对电力电子技术的认识

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对电力电子技术的认识范文第1篇

【关键词】电力电子技术;　电力系统　;应用

1前言

作为电工技术中一门相对比较新的技术，电力电子技术是一项新能源发电的关键性技术，它是电子技术与电力技术的有机结合，电力电子技术与人们的生活水平及新能源发电技术的开发及利用有着十分密切的关系。现阶段，随着我国社会经济的不断发展，我国的科技水平也在不断地发展，这之间出现了许多新兴的材料及结构器件，它们被广泛的使用在促进我国经济发展的各个行业之中，这不仅为电力系统中电力电子技术的应用拓展了更为广阔的空间，同时大大的促进了电力电子技术的发展。

2电力电子技术在电力系统中的重要性

电力电子技术在发展传统技术的优点之外，也依据实际情况对自身做出了相应的调整，它在电力系统中的作用也越来越重要。首先，电力电子技术可以对电能进行优化使用，对电力系统的相关资源进行合理利用与优化配置[3]。其次，电力电子技术在对传统产业进行改造之后使得新型机电一体化的目标得以实现，它保证了电力系统的稳定安全运行。此外，电力电子技术使得机电设备走向变频化与高频化。最后，电力电子技术也不断地促进电力系统朝向智能化方向发展。

3电力电子技术在电力系统中的应用

3.1电力电子技术子在电力系统中发电环节的应用

3.1.1发电厂风机水泵的变速调频

在电力系统中的整个发电设备耗电量来说发电厂机水泵的耗电量占较大比重，同时发电厂机水泵的运行效率相当的低。因此，电力电子技术在发电厂机水泵中的具体应用可以通过对其变频调速来实现对其的节能减耗。一般对发电厂机水泵进行变频调速时一般选用低压变频器或者高压变频器，相对于低压变频器高压变频器的技术水平并不是十分精湛[4]。

3.1.2太阳能控制系统

太阳能清洁能源是我国乃至世界的未来能源结构调整的重要战略方式及战略方向。独立系统或者并网的大功率太阳能发电都要经过直流电向交流电的转换。逆变器是太阳能控制系统的核心所在，它具备着最大功率的跟踪功能。

3.1.3风力发电机及水力发电机的变速恒频励磁

风力发电机的有效地功率的高低和风速的大小成三次方正比的关系，为使风力发电达到最大的有效功率，可以对对风力发电机机组进行变速运行；水力发电机的有效功率则与水头的压力及流量有着密切的关系，同时水力发电机机组的转速也会随着水头的变化幅度而发生改变。另外，电力电子技术可以调整转子励磁电流的频率使其输出频率恒定。变频电源是变速恒频励磁技术的核心所在。

3.1.4大型发电机的静止励磁控制

造价低、可靠性较强、结构简单等是静止励磁的特点现阶段，静止励磁被广泛的使用在世界各大电力系统中，它主要是采用晶闸管整流自并励。电力电子技术通过对大型发电机的改善，使发电机省去了励磁机，为大型发电机的静止励磁控制提供了有力的条件。

3.2电力电子技术在电力系统中输电环节的应用

3.2.1直流输电技术

高压直流输电的受电端的逆变装置及送电端的整流装置都采用了晶闸管变流装置，它可以有效地解决长距离、大容量等的损耗问题，因直流输电技术的控制性强、稳定性高、操作性强、电容量大及其灵活度较高，所以直流输电技术在远程的输电工程中发挥着十分重要的作用。

3.2.2交流输电技术

目前，我国电力系统的工作人员在交流输电的研究领域主要集中在推广与应用柔性的交流输电技术。柔流输电系统的技术实质相似与弹性补偿技术，它主要是控制发电输电系统的电压及相位。柔流输电系统技术是电力电子技术改造传统交流电力系统的一个显著成果，它可以在降低输电损耗率的同时提高电力系统运行的稳定性[5]。

3.2.3配电环节

如何加强供电的可靠性及如何提高配电系统的电能质量是当前配电系统迫切需要解决的问题。在进行电能质量控制时既要抑制各种瞬态的波动及干扰，又要满足电压、频率及不对称度等的要求。电力电子技术在这一环节的应用可以有效地解决这一问题。电力电子变压器主要采用了电力电子技术中的变换技术对能力进行有效地转换及控制，电力电子变压器可以有效地改善电能质量，提高利用电能的可靠性，以及对电网谐波进行实时控制。

4结语

电力电子技术在电力系统中的应用是保证电力系统正常运行的关键，电力电子技术为电力系统的发展及运行提供了坚厚的技术支持，在电力系统的运行中扮演着十分重要的作用。随着科学技术的不断发展，电力电子技术也在不断地完善之中，但作为仍处在发展过程中的电力控制技术，电力电子技术的应用及稳定性还未达到其理想的状态，所以我们要不断地对电力电子技术进行改革创新，从而促进电力系统的经济效益最大化。

作者:毕坤 李建伟 单位:新乡职业技术学院

参考文献：

[1]姜建国,乔树通,郜登科.电力电子装置在电力系统中的应用[J].电力系统自动化,2014,03:2-6,18.

[2]黄宗建,魏宏飞,吴会敏.电力电子技术在电力系统中的应用探讨[J].电子测试,2014,13:91-92,134.

[3]汤广福,温家良,贺之渊,查鲲鹏,邱宇峰.大功率电力电子装置等效试验方法及其在电力系统中的应用[J].中国电机工程学报,2008,36:1-9.

