理论知识扎实的优质应用型人才。具体而言，电力电气技术课程在教学方面主要存在如下五个方面的问题。
（一）教学内容与实际应用结合度低
伴随着新能源、电力控制等行业迅猛发展，电力电子技术的应用范围不断扩大，电力电子技术课程的重要性也日益凸显，然而大多数电气工程专业毕业的学生在踏入社会后，对该电力电子相关知识了解不透彻，同时也未能意识到其广泛适用性。之所以会造成该现象，主要是因为教学内容与实际应用结合度低。在传统教学模式下，课程主要是围绕“电力电子器件”“变流电路”等展开，以理论知识与课堂教学为主，这一方面造成了学习方式单一枯燥，难以激发学生学习兴趣，另一方面也造成了电力电子技术理论学习与实践应用的脱节。
（二）实验实践平台教学效果有待提升
电力电子技术课程教学改革要求学生应具备较强的电力电子实践动手能力，然而从现有的实践教学来看，大多数高校都未能重视实验实践平台的建设；不仅如此，在实际教学过程中，教师也仅仅只是引导学生按照书本上的步骤，开展简单的实验验证环节，这并没有真正意义培养学生的动手能力；此外，在课程设计方面，也主要是围绕计算机仿真，对学生的实践能力要求不高。
（三）教育教学手段单一
由于电力电子技术课程比较抽象，理论知识较为枯燥，对学生的吸引力不强。传统教学方式又是一味地以课堂讲授为主，这种教学方法生硬僵化，教学效果不佳。在实际课堂教学时，老师“重课堂纪律，轻教学质量”的做法也使得整个课程冗长无味，难以调动学生学习积极性，甚至有些学生产生了厌学情绪。
（四）教学考核评价存在的问题
考前突击复习是很多应用型高校学生中普遍存在的现象，也反映了部分学生以应付考试为目的突击学习的心态，这种以应付考试为目的的学习，显然不利于学生真正学到知识、学会知识。以往电力电子技术课程以期末考试决定课程成绩的考核模式，严重制约了该课程教育教学水平和学习效果的提高，也不利于素质教育开展。
（五）教学中课程思政的缺失
思想政治教育是高等教育的基石，育人先育德，要始终将思想政治教育放在高等教育的最重要位置，并融入到各专业学科的日常教学当中。目前大部分高校在专业课教学中只是注重于专业知识的讲授，而在教学中对学生价值观、世界观、人生观的塑造与引领却很是不足。因此将思想政治教育融入和贯穿到专业课程的讲授中不仅非常必要，而且刻不容缓。
三、针对课程教学模式、方法的改革
（一）改革目标
1.建立多层次人才培养模式，增强学生的动手实践能力、创新能力；2.加强师资队伍建设，打造一支专业能力强、教学经验丰富、深谙讲课之道的精英教师队伍；3.创新教学模式，深化教学内容，完善教学基础设施建设，满足高素质应用型人才培养需求；4.建立健全教学实践课程体系，打造虚拟实验平台；5.建立思想政治、道德素质与专业技能相互融合的电力电子技术教育体系。
（二）改革内容
1.教学内容以工程技术为导向
目前大部分学生都有动手实践能力不足，缺乏工程意识和实践经验的问题，因此教学内容以工程技术为导向非常有必要，教学中要注重课程的衔接性，突出电力电子技术课程的基础性和实践性，及其强大工程应用背景的特征，要以工程技术为导向，以工程课程内容为载体，逐步地强化与培育学生工程意识，一方面为学生后续专业课学习奠定夯实的基础，另一方面则为学生掌握工程技术提供支持；要注重理论与工程实际的有机结合，要灵活应用电路结构的变换，培养学生的创新能力。
2.教学方法与手段改革
要打破传统单一的教学格局，建立以渐进式讲授+启发式教学双线并行的多元化教学模式，同时还要贯彻落实实践和理论相结合的原则，适当地增加实践教学课程；在教学手段上，要实现多媒体教学与展示教学相结合，虚拟实验与实际动手实验相结合。
3.建立新的教学考评制度重视过程考核
电力电子技术课程的考核应侧重于考察学生的分析与解决问题能力，考察学生的实践能力和创新能力。因此建立标准化的试题库和全新的教学考评机制，客观评价教学效果，要转变以知识为主的评价观念，重新建立知识观、能力观和素质观相互之间和谐统一的综合型评价体系。其次要加强过程监督和考核，以评督学、以考促学，让学生把功夫下在平时，是更好掌握知识、学会知识的必要前提。
4.实训平台建设
