工科专业课课程思政建设方案:以《电力系统分析》课程为例

把立德树人作为教学中心环节已成为我国高等教育事业新趋势,如何在工科专业课程中润物无声地融入思政元素是一个需要探讨的问题。为了培养德才兼备的复合性人才,高校必须尽快建立适用于工科专业课程的思政建设方案。该文分析工科专业涉及到的科学、技术、工程的国界属性,充分挖掘基于工科专业课程的培养模式与思政元素,构建工科专业人才培养的课程思政教学体系。文章分析传道受业解惑三者在课程中的辩证关系,针对六项课程思政培养目标,将工科专业课解构为5个典型教学环节,在这个课程思政教学框架下,提出十类课程思政在专业课中的融入策略,以期为我国工科专业的人才全方位培养提供参考。并以电气工程专业的核心专业课《电力系统分析》为例,探讨所提出的工科专业课程思政建设方案的有效性和可行性。     

高频供电条件下的PCB定子盘式永磁电机绕组优化设计

PCB定子盘式永磁无铁心电机的定子采用印制电路板(printed circuit board,PCB)结构,其电机的损耗主要来源于绕组上的交流附加铜耗和直流铜耗,因此定子绕组的设计直接影响电机整体性能。针对应用在较高频率且工况稳定的PCB电机,该文提出一种新型分布式绕组。首先建立反电势、直流铜耗、交流附加铜耗和电阻的解析表达式,分析PCB电机的空载特性。其次,以提高电机的效率为目的,提出在绕组有效导体部分加入绝缘材料。对新型绕组进行优化找到最合适的导体线宽,然后根据有限元理论对比分析新型分布式绕组和已有绕组负载特性。结果表明新型绕组不仅可以降低总铜耗,提高电机效率,有效降低定子稳定温升,并且新型结构也不会影响电机输出性能。最后制作一台16极600W样机进行验证,对PCB定子盘式永磁电机设计具有一定的参考价值。     

MGP提升光伏发电系统惯性响应和频率调整能力的研究

新能源通过变流器并网,由于采用电网频率定向和最大功率跟踪控制使其不具备惯性响应和频率调整能力,同步电机对(Motor-generator Pair,MGP)成为解决这一问题的可行方案。本文给出了光伏经MGP并网结构和运动方程,针对负荷变化引起的长时间尺度的电网频率变化分析其惯性响应和参与调频的原理。在此基础上,提出了改进直流电压反馈控制方法,通过在控制环节中引入减载率使得调频范围增加。分别搭建了多机的仿真模型和实验平台,通过与传统火电厂和光伏通过逆变器并网的频率响应对比得出,MGP可以有效提升光伏发电单元的惯性响应和频率调整能力。     

二次电解着色法防紫铜色铝型材褪色工艺

对紫铜色铝型材容易出现的诸多表面缺陷原因、两种防褪色工艺机理与存在缺点进行了分析.结果表明:通过试验与工业化应用实践,采用"二次电解着色法"工艺,既能有效地解决紫铜色铝型材褪色问题,又不会产生紫铜色膜裂、颜色失真等新问题.确定了工艺要点与应用条件,并且对"二次电解着色法"工艺的防褪色机理进行了研究.     

PET在油茶壳炭C⁃SO3H基固体酸催化剂下的液化行为研究

以废弃生物质油茶壳为原料,在经过一系列炭化、磺化后成功制备了一种新型的炭基固体酸催化剂（C-SO₃H）,考察了催化剂制备过程中温度和浓度等因素对催化活性的影响,利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、红外光谱仪和核磁共振波谱仪等对催化剂及其催化废弃聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）的催化效率、催化机理等进行了测定和分析。结果表明,催化剂的最佳制备条件为：浸渍比1∶1、浸渍浓度2 mol/L、炭化温度700 ℃、磺化温度160 ℃;催化PET的最大的转化率和BHET回收率分别为95 %和68 %;催化剂微观呈现无定型炭结构,含有大量的羟基,具有较大的比表面积;醇解反应产物为单体BHET。     

虚拟直流发电机励磁补偿控制策略

虚拟直流发电机(VDCG)功率协调控制策略将直流电机算法嵌入到DC/DC变换器控制回路中,使其模拟直流发电机运行特性,提升直流微网直流母线电压的动态稳定性。该控制通过功率分配环实现不同容量储能装置间的功率协调分配,但已有的VDCG功率协调控制策略均采用固定励磁磁通作为虚拟电机励磁系数,当再生能源输出功率发生波动或负载发生投切时,直流母线电压会产生稳态电压偏移。为消除母线电压偏移,在详细分析VDCG功率协调控制工作机理的基础上,提出虚拟直流发电机励磁补偿控制策略,通过实时补偿VDCG励磁,消除母线电压偏移,稳定直流母线电压。构建储能装置双机并联光储直流微网仿真及实验平台,分别在再生能源功率波动和负载投切情况下对传统固定励磁磁通功率协调VDCG控制及所提VDCG励磁补偿控制策略进行对比仿真及实验验证,证明所提控制策略的正确性。     

新型单相T型五电平非隔离光伏逆变器

提出了一种基于传统单相H桥拓扑和T型NPC拓扑相结合的五电平非隔离单相光伏并网逆变器拓扑结构,该拓扑包括两种结构,即通常的单相全桥和T型中点钳位结构.该拓扑通过一个由双向开关管组成的T型中点钳位结构来获得五电平,称之为T型五电平拓扑.具体分析了该新型拓扑的工作模态与共模漏电流抑制能力,该新型拓扑具有较高的效率,具有较低的泄漏电流,相比于传统的三电平拓扑具有很小的并网电流谐波和较低的开关管电压应力,可以减少并网逆变器的滤波成本和开关管器件成本.最后通过仿真和实验验证了理论的正确性.所提出的T型五电平拓扑符合非隔离光伏并网逆变器的相关标准,适用于光伏逆变器市场.     

降低天然酯绝缘油变压器端部场强的方法

本文中作者提出了 一种新的降低变压器绕组端部场强的方法,改善了变压器绕组端部电场分布,提高了天然酯变压器的绝缘可靠性.     

导流环结构对低压排汽缸气动性能的影响分析

本文以某改造汽轮机为背景,应用数值模拟以及理论计算的方法对低压缸排汽通道进行研究,分析了低压缸导流环的起始扩散角度、外直径对排汽缸相关性能的影响.结果表明:随着导流环起始扩散角的减少,导流环外直径的增大,排汽缸的静压恢复系数均会得到提高,当起始扩散角为15°时,导流环外直径为5600 mm,流线与导流环贴合更好,流场分布稳定,静压恢复系数数值最大;优化导流环结构可以使低压排汽的静压恢复系数提高37.1％,总压损失系数降低了39％,排汽性能更优.     

50 MVar分布式调相机润滑油系统的设计研究

本文针对50 MVar分布式调相机的布置环境及安全运行要求,对调相机润滑油系统进行设计研究,计算了油箱容量、润滑油泵的流量及压力、油冷却器的换热面积,为系统设备选型提供理论依据.