对电力电子技术的认识范文第2篇

关键词：高职院校 电力电子技术 教学方法 改革

1 教学现状

电力电子技术是一门新兴的应用于电力领域的电子技术，是利用电力电子器件（晶闸管、GTR、MOSFET等）对电能进行变换和控制的技术，广泛应用于工业、交通运输业、电力系统、家用电器中，是现代电气专业不可缺少的一门课程，在培养该专业的人才中占有很重要的地位。近几年家大力发展职业教育，目的是顺应市场要求培养高素质技能型专门人才。如今大部分高职院校，在教学模式的选择上，往往忽略学生及课程的特点，沿用本科院校的教学模式――以理论教学为主，实践教学为辅，理论教学在先，实践教学在后的教学模式，而这样的教学模式对于高职院校中电力电子课程的学习造成了巨大的阻力。

1.1 课程理论知识复杂抽象

该门课程的主要内容包括：整流电路分析、逆变电路分析、直流斩波电路分析以及交流调压调频电路分析，每一章节中都会涉及大量的数量计算、波形及电路分析，例如，三相整理电路或交流调压电路，涉及到的输出波形复杂难懂让学生很难理解和掌握；此外，大量的电路图（正弦波同步触发电路、锯齿波同步触发电路等）分析起来更是困难重重，长此以往导致学生们对该门课程产生了厌烦心理，最终放弃对电力电子的学习。

1.2 实验设备陈旧，教学过程机械

电力电子实验是在实验台上操作完成的，主要是一些验证性的实验，即首先对该电路进行理论分析，包括波形分析、数值计算等，然后要求学生按照操作步骤连接电路，调试过程最终检验实验结果与理论分析是否相同。这样的实验教学机械呆板，学生无需过多思考，只要按照步骤操作就行，没有拓展性与创造性，并且试验设备年数已久，陈旧老化，导致实验结果与理论分析偏差很大，不利于学生对于新知识的认知。

2 特点分析

基于上述存在的教学现状，大部分的研究者会考虑在沿用原有的教学模式下，通过改变教学方法、教学内容、调整实验课时等来提高电力电子技术的教学质量，但笔者认为，他们忽略了一个最重要的问题，即教学模式的选择是否恰当。教学模式的选择必须“因材施教”，这里的“材”包括两方面，第一，授课对象即学生的特点；第二，所授课程――《电力电子技术》这门课程的特点，来采用恰当的教学模式。该文着重分析了高职院校学生的普遍特点及《电力电子技术》课程特征，为教学改革打下基础。

2.1 高职院校学生的特点

在高考大军中，高职院校的学生总体的成绩较差，大部分的学生高考成绩仅在300分左右。这一方面说明他们掌握的基础知识确实薄弱，如果在大学阶段，采用课堂授课为主的理论教学模式，高中阶段所学知识难以支撑大学阶段的学习。并且进一步说明高职院校的学生不擅长大篇幅的理论知识的学习，对于新事物的认知，如果采用理论授课的方式，不能引起学生的兴趣，反而会让学生产生厌烦心理。

但是高职院校的学生动手能力和实践操作能力并不差，他们对未知领域有着一种探索的冲劲，对于新事物的认知总是希望通过自己的亲手实践，先有感性的认识再基于课程进行理性认知。在3年的教学实践中，往往会出现这种现象，学生课堂上听课一知半解，但课下却兴致勃勃的制作许多电子作品，学生们的反馈是喜欢动手实践，而不喜欢枯燥的理论讲解。

2.2 《电力电子技术》课程的特点

电力电子技术是一门理论知识和实际应用紧密结合的课程，理论知识抽象难懂，实践应用性很强。主要内容包括电力电子器件、电力电子电路装置及系统。电力电子器件主要包括晶闸管、GTR、MOSFET和IGBT；电力电子电路及系统包括整流电、逆变电路、直流斩波电路、交流调压调频电路等主电路以及各种控制、触发、保护电路等。不论器件的应用还是电路的分析，都必须从实践应用中得到锻炼和纯熟。由此可见电力电子技术重在应用，只学不用就仿佛纸上谈兵，失去了该门课程的意义。

电力电子技术基于市场需求应运而生，随着时代的发展而快速更新换代。如今IGBT的应用站住主导地位，是电力电子电路更加简单，效率更高。电力电子技术是时代的产物，具有很强的时代性。

3 教学改革思考与探索

基于高职院校学生的特点及《电力电子技术》课程的特点，笔者对于该门课程的教学改革提出了以下几个观点。

3.1 强调对教学内容的整体认知，导入学习情境

如前所述高职院校学生的基础知识薄弱，知识面狭窄，单就什么是电力电子技术、电力电子技术的应用领域等一些问题学生认知浅显，并且课程中涉及大量的专有名词及前沿知识，如不间断电源、PWM调制等学生更是闻所未闻。对于这样一门课程，在授课之初，必须安排足够的课时让学生对于课程内容有一个整体的认知。要求教师多搜集相关的图片，视频，制作形式多样的多媒体课件、微课等，向学生充分展示电力电子技术在我们日常生活中的应用，比如变频空调、变频洗衣机、电风扇的无级调速、电源适配器等，拉近学生与电力电子技术的距离，激发学生的学习兴趣。同时，及时向学生提供电力电子技术最新的发展动向，新技术新设备的研发应用，让学生对电力电子技术有更高层次的认知，让学生紧跟时代步伐，这样更能充分调动学生的学习动力。

3.2 优化教学内容，调整教学重点

基于《电力电子技术》课程具有强时代性的特点，必须优化教学内容，调整教学重点。

将该课程教学重点由原来的普通晶闸管半控型器件及变流技术电路的原理分析调整为MOSFET、IGBT等全控型器件及功率模块的应用，调整为以培养职业能力为本位的教学内容。

3.3 改革教学模式，遵循认知规律

《电力电子技术》一直沿用传统的本科类院校的教学模式――先理论后实践，而这并不适合高职院校的特殊情况，就电力电子技术的教学模式，笔者在实际的教学过程中进行了大胆的尝试，即遵循学生的认知规律，先动手实践进行感性认知，在理论分析进行理性认识，教学效果有一定的改善，教学效率有所提高。

