電氣工程導論論文精選(九篇)

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第1篇：電氣工程導論論文范文

關鍵詞：電氣工程及其自動化；CDIO；模塊化教學

作者簡介：劉超（1985-），男，吉林省吉林市人，南京理工大學泰州科技學院電子電氣工程學院，助教；楊蕾（1986-），女，江蘇徐州人，南京理工大學泰州科技學院商學院，助教。（江蘇 泰州 225300）

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）02-0069-02

CDIO是由美國麻省理工學院和瑞典皇家工學院等四所大學提出的一種新的教育模式。CDIO包括構(gòu)思（conceive）設計（design）實現(xiàn)（implement）運作（operate）四個方面。“構(gòu)思”是指明確客戶的需求，考慮技術(shù)、企業(yè)戰(zhàn)略和制度等因素，不斷改進概念、技術(shù)和商業(yè)要求?！霸O計”指指定開發(fā)的產(chǎn)品系統(tǒng)所需的各種計劃、圖紙和算法；“實現(xiàn)”指把設計轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品的過程，包括硬件制造、軟件編程、測試、檢查和驗證；“運行”指對產(chǎn)品系統(tǒng)的維護、優(yōu)化和淘汰等。CDIO教育思想的核心內(nèi)容是著重強調(diào)學生的實際動手能力和工程實踐能力，是將教學過程與工程實踐項目相結(jié)合，通過理論學習解決工程實踐的問題，也通過工程實踐的問題強化理論學習內(nèi)容。使學生在“學中做、做中學”達到工程實踐與理論教學相輔相成的效果。

電氣工程及其自動化作為極具工程背景的專業(yè)，最應該以CDIO為基本思想進行教學實踐。南京理工大學泰州科技學院（以下簡稱本校）電氣工程及其自動化專業(yè)，以培養(yǎng)“現(xiàn)場工程師”為教育目標，2010年被吸納為CDIO工程教育改革試點高校，成為江蘇省獨立學院中唯一一所CDIO工程教育改革試點成員校，教學效果在應用型本科院校中處于前列。

一、以CDIO為理念的電氣工程及其自動化專業(yè)改革特點

1.以求職為導向的電氣工程及其自動化的教學方法

培養(yǎng)學生學以致用、理論聯(lián)系實際以適應將來求職之需的能力和素質(zhì)是所有專業(yè)教育的共性。CDIO理念說明本科應用型人才培養(yǎng)方案既不是一蹴而就的，也不是一成不變的。工程教育應當是動態(tài)的，隨著新科技成果地不斷出現(xiàn)，本科應用型人才培養(yǎng)目標必須通過市場調(diào)研，不斷進行更新和調(diào)整。對于高校來說，人才培養(yǎng)方案地制訂和調(diào)整絕不僅僅是高校內(nèi)部的事情，高校在制訂和調(diào)整人才培養(yǎng)方案時，應當把雇主對人才培養(yǎng)的需求作為重要依據(jù)。同時，廣泛征求用人單位、學術(shù)界、政府以及學生群體的意見和建議，確保人才培養(yǎng)方案的科學性、全面性和可操作性。以CDIO為理念的電氣工程及其自動化專業(yè)建設應從教學大綱、教材、實驗、課程設計、畢業(yè)設計等方面與企業(yè)需求相結(jié)合，形成一切圍繞企業(yè)需求的教學方法。

2.以大工程為主的宏觀教學手段

寬口徑人才一直是各大高校所追求的目標。CDIO模式從一個寬廣的視野來解讀工程，在這個視野中工程不再局限于技術(shù)，工程與社會發(fā)展、市場規(guī)律、管理模式、歷史文化、價值觀念、心理、審美等緊密結(jié)合起來。CDIO模式根據(jù)這樣一個大工程的理念來建構(gòu)課程體系，CDIO模式培養(yǎng)的不僅僅是技術(shù)專家，而且是能在現(xiàn)代組織管理模式和市場運行機制下從事產(chǎn)品系統(tǒng)開發(fā)的工程師，更是以人類福祉為宗旨的具有社會責任感的工程人才與社會文明的締造者。

