導(dǎo)言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的1篇電力電子教學(xué)分析3篇，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。

電力電子教學(xué)分析1

0引言

在工科各類專業(yè)課程中實驗實訓(xùn)模塊占比較高，該類課程模塊對于理論知識的理解能力、實踐操作能力是一個綜合性考察。

1研究背景

為及時獲取學(xué)生對課堂內(nèi)容的掌握程度，我院電力電子技術(shù)實驗課程采用閉環(huán)管理方案進行教學(xué)改進。該方案側(cè)重于“閉環(huán)”過程，將學(xué)生作為課堂主體，調(diào)研匯總學(xué)生需求，切實使教師掌握課堂反饋，及時了解學(xué)生課程理論知識的理解程度、實驗實踐操作的狀態(tài)，以達到提升教學(xué)效果和教師教學(xué)水平的目標(biāo)，實現(xiàn)教學(xué)相長，實現(xiàn)以學(xué)生為中心的教學(xué)模式。本文將從三部分進行分析與探究。（1）第一部分分析當(dāng)前實驗教學(xué)模式及存在的問題。（2）第二部分分析閉環(huán)管理方案實施的過程及意義。（3）第三部分分析并展望此種改進方案在各類課程中的應(yīng)用及推廣。希望通過實驗教學(xué)過程閉環(huán)管理方式提高課堂效率，提升學(xué)生對工學(xué)實驗操作及相關(guān)理論內(nèi)容的掌握程度。

2實驗教學(xué)模塊設(shè)計依據(jù)電氣工程及其自動化專業(yè)電力電子技術(shù)課程體系的架構(gòu)設(shè)置，我院電氣專業(yè)電力電子實驗課程由5個模塊組成,分別為項目1鋸齒波同步移相觸發(fā)電路實驗、項目2單相橋式全控整流電路實驗、項目3三相橋式全控整流電路實驗、項目4單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)實驗、項目5雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)實驗。各項目除實驗開展過程中的現(xiàn)場接線操作外，還需要掌握其對應(yīng)的理論基礎(chǔ)，才能正確分析測量所得到的電壓、電流波形。實驗開展過程中，各項內(nèi)容環(huán)環(huán)相扣。例如在項目1鋸齒波同步移相觸發(fā)電路實驗中，學(xué)生需掌握生成晶閘管觸發(fā)脈沖的過程，了解晶閘管控制角α的調(diào)節(jié)方式，才能在項目2、項目3單相、三相橋式全控整流電路中了解各個晶閘管的作用，控制角的角度設(shè)置、調(diào)節(jié)方式，從而得到電阻電感負(fù)載上對應(yīng)的輸出電壓波形。同時，在進行項目2、項目3的過程中，需充分掌握單相橋式全控整流電路、三相橋式全控整流電路的工作原理，測量阻感負(fù)載上的電壓波形方式，故障調(diào)試方式等，在后續(xù)的實驗過程中，才可理解項目4、項目5中通過上述整流電路調(diào)節(jié)直流電機轉(zhuǎn)速的實驗內(nèi)容。在現(xiàn)有的教學(xué)方式中，為保障教學(xué)質(zhì)量，使每位學(xué)生都能進行實驗操作，各項實驗開展時每名學(xué)生操作一臺電力電子儀器。但在各個實驗項目開展過程中，部分學(xué)生難以將理論課程講授內(nèi)容與實驗操作內(nèi)容進行聯(lián)系，僅能完成實驗相關(guān)操作任務(wù)，對于理論知識一知半解；部分學(xué)生易遺漏實驗相關(guān)步驟，而無法順利完成實驗，無法得到對應(yīng)的電壓波形。因此，雖然教師能夠?qū)γ课粚W(xué)生的實驗結(jié)果進行考評打分，但卻難以及時掌握實驗中每位學(xué)生的問題，課堂效率和教學(xué)質(zhì)量有所降低。

3教學(xué)案例分析

3.1閉環(huán)管理方案設(shè)計為解決當(dāng)前實驗教學(xué)過程中存在的問題，及時分析學(xué)生對實驗原理的掌握程度、實驗的完成情況、對實驗教學(xué)進度的意見等，本方案采用線上線下相結(jié)合的教學(xué)方式，使用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，每次實驗課程知識點講述完成后，在線上教學(xué)平臺進行相關(guān)知識點的提問和考評打分，作為期末總評成績的一部分，同時，將項目內(nèi)容相關(guān)調(diào)研問卷下發(fā)至班級，通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺反饋信息匯總至教師處，教師對每次項目所得的問卷數(shù)據(jù)進行分析與總結(jié)，以此調(diào)整相應(yīng)實驗課程、理論課程的教學(xué)進度，進行相應(yīng)知識模塊的回顧講解，實現(xiàn)實驗實訓(xùn)教學(xué)過程的閉環(huán)管理。該方案將課內(nèi)教學(xué)與課外反饋相結(jié)合，探索出一條“實驗教學(xué)實施—學(xué)生反饋問題—調(diào)整教學(xué)方式進度—完善教學(xué)效果”的實驗教學(xué)工作模式。在該實驗教學(xué)工作模式中，工作重點集中于“調(diào)整教學(xué)方式進度”模塊，如何利用有限的課堂時間進行合理安排，幫助學(xué)生充分理解知識點。教師需在授課過程中，依據(jù)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺中學(xué)生反饋的信息，不斷進行課程講授思路和模式的更新調(diào)整，充分利用課堂時間或開展第二課堂，使本方案的“閉環(huán)”模式真正得以運作成功。