3.4 巧用仿真软件，丰富教学手段

触发电路是电力电子技术课程中的非常重要的内容，不论整流技术、逆变技术还是交流调压调频技术等都会涉及到触发电路的调试，触发信号的正常与否关系到变流技术的成败。但是如何更直观深刻的认知触发电路一直是教学过程中的难点。而Matlab仿真软件的引入就能很轻松的解决上述问题，Matlab中Simulink/Sources库中选择pulse generator可方便实现对于触发器的设置，触发脉冲波形直观明了，并且可根据需要调节元件参数，观察脉冲信号的变化。使学生对问题的研究更加透彻深入。在实际教学中采用这种虚实结合的方法，不仅能丰富教学手段，更能提高教学效率和教学质量。

4 结语

当今我国大力发展职业教育，面向典型工作任务，以工作过程为导向是职业教育的教育理念。“中国制造2025”“工业4.0”时代的到来，使得电力电子技术的应用会越来越广泛。因此我们要积极探索恰当的教学手段，设计以培养职业能力为本位的教学内容，提高电力电子技术的教学质量，培养高素质的技能型专门人才。

参考文献

[1]李秀娟，刘伟.《电力电子技术》课程改革思考[J].电气电子教学学报，2009（33）：30-31.

对电力电子技术的认识范文第3篇

关键词：电力电子技术；教学研究；备课；教学原则

作者简介：汤赐（1978-），男，湖南湘潭人，长沙理工大学电气与信息工程学院，讲师。（湖南 长沙 410114）

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）07-0070-03

电力电子技术是使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术，其应用范围非常广泛，涉及一般工业、交通运输、电力系统、通信网络、计算机、新能源发电等，因而“电力电子技术”已成为本科教学阶段的专业基础课程，地位十分重要。然而由于课程难、内容多、课时少，所以上好“电力电子技术”是一件具有挑战性的工作。

评判“电力电子技术”课上得是否好，至少应关注它有无具备以下7个方面的特征：[1]内容丰富、概念明确、重点突出、脉络清晰、语言生动、板书精当和学时准确（不拖堂、不早退）；其中第一、二点主要取决于授课教师的学术水平，而后面五点则与教师传授、帮促方面的基本功有关。目前，大学新进教师普遍为高学历人才，在学术上有着一定深度和广度，但在传授和帮促的基本功方面还显得有些薄弱。

作为大学新进教师中一员，笔者通过多听有丰富教学经验的老师授课，向他们请教，并拜读北京理工大学龚绍文教授所著《大学青年教师教学入门：大学施教学初步》，[1]对如何上好“电力电子技术”有了一些初步认识，概括起来，主要是注意四个方面的问题：做好整体性备课工作、做好每次课的课前备课工作、重视第一堂课以及掌握并运用好教学基本原则。

一、做好整体性备课工作

众所周知，要想上好一门课，首先是要备好课。备课有两种类型：[1]一种是针对全课程内容而言的整体性备课，另一种是每次课（大学中通常是将连续的两节课作为一次课）的课前备课。

整体性备课是对“电力电子技术”的全面准备，是教师能否讲好这门课程的最关键的一步。只有对“电力电子技术”有了整体上的把握，对教学内容已经做到了融会贯通，才能在具体讲授每次课时有一个全局的高度、有一种俯视的自信，才能清晰流畅、举重若轻地讲授课程，犹如庖丁解牛，游刃有余。在整体性备课时，关键是要弄清楚5个基本问题，并完成好6件准备工作。

1.5个基本问题

（1）“电力电子技术”的主体框架，基本内容、各部分内容之间的逻辑关系，以及贯穿全课程的关键线索是什么？这个问题是从整体上把握“电力电子技术”的首要问题，直接挑战教师对所授内容的理解深度和运用程度。

“电力电子技术”主要由三大部分组成：[2]电力电子器件；AC/DC、DC/DC、AC/AC、DC/AC四大类基本变流电路以及由它们组合而成的组合变流电路；对各种变流电路都适用的PWM控制技术和软开关技术。其中，各种变流电路及其控制技术的学习和掌握是本课程的主体。变流电路种类繁多，突出带有共性的分析方法对于理解各种电路的工作原理具有十分重要的作用。例如，通断型电力电子器件的存在，使得四大类变流电路及其他们的组合变流电路呈现出非线性特性；但当电路中各通断型电力电子器件的通断状态确定后，整个变流电路又可以根据线性电路的基本理论进行分析。相位控制和脉冲宽度调制（PWM）则是分别针对半控型器件和全控型器件组成的电路拓扑的两种控制技术。而所选用的通断型电力电子器件的类型（即不可控型、半控型、全控型）则是将各种变流电路及其控制技术（对不可控型器件构成的电路不存在控制问题）构成一个有机整体的关键线索。

（2）“电力电子技术”的教学目标是什么？也就是说，学了这门课程以后，学生能够做到些什么？为了从宏观上控制大学的教学质量，教育部对主要的基础性、专业基础性课程都制定了相应的“课程教学基本要求”，一般涉及两个方面的内容：一个方面是规定了一门课程必须包含的知识点和基本技能；另一个方面是学生对这些知识和技能应该掌握的程度层次，例如，识记、了解、理解、应用（可进一步细化为简单应用、分析、综合和评价等）。

通过对“电力电子技术”的学习，学生熟悉并掌握晶闸管、门极可关断晶闸管（GTO）、电力双极型晶体管（BJT）、电力场效应晶体管（Power MOSFET）和绝缘栅极双极型晶体管（IGBT）等电力电子器件的工作原理、开关特性和电气参数；熟悉并掌握单相、三相整流电路和有源逆变电路的基本原理、波形分析，以及各种性质的负载对电路工作性能的影响；掌握直流斩波电路的工作原理、电路结构、换相方法及参数计算；掌握交流调压电路的电路结构、换相方法、波形分析和参数计算，了解交-交变频电路的基本原理；掌握逆变电路，特别是PWM型逆变电路的工作原理、控制方法、波形分析；了解软开关技术的基本概念；了解电力电子技术的发展方向。