對于電氣工程及其自動化專業(yè)來說，要教育學生對整個系統(tǒng)有一個整體的概念。不能將學生的視野局限于簡單的一點、一門學科，而是要讓學生深刻理解所做工作在整個工程中的意義和地位，這樣才能實現(xiàn)寬口徑人才的目標。以一種系統(tǒng)宏觀的視角來培養(yǎng)工程人才，無論是課程體系、教學模式還是培養(yǎng)目標，都應該在這個教育理念下制訂。在學生畢業(yè)設計中，可以將一個大項目拆成幾個小的課題，讓學生組成一個完整的項目組，分攤項目中的一個部分。比如說：將一個建筑電氣化的項目分成三個部分：建筑供配電、電梯控制、監(jiān)控系統(tǒng)。這三部分看似相互獨立，實際緊密相連。建筑供配電要給電梯控制；監(jiān)控系統(tǒng)提供電源，保證其穩(wěn)定運行；電梯控制需要監(jiān)控系統(tǒng)的輔助，才能保證運行的安全性，監(jiān)控系統(tǒng)服務于建筑供配電，實時監(jiān)控各部分的穩(wěn)定運行。通過三部分的設計，形成一套完整的解決方案。在這個項目的設計中，將大工程的理念貫穿其中，培養(yǎng)學生工程實踐中的大局觀使其更加真實地了解工程實踐的各個細節(jié)分工。

本校將“工程導論”作為大一的必修課，請多年從事實踐工程的教授作為主講教師，以其豐富的工程經(jīng)驗讓學生了解電氣工程及其自動化專業(yè)的發(fā)展方向。課程中全部以大工程為案例，讓學生主動思考工程的每一個部分。使學生明確工程師的角色和職責，并且進行簡單的問題解決和設計實踐，養(yǎng)成初步的個人能力、人際交往能力和構(gòu)思、設計、實施、運行能力，為今后的學習打下基礎，并提高學習的興趣。同時進行考核方式的改革，不通過筆試的方式給學生評定分數(shù)，而是讓學生通過PPT展示自己對電氣工程及其自動化專業(yè)的理解，使學生積極參與到課程之中，獲得了良好的效果。

二、以企業(yè)項目需求為核心的模塊化教學改革

1.以企業(yè)項目需求為核心的模塊化教學特點

所謂模塊化教學模式是按照程序模塊化的構(gòu)想和原則來設計教學內(nèi)容的一整套教學體系，它是在既定的培養(yǎng)目標指導下，將全部教學內(nèi)容按照一定標準或規(guī)則進行分解，使其成為多個相對獨立的教學模塊，且各教學模塊之間可以按照一定的規(guī)則有選擇性地重新組合。

以企業(yè)項目需求為核心的模塊化教學改革就是將企業(yè)需求放在第一位，學校的課程設置根據(jù)企業(yè)項目需求做一系列地調(diào)整，形成職業(yè)化的教學模塊，這些模塊既相對獨立又相互聯(lián)系。對于實現(xiàn)大學生的培養(yǎng)必須注重“寬口徑、厚基礎、強實踐、重創(chuàng)新”的目標有很重要的作用。以企業(yè)項目需求為核心的模塊化教育，是服務于企業(yè)項目的，將學生課程的理論學習與企業(yè)項目直接掛鉤，從專業(yè)課程的層面就開始讓學生了解所學內(nèi)容在項目中所處的位置，既符合以求職為導向的教育方法，又符合CDIO大工程的理念。

2.以企業(yè)項目需求為核心的電氣工程及其自動化專業(yè)模塊化教學分析

電氣工程一級學科目錄下有五個方向：電力系統(tǒng)自動化、電機與電器、電工理論與新技術(shù)、高壓電與絕緣技術(shù)、電力電子與電力傳動。結(jié)合獨立院校的自身特點，依據(jù)市場需求和企業(yè)需求可將電氣工程及其自動化專業(yè)分為以下幾個模塊：

（1）電氣控制模塊。電氣工程及其自動化專業(yè)的學生和自動化專業(yè)的學生有很多知識的交叉，而且又兼顧了電氣、電機方面的知識，所以在控制領域有很廣的就業(yè)前景。電氣控制模塊不僅直接與工業(yè)控制方面掛鉤，甚至涉及火力發(fā)電廠集控運行等方面，應用領域極為廣泛，是應用型本科院校學生就業(yè)的重點，也是“現(xiàn)場工程師”所必須掌握的一個重要模塊。

其核心課程包括：“電器控制技術(shù)”、“PLC原理與應用”、“變頻器原理與應用”等。本校單獨開設了電氣控制實驗室，以西門子S7-200系列PLC為例，引導學生自己動手調(diào)試。完成了“五層電梯PLC控制”、“郵件分檢系統(tǒng)PLC控制”等課程設計。在此基礎上，還開設了組態(tài)軟件課程，將下位機與上位機連接起來，更加貼近真實項目，使枯燥的編程變得更加生動，也對學生畢業(yè)設計地完成起到了拋磚引玉的作用。畢業(yè)設計中不僅完成了工業(yè)控制PLC下位機的編程和調(diào)試，還要將下位機控制的情況通過組態(tài)軟件真實地反應，畢業(yè)設計論文與工程實踐更加緊密貼合，具有較高的水平。

