东南大学电气类思政创新体系研究与实践

电气工程及其自动化专业是国家“碳达峰碳中和”等重要战略的关键载体,课程思政建设效果直接影响我国重大战略的人才素质与思想觉悟。以立德树人为育人根本任务,提出“思政国际”“思政协同”和“思政创新”理念,建立引导式思政教学机制,形成了沉浸式思政教学模式,打造了体验式思政创新创业资源,重构了价值引领、创新贯通、多维协同的电气类专业人才培养思政创新教育体系。

工程学科研究生“四协同”拔尖人才培养模式与实践

在分析了我国工程学科研究生培养中存在的问题基础上,提出“一体两翼四协同一目标”的拔尖研究生培养体系,并着重阐述基于优势科研团队的“四协同”拔尖人才培养新模式。以东南大学电机学科为例,介绍团队15年来在拔尖人才培养方面掌握的规律、形成的机制和取得的成效,以期为我国研究生创新能力培养和提升提供参考和借鉴。

以“学习产出”理念制订电气工程专业人才培养方案

本文首先介绍了"学习产出"这一人才培养新理念。在此基础上,通过分析电气工程专业人才的培养目标,提出了针对电气工程专业学士学位人才的具体的学习产出;继而围绕这些学习产出,详细阐述了如何将学习产出理念贯穿到电气工程专业人才培养方案中,包括课程设置、教学内容、教学方法和考核办法等。

电气工程专业生产实习模式的探索与实践

生产实习是高校培养专门人才,实现培养目标的重要实践环节。本文针对我院近年来生产实习的具体情况,结合各阶段企业发展特点和学生对生产实习的不同要求,对比分析了各阶段所采用的生产实习组织模式的优缺点,从实习基地库的建设、实习队伍的组织和管理、实习指导教师队伍建设等方面探索了适应新时期电气工程专业生产实习形势的教学组织模式,并应用于我院的生产实习教学改革,取得了良好的教学效果。

电气工程专业“电动汽车新技术”课程设置思考

电动汽车涉及电机、自动控制、电力电子、计算机等技术的应用,为了适应当代科技发展对电气工程及其自动化专业高素质人才的需求,开设"电动汽车新技术"课程具有重要意义。论文分析了"电动汽车新技术"课程结构及课程设置条件,提出了适合该课程的演示和现场教学方法,采用研究性学习法和Seminar方式完成课后作业以及课程考核,培养学生的分析和解决问题能力,以及团队合作的能力。

电气工程专业“数字信号处理”课程改革

本文讨论了电气工程专业"数字信号处理"课程的教学改革,优化教学内容,突出应用型人才培养目标。笔者采用双语教学,精心设计作业和课程设计,培养学生分析和解决实际问题的能力,增强电气工程专业学生应用数字信号处理技术的能力。

电气工程专业生产实习教学探讨

生产实习是高校培养专门人才,实现培养目标的重要途径。它不仅是校内教学的延续,而且是校内教学的总结。本文总结了近几年我校电气工程专业学生生产实习的情况,分析了生产实习存在的问题,提出了提高生产实习质量的方法,以更好促进今后的生产实习教学工作。

“创新引领,中西融通”——工程学科领军人才国际化培养模式与实践

培养具有国际视野和国际交流合作能力的工程学科领军人才已成为我国研究生培养的当务之急。在对研究生国际化培养模式长期探索和实践的基础上,研究团队提出了“创新引领,中西融通”的研究生培养理念和“四协同”的培养模式。文章以东南大学先进电机与电力电子集成系统研究团队为例,介绍了涵盖导师配置、课程设置、论文选题、过程指导和成果展示的全周期多要素研究生国际化培养模式的实践方法和取得的成效,以期为我国工程科学领军人才的国际化培养工作提供借鉴和参考。

基于机器学习算法的船舶电气故障分类与诊断方法

为实现船舶电气故障的早发现、早解决,设计基于机器学习算法的船舶电气故障分类与诊断方法。采用Trager能量算子增强传感器采集到的船舶电气设备振动信号,利用小波包分析方法提取增强后的电气设备振动信号特征,将电气设备振动信号特征输入卷积神经网络中进行训练,得出最佳的故障分类与诊断模型,并利用该模型实现船舶电气设备的故障分类与诊断。实验表明:采用Teager能量算子可以快速准确地将传感器采集的信号放大,且放大过程没有信息损失。训练后卷积神经网络的故障分类与诊断正确率接近100%,可能够准确诊断出船舶电气设备是否存在故障,并获取对应的电气故障类型。