实践教学在应用型本科院校的专业教学体系中极其重要，而实训平台是实践教学重要渠道，能够培养学生实践动手能力、分析与解决实际问题能力。电力电子技术课程实践教学环节至关重要，它在培养电气工程专业学生工程实践能力方面有重要作用。建立集理论教学、虚拟实验、实验操作等于一体的综合实训平台，夯实学生的理论基础，提高学生的专业素养，锻炼学生的动手实践能力，依托该实训平台，切实改善电力电子技术课程教学效果。具体来说，实训平台应当涉及实物讲解、基础软硬件设施工作原理及其操作流程、常见电力电子器件的安装方法等理论与实践相结合的教学板块，除此之外还需要包括绘制电路原理图、设计实用电路等创新实践培训板块，以确保学生更加深刻地认识到电力电子器件、电路图等基础知识。
5.虚拟实验平台开发
为加强教学效果，开发一套能够直观展示电路结构、控制算法、相位、电路等参数的虚拟实验平台。虚拟实验平台应能方便的改变电路拓扑结构和电路参数，以方便各种输出波形的分析。Simulink/GUI提供的系统建模、分析和仿真功能进行电路仿真设计、人机界面封装、电力电子电路拓扑、电路参数、控制算法、相位等参数设置。学生也可通过该平台对电力电子各种变流电路进行设计，提升学生理论分析与创新实践能力。
6.以科研促教学
在电力电子技术应用型人才培养过程中，产学研结合是有效路径。对此，高校可将系统设计与科研项目密切联系起来，一方面加快科研成果转化，另一方面让学生在参与科研项目中获得能力的提升。如可将电气工程热门研究课题作为学生毕业设计的选题；引导学生积极参与科技创新活动；对部分能力突出的学生提供控制技术等方面的培训，破格允许其参与教师关于电气工程类科研项目等。高校教师通过对本学科的科学研究工作，可以加深对本专业、本学科的理解和认识，改善知识结构、完善知识体系、提高学术水平和专业技术能力。高校教师应将学科前沿动态、自身的学术思想和科研成果融入到教学之中，将其在长期艰苦科研工作过程中形成的感悟传达给学生，激发学生的学习兴趣和创新精神。
7.教学内容要和实际工程应用相结合
为了使电气工程专业的学生在毕业后能更好地从事本专业工作，应用电气工程理论与技术解决工程实际问题，具有良好的专业素养和适应能力，既满足社会对大学毕业生能力的要求，又能扩大学生就业面。通过加强电力电子技术教学改革与工程应用紧密结合的研究，使课程教学面向工程实际需要，并使生产实践促进教学质量的提高，培养学生应用电力电子技术解决工程问题的综合能力和创新思维，为社会主义现代化建设服务。在教学实际中应将近年应用电力电子技术的国家重大工程，如高压直流输电，然后再到交流系统的大功率远距离电能输送过程。在课程中设计了整流电路原理及应用知识点结合我国能源优化配置，基于高压直流输电远距离电能传输的国家能源战略，以及“一带一路”与能源合作。
8.专业课教学与课程思政结合
在专业课程教育教学中，深入发现和挖掘思想政治教育元素，对于在电力电子技术专业课程如何与思想政治教育相结合具有极为重要的意义。在挖掘思想政治教育元素的过程中要始终把握好思想政治教育的大方向，将新时代中国特色社会主义理论作为思政教育的核心，深入研究理论中能够与专业内容相结合的内容，并搜集专业课中蕴含的思政素材，开展好专业课思政教育工作。
（三）具体实施举措
1.工程技术导向的具体实施
要以课程教学为根本，以工程技术为导向，在夯实学生理论知识的基础上，适当地引进工程技术项目，以实现理论教学和能力培养相结合。利用项目导向教学是工程技术导向的具体措施，是一个比较系统的教学过程，在熟练掌握了课程教学内容的基础上，按图1所示流程进行具体实施。
2.教学考评体系量化与过程考核改革
要运用有效的评价方法，制定相应的科学标准赋予新评价体系各项指标的权重，以确保评价结果的客观性。同时根据电力电子技术课程的自身特点，开展基于教学全过程的课程考核方式改革，实现从注重知识传授向重视能力和素质培养的转变。通过设计过程考核的具体方式，引导学生掌握正确、有效的学习方法，教学生“如何学”，也是培养学生自主学习能力，促进学生自我管理、主动学习的主要途径。电力电子技术课程进行过程考核改革，注重学习方式引导，加强过程考核细节与课程教学内容的紧密融合。实践表明，学生学习兴趣提高，自主学习能力增强，学习效果好。