（2）電子電路設計模塊。根據(jù)江蘇省經(jīng)濟發(fā)展的特點，電子產(chǎn)業(yè)有著廣闊的就業(yè)前景。單片機以及電路方面的知識是學生就業(yè)擇業(yè)的一大重點。各種電子產(chǎn)品的生產(chǎn)與開發(fā)，都離不開軟件或者硬件工程師。

其核心課程包括：“數(shù)字邏輯電路”、“模擬電子技術(shù)”、“微機原理與接口技術(shù)”、“單片機原理及應用”、“電力電子技術(shù)”等。作為上述課程的補充，本校還開設了“嵌入式系統(tǒng)開發(fā)”等現(xiàn)階段應用廣泛的專業(yè)課，以及大學生創(chuàng)新實驗室。該實驗室為完全開放的實驗室，學生自己動手，操作開發(fā)板、調(diào)試電源器件。在這個實驗室鍛煉過的學生進步很快，就業(yè)選擇優(yōu)勢明顯。

（3）電力系統(tǒng)設計運行模塊。能源問題一直是工業(yè)社會發(fā)展的熱點問題，電氣工程及其自動化專業(yè)的一個極為重要的就業(yè)方向就是電力系統(tǒng)設計運行。發(fā)電廠、供電公司需要大量的“現(xiàn)場工程師”來保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定安全的運行；建筑行業(yè)需要大量的設計施工人員進行供配電系統(tǒng)的設計、施工、調(diào)試，該模塊有廣闊的就業(yè)前景。

其核心課程包括：“電力系統(tǒng)分析”、“電力系統(tǒng)繼電保護”、“發(fā)電廠電氣部分”等。對于應用型本科院校，上述課程要以“輕理論，重實踐”為指導思想，通過課程設計和畢業(yè)設計等手段，讓學生從整個電力系統(tǒng)“大網(wǎng)”運行為入手點，掌握電力系統(tǒng)運行的基本原理。

三、結(jié)語

對于應用型本科院校來說，CDIO工程教育模式是極具借鑒意義的教育改革理念。本校作為江蘇省獨立學院唯一一所CDIO工程教育改革試點成員校，在“現(xiàn)場工程師”的培養(yǎng)道路上不斷摸索，積極總結(jié)，取得了顯著效果。本文總結(jié)了以CDIO為理念的電氣工程及其自動化專業(yè)改革，提出一種以企業(yè)項目需求為目標的分模塊的電氣工程及其自動化專業(yè)的教學改革。這將對以CDIO工程教育為理念的高校教學改革提供參考。

參考文獻：

[1]查建中.論“做中學”戰(zhàn)略下的CDIO模式[J].高等工程教育研究，2008，（3）.

第2篇：電氣工程導論論文范文

關鍵詞：計算機控制技術(shù)；寬口徑；教學改革

作者簡介：孫堅（1978-），女，山西運城人，三峽大學電氣與新能源學院，副教授；王強（1974-），男，江西撫州人，三峽大學電氣與新能源學院，副教授。（湖北 宜昌 443002）

基金項目：本文系三峽大學教學研究項目（項目編號：J2011057和1143）的研究成果。

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）28-0130-02

當前科學技術(shù)呈現(xiàn)出多學科、多領域相互交叉發(fā)展的現(xiàn)象，加上人才市場體制的建立，按行業(yè)培養(yǎng)學生專業(yè)技能的格局，已越來越難以適應人才市場化需求。而當前大學生就業(yè)已成為社會關注的焦點，直接關系到家庭、社會與高校的和諧及可持續(xù)發(fā)展。[1]因此，從培養(yǎng)行業(yè)專業(yè)人才轉(zhuǎn)變?yōu)橹鼗A、寬口徑、可適應不同行業(yè)需求的高素質(zhì)、復合創(chuàng)新型人才是保證高校畢業(yè)生就業(yè)的有力基礎。建立與實施大類培養(yǎng)，優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)，加強學科課程和教學教改建設，緊跟技術(shù)進步，主動適應人才市場需求是高校教學改革不斷深入的基本原則和方向?！坝嬎銠C控制技術(shù)”是工科類電氣相關專業(yè)主干課程之一，了解和掌握典型控制器件性能，學會以其為核心構(gòu)建物理控制系統(tǒng)和基本應用技術(shù)，是該課程培養(yǎng)學生分析問題、解決問題和創(chuàng)新能力的關鍵所在，使其學會并掌握使用基于典型控制器進行工業(yè)控制系統(tǒng)的設計、安裝、調(diào)試和參數(shù)整定等一般方法和過程以促進畢業(yè)生就業(yè)質(zhì)量，增強社會適應力。

