A high-conductivity insulated gate bipolar transistor with Schottky hole barrier contact

This letter proposes a high-conductivity insulated gate bipolar transistor (HC-IGBT) with Schottky contact formed on the p-base, which forms a hole barrier at the p-base side to enhance the conductivity modulation effect. TCAD simulation shows that the HC-IGBT provides a current density increase by 53% and turn-off losses decrease by 27% when compared to a conventional field-stop IGBT (FS-IGBT). Hence, the proposed IGBT exhibits superior electrical performance for high-efficiency power electronic systems.     

三有源桥变换器简化分析模型及优化控制策略

传统单移相(SPS)控制策略下三有源桥(TAB)变换器控制简单,但内部存在较大回流功率,增加了变换器的电流有效值和损耗.采用多重移相(MPS)控制策略虽然能提高控制灵活度、降低回流功率,但其分析过程复杂、移相角选取思路不明确.针对上述问题,该文提出一种MPS控制策略下TAB变换器的简化分析模型和优化控制策略.首先建立TAB变换器的傅里叶级数等效模型,推导MPS控制策略下TAB变换器的统一表达形式,并提出TAB变换器的简化分析模型,降低了MPS控制策略下TAB变换器的分析和计算难度;然后结合简化分析模型,提出一种基于无功功率的TA B变换器优化控制策略,能有效减小TA B变换器的电流有效值,降低控制器的设计难度;最后通过仿真和实验验证了所提控制策略的有效性.     

单周控制静止同步补偿器的死区补偿策略

单周控制静止同步补偿器是一种十分有效的无功补偿新方法,但由于其主电路功率器件存在固有死区,若不进行死区补偿,将严重影响装置的输出电压,使其波形失真,谐波含量加大.本文在进行了充分理论分析的基础上,提出了单周控制静止同步补偿器的控制新策略.该方法通过改进的单周控制,实现了对主电路功率器件死区的补偿,使系统准确性和稳定性得以提高.仿真和实验结果表明,新方案能够达到理论分析时预期的效果,从而可为工程应用提供参考.     

"电磁场工程应用"高阶课堂探索

建设有深度、有难度、有挑战度的"金课",是每个教师都面临的挑战.本文以"电磁场工程应用"课程的"电导和接地电阻"为例,介绍其高阶课堂的构建过程.在课程教学中,采取线上线下混合式教学模式.在线下课程中,采取"思考"+"讨论"的"问号课堂",激发学生思考和讨论.采取适当"吊胃口"的方式,达到让学生"既疑又懂"的效果,尽量做到"思中学"、"做中学",培养学生主动学习和主动实践能力.     

谐波与无功综合补偿装置的控制策略

针对高压大容量负荷谐波抑制和无功补偿的要求,以串联谐振注入式有源电力滤波器为基础结合并联型无源滤波器的谐波和无功综合补偿装置为例,通过结构分析.对常用基本控制策略进行比较.基于此,针对结构特点和应用需求进行有效的分频控制方法的研究,形成一套从基本控制策略选择到具体控制方法实现的综合补偿装置控制系统设计与实施的完整方案.为适应负荷变化频繁的复杂工况.提出采用根据电源谐波电流进行控制的基本策略以提高装置的安全稳定性能.同时利用基于直流分量的PI控制和基于广义积分的模糊自整定PI控制2种方法分别实现谐波电流的有效分频控制,后者不但避免了分频检测的环节.降低了计算量,而且很好地保证了控制效果.     

谐振阻抗型混合有源滤波器的原理及其补偿特性

针对变电站在谐波治理的同时需要具备一定的无功静补能力的特点和要求,在分析传统谐波治理方法特点和不足的基础上,提出一种新型拓扑结构--谐振阻抗型混合有源滤波器(resonant impedance type hybrid active power filter,RITHAF)。在对RITHAF基本工作原理进行分析的基础上,深入研究其控制为电压源和电流源的不同策略,指出将RITHAF控制为电流源时具有更加优良的性能。为对RITHAF性能进行分析,定义谐波源谐波抑制函数和电网谐波抑制函数,并以此为指标研究电网阻抗变化、无源滤波器失谐对RITHAF补偿特性的影响。仿真及实验结果表明,RITHAF具有良好的谐波治理和无功补偿能力,适用于中高压系统的应用。     

大功率混合型有源电力滤波器(二)——装置研制

对新型有源电力滤波器有源和无源部分的参数设计进行了研究,形成了一套混合型大容量有源滤波器的参数设计方法.同时结合某铜箔厂大型整流装置谐波抑制和无功补偿的工程实例,从项目成本和治理效果两方面具体分析了HHAPF的应用优势,并详细介绍了装置的软硬件构成.该套设计方法对其他HAPF的研究与应用还可起到一定的指导和借鉴作用.     

融合深度误差反馈学习和注意力机制的短期风电功率预测

为提高风电功率预测精度,提出了一种有机融合深度反馈学习与注意力机制的短期风电功率预测方法。首先,以风电场数值天气预报(numerical weather prediction, NWP)为原始输入,基于双层长短期记忆网络(longshort-term memory, LSTM)模型对风电功率进行初步预测。其次,利用极端梯度提升(eXtreme gradient boosting, XGBoost)算法构建误差估计模型,以便在给定未来一段时间内NWP数据的情况下对初步预测误差进行快速估计。然后,利用自适应白噪声完备集成经验模态分解法(complete ensemble empirical mode decomposition with adaptive noise,CEEMDAN)将初步预测误差分解为不同频段的误差序列,并将其作为附加性反馈输入,对风电功率进行二次预测。进一步在二次预测模型中引入注意力机制,为风电功率预测序列与误差序列动态分配权重,由此引导预测模型在学习过程中充分挖掘学习与误差相关的关键特征。最后,仿真结果表明所提方法可显著提高短期风电功率预测的可靠性。     

基于模糊认知诊断模型的慕课学习成效评估

慕课以“在线、共享、开放、互动”的独有优势,吸引了众多高校学生及社会兴趣学习者。但其高辍学率和低完成率、缺乏有效的质量评价标准及指标体系、学习效果难以保证等问题急需解决。本文引入心理测量领域的认知诊断模型Fuzzy-CDF,基于MOOC平台湖南大学“信号与系统”课程的教育大数据,提出了知识水平层级的学生学习成效评估方法。通过对章节的诊断性评价来反馈学生知识弱项、推荐资源,保障学习效果与学习的顺利进行；采用过程数据来训练认知诊断模型,完成期中与期末的形成性评价并给出学生最终成绩。实验结果表明：与慕课平台简单的加权形成性评价和期末终结性评价方法相比,本文提出的学习成效评估方法能更好地反映学生的真实水平,具有实际应用参考价值。     

《电磁场工程应用》高阶课堂探索

建设有深度、有难度、有挑战度的“金课”,是每个教师都面临的挑战。以《电磁场工程应用》课程的“电导和接地电阻”为例,介绍其高阶课堂的构建过程。在课程教学中,采取线上线下混合式教学模式。在线下课程中,采取“思考”+ “讨论”的“问号课堂”,激发学生思考和讨论。采取适当“吊胃口”的方式,达到让学生“既疑又懂”的效果,尽量做到“思中学”、“做中学”,培养学生主动学习和主动实践能力。