（3）“电力电子技术”的历史、现状和发展方向是什么？了解历史，分析现状，是为了更好地预测未来。所谓“了解历史”，首先，要清楚所授课程的发展经历了几个阶段；其次，应知道每个阶段的标志性事件、代表性人物和重要结果；最后，对某些重要结果在历史上的获得过程也需有所涉猎，从而有助于利用历史所蕴含的科学精神、研究方法和思想启迪，创造性地挖掘新方法、新技术。[1]而在分析现状时，不但要聚焦本校、兄弟院校、国外高校对本课程在教学内容、教学模式、教学方法和教学手段等方面的情况，还应关注本课程所属学科的最新科研进展。

由于电力电子器件的发展对电力电子技术的发展起着决定性的作用，因此，电力电子技术的发展史是以电力电子器件的发展史为纲的。

使用电子管、水银整流器的时期属于电力电子技术的史前期或黎明期。在这一时期，各种整流电路、逆变电路和周波变流电路的理论已经发展成熟并广为应用。1957年美国通用电气公司研制出第一个晶闸管标志着电力电子技术的正式诞生；随着晶闸管及晶闸管变流技术的发展，电力电子技术的概念和基础得以逐渐确立。由于晶闸管是通过对门极的控制能够使其导通而不能使其关断的器件（即半控型器件），因而所采用的控制方式主要是相位控制，其关断通常需要依靠电网电压等外部条件来实现，实际应用时受到很大的局限。20世纪70年代后期，以GTO、BJT和Power MOSFET为代表的全控型器件迅速发展，把电力电子技术推进到一个新的发展阶段。与晶闸管电路的相位控制方式相对应，采用全控型器件电路的主要控制方式为PWM。PWM方式不仅在逆变、斩波、整流、变频及交流电力控制中均可应用，而且使得电路的控制性能大为改善，因而对电力电子技术的发展产生了极为深远的影响。在20世纪80年代后期，以IGBT为代表的复合型器件异军突起。由于综合了MOSFET驱动功率小、开关速度快和BJT通态压降小、载流能力大的优点，因此，IGBT成为了现代电力电子技术的主导器件。同IGBT相类似的，还有复合了MOSFET和GTO优良性能的MOS控制晶闸管（MCT）和集成门极换流晶闸管（IGCT）。目前，把驱动、控制、保护电路和功率器件集成在一起，构成功率集成电路（PIC）成为了电力电子技术发展的一个重要方向。

（4）“电力电子技术”在整个教学计划中的地位和作用是什么？整个大学四年的教学过程是一个系统工程，而具体到某一门课程则只属于它的一个局部，因此，各门课程的教学不能孤立地进行，而必须与其他课程相互配合，特别是要关注前修课和后续课。

“电力电子技术”是一门技术基础课，在学习它之前，学生应学过“电路”和“电子技术基础”，并已能熟练使用示波器等电子仪器；而“电力拖动自动控制系统”则是该课程的后续课之一。

（5）“电力电子技术”的主要内容应通过怎样的教学步骤和教学方法传授给学生？设计一个合理的教学步骤或教学过程，并采用科学的教学方法帮助和鼓励学生达到教学目标是整体性备课的最后一个基本问题。

一般来讲，教学过程可分为三步走：首先，是把“电力电子技术”的教学目标具体化、明确化，并通过教学内容这一载体反映出来。然后，采用各种行之有效的教学方法，帮助和鼓励学生通过自主学习来达到课程教学目标，所谓“授之鱼，不如授之以渔”。比如，可以帮助和鼓励学生自己运用Matlab/Simulink搭建简单的变流电路拓扑，[3]验证相位控制方式和PWM方式；帮助和鼓励学生使用Matlab/Simulink中自带的仿真模型，并善于利用Google搜索网络资源；最后，就是要合理评价学生的进步。

教学方法是多种多样的，包括讲授法、谈话法、讨论法、直观教学法、准直观法、边讲边练法、单元教学法、发现教学法、程序教学法、案例教学法、暗示教学法等，[1]上述方法都有它们各自的优势和不足，适用于不同的场合，因此，不应盲目肯定或否定一种方法，而应结合教学模式、教学手段和教学设备加以综合使用。对于“电力电子技术”这门课程而言，笔者非常信赖案例教学法――通过演示Matlab/Simulink模型搭建与仿真分析来传授学生点石成金的“金手指”。

2.6件准备工作

有了对上述5个基本问题的认识后，接下来就应该做好以下6件准备工作了：认真研读“电力电子技术”教学基本要求和教学大纲；认真选择、研读教材及参考书；认真研读“电力电子技术”的前修课和后续课的教材；自己动手做过教材中的全部练习题及思考题；了解学生；撰写一份“电力电子技术”教学安排表，并在课前发放给每个学生。其中，最要紧的是研读教材、做好习题和了解学生。

所谓“研读”，是指通过仔细的、反复的、研究式的将选定的《电力电子技术》教材读上很多遍，从而把教材中的重点和难点部分完全吃透，即要读到不会被人就教材中的内容问倒、读到可以脉络清晰、有理有据地用自己的语言来阐述教材中的重点和难点内容。

西安交通大学王兆安教授和黄俊教授主编的《电力电子技术》（第4版），[2]每章均提供有习题及思考题。这些习题及思考题都是精心安排的，与正文相互呼应、相互配合，有助于学生对教材内容的理解和能力的培养。然而学生在做题的过程中又最容易出现问题，也最需要教师的帮助和指导，因此，教师必须事先亲自动手做一遍，做到对所有习题都心中有数，这样才能使学生通过“带着问题自学”、“向教师寻求答疑释惑”的过程获得“豁然开朗”的明悟。