一、“計算機控制技術(shù)”寬口徑平臺構(gòu)建

由教育部1998年7月頒布的《普通高等學校本科專業(yè)目錄》，把504種專業(yè)調(diào)整到249種，這為高校拓寬專業(yè)口徑，改善就業(yè)，積極探索新型素質(zhì)教育，培養(yǎng)復合型人才提供了指導依據(jù)。要實現(xiàn)高素質(zhì)復合型人才培養(yǎng)，就有必要淡化小專業(yè)意識，樹立起大專業(yè)思想。打破工科類電氣相關專業(yè)近似課程的差異壁壘，，充分挖掘?qū)I(yè)課程的內(nèi)在聯(lián)系，對專業(yè)基礎課、專業(yè)綜合類課程及實踐類課程進行整合，甚至重新設計制訂，著力構(gòu)建完善的“一綱、兩體、三化”教學平臺，實現(xiàn)理論教學與實踐教學、課堂教育與課外自學的相互融合及補充。

“一綱”，即一門課程一份教學計劃大綱。它對理論課程教學目的、深度及知識體系、教學進度和教學法進行了統(tǒng)一規(guī)定。以2011教學大綱為例，熱能與動力工程、機械工程及其自動化、電氣工程及自動化、自動化、電子信息等專業(yè)都開設“計算機控制技術(shù)”課程。原教學大綱分專業(yè)設置，教材、教學時數(shù)略有差異，現(xiàn)學大綱和教學要求。采取就高不就低的原則，教材和教學內(nèi)容以自動化專業(yè)為標準，統(tǒng)一調(diào)整為32學時，并整合教師資源成立課程教研組，負責課程的建設與教學實施。

“兩體”，即實踐環(huán)節(jié)主體和理論教學主體。專業(yè)導師通常在“計算機控制技術(shù)”理論課程接近尾聲時，根據(jù)專業(yè)設置情況開設專業(yè)導論課，介紹各專業(yè)最新前沿發(fā)展動態(tài)，以幫助學生更好地了解各專業(yè)學習內(nèi)容及研究方向，使其結(jié)合自身興趣愛好和能力，合理選擇后期實踐性教學內(nèi)容。

“三化”，即教學過程的全程化、全員化和個性化。全程化，指的是不論在理論教學環(huán)節(jié)，還是在實踐教學環(huán)節(jié)，每個工作日都安排老師進行答疑。全員化即“計算機控制技術(shù)”課程教研組成員人人參與，建立面向全體學生服務意識和健全答疑制度。個性化指導，主要以提高學生專業(yè)技能和就業(yè)競爭力為目標，對每一專業(yè)、每一個實踐小組進行“綜合設計一對一，指導服務一對一”的培養(yǎng)模式。

二、“計算機控制技術(shù)”理論教學模式改革

1.教改原則

在以往的計算機控制教學實踐中，大多采用條塊分割，按章逐節(jié)進行講解。本次教改過程中，把計算機控制課程視為一個完整的系統(tǒng)（如圖1所示），通過引導學生用系統(tǒng)的觀念去認識和把握該門課程。[2]即系統(tǒng)建模是理論分析基礎；典型控制器件和電路或附件組成系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)；依據(jù)工控對象特性及數(shù)量，選擇適宜的控制策略和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)層次。在實際教學中，以某一工程實例為背景，教學結(jié)合工程實例，遵循從上到下的原則，按照圖1每個模塊的層次依次展開。但由于在現(xiàn)實設計中，由于工控機的高度模塊化和插板結(jié)構(gòu)，在“數(shù)據(jù)通信技術(shù)”模塊的教學中，對通信原理無需作為重點，學生學會如何組建“PC+Fieldbus、DCS、PC+PLC、PC+SLC”四種典型控制系統(tǒng)即可；同樣，在計算機接口電路方面，如輸入/出通道、通信接口等，教學內(nèi)容以標準主流板級產(chǎn)品為主，把主流產(chǎn)品的工作原理、技術(shù)參數(shù)及應用方法進行重點介紹。

2.理論教學案例

講授完“系統(tǒng)數(shù)學建?；A”后，將以“電爐溫控系統(tǒng)”為工程實例。教師首先講解工作原理圖和系統(tǒng)的工作過程及重要相關概念，對整體系統(tǒng)進行說明后，再將系統(tǒng)按功能模塊給予分割，如：硬件結(jié)構(gòu)包括典型控制器（計算機）、接口電路、檢測電路、調(diào)理電路和執(zhí)行機構(gòu)等，軟件部分可使用匯編語言或高級語言進行編程；帶學生到實驗室演示已設計好的系統(tǒng)，同時明確指出每個功能模塊所對應的教學知識點，將理論知識與實物對應起來，化抽象為具體，把課本上枯燥的文字敘述轉(zhuǎn)變?yōu)橹庇^的物理系統(tǒng)。這樣，就很容易調(diào)動學生主動學習的欲望和動手實踐的激情。不過，值得注意的是，在課程講授初時，不宜過多使用專業(yè)術(shù)語，盡可能采用通俗易懂的教學語言。