基于小波变换技术的舰船电气设备信号去噪抑制方法

以降低舰船电气设备运行所受电磁串扰影响为目的,提出基于小波变换技术的舰船电气设备信号去噪抑制方法。建立舰船电气设备信号电磁串扰噪声模型,使用小波变换方法对电气设备信号噪声进行抑制,针对小波变换去噪能量泄漏大、频带混叠大等问题,使用双树复小波的实部树和虚部树进行电气设备信号分解,即保留小波分解的优点又可以完全重构电气设备信号,并结合硬阈值和软阈值函数优点,形成通用阈值函数,优化小波变换的阈值函数,保证更好信号去噪抑制效果。通过实验可以看出,该方法的应用既可以有效抑制电气设备信号中的噪声干扰,又可以保证原始信号波形不被破坏,同时在信号分解时,可以在噪声聚集的高频部分形成十分优秀的降噪效果,使信号趋近平稳状态。

基于深度学习的电气二次图纸语义识别方法

图像文字识别及深度学习技术逐步应用在工程图纸识别领域。针对电气二次图纸语义识别中存在的小目标检测、文字背景复杂等问题,首先,提出面向电气有效信息的图纸小目标区域双层提取模型,上层模型为基于自适应阈值及轮廓检测的端子排单连通小目标区域提取,下层模型为基于双层目标检测网络的端子排表格及连接线文字小目标子区域提取。接着,提出基于单元格提取及Sobel算子边缘检测的端子排表格区域文字位置检测算法与基于水平垂直投影分割算法及方向旋转的端子排连接线文字区域的文字位置检测算法。最后利用所提算法对30张有标注图纸进行语义提取测试,测试集平均漏检率与正确臃的加权平均值为91.25%,测试集平均交并比平均值为82.61%,验证了所提算法的有效性及鲁棒性。

大数据背景下大学生心理健康教育策略探析

大数据思维和技术在学生心理健康教育工作中的探索应用,为解决大学生心理健康教育过程中存在的问题、提升心理育人效果提供了新的途径和手段。文章分析了大数据时代高校学生心理健康教育工作的内涵与特征,以及新形势下大学生心理健康教育存在的问题,并进一步探讨了大数据时代高校大学生心理健康教育有效路径的建构。

多维度评价驱动的电气类电路课程改进探索

新工科改革和工程教育专业认证的核心理念之一为课程的持续改进。专业认证背景下,课程评价不仅来自传统的评教,还包括更多维度的定量和定性评价。详细探讨了认证要求中的课程目标达成、毕业要求达成等评价结果的获取和利用,并以电气类“电路”课程改进探索的具体实例,探索了多维评价驱动下课程改进的流程和课程内容、教学手段等多方面的具体措施。

电动汽车与电网互动:综述与展望

随着新能源发电、电动汽车的大规模发展,电网的调节能力持续下降,新能源消纳的压力日益增加,配电网的薄弱性逐渐暴露。电动汽车与电网互动技术的推广应用对于充电需求的满足、配电网建设压力的缓解、电动汽车灵活性资源的利用及新能源消纳都具有重要意义。文中从电动汽车与电网互动的技术研究、相关政策与标准制定、基础设施及能量管理等平台、信息安全以及示范应用五大方面入手,对电动汽车与电网互动领域的研究现状进行了系统总结,指出了现有研究中的不足之处,并进一步探讨了未来电动汽车与电网互动领域的潜在研究方向。

基于改进自适应陷波的双馈风电场时变次同步振荡抑制策略

双馈风电场经串补电容并网时,可能引发次同步控制相互作用(subsynchronous control interaction,SSCI),严重威胁系统安全稳定运行。通过在风机控制器中引入陷波器可有效阻断SSCI,然而固定参数陷波器难以适应实际系统中次同步振荡表现出的频率大范围时变特征。为解决这一问题,该文提出一种基于改进自适应陷波(adaptive notch filter,ANF)的双馈风电场时变次同步振荡抑制策略。首先,分析ANF安装于风机转子侧变流器(rotor-side converter,RSC)不同位置时对次同步振荡分量的阻断效果,确定ANF的最佳安装位置;其次,基于紧缩技术近似投影子空间跟踪算法(projection approximation subspace tracking based on the deflation technique,PASTd)在线获取次同步振荡信息,提出总体控制架构,设计基于量测数据辨识的ANF中心频率更新策略;最终,在考虑风速、风机台数、无功出力、电网拓扑变化等多种影响因素的情况下,验证控制策略对频率时变次同步振荡的抑制效果。与现有方法相比,所提控制策略不依赖于系统的准确数学模型,且具备较强的鲁棒性和适应性。