3.2閉環(huán)管理方案實施在實驗實訓(xùn)閉環(huán)管理方案實施過程中，針對五次實驗課程內(nèi)容使用網(wǎng)絡(luò)平臺下發(fā)問卷進行調(diào)研，調(diào)研選擇的2個班級分別為機械電子工程班和電氣工程及其自動化班，將收集的問卷數(shù)據(jù)進行分析，研究調(diào)查學(xué)生對于各個知識點和實驗操作的掌握程度。例如，在數(shù)據(jù)收集與分析過程中，發(fā)現(xiàn)近五分之一的學(xué)生對于實驗項目1鋸齒波同步移相觸發(fā)電路的工作原理理解不充分，故需于第二課堂中針對該模塊的工作原理再次進行講解，同時根據(jù)收集的問題，針對學(xué)生難以理解的知識點進行重點講授；在項目3三相橋式全控整流電路模塊實驗操作的調(diào)研過程中，41.67%表示接線后需排查錯誤改正才能運行成功，2.78%表示未操作成功，由于實驗項目4單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)實驗的操作以實驗項目3為基礎(chǔ)，故在下次項目4單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)實驗講解之前，首先需復(fù)習(xí)回顧三相橋式全控整流電路的工作原理、接線方式等，再進行實驗項目4的操作講解，承前啟后，真正使班級大部分學(xué)生能夠掌握各類項目的工作原理和實踐操作。完成實驗項目4后，針對單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)中的閉環(huán)結(jié)構(gòu)特點、組成模塊、工作原理等方面進行問卷調(diào)研，進一步分析掌握學(xué)生對于該綜合性實驗的掌握情況，為實驗項目5的開展打下基礎(chǔ)。本方案切實發(fā)現(xiàn)教學(xué)過程中存在的問題，提升實驗課堂教學(xué)效果與教學(xué)效率。通過問卷可及時掌握學(xué)生是否掌握實驗原理，是否能正確使用儀器，完整、規(guī)范地測量實驗電路波形等。如果某模塊知識點班級部分學(xué)生掌握不到位，可通過調(diào)整教學(xué)進度、第二課堂等方式對該模塊操作進行進一步的練習(xí)和鞏固。同時，本方案也可提升教師的教學(xué)能力，如某模塊有較多學(xué)生無法掌握，教師可進行相應(yīng)的反思總結(jié)，及時調(diào)整教學(xué)方式方法，以便于學(xué)生理解和掌握。以此提高課堂效率，提高學(xué)生對各個知識點的掌握程度。經(jīng)過一學(xué)期調(diào)研、反饋、調(diào)整的閉環(huán)管理過程，2個班級學(xué)生對于電力電子技術(shù)實驗課程內(nèi)容均能夠較好掌握，課程中各項實驗操作水平有較大提升。

4結(jié)語

本文對實驗課程中的教學(xué)過程閉環(huán)管理方案進行分析，該方案的實施通過問卷形式剖析了學(xué)習(xí)過程中存在的問題，教與學(xué)雙方皆可通過該方式找到自身存在的不足，實時反饋教學(xué)過程中存在的問題，真正實現(xiàn)“教學(xué)相長”。在本次方案實施的過程中，主要利用課堂實踐進行教學(xué)方式和進度的調(diào)整。但課堂時間有限，還需完成指定的教學(xué)內(nèi)容和目標(biāo)，故在今后實施過程中，可與開放實驗室的形式結(jié)合，在課外時間激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，轉(zhuǎn)被動為主動。當(dāng)前實施過程中，主要針對工科類課程，今后推廣可與不同專業(yè)學(xué)科教師進行溝通交流，針對不同專業(yè)特點設(shè)置相應(yīng)的問卷問題，于各個學(xué)科中實現(xiàn)教學(xué)相長的目標(biāo)。

作者:于希辰 張曉萍 邢青青 單位:蘇州大學(xué)

電力電子教學(xué)分析2

0引言

隨著信息、電子、通信技術(shù)的發(fā)展，我國智能電網(wǎng)的建設(shè)已經(jīng)位于世界領(lǐng)先水平。其中，電子電力技術(shù)的發(fā)展，在我國電能資源優(yōu)化配置和提升電網(wǎng)可靠性、安全性方面作出了重要的貢獻，而電子電力技術(shù)的創(chuàng)新和進步也是保障我國智能電網(wǎng)未來建設(shè)的重要基礎(chǔ)。1電子電力技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用優(yōu)勢1.1保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定在智能電網(wǎng)中應(yīng)用電子電力技術(shù)，可以及時響應(yīng)用戶隨時變化的需求，并根據(jù)需求的變化調(diào)整電網(wǎng)的分配方式，對用戶需求做出準(zhǔn)確的應(yīng)對，從而提升電網(wǎng)供電的穩(wěn)定性與質(zhì)量。在電子電力技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展過程中，我國通過多年的自主研究，在電能輸送、調(diào)配、電能質(zhì)量調(diào)整等方面取得了巨大的進步，在適應(yīng)智能電網(wǎng)多元需求的同時，也對未來的電子電力技術(shù)的發(fā)展創(chuàng)新提出了更多要求[1]。我國幅員遼闊，但電力的生產(chǎn)與分布并不均勻，對電能的需求也有很明顯的地域差別，如東西部經(jīng)濟水平的差距導(dǎo)致電能需求不足；同時，東西部地域條件不同，導(dǎo)致發(fā)電與電能市場的不匹配。建設(shè)智能電網(wǎng)時，需要解決上述問題。一方面，需要將電能生產(chǎn)區(qū)域溢出的電能基于最小的運輸損失進行“西電東輸”；另一方面，在日益復(fù)雜的大電網(wǎng)結(jié)構(gòu)中，需要調(diào)整電網(wǎng)的運行、控制方式，既需要保障電網(wǎng)良好的傳輸效果，又需要提升電網(wǎng)在運行過程中應(yīng)對故障、事故的自我保障能力，從而更好發(fā)揮智能電網(wǎng)在社會建設(shè)中的核心作用[2]。