學生建立起計算機控制技術(shù)的“系統(tǒng)”概念后，教師在“教”的過程中有意識地“以面談點，逐個突破”，即：從“電爐溫控系統(tǒng)”再次回歸到圖1對應的“理論模塊”。在講解每一功能模塊時，都結(jié)合“系統(tǒng)”展開，明確概念，強調(diào)重點和說清難點。在學生掌握了基于PID控制算法后，根據(jù)教學內(nèi)容改變被控對象和數(shù)量，引申出其它知識點進行講解。如此這般，通過“系統(tǒng)-理論教學模塊-系統(tǒng)”螺旋式循環(huán)過程，不僅有助于學生對“計算機控制技術(shù)”這門課程核心思想的深刻理解，還有利于學生切身感受從性能指標出發(fā)到方案構(gòu)想、系統(tǒng)設計的全過程，無形中加強了分析問題、解決問題能力的鍛煉。

三、“計算機控制技術(shù)”實驗體系

1.實驗體系構(gòu)建思想

在大專業(yè)教改原則下的“計算機控制技術(shù)”實踐教學中，構(gòu)建一個對立統(tǒng)一的實踐體系是保證課程連續(xù)性和區(qū)別性，以滿足不同專業(yè)特點的內(nèi)在需求。教學團隊在實際操作中，把握“一個基本點，兩條途徑，三種層次”的從下到上教學思想。[2]即一個基本點是指以培養(yǎng)學生應用創(chuàng)新能力為中心；學生從物理實驗和仿真實驗兩條途徑獲取互補學習的方法；三種層次是指實驗教學體系包含有驗證性實驗、設計性實驗和特色性綜合設計實驗三個層次的遞進。

2.實驗教學案例

第一層次驗證性實驗主要針對學生所學的“計算機控制技術(shù)”相關知識進行，這部分實驗內(nèi)容又分為限選項目和自選項目。限選項目主要有“數(shù)字量輸入輸出通道”、“模擬量輸入輸出通道”、幾類“經(jīng)典控制算法”等，主要定位為通識教育。學生可通過物理性和仿真性實驗，達到幫助理解課堂所學知識，對課程重點加深認識和把握。而對于復雜控制系統(tǒng)，如“PC+Fieldbus、DCS、PC+PLC、PC+SLC”四種典型控制系統(tǒng)的組建、復雜控制算法歸為自選項目，這部分內(nèi)容主要由學生自主在開放實驗室仿真平臺上完成。

第二層次設計性實驗主要有“交流電動機速度控制”、“水塔水位控制”、“彩燈控制系統(tǒng)”等。學生可根據(jù)自身愛好和能力，進行自主選題和難易取舍，初步要求學生能查閱相關專業(yè)文獻，培養(yǎng)學生運用學過的知識和方法，發(fā)揮自己的思考和想象，自行編制控制算法程序來實現(xiàn)性能指標。如某學生選擇精確型“交流電動機速度控制”，在進行輔導時，指出交流電動機是一非線性、多變量、強耦合的控制對象，其數(shù)學模型較難精確建立，為克服常規(guī)模糊控制器隸屬函數(shù)不變的缺陷，可考慮設計一種具有自學習功能的控制器，[3]更為詳細內(nèi)容可通過查找相關文獻途徑獲取。

特色性綜合設計實驗為第三層次，一般在完成第一層次和相關理論課程教學后，以興趣愛好或?qū)ｎ}形式進行。經(jīng)過學生報名和教師篩選，讓一部分有能力、有潛力的本科同學進入實驗室學習和研究。在這一過程中，教給他們科學的工作方法，使他們學會利用圖書館、網(wǎng)絡等資源查閱資料，提出解決方案并進行論證。[4]每個特色性綜合設計實驗題目均以工程實際需求為背景，如：綜合設計性題目“程控型高穩(wěn)定輸出交流電壓源研制”，教師組織興趣組學生對方案的總體設想和技術(shù)路線進行引導；在系統(tǒng)裝置控制策略的把握上，提醒同學使用輸出電壓瞬時值反饋可提高輸出的穩(wěn)態(tài)精度滿足性能指標要求，但這可能帶來系統(tǒng)的不穩(wěn)定，用并聯(lián)微分校正——引入濾波電容器電流反饋可達到改善系統(tǒng)穩(wěn)定性的目的。[5]這種啟發(fā)式、互動式的教學方式，有利于培養(yǎng)學生科學的工作方法和縝密的研究習慣，達到高素質(zhì)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的目的。