“新型电力系统数字化关键技术综述”专辑评述

数字化是推动新型电力系统发展的重要动力,已成为广受学术界和产业界关注的热点技术。为此,《电力系统自动化》编辑部组织了“新型电力系统数字化关键技术综述”专辑,系统化介绍了新型电力系统数字化基础元件装备、边缘计算技术、通信安全与防护、智能化调度决策等一系列技术成果,代表了本领域最新技术成果和先进经验。文中立足于新型电力系统数字化发展的整体趋势,对专辑论文按研究方向进行了系统性梳理,对其核心成果与观点进行了归纳总结,希望能够完整呈现专辑成果对新型电力系统数字化关键技术体系的支撑作用,为相关技术研究的进一步深化提供参考。

面向光伏集群的配电网模型⁃数据联合驱动无功/电压控制

传统配电网的无功/电压控制(VVC)方法,难以兼顾控制决策的全局最优性与实时响应能力,分布式光伏(DPV)的分散化、高比例并网导致该矛盾日益突出。结合模型优化的寻优能力与深度强化学习的在线决策效率,提出了面向光伏(PV)集群的配电网模型-数据联合驱动VVC策略。首先,考虑日前优化调度与日内实时控制的运行特征,结合DPV集群划分,构建了配电网分布式两阶段VVC框架;然后,以系统运行网损最低为目标,建立了配电网分布式日前VVC模型,并提出了基于Nesterov加速梯度的分布式求解算法;其次,以日前决策为输入量,建立了基于部分可观马尔可夫博弈的配电网实时VVC模型,并提出了基于迭代终止惩罚函数的改进多智能体深度确定性策略梯度算法;最后,基于MATLAB/PyCharm软件平台进行了算例分析,验证了所提方法的全局趋优性以及实时响应能力,提高了PV高比例接入配电网运行的经济性和安全性。

电气工程自动化及其节能设计的应用

伴随着社会经济的快速发展,人们的生活品质不断的提升,对电力的需求量也越来越大,并且对于用电的品质要求也在不断增加。可是,伴随着电气技术的不断改变,面对着好多的压力和挑战,不少的能源在不断的损耗,鉴于生态环境和谐的走势下,电气工程自动化中节能设计就变得非常的重要,它也成为了目前很多行业重视的焦点。本文主要分析电气自动化工程的现状,在此基础上对节能设计以及合理运用进行进一步分析。

基于虚拟储能的综合能源系统用能协调控制策略

多能互补综合能源系统(Integrated Energy System,IES)是提高分布式新能源渗透率和增强终端能源消费灵活性的重要手段,针对现有技术在多能系统对外能量特性建模和多系统交互策略方面研究的不足,文章提出了一种基于虚拟储能的综合能源系统用能协调控制方法,基于多代理技术构建楼宇-代理商-配网三层能量交互架构,以描述系统对外特性的虚拟储能模型为交互接口,量化分析管控多楼宇和并网储能、微燃机等多能分布式资源的代理商的虚拟储能。在此基础上,按照系统空间范围扩大递进分析,构建基于多代理的综合能源系统用能协调控制策略,该策略能够根据决策目标最大化利用以配电网为核心的楼宇、园区等各层级综合能源系统的资源,尽可能实现自治运行。

永磁同步电机交直轴电流解耦控制方法综述

该文归纳整理永磁同步电机交直轴电流解耦控制方法,分析各种解耦方法的思想来源、脉络体系和演变过程,论证不同解耦方法的解耦本质和内在联系。从整体和局部视角出发,建立解耦问题的思维架构,概括出对角化解耦、抗干扰解耦和逆系统解耦3类方法。3类方法依次体现出模型依赖性降低、鲁棒性增强、算法复杂度提高的趋势,呈现出从“模型论”向“控制论”过渡的技术发展路线。讨论参数不确定条件下各种解耦控制方法的鲁棒性,指出将解耦方法与先进控制算法、扰动观测技术、系统辨识方法以及人工智能方法相结合,并充分利用已知的模型信息,有利于提升交直轴电流解耦效果,增强系统鲁棒性,减弱单一观测器、控制器、滤波器等的设计难度与参数整定要求,有助于实现系统全局最优。最后,对永磁同步电机交直轴电流解耦问题的关键技术、应用与发展做出展望。