3.可靠的实验平台
经常处于高频状态的电力电子装置开关应力和电磁干扰较大，这也导致其寄生参数对电路产生了一定的负面影响，降低了电路性能，甚至会造成元器件损坏。因此，教学实验装置要满足安全性、开放性、普遍适用性等要求。
4.虚拟仿真教学
虚拟仿真教学在电力电子技术课程理论教学和虚拟实验教学中都是课程教学的重要手段，尤其是利用虚拟实验平台对各种变流电路仿真，对电路输出波形分析，相关数值计算等学生难以理解掌握的内容。虚拟仿真具有图形显示的直观性、交互性等特点，虚拟仿真教学能够激发学生学习兴趣，可有效满足学生的好奇心和探索欲望，可以取得较好的教学效果。
5.课程思政实施举措
为此要做好专业课师资队伍建设，充分挖掘蕴含在教材中的课程思政元素，使电力电子技术专业课教学与思政教育有机结合；提出了应用型本科电力电子技术课程思政教育教学方法，为应用型本科电气信息类专业在人才培养中专业课思政教育提供了有效的借鉴与实践。
四、结束语
在电力电子技术课程教学改革中建立以培养学生实践能力和创新能力为目的，以工程技术为导向的教学模式，创新教学方法和手段；建立先进教学考评制度；加强实验教学，开发虚拟实验平台，以科研促教学；做到理论与实践相结合，激发学生学习兴趣。大大提高了学生综合应用学科知识的能力和实践动手能力，为培养出社会需要的、动手能力强、综合素质高的电气工程应用型人才打下坚实基础。
参考文献：
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电力电子基础范文7
【关键词】电力电子技术；CIDO；教学模式
“电力电子技术”是应用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术，是电气工程和自动化专业一门重要的专业基础课。“电力电子技术”已经渗透到国民经济的各个领域，未来更多的电能将通过电力电子技术处理后再加以应用。如何利用现有条件，加强综合素质教育，提高学生综合分析和解决实际问题的能力，培养具有创新能力与企业需求接轨的人才，已引起各高校广泛的关注和重视。同时电力电子专业学生就业广泛，可供职于电力行业、机电行业、供电部门、用电部门、汽车、航空等部门。因此如何教好电力电子技术课程，让学生有所学、有所用，成为应用型本科人才培养的重点问题。CDIO模式是一种在全球各国广泛推行的工程教育模式。CDIO代表构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）和运作（Operate），它以产品研发到产品运行的生命周期为载体，让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程。将CDIO模式运用到电力电子课程教学中，优化“电力电子技术”课程设置结构，构建“以应用能力培养为核心”的课程体系。推行基于项目、基于问题、基于案例的教学方法和学习方法，支持学生开展研究性学习、创新性实验，实现课程内容与职业标准、教学过程与生产过程对接，培养学生的工程思维和创新精神具有重要的理论价值。民办高校学生毕业后主要输送到企业，更注重应用型人才的培养，因此电力电子技术教学必须打破传统理论推导和全面讲解的教学模式，如何依据CDIO理念开展电力电子技术课程教学、改革教学内容、课程体系与教学方法都是值得我们探讨的问题。我院将机电与汽车工程学院的15、16级电气工程及其自动化学生作为“电力电子技术”这门课程教学改革对象。联合九洲电气、哈飞集团等电气相关龙江企业进行合作，并展开电力电子技术的教学改革，为企业培养合格人才，取得良好效果。
一、CDIO模式下教学内容教学模式的改革