四、結(jié)束語

本文從寬口徑“計算機控制技術(shù)”人才培養(yǎng)需求出發(fā)，對理論和實踐教學進行改革。從系統(tǒng)層面上有效認識和把握各模塊間的內(nèi)在聯(lián)系，實現(xiàn)了認識層面從孤立到統(tǒng)一的轉(zhuǎn)變，有助于學生的融會貫通。實踐教學體系的構(gòu)建和實驗內(nèi)容的設置，既保持了課程的統(tǒng)一性，又體現(xiàn)了不同專業(yè)的對立性。而通過特色性綜合設計實驗，將對立與統(tǒng)一進行了很好的融合。

參考文獻：

[1]陳建.基于四個“創(chuàng)新—提升”視閾下的高校畢業(yè)生就業(yè)工作研究[J].就業(yè)指導，2012，（24）：47-51.

[2]王強，孫堅.“電力電子技術(shù)”教學的改革與實踐[J].中國電力教育，2011，（6）：177-178.

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第3篇：電氣工程導論論文范文

從“離網(wǎng)”向“并網(wǎng)”的跨越

光伏并網(wǎng)發(fā)電是當今世界光伏發(fā)電的主要發(fā)展方向，是光伏技術(shù)步入大規(guī)模發(fā)電階段，成為電力工業(yè)組成部分之一的重大技術(shù)步驟。許多統(tǒng)計資料表明，近幾年來世界光伏并網(wǎng)發(fā)電市場發(fā)展迅速，光伏并網(wǎng)發(fā)電的裝機容量從1 996年的7MWp上升到2000年的140MWp，光伏并網(wǎng)發(fā)電在光伏行業(yè)中的市場比例也從1 996年的10％上升到2000年的50％，2007年光伏并網(wǎng)發(fā)電的市場比例已達到80％。而在中國，光伏發(fā)電也將在未來的電力供應中扮演重要的角色，其累計裝機容量預計至201 0年將達600MWp，2020年將達到30GWp，2050年將達到100GWp。根據(jù)電力科學院預測，到2050年，中國可再生能源發(fā)電將占到全國總電力裝機的25％，其中光伏發(fā)電則占到5％。顯而易見，光伏并網(wǎng)發(fā)電已經(jīng)是大規(guī)模光伏發(fā)電的主要趨勢。

早在上世紀80年代，合肥工業(yè)大學已經(jīng)開展起太陽能光伏與風力發(fā)電技術(shù)的研究，張興就是在那個時候走入合肥工業(yè)大學校門的。在這所留下他半生印記的學校里，不僅走過了從學士到博士的求學之路，而且也撇下了攻關，探索的辛勤汗水。他對太陽能光伏發(fā)電技術(shù)的研究，源于1 997年新疆新能源研究所原所長王國華研究員在合肥工業(yè)大學的一次講學。在那次講學中，張興對歐美日等發(fā)達國家正在興起的光伏并網(wǎng)技術(shù)產(chǎn)生了濃厚的興趣，當時，我國的光伏發(fā)電技術(shù)與產(chǎn)業(yè)還是針對技術(shù)相對落后的光伏離網(wǎng)系統(tǒng)，很少有人關注技術(shù)新穎且有一定難度的光伏并網(wǎng)技術(shù)。盡管深知其中的挑戰(zhàn)，張興卻從未想過低頭，他抓住光伏并網(wǎng)系統(tǒng)中的并網(wǎng)逆變器這一核心技術(shù)，開始了潛心的研究。經(jīng)過一年多的努力，他終于成功研制了500W光伏并網(wǎng)樣機。在1 998年的全國光伏年會上，該樣機一經(jīng)展出即引起了同行的高度關注。在此基礎上，1999年，張興教授又與新疆新能源研究所開展了技術(shù)合作，共同承擔起自治區(qū)的科技攻關項目。當時，逆變電源專家曹仁賢創(chuàng)辦的合肥陽光電源有限公司起步不久，雖然主打產(chǎn)品主要是離網(wǎng)型光伏逆變器，但他還是給予了這一項目充分的肯定和支持。在共同的努力下，該項目組于2000年成功開發(fā)出3kW工程化樣機，并在新疆鄯善縣成功地進行了應用測試，取得了預期性能。隨之，在經(jīng)過一年多的試運行之后，2001年，該項目順利通過了新疆維吾爾自治區(qū)組織的專家鑒定，得到了一致的好評。

而正是這個項目的成功，拉開了張興教授與合肥陽光電源有限公司產(chǎn)學研合作的帷幕。此后，國家“十五”科技攻關項目“并網(wǎng)光伏發(fā)電用系列逆變器的產(chǎn)業(yè)化開發(fā)”、科技部新能源行動計劃項目等諸多科技攻關項目在他們的攜手并進下，得以產(chǎn)業(yè)化實踐，同時建造了多個并網(wǎng)光伏示范電站，其中，科技部新能源行動計劃項目“60kW光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的應用與研究”項目獲得新疆維吾爾自治區(qū)科技進步二等獎。