所谓了解学生，首先，是要了解学生当前的知识基础，因为一切新的知识都是在已有知识平台的基础上增加的。其次，是要了解学生的能力状况、所学专业、就业去向等信息，以便决定“电力电子技术”对本届学生的讲法，如何运用启发式教学原则以及如何与学生的专业、就业相结合。

只有在弄清楚5个基本问题并做好6件准备工作后，整体性备课才能算大致完成，所获得的一个重要结果就是写出一份“‘电力电子技术’教学安排表”；据此，实现每次课的课前备课，即写出一份针对每次课的教案，从而给学生具体上好每一次课。

二、做好每一次课的课前备课工作

整体性备课是非常重要的，但课还得一次课一次课地讲。事实上，只有每一次课都讲好了，整体性的把握才能落到实处，因此，在每一次讲课之前也要备好课，具体来说：要根据“电力电子技术”教学安排表明确每次课所讲授内容的大题目，确立教学目的，选择具体内容及讲授重点；根据教学的具体内容确定教学模式，例如，课堂讲授、实验或讨论等；要把选定的教学内容组织成一次讲授式或议论式或谈话式的文稿，应服从并服务于主题，把各部分内容按起始段、中间段到结尾段的顺序安排组织好；选择合适的教学方法和教学手段；写出一份教案来，准备在课堂中使用。其中，教案是做好每次课的课前备课工作的最为核心之处。

一般来说，一次“电力电子技术”课的教案由两大部分组成：概述和教学进程。概述主要用于阐释教师对本次课的基本认识和实施教学的指导思想，涉及授课对象及其特点（重点是学生的专业特色、就业去向、已有的知识基础和学习能力）、题目或主题、教学目的、重点和难点、讲授方法和教学手段等。[4]教学进程则负责具体组织教学步骤，用以落实概述中的基本分析和指导思想，通常按授课时序写明每个教学段落的教学要求、教学内容、表达方式和时间分配等细节。

三、重视第一堂课

俗话说，良好的开端是成功的一半！第一堂课讲得好不好对整个“电力电子技术”课程能否顺利进行是至关重要的。如果学生对第一堂课的印象好，为以后的讲课就创造了良好条件；相反，如果第一堂课准备不足，给学生的印象不好，以后就要花上好几倍的工夫才能挽回。因此，教师首先要从思想上高度重视第一堂课。

那么，第一堂课怎样才算成功呢？“兴趣是最好的老师”，笔者认为，第一堂课应努力使学生产生三个兴趣：让学生对教师产生兴趣；让学生对电气工程学科产生兴趣；让学生对学习“电力电子技术”课程产生兴趣。为此，教师须明确教学目的，并完美演绎“三个介绍”。

1.明确教学目的

“电力电子技术”第一堂课通常为绪论课。考虑到大学生都有一定的自学能力，即表现为对具体问题的理解以及数学演绎能力，但从课程整体内容上把握实质问题的能力还较弱，因此，第一堂课的教学目的旨在把学生的注意力抓过来，免得课程一开头就使学生在没有任何思想准备的情况下盲目陷入到具体问题的思考之中。通过对一些教学内容，如“电力电子技术”课程及电力电子技术的地位与作用是什么，什么是电力电子技术，它的发展经历了哪些阶段，目前主要应用在哪些领域等具体教学内容的初步说明，使学生对电力电子技术有一个宏观意义上的了解。在进行课堂讲授时，要重点分析“电力电子技术”课程及电力电子技术的地位与作用；阐述电力电子技术与电子学、电气工程、控制理论三者的关系；并结合授课对象所学专业的特点及需要，介绍电力电子技术目前主要应用的领域。

2.教师的自我介绍

对于任何一门新开课，简短的自我介绍是师生间建立起相互了解的第一步。教师良好的精神风貌、对本学科知识孜孜以求的精神以及求学、工作、生活中面对困难、挫折的勇气都会深深地感染学生，使对未来还多少感到迷茫的他们多一份信心，少一些顾虑。因此，教师在进行自我介绍时，需注意以下几个方面：第一，内容应尽量贴近电气工程学科的发展或“电力电子技术”课程的学习。例如，笔者通过自己本科阶段学习自动化专业、硕士研究生阶段从事电机与电器专业、博士研究生阶段毕业于电力电子与电力传动专业的求学历程介绍，为后续分析“电力电子技术”课程及电力电子技术的地位与作用埋下伏笔。第二，用语准确、规范、生动，有着自己鲜明或独特的语言风格和表达特点。第三，要把自己的学科造诣、科研成就适度的介绍给学生，使学生对教师产生信任感和敬佩感。

3.电气工程学科的介绍

电气工程是研究电磁现象、规律及应用的学科，下设5个二级学科，分别为电机与电器、电力系统及其自动化、高电压与绝缘技术、电力电子与电力传动和电工理论与新技术。

作为现代科技领域中的核心学科之一，以及当今高新技术领域中不可或缺的关键学科，电气工程的教育和科研不仅在我国，而且在发达国家的大学中也一直占据着十分重要的地位。通过“电路原理”、“电路实验”、“模拟电子技术”、“数字电子技术”、“电子技术实验”、“自动控制原理”、“微机原理与接口技术”等基础必修课，认识实习、电子实习、金工实习等基础实践环节，“工程电磁场”、“电机学”、“电力电子技术”、“电气控制与PLC技术”、“电力系统稳态分析”、“电力系统暂态分析”、“发电厂的电气部分”、“电力系统继电保护”、“电力系统自动装置”、“高电压与绝缘技术”、“电力系统微机继电保护”等专业必修课，“单片机原理及应用”、“控制系统仿真”、“嵌入式系统及应用”、“自动化仪表与过程控制”、“虚拟仪器”、“电力工程概论”、“电能质量分析与控制”、“新能源发电技术”、“配电自动化”、“绝缘在线检测技术”、“电力系统过电压”、“电力系统调度运行与控制”、“电力系统市场营销”、“电力系统自动化”等专业选修课，“电子技术课程设计”、“高电压与绝缘技术课程设计”、“发电厂的电气部分课程设计”、“电力系统分析课程设计”、“电力系统继电保护课程设计”、“变电站微机监控实训”、“生产实习”、“毕业实习”、“毕业设计（论文）”等专业实践环节的学习和培训，培养有关电能生产、传输直至使用的全过程中，各种电气设备和系统的设计、制造、运行、测量和控制等方面的高层次科学研究、工程技术与管理专门人才和高等学校师资。