1.教材的修订与选取。随着电力电子技术的快速发展，新型的电力电子器件不断出现，但适合应用技术型院校的学生掌握电力电子技术技能的教材较少，应用型本科院校工程类教材的选取，更应注重理论和实践结合，重在工程实践应用。本人参与了21世纪应用型本科电气类专业系列规划教材《电力电子技术》的编写，本教程弱化了理论部分，着重实践应用原理，深入浅出，适合应用型本科学生选用。2.教学内容做适当调整。当前电力电子技术教程内容大致分四个部分：电力电子器件、基本的电力电子电路、脉宽调制和软开关控制技术、电力电子装置的应用。电力电子器件涉及半导体物理的相关知识，器件内部载流子复杂运动会使学生感到抽象，不易接受，容易打消学生学习的积极性。因此,教师应当对这一部分教学内容有所取舍。应从实践应用角度出发，重点讲解器件的功能，导通和截至的条件，外部特性，极限参数等实用问题，使学生在实际应用中会选取器件。另外IGBT、MOSFE等全控型器件应用领域广泛，成为中、大功率电力电子装置主导器件，因此适当地增加了全控型器件IGBT，MOSFET内容的讲解，重点讲述PWM逆变、变频等内容。3.改进教学模式，开展线下线上混合式教学模式，打造精品课堂。翻转课堂课是线上和线下混合教学的有效策略和方式，颠覆了传统课堂教学流程，以教师“教”为中心，转为以学生“学”为中心。课前部分根据电力电子技术的课程内容，在线导学，资源自学；课中，在老师指导下，学生在分组活动中运用课前学到的知识并进行讲解，老师做出总结与个别问题纠正；课后检测，加强知识掌握和运用的程度。实现翻转课程过程中运用智慧教学工具雨课堂，教师将带有MOOC视频、习题、语音的课前预习课件提前推送到学生手机，师生沟通及时反馈；课堂上实时答题，弹幕互动，充分调动学生自我学习的积极性，效果很好。
二、CDIO模式下实验教学的改革
实践教学环节可以巩固、检验课堂上所学的基础理论知识，强化学生的实践技能，提高学生的实际动手能力，是课堂教学的必要补充。
1.精心安排实践教学内容
根据理论知识的重点及实践应用情况，开设以下实验内容。(1)三相全控桥整流电路实验。(2)单相桥式有源逆变电路实验。(3)采用自关断器件的单相交流调压电路。
2.开展仿真实验教学
我院每年电气工程自动化专业平均招生180人，人数较多，目前学院电力电子实验室仍在扩建中，为弥补当前实验设备不足，鼓励学生使用Matlab、PSPICE等常用电力电子仿真软件，参照老师推荐的电力电子仿真实例教材，进行工程实例系统仿真，对学生理解理论知识起到较好的辅助作用，也为以后工程实践打下良好基础。
3.开放实验室教学
电力电子实验室在计划授课外安排时间向学生开放，为有兴趣做综合型、创新型实验的学生提供了良好的学习条件。同时积极开展校内产、学、研相结合的新模式，并与龙江电气企业合作共建实习和实训基地，为学生提供参与工程实践的平台。大大提高了实验室的利用率，激发了学生的学习兴趣，培养了学生的工程实践能力。
三、CDIO模式下实践教学的改革
以15级电气及其自动化电力电子的课程设计为实例，采用CDIO模式教学。将15级电气及其自动化3个班的学生分成十个小组，以哈尔滨九洲电气有限公司的开关电源系列产品做为课程设计题目，包括笔记本电脑电源、手机充电器、LED驱动电源、EPS后备电源、电力系统专用UPS不间断电源等十个方向，每个小组选择一题进行设计。1.在产品开发最初（构思）阶段，要求每组学生对开关电源产品概念、设计要求、设计目的、设计内容等进行详细说明。2.方案设计阶段，主要根据构思阶段提出的问题进行设计。以惠普笔记本电脑电源适配器为例，本适配器共包括整流滤波、逆变器、变压器、稳压控制四个组成部分。使用DXP软件绘制主电路、控制电路、保护电路原理图，计算变压器的各种参数零器件的选取。最后使用Matlab/Simulink进行电路仿真。3.方案实现阶段，制作开关电源的PCB板，主要过程依据开关电源的电路原理图建立元件参数，输入原理网表，设计参数设置，手工布局，手工布线，设计验证，复查，最后CAM输出。
四、结束语
将CDIO的工程教育模式与哈尔滨远东理工学院的特点相结合，围绕“构思—设计—实现—运作”CDIO理念展开的“电力电子技术”课程教学改革取得较好的效果。新模式理论教学中渗透实践应用，有效激发了学生的学习兴趣；实践教学培养了学生较强动手能力；案例实践教学充分调动了学生的积极性，培养了学生的团队合作精神，提高了学生的工程实践能力。同时CDIO教学模式的实施也推动了教师的综合教学能力的提升和教学水平的大幅度提高；为我校其他工程学科CDIO模式的教学改革全面展开提供了有益的借鉴。