1.2提升清潔可再生能源的利用水平清潔可再生能源的利用是我國智能電網(wǎng)建設(shè)的重要課題。我國清潔可再生能源的分布并不均勻，如風(fēng)能和光伏能多集中于西北、東北、華北等區(qū)域，但這些區(qū)域的市場不能全面消化風(fēng)能和光伏發(fā)電能源。雖然我國清潔可再生能源的總體發(fā)電規(guī)模一直在增長，但發(fā)電區(qū)域較分散，發(fā)電時間具有間歇性、不確定性，導(dǎo)致其在接入國家電網(wǎng)時存在一系列的技術(shù)難題。應(yīng)用電子電力技術(shù)，可以對清潔可再生能源的利用進行智能化的預(yù)測和調(diào)控，提升清潔可再生能源的使用效率，對于提升大規(guī)模、分布式、遠距離輸電系統(tǒng)的安全性與穩(wěn)定性具有重要意義，也使我國國家電網(wǎng)能夠更好地接納清潔可再生能源[3]，從而為提升我國清潔可再生能源的利用比重、實現(xiàn)我國低碳戰(zhàn)略發(fā)展目標(biāo)提供可靠的基礎(chǔ)能源保障。

1.3提升電網(wǎng)供電質(zhì)量在我國經(jīng)濟快速發(fā)展的過程中，社會生產(chǎn)生活對用電的要求越來越高，電網(wǎng)供電的穩(wěn)定性、安全性及高質(zhì)量的供電是當(dāng)前國內(nèi)用電市場的基本要求。在智能電網(wǎng)建設(shè)過程中，小型電站和清潔可再生能源的并網(wǎng)對電網(wǎng)供電質(zhì)量帶來了一定影響。在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)過程中，穩(wěn)定的供電對于保障工業(yè)生產(chǎn)水平、生產(chǎn)效率具有重要意義。應(yīng)用電子電力技術(shù)可以確保用戶與智能電網(wǎng)之間的良好交互，根據(jù)用戶的實際需求調(diào)整相關(guān)技術(shù)與裝置，可以改善電網(wǎng)的供電質(zhì)量，從而促進智能電網(wǎng)的發(fā)展。1.4提升系統(tǒng)和設(shè)備的可靠性應(yīng)用電子電力技術(shù)可以提升系統(tǒng)、設(shè)備的可靠性。在智能電網(wǎng)運行中，電網(wǎng)的故障率和適應(yīng)性是衡量智能電網(wǎng)可靠性的重要標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)用電子電力技術(shù)，可以進一步解決電網(wǎng)在運輸過程中產(chǎn)生的不穩(wěn)定諧波、諧振等問題。例如，利用仿真模擬技術(shù)可以模擬智能電網(wǎng)運行過程中產(chǎn)生的問題，通過針對性的調(diào)整提升系統(tǒng)、設(shè)備的可靠性，為智能電網(wǎng)的可靠穩(wěn)定運營提供保障。

1.5實現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)在我國節(jié)能減排戰(zhàn)略的執(zhí)行過程中，應(yīng)用智能電網(wǎng)按需分配的控制模式可以進一步保障電力企業(yè)的節(jié)能減排效益。一方面，隨著我國對清潔能源的重視，我國的火電發(fā)電比例持續(xù)降低，火電對不可再生能源的消耗減少，避免了火電生產(chǎn)過程中的粉塵、廢氣排放到空氣中；另一方面，我國清潔能源的分布并不均勻，利用清潔能源進行生產(chǎn)并將其輸送到有巨量電能需求的市場時，需要應(yīng)用電子電力技術(shù)提升輸電線路的可靠性，并降低輸電線路的線損，從而確保智能電網(wǎng)的供電效果[4]。隨著電子電力技術(shù)的發(fā)展，電能儲存技術(shù)得到快速發(fā)展，超級電容、電池的研發(fā)可以進一步保障具有間接性、不確定性的清潔能源得到高效儲存，促進其在相關(guān)領(lǐng)域中的應(yīng)用。