由于电气工程研究范围广泛，应用前景乐观，加上在人才培养模式上突出了宽口径、复合型，因此，该专业的毕业生在就业时呈现出“点多、面宽、适应性强”等特点。一般来说，从电气工程专业顺利毕业后能够在系统运行、自动控制、电力电子技术、信息处理、试验技术、研制开发、经济管理以及电子与计算机技术应用等领域担任重要工作，也能到各级发电厂、供电局、电网调度所、各类大中型企业从事电力设计、建设、调试、生产、运行、管理、市场运营、科技开发和技术培训等工作，或从事电气设备的维护、检修、安装和调试等方面的工作。

通过对电气工程学科的介绍，一方面让学生产生能有幸从事电气工程学习的自豪感，并形成正确的学习观，明确学习目的；另一方面也有助于引出“电力电子技术”课程及电力电子技术的地位与作用的学习内容。

4.“电力电子技术”学习方法的介绍

对于学生而言，他们最关心的是即将要开始学习的这门课程到底要学些什么，学完了以后有什么用，难不难学，该怎样学等，因此，教师在第一堂课上，应结合自己的学习经历和科研体会，向学生介绍“电力电子技术”的学习方法。例如，笔者通过介绍自己如何运用电力电子技术提高电能质量的科研经历，鼓励学生自己运用Matlab/Simulink搭建简单的变流电路拓扑，验证相位控制方式和PWM方式；鼓励学生使用Matlab/Simulink中自带的仿真模型；将适合学生自主学习和探究学习的网络资源介绍给他们，以期达到“授之渔”的目的。

四、掌握并运用好教学基本原则

首先，要建立一个指导思想，就是“教完全是为了学”，即明确教学效果和学生的收获才是“电力电子技术”教学研究的出发点和落脚点。

其次，应确立启发式教学的原则。所谓启发式教学是指在教学活动中学生对于知识的获得不是被动地由教师灌入而来的，而是在教师的启发、引导下，通过自己的思考、推理或联想而来的。这种教学方式保证了学生是教学活动的主体，教师是教学活动的主导，有利于发挥二者的积极性。那么，每一堂课怎样实施启发式教学呢？是不是在讲述一个问题时，只有向学生不断提问才算是启发式教学呢？其实不然。

在讲述一个问题时，只要教师抓住了问题的本质，或通过剖析提炼出某类问题的共性，并深刻地阐明了它，在解决问题的讲述中体现了解决此类问题的一般方法和特殊技巧，那么对学生就会有启发作用，因而也就属于启发式教学。[1]例如，在讲授基本斩波电路的相关内容时，笔者以Buck电路为例，对其小信号建模方法进行了介绍。由于电路拓扑简单（开关器件的通断只衍生出两个线性子电路拓扑），涵盖内容却丰富（涉及电路分析、偏微分运算、状态方程求解，传递函数与控制框图表示等），因此，一方面学生能够轻松掌握对于变流电路这类因含有开关器件而呈现出非线性的电路的建模方法，另一方面，也让学生明白了整个大学阶段所学的各门课程其实是相互关联的，共同服务于解决问题的需要。

最后，需强调师生互动，发挥教师“教”与学生“学”的积极性。师生之间的互动有两种表现形式：一种是显性的，一种是隐形的。前者有明显的身体动作方面的互动；后者则体现为思维上、眼神上的互动，尤其是思维上的互动。要想在课堂上与学生有思维上的互动，教师要努力做到让学生的脑子里始终带有问题，引导学生自己去发现解决问题的方法，使之有成就感，教师再适时地给予肯定，让学生的学习积极性高涨起来。

五、结束语

由于课程难，内容多，课时少，所以对于大学新进教师来说，上好“电力电子技术”并非易事。笔者从做好整体性备课工作、做好每次课的课前备课工作、重视第一课堂以及掌握并运用教学的基本原则4个方面谈了谈自己讲授《电力电子技术》的认识和体会。

参考文献：

[1]龚绍文.大学青年教师教学入门――大学施教学初步[M].北京：北京理工大学出版社，2006.

[2]王兆安，黄俊.电力电子技术[M].第4版.北京：机械工业出版社，2000.

对电力电子技术的认识范文第4篇

一、有源滤波器应用分析

有源电力滤波器不仅是一个新型的电力电子装置，还是一种在补偿无功和动态抑制谐波的基础上形成的一种新型化电力电子设备，这种新型设备可以进行一些相关的无功补偿，而无功补偿是按照谐波的频率和强弱进行的。有源电力滤波器在运行过程中所需的动力是电源装备为其提供的，有源电力滤波器没有传统滤波器中所存在的缺点，提升了电力系统的工作速度，使动态跟踪补偿可以实现。从有源电力滤波器的组成可以看出，有源电力滤波器可以对电力系统进行无功补偿，有源电力滤波器对电力系统中的谐波进行补偿的方式，就是电源供电的方式。这种方式的优势在于可以进行动态补偿，和传统固定的补偿方式相比较，这种方式的优势是非常明显的。因此可以看出，在无功补偿这方面，有源电力滤波器的应用是非常重要的。有源电力滤波器可以保证电力系统在运行的过程中处于稳定状态，因为有源电力滤波器可以对一直处于变化状态的电力系统中谐波频率和强弱进行无功补偿，所以有源电力滤波器可以有效地保证电力系统中的谐波一直是一个稳定的状态。根据这个优点，在电力系统中的有源电力滤波器的应用是非常重要的，有源电力滤波器使电力系统能够在长时间的运行过程中处于稳定状态，提高电力系统稳定性。

