电气工程实验教学中心的建设与实践

浙江大学电气工程实验教学中心承担了电气类专业基础、专业课的实践教学工作,本着浙江大学"以人为本、整合培养、求是创新、追求卓越"的教育理念,设计了验证型→综合型→设计型→自主型→现场实习→科研训练这一实践教学模式,在优化实验教学体系、实验室建设、实验室管理等方面都取得了丰硕的成果,教学改革成效显著,提高了电气工程创新人才的培养质量。     

基于动态方程的电流源感应耦合电能传输电路的频率分析

分析了一种电流源感应耦合电能传输(inductively coupled power transfer,ICPT)系统的动态特性,着重探讨了电路的谐振频率。基于其一个周期内各阶段的状态方程,得到每个阶段各状态变量的通解,详细讨论了其不同的谐振频率。除了一个共有的频率之外,在变压器的一次、二次侧还分别有各自的谐振频率,该文根据实际参数的取值范围,得到频率在不同条件下的简化表达式。经分析,这两个频率在某些条件下只与各自这一侧的参数相关。对电路的参数设计给出了一些限制条件,实验验证了分析的结果。     

基于神经网络的电力电子电路故障诊断

提出采用基于波形直接分析的神经网络故障诊断方法实现电力电子电路在线故障诊断，以三相整流电路为例，选用ＢＰ网络对其进行了有效故障诊断。仿真实验表明，其方法是有效的。     

感应耦合电能传输系统不同补偿拓扑的研究

比较了感应耦合电能传输(ICPT)系统的拓扑.讨论了ICPT系统中几种不同的补偿形式,包括单谐振补偿和多谐振补偿拓扑,并推导出匝比为1时每种拓扑的电压电流增益.为了最小化器件的电压电流应力和优化参数设计,介绍了谐振电路功率因数的概念.由分析结果及得到的曲线图可知,在单谐振补偿拓扑中,一次侧串联补偿与其余几种相比更能抵消漏感的影响.而几种多谐振补偿拓扑的效果则明显优于单谐振补偿拓扑.分析和比较了不同参数变化时的特性曲线,以便于进行电路设计.最后以一次、二次侧都进行并联补偿的一种电流型ICPT电路为例进行实验验证,以说明实际系统的性能.     

逆变器并联系统加权功率均分控制方法研究

为提高并联系统容量利用率,深入分析了PQ下垂法实现功率均分的基本原理,提出了基于虚拟阻抗的加权功率均分改进型PQ下垂控制方法。该方法依据按能分配的思想,实现了以各逆变器单元额定视在功率为比例的加权功率均分方案,从而提高了并联系统的有效容量。实验结果验证了提出的加权功率均分控制方法的可行性和有效性。     

能馈式电子负载中高压输出直流模块的研究

为缓解高增益、高压输出直流变换器中输出整流二极管的反向恢复问题,以三相能馈式电子负载为应用背景,分别从变换器增益、变压器设计、整流二极管选择等方面,比较分析了两种具有不同输出整流结构的隔离型高增益直流升压(IZBC)-输入侧交错并联输出侧并联(IPOP)、输入侧交错并联输出侧串联(IPOS)拓扑的优缺点,结果表明IZBC-IPOS拓扑中包含两个倍压环节,升压能力强,变压器变比小,所需整流二极管的容量小、数量少,而小容量二极管反向恢复损耗小,更容易实现高效率和高可靠性。最后给出两台实验样机的实验结果,验证了设计的合理性。     

基于阻性下垂的逆变器无线并联均流控制

通过电压、电流双闭环控制参数的设计将逆变器输出阻抗调整为阻性,提出一种改进的基于阻性输出阻抗的功率下垂策略,加入自适应虚拟电阻以调节逆变器等效输出阻抗,改善有功功率调节,削弱有功功率均分同输出电压幅值的强耦合,在并联单元输出电压幅值由于不可控因素造成一定程度差异时也能实现较好的功率均分。引入电压参考前馈,用于补偿瞬时值电压环未引入积分环节造成的空载闭环增益损失。有效值环的加入在保证系统负载调整率的同时,也使得系统闭环不会出现过增益。实验结果表明所提控制方案应用于阻性逆变器无互联线并联均流控制的有效性。     

Buck型变换器滑模控制技术及其发展综述

介绍了滑模控制技术的基本概念.以Buck型变换器为例,对包括变频滑模控制技术和定频滑模控制技术在内的滑模控制技术作了综合论述.运用相平面法形象地描述了滑模运动,并采用映射法把三维轨迹化为两维情况,简化了分析过程.最后预测了滑模控制技术的发展趋势及今后研究的重点问题.