2電子電力技術(shù)在智能電網(wǎng)中的具體應(yīng)用

2.1HVDC技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)階段，我國的HVDC技術(shù)具有全球領(lǐng)先水平，可以通過超高壓的直流輸電降低遠距離輸電過程中產(chǎn)生的線損，在提升遠距離輸電容量的同時，減少輸電過程中的系統(tǒng)損耗，從而解決在遠程輸電時損耗過高而導(dǎo)致的性價比較低的問題。應(yīng)用HVDC技術(shù)，可以實現(xiàn)近千公里的遠程輸電。在我國智能電網(wǎng)的建設(shè)過程中應(yīng)用HVDC技術(shù)，架空線路中只需要2根線纜，而地下線纜或海底電纜僅需要1根線纜，這可以降低電網(wǎng)的建設(shè)造價。同時，因為使用的輸電導(dǎo)線較少，線路自身電阻引起的線損、感抗、容抗較少，可以進一步提升輸電過程中的節(jié)能效應(yīng)。在實際建設(shè)中，應(yīng)用HVDC技術(shù)的線路不需要較大的線路走廊，可以節(jié)省線路建設(shè)需要的土地，具有極高的經(jīng)濟性。從技術(shù)角度來講，在智能電網(wǎng)中應(yīng)用HVDC技術(shù)可以實現(xiàn)直流與交流的能量轉(zhuǎn)換，并通過換流閥、控制保護系統(tǒng)等設(shè)備減少換流過程中產(chǎn)生的能源損耗，進一步提升線路建設(shè)的經(jīng)濟性[5]。應(yīng)用HVDC技術(shù)，可以通過直流輸送的方式輸送電能，可以在輸送線路兩側(cè)交流系統(tǒng)不同步工作的情況下進行大功率輸電，在遠程輸電過程中具有極高的應(yīng)用價值。在短距離輸電的過程中，可以接入分布式發(fā)電站，解決并網(wǎng)時對電網(wǎng)穩(wěn)定性帶來的不良影響。

2.2柔性直流技術(shù)的應(yīng)用柔性直流技術(shù)與HVDC技術(shù)具有一定的相似性，兩者均使用換流站和架入輸電系統(tǒng)。柔性直流技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用，可以解決電網(wǎng)短路問題及分布式電源并網(wǎng)難的問題。柔性直流技術(shù)可以替代傳統(tǒng)的交直流聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，隨著我國特高壓直流輸電工程的增加，應(yīng)用柔性直流技術(shù)可以進一步提升我國東西部能源負(fù)荷的平衡性。與HVDC技術(shù)不同的是，柔性直流技術(shù)主要采用VSC作為換流器，利用可關(guān)斷器件、高頻調(diào)制技術(shù)，可以對智能電網(wǎng)的輸出功率進行獨立控制，常用于城市配電網(wǎng)的增容改造和分布式電網(wǎng)的并網(wǎng)過程。在柔性直流技術(shù)的應(yīng)用中，VSC設(shè)備的構(gòu)成材料和分裝材料的絕緣性和耐熱性是保障大容量直流運輸?shù)闹匾A(chǔ)，在此基礎(chǔ)上需要提升電流直流斷路器的可靠性，從而減少柔性直流技術(shù)應(yīng)用過程中的故障發(fā)生率，提升智能電網(wǎng)的可靠性[6]。在孤立電網(wǎng)的供電過程中，如海島和較為偏遠的村莊，其供電主要采用孤立的主網(wǎng)。若采用傳統(tǒng)的交流供電，技術(shù)難度較大。雖然可以采用柴油機就地發(fā)電的方式解決問題，但會帶來更多的污染和能源浪費?？梢岳檬褂萌嵝灾绷骷夹g(shù)的優(yōu)勢，解決孤立電網(wǎng)的用電問題。2.3SVC技術(shù)的應(yīng)用SVC技術(shù)是FACTS技術(shù)中的一種，其可以通過靈活交流輸電的方式調(diào)節(jié)系統(tǒng)電壓，從而保持電壓的穩(wěn)定。在智能電網(wǎng)的建設(shè)中，應(yīng)用SVC技術(shù)可以改善線路中的無功潮流，在提升線路輸送效率的同時，保障智能電網(wǎng)的靜態(tài)性和穩(wěn)定性。SVC技術(shù)具備無功補償和潮流優(yōu)化功能，其可以提升智能電網(wǎng)的輸電能力和電能輸送效率，可以應(yīng)用于各級電網(wǎng)，為電網(wǎng)的智能化發(fā)展作出重要貢獻。較典型的利用方式是采用晶閘管控制電抗器、固定電容組實現(xiàn)對電網(wǎng)的靜止無功補償?，F(xiàn)階段，SVC技術(shù)主要應(yīng)用在我國的高壓配電系統(tǒng)中，如大型工業(yè)加工領(lǐng)域的配電系統(tǒng)，可以減少負(fù)載容量過大、諧波等問題對電網(wǎng)供電質(zhì)量帶來的不良影響[7]。

2.4TCSC技術(shù)的應(yīng)用TCSC技術(shù)是基于常規(guī)串補技術(shù)的技術(shù)，可以根據(jù)線路的輸電能力進行調(diào)整，并優(yōu)化電網(wǎng)中的同步諧振、震蕩情況，從而提升輸電線路的穩(wěn)定性與可靠性。在智能電網(wǎng)中應(yīng)用TCSC技術(shù)，可以根據(jù)線路功率、負(fù)載等控制信號控制線路中的實施阻抗，從而改變線路中的潮流分布，控制傳輸線路的功率，并進一步減少線路中的低頻振蕩現(xiàn)象[8]。應(yīng)用TCSC技術(shù)時，需要用到晶閘管、MOV、電容、阻尼器等設(shè)備，相關(guān)設(shè)備串聯(lián)可以實現(xiàn)可控補償，從而提升智能電網(wǎng)的潮流響應(yīng)能力。如2007年我國建設(shè)的500kV可控串補工程可以處理高額定電壓下的諧波、振蕩等問題，可以控制遠距離傳輸中的超、特高壓電網(wǎng)，從而降低線路損耗、提升電網(wǎng)建設(shè)的經(jīng)濟性。