與“陽光”同行

“陽光”，一個聽起來倍感明媚的詞語。而在電源領域，這一個詞語則讓人聯(lián)想起我國知名的新能源發(fā)電電源專業(yè)制造商――合肥陽光電源有限公司(以下簡稱“陽光電源”)。

自1 997年成立以來，陽光電源專注于可再生能源發(fā)電產(chǎn)品的研發(fā)與生產(chǎn)，囊括了光伏發(fā)電電源、風力發(fā)電電源、回饋式節(jié)能負載、電力系統(tǒng)電源等系列產(chǎn)品，曾成功參與北京奧運鳥巢、上海世博會、三峽工程，全球環(huán)境基金可再生能源項目、西班牙MaIaga 5MW大型光伏電站，英國和法國小型風力并網(wǎng)發(fā)電項目、青藏鐵路等重大工程，獲得了國內(nèi)外業(yè)界的一致好評。多年來，陽光電源先后獲得“安徽省優(yōu)秀民營科技企業(yè)”、“安徽名牌產(chǎn)品”、“優(yōu)秀創(chuàng)新企業(yè)”，“安徽省‘115’產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新團隊”、國家發(fā)改委REDP項目“技術(shù)進步優(yōu)秀項目獎”，“太陽能光伏產(chǎn)品金太陽認證”等榮譽，是安徽省可再生資源電源工程技術(shù)研究中心依托單位、安徽省研究生產(chǎn)學研示范基地。

同樣，經(jīng)過二十余年的努力，合肥工業(yè)大學在太陽能光伏與風力發(fā)電技術(shù)等可再生能源發(fā)電技術(shù)方面也取得了長足的進展，如今，不僅擁有電力電子與電力傳動國家級重點學科、教育部光伏工程研究中心，還進入了國家培育優(yōu)勢重點學科的“111計劃”，成為“可再生能源并網(wǎng)發(fā)電國家級創(chuàng)新引智基地”。而在可再生能源并網(wǎng)發(fā)電技術(shù)的科學研究中，張興教授與陽光電源的產(chǎn)學研合作尤其值得稱道。

從1 999年共同開展新疆維吾爾自治區(qū)的科技攻關項目開始，他們的產(chǎn)學研合作已經(jīng)整整十年。十年間，他們聯(lián)手創(chuàng)造了不少成績，近年來更是成果選出。

“上海電力局奉賢10kW光伏屋頂示范工程項目”屬于上海電力局新能源發(fā)展計劃項目，工程于2003年3月建成并投入運行，2004年7月通過專家鑒定，是上海首個全部采用國產(chǎn)化技術(shù)的光伏屋頂并網(wǎng)示范系統(tǒng)，該系統(tǒng)所用的1臺10kW三相并網(wǎng)逆變器即由張興課題組與陽光電源聯(lián)合研制。

他們合作的“并網(wǎng)光伏發(fā)電用系列逆變器的產(chǎn)業(yè)化”項目是國家科技部“十五”科技攻關項目，該項目于2005年2月通過科技部的專家鑒定。其成功研發(fā)解決了并網(wǎng)光伏系統(tǒng)的關鍵部件逆變器的產(chǎn)業(yè)化難點，推進了我國并網(wǎng)光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，如今，該項目系列產(chǎn)品已在陽光電源實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化，并定型了多種規(guī)格的并網(wǎng)逆變器產(chǎn)品。

隨即，在國家科技部新能源行動計劃項目“新疆烏魯木齊大型光伏并網(wǎng)工程”研發(fā)中，張興課題組承擔起72臺60kW并網(wǎng)逆變器的系統(tǒng)及控制設計任務，而陽光電源則對逆變系統(tǒng)的制造，現(xiàn)場安裝與調(diào)試工作進行了全權(quán)負責。2004年12月，該工程完滿建成并投入運行，2006年3月，通過科技部驗收及專家鑒定。經(jīng)鑒定，該項目采用可調(diào)度型并網(wǎng)發(fā)電結(jié)構(gòu)，并具有并網(wǎng)發(fā)電、蓄電池充放電和獨立逆變?nèi)剡\行功能，省略了常規(guī)的充電控制器，簡化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，大大提高了光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的性價比，是當時新疆地區(qū)最大且功能最為先進的光伏并網(wǎng)示范工程，其成果被授予新疆維吾爾自治區(qū)科技進步二等獎。