二、静止同步补偿器装置分析

从静止同步补偿器的功能和它的组成结构可以看出，静止同步补偿器可以当作无功电流源进行使用，在无功电流源的所有类型之中静止同步补偿器是其中重要的一种类型，静止同步补偿器电流的变化形式就是跟着负荷电流进行变化的。这种变化不仅对补偿电力系统在运行中的电流损失有重要的作用，对提高电力系统的稳定性有重要的作用。因为静止同步补偿器是无功电流源的一种，所以无功电流源在对电力系统进行补偿时，它的效果非常明显。不仅如此，如果补偿电流处于一直变化的状态，那么在电力系统中无功电流源进行补偿时，补偿效果更加明显。因此，在电力系统中静止同步补偿器对其的补偿作用非常重要。从静止同步补偿器的实际应用过程中可以看出，静止同步补偿器可以随时对无功电流进行控制，无功电流根据电力系统在运用中的所需进行变化。静止同步补偿器和其他补偿器的区别就在于前者具有可控性，所以我们更应该对静止同步补偿器加强认识。

三、动态电压恢复器分析

经过对电力电子技术在电力系统中的应用进行分析和研究可以知道，在电力电子技术基础上的重要装置是动态电压恢复器，其在电力系统中的应用效果是非常好的，不仅满足了电力系统在运行中的需要，还对电力系统运行过程中质量的提高有着推进的作用。与动态电压恢复器的实际应用相结合，可以看出其具有下面这几个方面的特点。第一，可以把动态电压恢复器看成在整个配电系统中动态受控的电压源动态电压恢复器起着电压源的作用。我们不仅可以运用一些相关的手段和方法减少它的能量消耗，还可以减少它对电压产生的不利影响，可以对电压不平衡及谐波、电压跌落的产生进行预防。第二，在电力系统运行过程中，动态电压恢复器的功能就是消除负荷电压对电压系统产生的影响，负荷电压会对电压系统产生很多不利的影响。在应用动态电压恢复器以后，电压的稳定性就会提高，可以满足电力系统运行的需要，保证电力系统在运行过程中的电压是平稳的。第三，补偿电压跌落是动态电压恢复器的一个作用，通过系统整流可以获得直流侧能量，即使系统发生了单向故障，剩下的仍然可以提供电能维持DVR的正常运行，能为长期的电压跌落进行补偿。动态电压恢复器的作用是可以预防电压跌落对系统造成的故障，增加设备的使用寿命。根据动态电压恢复器的特点可以看出，动态电压恢复器解决了电压跌落产生的问题，还在电压跌落时进行补偿，以保证电力系统可以稳定运行。因此，动态电压恢复器在电压跌落时的补偿效果非常明显。

四、结论

经过分析研究可以看出，电力电子技术的应用是电力系统稳定运行的保障，电力电子技术由有源滤波器和静止同步补偿器装置以及动态电压恢复器组成。因此我们要正确认识电力电子技术的优点，促进电力电子技术在电力系统中的整体应用。

作者:闫瑶瑶 单位:青岛科技大学

参考文献：

[1]黄宗建，魏宏飞，吴会敏.电力电子技术在电力系统中的应用探讨[J].电子测试，2014

对电力电子技术的认识范文第5篇

关键词：电力电子；电力特色；信息类专业

作者简介：唐忠（1964-），男，湖南武冈人，上海电力学院计算机学院，教授；江友华（1974-），男，江西南城人，上海电力学院计算机学院，副教授。（上海200090）

基金项目：本文系上海电力学院重点教改项目（项目编号：20111309、20111311）的研究成果。

中图分类号：G642.0     文献标识码：A     文章编号：1007-0079（2012）06-0070-02

电力电子技术就是使用电力电子器件（如晶闸管，GTO，IGBT等）对电能进行变换和控制的技术，是一门应用于电力领域的电子技术[1]，也是电气工程及其自动化专业的专业基础课，更是上海电力学院培养学生具备电力特色的一门专业课程。电力电子技术如今已发展成了一门横跨电子、电力和控制三个领域的新型工程技术科学，该课程以其电路图多、波形图多、波形图复杂、实践性强等特点，给其教学提出了一定的挑战，尤其对于信息类专业学生，其自身电力知识体系不是很完整，去深入理解拓扑变换、器件开关物理状态、换流方式比较吃力，从而使信息类专业学生学习这门课程没有自信心，最终失去兴趣，使得教学效果不是很理想[2-3]。因此，在这种情况下既要培养出电力特色的信息类专业应用型电力电子技术人才，又只能利用有限的课时进行教学，就必须对传统的“电力电子技术”课程教学进行改革，即结合学生认知的实际和教学大纲对不同专业学生的要求，选择与之相适应的教学内容和教学难度，使不同学生对电力电子技术的认识都有一个提高，都能知道电力电子技术介绍的主要内容，但知道的细节和深度不同。如电气工程及其自动化专业学生需要熟悉电力电子拓扑变换、换流方式及原理、公式推导等知识，而对于信息类专业学生可以要求其不进行复杂的公式推导和知识的深入讨论、研究，只需知道结论和应用即可。

一、上海电力学院信息类专业人才电力特色培养要求

上海电力学院是一所电力特色明显的电力高校，被誉为电力工程师的摇篮。作为具有电力行业背景的高校，计算机与信息工程学院的信息类专业坚持“行业为背景、注重实践、培养能力”的培养理念，以“信息与电力结合，以信息为本，电力应用”为特色。图1显示了上海电力学院培养方案中电力知识相关课程的设置分布。