2.5能量轉(zhuǎn)換技術(shù)的應(yīng)用低碳節(jié)能是智能電網(wǎng)的建設(shè)目標(biāo)，能量的高效轉(zhuǎn)換對于提升電網(wǎng)的節(jié)能效應(yīng)有重要意義。一方面，需要針對風(fēng)能、太陽能、水能等可再生清潔能源，根據(jù)其發(fā)電條件進行調(diào)整，從而減少間歇式發(fā)電和并網(wǎng)過程對電能質(zhì)量、系統(tǒng)控制帶來的不良影響[9]。例如，在抽水蓄能啟動變頻技術(shù)、光伏技術(shù)、風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的并網(wǎng)過程中，需要應(yīng)用能量轉(zhuǎn)換技術(shù)提升能量的轉(zhuǎn)換效率，從而增強發(fā)電的經(jīng)濟性。另一方面，在提升能量轉(zhuǎn)換效率的同時，還需要加強對群聚功率調(diào)節(jié)、并網(wǎng)功率調(diào)節(jié)的研究，在合理利用清潔可再生能源的過程中，使其能夠并入電網(wǎng)提高能源供應(yīng)水平，實現(xiàn)智能電網(wǎng)的低碳節(jié)能發(fā)展[10]。

2.6電能質(zhì)量技術(shù)的應(yīng)用在改善電能質(zhì)量時，我國最常采用技術(shù)是APF技術(shù)和DVR技術(shù)，兩者可以調(diào)整配電網(wǎng)的電壓、配電狀態(tài)。我國缺少對電能質(zhì)量問題導(dǎo)致的損失的統(tǒng)計，而根據(jù)美國的統(tǒng)計結(jié)果，電能質(zhì)量問題造成的損失為千億美元級別。根據(jù)我國較高的人口基數(shù)，因電能質(zhì)量帶來的損失可能超過這一級別，因此，提升電能質(zhì)量是未來智能電網(wǎng)建設(shè)發(fā)展的重要方向[11]。在應(yīng)用電能質(zhì)量技術(shù)時，應(yīng)當(dāng)先評估當(dāng)前的電能質(zhì)量，合理分析供電過程中的經(jīng)濟性，并在此基礎(chǔ)上調(diào)整智能電網(wǎng)的運行方式，使供電質(zhì)量能夠滿足市場的實際需求。在改善電能質(zhì)量時，不但需要重視傳統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用，還需要使用鐵道平衡供電技術(shù)、自適應(yīng)無功補償技術(shù)、統(tǒng)一電能質(zhì)量控制器等技術(shù)確保智能電網(wǎng)的供電質(zhì)量。例如，采用UPQC技術(shù)可以自適應(yīng)地調(diào)整用電高峰期和低谷期的配電方式，在實現(xiàn)電能優(yōu)化配置的同時，進一步保障電網(wǎng)供電的質(zhì)量。3結(jié)束語綜上所述，在智能電網(wǎng)中應(yīng)用電子電力技術(shù)，可以提升智能電網(wǎng)的穩(wěn)定性、可靠性與供電質(zhì)量，可以促進電網(wǎng)經(jīng)濟性建設(shè)和功能擴展。在未來我國智能電網(wǎng)的發(fā)展過程中，電子電力技術(shù)的研究與應(yīng)用是確保電網(wǎng)可持續(xù)發(fā)展的重要基礎(chǔ)，也是實現(xiàn)電網(wǎng)低碳節(jié)能運行的重要保障。