此外，在“上海生態(tài)示范園光伏屋頂工程”、安徽省科技攻關項目“合肥陽光電源30kW光伏屋頂示范工程項目”以及

科技部科技攻關推廣項目“上海崇明30kW光伏屋頂示范工程”研發(fā)中，他們的表現(xiàn)也不負眾望。

“非?！弊非?/p>

電力電子與新能源應用技術(shù)的多年研發(fā)、與陽光電源十年的產(chǎn)學研合作，點點滴滴的付出，張興教授用自己的智慧和汗水寫出了一個不一般的科研生涯。

在風力發(fā)電研究方面，其MW級變流器作為核心技術(shù)一直被外國壟斷，其國產(chǎn)化的路途極其艱辛和富有挑戰(zhàn)性，2004年，張興教授與陽光電源再度聯(lián)手進行科技攻關，他們首先完成了安徽省“十五”科技攻關項目“風力發(fā)電用交直交并網(wǎng)變流器”，并獲得安徽省2006年度科技進步二等獎。接著，作為課題負責人之一，張興教授與陽光電源聯(lián)合申報并獲得了“十一五”國家科技支撐計劃“大功率風電機組研制與示范”的兩個重大項目的資助――“1 5MW以上直驅(qū)式風電機組控制系統(tǒng)及變流器的研制與產(chǎn)業(yè)化”與“1，5MW以上雙饋式風電機組控制系統(tǒng)及變流器的研制與產(chǎn)業(yè)化”。經(jīng)過大家不懈的努力，目前，MW級雙饋型與直驅(qū)型風機變流器基本實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化，部分機型已經(jīng)批量向整機廠商供貨。

在柔性直流輸電變流與控制研究方面，張興教授著眼于柔性直流輸電技術(shù)與風力發(fā)電相結(jié)合，對安徽省自然基金項目“電網(wǎng)異常條件下風場柔性直流輸電網(wǎng)側(cè)變流器控制策略研究”進行了攻關研究。與此同時，在合肥工業(yè)大學本科評建項目的支持下，他自主研發(fā)成功了一套1 5kW柔性直流輸電變流及控制系統(tǒng)研究平臺。

在PWM整流器技術(shù)研究方面，張興教授完成了包括HT--7u超導托卡馬克等離子移快控電源、蓄電池雙向饋電電源、背靠背雙向變流器等多項研究成果，并在其博士學位論文基礎上，由“電氣自動化新技術(shù)叢書”編委會資助并由機械工業(yè)出版社出版了《PWM整流器及控制》學術(shù)專著，該學術(shù)專著在新能源并網(wǎng)發(fā)電的逆變器研究與應用領域得到了學術(shù)界專家學者的肯定并被廣泛引用。

在積極進行科研攻關的同時，張興教授還將大量精力投入到特色實驗室建設中。2006年，他主持完成了“合肥工業(yè)大學風力發(fā)電變流器及其控制實驗室”的建設，其主要包括“250kW中低壓雙饋、交流異步全功率風力發(fā)電驅(qū)動平臺”、“永磁同步直驅(qū)風力發(fā)電驅(qū)動平臺”，以及分布式發(fā)電系統(tǒng)中的“風力發(fā)電模擬平臺”，“柔性直流輸電變流及控制系統(tǒng)研究平臺”等。而他與陽光電源合作，還為該公司建成了“2MW雙饋型風力發(fā)電變流器試驗平臺”、“2MW同步直驅(qū)風力發(fā)電變流器試驗平臺”。這些實驗研究平臺基本上涵蓋了張興教授及其團隊近年來的大部分成果，在這些成果的基礎上，經(jīng)過深入地自主研制，這些平臺已經(jīng)開始發(fā)揮各自的功用，不僅大大促進了合肥工業(yè)大學新能源應用及其電力電子研究技術(shù)的發(fā)展，使其成為全國高校風力發(fā)電變流器研究條件一流的單位，也為國家支撐項目的取得與完成提供了良好的研究條件與基礎。

經(jīng)過多年的拼搏，張興教授不僅在風力、太陽能并網(wǎng)發(fā)電的變流器技術(shù)的研究和工程應用方面取得眾多的成果，積累了大量研究與工程經(jīng)驗，同時也為陽光電源以及電力電子行業(yè)輸送了一批高素質(zhì)人才。從當年初次涉足光伏并網(wǎng)發(fā)電技術(shù)，到如今的MW級風電變流器的研制成功，在太陽能光伏并網(wǎng)、風力發(fā)電變流控制與驅(qū)動領域的多年研究，使他和團隊得到了錘煉和成長，逐漸發(fā)展為一支擁有2名教授、2名副教授、3名博士畢業(yè)的青年科研骨干教師以及近30名博士、碩士研究生的優(yōu)秀團隊，在一起，他們總是能形成一股強大的科研力量。而與陽光電源長期的優(yōu)勢互補合作，其科研水平經(jīng)受了考驗，更是得到了升華。