【参考文献】
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电力电子基础范文8
关键词：电力电子技术；电路系统；应用
一、电力电子技术简介
对于电力电子技术的研究并不是最近才开始，早在1975年，美国通用电气公司就已经研制出了人类历史上第一个晶闸管，这同时也标志着电力电子技术概念的确立。然而对于我国来讲，电力电子技术仍旧是一门新兴的、重要的电子技术。对于电力电子技术来讲，电子学、电工原理和自动控制是三个不可或缺的基础学科，他们也是学习电力电子技术的必备条件。电力电子技术中涉及到的电力电子器件主要有晶闸管、半导体器件（GTO）、电力场效应晶体管（MOSFET）、绝缘栅双极型晶体管（IGBT）等，通过这些电力电子器件，就能够实现电能的变换和控制。从总体上来讲，电力电子技术的运用对电能的使用起到了优化的作用，是一种节约能源的重要途径。通过电力电子技术对电能进行处理，让电能的使用实现合理、高效、节约的目的，从某种意义上来讲达到了电能使用的最佳化。同时，电力电子技术的应用对于传统产业来讲也是一种动力，促进了传统产业的转型升级和研发新技术，在一定程度上为传统产业的改造和发展创造了条件。更进一步说，电力电子技术的发展使得微电子技术与电力电子技术一体化，换句话说，它的发展极有可能会引起电子技术的重大改革，加快电子革命再一次来临的脚步。
二、电力电子技术在电路系统中的应用
（一）电力电子技术在发电环节的应用。电力电子技术运用到发电环节中，能够提高发电效率，对发电过程也能够更好地进行控制。首先，我们可以利用静止励磁的方式，尤其是在一些大型的发电机的工作过程中。通过这种方式的优点之一就是具有较高的可靠性，同时经济性价比很高，结构也比较简单，因此运用的情况也比较多。其次，我们可以将其运用于水力和风力的发电过程中。在水力发电中，水力的变化对于发电的效率和质量都具有重要的影响。同样的道理，风力发电中风向的改变以及风速的大小也是重要的影响因素。而运用电力电子技术，则可以最大程度上降低这些影响因素对发电效率和质量的影响[1]。
（二）电力电子技术在输电环节的应用。输电过程就是指电能的传输过程，是电路系统的重要组成环节。一般情况下，发电装置与用电场所都不会处于同一位置，这也是为什么要进行电能运输的主要原因。在输送电能的过程中，一个不可避免的问题就是过程中电能的损耗，我们能够做的就是尽量减少这个过程中电能的损耗量。输电的主要方式就是通过变压器将电能进行升压后，再通过断路器等控制设备接入输电线路进行电能的输送。因此，电路系统的稳定性对于电能输送的质量和效率具有重要意义。在输电的过程中运用电力电子技术，能够有效提高电力电力系统的稳定性，从而减少输电过程中的电能损耗[2]。
（三）电力电子技术在配电环节的应用。配电环节的主要工作就是通过与用户相相连的配电系统向用户分配电能，在这个过程中，我们需要注意的问题就是电能的质量以及供电的可靠性。对于用户来讲，如何能够实现高质量的用电体验的同时又能实现成本低的最低化，是配电技术未来应该努力的方向。电力电子技术正是这样一种技术，通过运用电力电子技术，不仅仅能够实现电能质量的高校控制，并且成本低廉、开发简单。因此，电力电子技术在配电环节的应用前景十分广阔[3]。
（四）电力电子技术在节能环节的应用。节约能源是永恒的主题，也是电路系统想要获得发展的内在要求。一方面，电力电子技术的应用，提高了功率因素，加强了资源的利用效率，这也就意味着相同单位的资源能够提供更多的电能，实现了节约电能的目的。另一方面，运用电力电子技术能够实现变负荷机械运用调速来取代挡风板，大大提高了电动机的节电效率，是一种成本低廉但效果显著的节能措施。
三、结语
综上所述，我们能够发现电力电子技术在电路系统中的应用十分广泛。就目前情况而言，应用电力电子技术主要能够在发电、输电、配电以及节能等环节上发挥效用，但是随着技术的发展及科学的普及，电力电子技术在电路系统中的应用将会越来越广泛，效率也会越来越高。
参考文献
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