作者:魏超 單位:國能東北新能源發(fā)展有限公司

電力電子教學(xué)分析3

1引言

隨著全球能源短缺、環(huán)境污染等問題的日益突出，具有節(jié)能、環(huán)保等優(yōu)點的新能源汽車應(yīng)運而生，加之近幾年來，在政策上，國家大力支持新能源汽車相關(guān)核心技術(shù)的研發(fā)，向新能源汽車相關(guān)企業(yè)提供政策支持，為購買新能源汽車的消費者給予一定的購車補貼，新能源汽車得到了快速發(fā)展。為了滿足企業(yè)對專業(yè)技術(shù)人才的需求，各本科高校在原有的車輛工程專業(yè)中陸續(xù)開設(shè)了新能源汽車技術(shù)專業(yè)方向，各高職高專院校在原有的汽車運用與維修技術(shù)專業(yè)的基礎(chǔ)上新增了新能源汽車技術(shù)專業(yè)，以滿足社會對新能源汽車專業(yè)技術(shù)人才的需求。新能源汽車相對傳統(tǒng)汽車而言，除了動力來源由原來的汽油（柴油）變?yōu)榱爽F(xiàn)在的動力電池之外，新能源汽車的正常運行及各功能的實現(xiàn)更多的依賴電力電子技術(shù)，其中對能夠承受高電壓、大電流的電力電子器件的依賴程度更高，新能源汽車的四大核心技術(shù)：驅(qū)動電機、電機控制器、高壓電池及整車輕量化，其中前三項的正常工作離不開電力電子技術(shù)的支撐，模塊內(nèi)部電壓的轉(zhuǎn)化、能量的流通均由電力電子器件來完成，比如動力電池向驅(qū)動電機提供能量時，其中必須經(jīng)過由電力電子器件組成的逆變電路，將動力電池中的直流電轉(zhuǎn)換為交流電；通過慢充形式（民用220V交流電）向電動汽車進行充電時，其中必須經(jīng)過由電力電子器件組成的整流電路，將民用交流電轉(zhuǎn)換為直流電；在電動汽車運行過程中，動力電池需向整車低壓設(shè)備及蓄電池進行供電，其中也必須經(jīng)過由電力電子器件組成的降壓型直流/直流（DC/DC）轉(zhuǎn)換裝置來實現(xiàn)。因此，電力電子技術(shù)對于新能源汽車的正常運行起著至關(guān)重要的作用，作為新能源汽車技術(shù)專業(yè)的學(xué)生，電力電子技術(shù)也是一門必修的課程。電力電子技術(shù)是基于電路、電子技術(shù)和高等數(shù)學(xué)為基礎(chǔ)的一門專業(yè)必修課程，也是新能源汽車技術(shù)專業(yè)核心課程的基礎(chǔ)課程，然而由于該門課程定性分析較難、定量計算較多，與強電相關(guān)，具有一定的危險性，加之對前序課程電路、電子技術(shù)及高等數(shù)學(xué)的要求較高，在實際高等職業(yè)院校層次教學(xué)工作中，該門課程的教學(xué)效果欠佳，學(xué)生對知識點的掌握程度不夠深入，對后續(xù)專業(yè)核心課程的學(xué)習(xí)，造成了一定程度的困擾，本文基于以上問題，結(jié)合自身的教學(xué)實踐，詳細分析了電力電子技術(shù)在新能源汽車技術(shù)專業(yè)教學(xué)中所遇到的各種問題，并給出了相應(yīng)的解決措施。

2電力電子技術(shù)在新能源汽車技術(shù)專業(yè)中的教學(xué)情況分析

本部分主要涉及電力電子技術(shù)在實際教學(xué)過程中所遇到的各種問題，并加以分析，主要從生源情況、專業(yè)基礎(chǔ)課程開設(shè)情況、高等數(shù)學(xué)等公共基礎(chǔ)課程開設(shè)情況、教學(xué)方式及課程本身特殊性等方面展開問題分析，并給出相應(yīng)的改善措施。

2.1生源情況隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，社會對工科畢業(yè)生的需求量越來越大，高等專科學(xué)?；蚋叩嚷殬I(yè)院校原有的人才培養(yǎng)模式及規(guī)模已不能滿足近年來社會對工科技能型人才的需求，在國家政策的支持下，高等職業(yè)院校逐步加大了招生計劃，為了進一步滿足經(jīng)濟社會的發(fā)展需要，多數(shù)高職工科專業(yè)招生報考條件由原來的只招理科生源已經(jīng)演變?yōu)槲目?、理科均可，以川南地區(qū)某高職院校2019級新能源汽車專業(yè)為例，該校2019年新能源汽車專業(yè)共錄取新生183人（含單獨招生），其中文考考生95人，被錄取的新生為文科考生的比例超過了一半，如圖1所示。經(jīng)了解，上述考生中文科考生在高中階段物理的學(xué)習(xí)時間為一學(xué)年的只有61人，高中階段物理的學(xué)習(xí)時間為一學(xué)期的高達34人，如圖2所示，對于電學(xué)部分，文科考生基本沒有相應(yīng)的基礎(chǔ)知識積累，這就造成文科考生報考汽車專業(yè)，進入大學(xué)后，對于和物理相關(guān)的課程的學(xué)習(xí)造成很大的困難，這也直接導(dǎo)致了對物理要求特別高的電力電子技術(shù)課程的授課效果欠佳。圖2高中階段物理的學(xué)習(xí)時長高中階段物理的學(xué)習(xí)時長36%64%一學(xué)年一學(xué)期考慮教學(xué)效果及高中階段學(xué)生類別情況，在制定人才培養(yǎng)方案時，適當(dāng)調(diào)整文科生源的基礎(chǔ)課程，在保證課程進度的同時，適當(dāng)增加高中階段物理電學(xué)部分課程內(nèi)容，以更好地為電力電子技術(shù)課程的學(xué)習(xí)提供扎實的理論基礎(chǔ)。

2.2專業(yè)基礎(chǔ)課程開設(shè)情況專業(yè)基礎(chǔ)課程的開設(shè)情況直接影響后續(xù)專業(yè)核心課程的學(xué)習(xí)，電力電子技術(shù)的前序課程主要為電路、模擬電子技術(shù)及數(shù)字電子技術(shù)，由于這三門課程計算較多、難度較大，而高職院校學(xué)制較短，培養(yǎng)目標(biāo)偏重應(yīng)用，因此，大多院校將三門課程在內(nèi)容和難度上做了調(diào)整，以少學(xué)時、項目化的形式將三門課程融合為電工電子基礎(chǔ)這門課程進行開設(shè)，電工電子技術(shù)課程是高等職業(yè)院校中機械、電氣、電子、汽車等工科專業(yè)人才培養(yǎng)方案中的必開專業(yè)基礎(chǔ)課程之一，各高職院校也非常重視電工電子技術(shù)課程，對于電路的結(jié)構(gòu)、定性分析、定量計算及應(yīng)用均進行了詳細的普及。電工電子技術(shù)是一門機電相關(guān)專業(yè)的基礎(chǔ)課程，對于新能源汽車專業(yè)，在實際的授課過程中，缺乏一定的針對性，比如，該門課程通常為非汽車專業(yè)的老師進行授課，講授的課程內(nèi)容具有普遍性，甚至授課內(nèi)容與機電一體化專業(yè)、電氣自動化專業(yè)、數(shù)控技術(shù)專業(yè)一致，缺少汽車專業(yè)方面的應(yīng)用舉例，缺乏電工電子技術(shù)與汽車電路的緊密結(jié)合。在人培養(yǎng)方案制定時，將承擔(dān)專業(yè)核心課程的骨干老師作為電工電子技術(shù)課程的負(fù)責(zé)人或主講教師，將電工電子技術(shù)在汽車電路中的體現(xiàn)講解清楚，以做到電工電子技術(shù)課程緊密切合汽車專業(yè)教學(xué)，提高專業(yè)基礎(chǔ)課程的授課針對性及緊密性，切實達到專業(yè)基礎(chǔ)課程為專業(yè)核心課程服務(wù)的良好效果。