通过这一特色培养计划，上海电力学院信息类专业学生除了掌握信息领域中电子技术、计算机技术、信息技术、自动化技术等，还掌握了电工学科中关于电的生产、传输、变换、使用等内容，因而真正将“信息与电力结合，信息为本，电力应用”。而电力电子方面的知识是这一特色培养计划及其知识结构不可或缺的组成部分。开设电力电子课程时，同时又要根据信息类专业内涵及培养结构体系，着眼点在控制，授课重点在于电力电子器件及电能变换的控制、信号的检测、保护与数据处理等，主电路变换及拓扑、器件选型等强电知识作为熟悉、了解内容，知道的细节和深度不需要如电气工程及其自动化专业学生那样，这样学生将有更多精力投入到其自身专业背景与知识点，而不必纠结于强电中的功率流换相等复杂的拓扑分析中，从而弱化这门课程的难度，学生会更加有信心学好这门课程，既熟悉了电力相关知识及背景，又加深了信息类控制技术的应用。

二、信息类专业“电力电子技术”课程人才培养方法探讨

信息类专业重点在于弱电及控制，在学习电力电子专业课程时，应该回归本位，把学习重点放在弱电及控制原理，把难于理解及复杂的强电拓扑进行弱化，通过给学生讲解电能变换原理，然后让学生利用所学“DSP原理”课程知识进行编程，产生出电能变换中所需要的脉冲，至于实际的强电变换结果则通过PSIM软件进行仿真。

1.利用多媒体课件生动、直观地展示电力电子拓扑及原理

近年来，多媒体教学逐渐代替了板书成为主流课堂教学手段，有效地利用多媒体手段展示不同电力电子器件开关状态下电路拓扑结构，可将枯燥的分析变得生动[4]。如在讲解晶闸管整流电路时，对于信息类专业学生，重点不在于每个拓扑电路电流分析，而在于其不同触发角所对应的直流电压，触发脉冲如何产生等。图2所示课件中，点击显示波形，电压和电流波形将动态地显示出来。电路电流和波形显示结合起来，有助于学生掌握触发角、移相范围等概念，同时也有助于学生更好地分析和掌握电路。

2.利用PSIM电力专用仿真软件加强信息类专业学生培养内涵

利用多媒体方式的课题教学只能授予学生理论知识，无法提高学生的工程实验能力和创新能力，这样的教学模式也无法培养出满足市场需求的高素质创新型人才。尤其对于“电力电子技术”这门课，其综合性、应用性和实践性都很强，要想让学生真正学好这门课，有必要给学生提供自己动手进行实践的软件和硬件环境，激发学生的主观能动性，使他们利用现有条件，在“电力电子技术”课程的实践学习中，提高自己综合分析和解决工程实际问题的能力，提高自己的创新能力和就业竞争力，满足人才市场日渐增长的需求。因此，必须要增加大量的实践、实训教学环节。

但是电力电子技术实验所涉及的都是功率器件、三相电源、示波器等。这些设备费用高、实验所花时间太长，且危险性大。利用PSIM电力专用模拟工具代替实际元件在计算机上进行仿真，既不担心元器件损坏，也没有任何危险，具有直观易懂、改变参数容易、精度高和重复性好等特点，学生完全可以在无人指导的情况下，在计算机上自行完成电力电子线路仿真实验[5]。更为重要的是，对于信息类专业学生，不用去分析主电路变换及拓扑、器件选型等强电知识，只需要从库模型中直接拖出，使其不必纠结于强电中的功率流换相等复杂的拓扑分析中，把学习重点放在弱电及控制原理，有利于对所学理论有深刻的理解，而且新的思路和想法可以立即通过仿真加以验证，可促进学生创新能力的培养。这样激发了学生的学习兴趣，提高了学生发现问题、解决问题和实际动手的能力，起到事半功倍的实际效果。比如在讲解电能变换中的逆变器章节，信息类专业学生只需要了解主电路工作原理，重点在于逆变器的控制及SVPWM信号的产生，如果通过设计实际控制电路来完成，效果不佳。因为所用时间比较长，且学生水平及经费受限，因此可以利用PSIM仿真软件来建立SVPWM模型，如图3所示，其为SVPWM波的产生模型。

3.实际效果分析

通过采用新的教学方法及手段，信息类专业学生在学习“电力电子技术”课程后，其理解深度及体会均得到提高，具体实际效果可从表1对照看出。通过改进教学方式，学生对“电力电子技术”课程内容理解力加强，表现在作业的正确率得到提高；做实验时，实验设备损坏率降低，其主要原因是学生在做实际实验时，先通过PSIM软件进行模型搭建，并分析其各点波形，理论通过后，才允许进入实际实验室进行真实物理模型实验，这样学生在做实验前就已经对实际实验有所了解，设备损坏也就减少，同时其建模速度也得到提高。

三、结论

电力电子技术是对电能进行变换和控制的技术，是电力学院培养学生具备电力特色的一门专业课程。可以把它看成是弱电控制强电的技术，是弱电和强电之间的接口。计算机与信息工程学院属于信息学科，侧重于弱电及控制，因此授课重点在于电力电子器件及电能变换的控制、信号的检测、保护与数据处理等，主电路变换及拓扑、器件选型等强电知识作为熟悉、了解内容，这样学生将有更多精力投入到其自身专业背景与知识点，而不必纠结于强电中的功率流换相等复杂的拓扑分析中，从而弱化这门课程的难度，学生会更加有信心学好这门课程，既熟悉了电力相关知识及背景，又加强了对信息类控制技术的应用。

参考文献：

[1]王兆安.电力电子技术(第四版)[M].北京:机械工业出版杜,2008.

[2]梁永春,闫彩红.“电力电子技术”课程立体化教学方式探索[J].中国电力教育,2010,(31):63-64.

[3]陈新河,杨汉生,鲁业频.实用型电力电子技术教学[J].巢湖学院学报,2010,(6):140-144．