2.3高等數(shù)學(xué)等公共基礎(chǔ)課程開設(shè)情況高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)等公共課程的開設(shè)情況直接影響專業(yè)課程的學(xué)習(xí)效果，尤其像含有大量計算的專業(yè)課程，如電力電子技術(shù)課程，因此，必須將高等數(shù)學(xué)納入工科專業(yè)人才培養(yǎng)計劃中，并充分保證高等數(shù)學(xué)的授課學(xué)時，協(xié)調(diào)好高等數(shù)學(xué)與專業(yè)課程的開課順利，確保高等數(shù)學(xué)起到服務(wù)于專業(yè)課的效果。目前，汽車專業(yè)的人才培養(yǎng)方案中都保留了數(shù)學(xué)課程，課程名字大致分為微積分、高等數(shù)學(xué)、工程數(shù)學(xué)三類，從專業(yè)課的學(xué)習(xí)方面來講，微積分、高等數(shù)學(xué)對后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)更有益，對于解決專業(yè)課程中所涉及的微分方程或積分方程更有幫助。對于一些高校選擇開設(shè)工程數(shù)學(xué)，工程數(shù)學(xué)主要為線性代數(shù)，主要討論方程組的解法，對后期專業(yè)課程學(xué)習(xí)的幫助不是很大，在開設(shè)高等數(shù)學(xué)的高校中，其中大多數(shù)高校，在開課順序上安排不夠合理，比如，多數(shù)高等職業(yè)院校，高等數(shù)學(xué)與電工電子技術(shù)在第一學(xué)期同時開課，造成數(shù)學(xué)的進度趕不上專業(yè)課程學(xué)習(xí)的進度；也有部分高等職業(yè)院校，由于學(xué)校逐年擴招，造成高等數(shù)學(xué)教師缺乏，導(dǎo)致第一學(xué)期應(yīng)該開設(shè)高等數(shù)學(xué)課程的專業(yè)無法開設(shè)，推至第二學(xué)期進行補開高等數(shù)學(xué)，嚴(yán)重影響了專業(yè)課程的學(xué)習(xí)，造成學(xué)生學(xué)習(xí)上的困惑，沒有充分體現(xiàn)高等數(shù)學(xué)課程作為基礎(chǔ)課程對專業(yè)課程學(xué)習(xí)的服務(wù)作用。為充分體現(xiàn)高等數(shù)學(xué)對專業(yè)課程學(xué)習(xí)的服務(wù)作用，建議在制定人才培養(yǎng)方案時，將高等數(shù)學(xué)提前開設(shè)，電工電子技術(shù)課程滯后開課，比如，第一學(xué)期課程中，高等數(shù)學(xué)在新生軍訓(xùn)結(jié)束后開課，電工電子技術(shù)滯后三到四周再開課，以便高等數(shù)學(xué)所講的微分、積分直接應(yīng)用到電工電子技術(shù)課程中，提高專業(yè)課程的學(xué)習(xí)效果。

2.4專業(yè)課的教學(xué)模式在高等職業(yè)院校中，電力電子技術(shù)課程的授課形式和其他工科專業(yè)的專業(yè)課程的授課模式基本一致，大致采用“理論講授+實驗/實訓(xùn)”或者“理實一體化”兩種教學(xué)模式，“理論講授+實驗/實訓(xùn)”的授課模式是教師先在理論教室先進行講解授課內(nèi)容，后續(xù)再安排學(xué)生到實驗室或者實訓(xùn)車間做實驗，理論內(nèi)容講授和實驗、實踐在時間上是單獨進行的；“理實一體化”教學(xué)模式是教師在實驗室或者實訓(xùn)車間通過多媒體展示、教學(xué)儀器或者教學(xué)設(shè)備的使用，同一時間進行理論內(nèi)容講解和實操演練的教學(xué)模式，學(xué)生在理論內(nèi)容講解中看到了實操演練，在實操演練的同時也加強了對理論知識的理解。對比兩種教學(xué)模式，由于“理論講授+實驗/實訓(xùn)”的授課模式在理論內(nèi)容講解與實驗實踐是不同步的，可能造成學(xué)生在實驗時而忘記了理論內(nèi)容，導(dǎo)致實驗失敗，同時在抽象又復(fù)雜的理論學(xué)習(xí)中，因缺乏直觀、清楚的實驗，而阻礙對理論知識的正確理解；相比而言，“理實一體化”教學(xué)模式對教學(xué)效果的提高更有效，避免在單獨講授理論知識時，由于內(nèi)容涉及計算公式過多或較抽象難以理解而導(dǎo)致學(xué)生聽不懂、甚至放棄課程學(xué)習(xí)，致使教學(xué)效果欠佳。在今后制定人才培養(yǎng)方案和電力電子技術(shù)課程授課計劃時，電力電子技術(shù)課程及其他專業(yè)課程的教學(xué)場所全部改為實驗室或者實訓(xùn)車間，電力電子技術(shù)課程及其他專業(yè)課程的授課方式全部采用“理實一體化”的教學(xué)模式，改善學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，加深學(xué)生對知識點的理解，同時加強學(xué)生的實操能力，做到理論和實踐的有效結(jié)合，以提高教學(xué)效果。

2.5電力電子技術(shù)課程本身的特殊性電力電子技術(shù)主要講解能夠承受高電壓、大電流的大功率型器件，該大功率型器件主要應(yīng)用于新能源汽車上的車載充電機、電機控制器、DC/DC變換器及高壓配電裝置等，正常工作時，其電壓高達400-500V，遠遠高于人所能承受的安全電壓（交流電25V、直流電60V），因此，電力電子技術(shù)這門課程在實驗實訓(xùn)時，具有一定的安全隱患，主要表現(xiàn)為以下幾個方面：（1）目前，對于大多數(shù)高等職業(yè)院校的實訓(xùn)場地，其安全防范還有一定的問題，高壓實訓(xùn)工位的布置不夠完善，安全警示牌、警戒線布置不規(guī)范，甚至沒有布置，對于拆裝新能源汽車上的電力電子裝置，存在不鋪設(shè)絕緣墊，安全帽及絕緣手套配置數(shù)量不夠，甚至部分絕緣手套出現(xiàn)破損現(xiàn)象，對于開展實訓(xùn)、實驗帶來一定的安全風(fēng)險。（2）在進行新能源汽車整車電力電子裝置實驗、實訓(xùn)時，多數(shù)高等職業(yè)院校采用任課教師獨立完成實驗、實訓(xùn)，在課程安排上沒有考慮電力電子技術(shù)課程的特殊性，建議在進行新能源汽車上電力電子裝置實驗時，安排一名輔助教師，以保證高壓帶電實操時不發(fā)生安全事故。（3）高壓帶電操作時，一般要求作業(yè)人員需要持有高壓帶電操作電工證，對于高等職業(yè)院校的學(xué)生來說，對口生源的學(xué)生可能也只有部分在中職學(xué)習(xí)階段獲得了電工證，但基本是都沒有考取高壓電工操作證的，因此，在整車上直接進行電力電子裝置實驗、實訓(xùn)，具有一定的危險性，建議在電力電子技術(shù)課程開設(shè)前，增加高壓電安全操作規(guī)范及相關(guān)注意事項安全培訓(xùn)，以杜絕安全事故的發(fā)生。

3結(jié)論

電力電子技術(shù)課程作為新能源汽車專業(yè)的專業(yè)課程之一，起著承上啟下的作用，對后續(xù)專業(yè)核心課程的學(xué)習(xí)提供必不可少的理論基礎(chǔ)，本文結(jié)合自身教學(xué)實踐，詳細分析了電力電子技術(shù)在新能源汽車技術(shù)專業(yè)教學(xué)中所遇到的各種問題，并給出了相應(yīng)的解決措施：（1）考慮生源類別對教學(xué)效果的影響，在制定人才培養(yǎng)方案時，適當(dāng)調(diào)整文科生源（含對口生源）的基礎(chǔ)課程，增加高中階段的數(shù)學(xué)和物理課程中的電學(xué)內(nèi)容，以更好地為專業(yè)課的學(xué)習(xí)提供理論基礎(chǔ)。（2）培養(yǎng)前序?qū)I(yè)基礎(chǔ)課程的專業(yè)師資，以做到電工電子技術(shù)緊密切合汽車專業(yè)教學(xué)，提高專業(yè)課程的授課針對性和緊密性，切實達到專業(yè)基礎(chǔ)課程為專業(yè)核心課程服務(wù)的良好效果。（3）調(diào)整高等數(shù)學(xué)開設(shè)順序，使高等數(shù)學(xué)的進度跟上或者超前專業(yè)課程的進度，以更好的服務(wù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)，提高專業(yè)課程的教學(xué)效果。（4）專業(yè)課程的教學(xué)場所調(diào)整為實驗室或者實訓(xùn)車間，專業(yè)課程的授課方式建議采用“理實一體化”的教學(xué)模式，做到理論和實踐的有效結(jié)合，以提高教學(xué)效果。（5）考慮電力電子技術(shù)課程本身的特殊性，建議在電力電子技術(shù)課程開設(shè)前，增加高壓電操作規(guī)范相關(guān)安全培訓(xùn)；在整車上進行電力電子裝置實驗、實訓(xùn)時，安排一名輔助教師，以保證高壓帶電實操時不發(fā)生安全事故。

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[3]張淑峰.電力電子技術(shù)課程設(shè)計的探索與實踐[J].科技信息，2017（002）：58-59.

作者:梅永振 宮濤 劉良 吳沉 卿龍 羅美琴 梅容芳 劉福華 單位:宜賓職業(yè)技術(shù)學(xué)院汽車與軌道交通學(xué)院