1煤礦井下供電系統(tǒng)的安全問題分析

1.1煤礦井下供電系統(tǒng)運行不穩(wěn)定

煤礦井下供電系統(tǒng)的運行受到多種因素的影響，對煤礦安全生產(chǎn)造成不良影響。主要表現(xiàn)為：變壓器的容量不足以及對備用電源的設(shè)計不滿足規(guī)范。變壓器容量不足的原因是在進行電氣設(shè)計時，沒有為供電系統(tǒng)留有充足余量，系統(tǒng)經(jīng)過長時間的運行，處于超負荷狀態(tài)，供電系統(tǒng)的母線長期處于發(fā)熱狀態(tài)且用電超載，降低了電氣設(shè)備和電纜的使用年限。此外，由于電氣設(shè)備短路、雷擊、大型設(shè)備啟動等原因，會造成電網(wǎng)電壓波動，降低了供電系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性和安全性。

1.2地面中性點直接接地的變壓器向井下供電

在實際安全考察中發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)煤礦企業(yè)沒有按照規(guī)定安裝使用接入井下電源或非直接接地變壓器中性點，而是采用單個煤礦專用或多家煤礦共用接地中性點變壓器連接供電系統(tǒng)，通過三芯電纜線與三相火線的連接接入井下，使用保護接地與工作接地結(jié)合的中性線與單根相線接入辦公區(qū)域和生活區(qū)，以供生活用電。

1.3沒有采用雙回路供電系統(tǒng)

1營銷戰(zhàn)略的探討

1.1對電的價格的掌控商品的價格一直是人們關(guān)注的事情，所以電力作為一種商品來說人們也自然會關(guān)注它的價格。價格的合理性決定了商品的銷售量，從而直接決定了供電企業(yè)的利益問題。電力既然是人們都在使用的商品，那么它的普遍性也就相當高，因此電力決定了民生經(jīng)濟，國家也極其重視該問題。供電企業(yè)的競爭力也在增大，所以物美價廉是一個商品銷量大的有力依靠。掌控電的價格就是供電企業(yè)的一個營銷戰(zhàn)略，可以根據(jù)電量的使用情況來規(guī)定價格。對于用電量大的地區(qū)如果其收益較大，那么相對價格應(yīng)該提高，但對于一些用電情況少的地區(qū)，其收益較少的話，電價就應(yīng)該相對降低。依據(jù)地區(qū)來收電費，是個不錯而且相對合理的安排。

1.2宣傳的作用就像我們每天在電視上看的廣告一樣，每個產(chǎn)品的宣傳力度也是銷量的一個重要因素。當今時代是一個信息時代，人們大多是從網(wǎng)絡(luò)或者電視上了解新的事物。既然是產(chǎn)品，就不會例外，電力也應(yīng)該有廣告，宣傳力度應(yīng)該有所增加，可以在廣告上下點力度，不論是電視上的亦或是紙質(zhì)版的廣告。商品賣得快，全靠廣告帶。因此宣傳的作用是不可小覷的。加強電力產(chǎn)品的宣傳力度是供電企業(yè)營銷的又一重要手段。廣告有助于人們接受這種產(chǎn)品，而且能引導人們正確認識、使用這種產(chǎn)品，從而起到傳遞信息、溝通產(chǎn)銷的作用。俗話說，貨好還得宣傳巧。雖然廣告的制作會花費相當一部分資金，但是供電企業(yè)不能局限于眼前的利益，應(yīng)把眼光放長遠，考慮到未來的利潤?，F(xiàn)在，廣告的影響力極大，它影響著人們的價值觀念還有生活方式。大力宣傳可以引導人們消費，也能更好地介紹電的基本情況。廣告不僅是一種宣傳手段，如今更成為了一種文化，好的廣告既能讓人們了解產(chǎn)品，又能豐富人們的生活。因此，如果供電企業(yè)能夠加強宣傳，相信人們對于電力的認識會更加深刻。

1.3電的質(zhì)量商品不僅需要靠價格拉攏顧客，用廣告吸引眼球，更重要的是商品的質(zhì)量。如果說價格和宣傳是電力的軀干，那么質(zhì)量就是電力的靈魂。好的商品最主要的就是擁有一個好的質(zhì)量，如果電價格再怎么便宜，宣傳再怎么大，沒有好品質(zhì)的支撐，它不會走的長遠。因此，電的質(zhì)量決定著供電市場利益的根本。電的質(zhì)量不僅是銷量的保障，它更多的是關(guān)聯(lián)著人們的安全問題。根據(jù)《全國供用電規(guī)則》來看，用戶的電壓應(yīng)該在+5%～7%，如果超過這個范圍，就不合格了。另外，還要保持電的電壓穩(wěn)定，如果供電企業(yè)的電壓不穩(wěn)定的話，會使電子產(chǎn)品或者商品壽命大大降低，會使用電企業(yè)因電壓不穩(wěn)而沒有辦法做出好的產(chǎn)品，從而影響生產(chǎn)的效率和品質(zhì)，自然供電企業(yè)的電力銷量會減少，利潤大幅度降低。電的質(zhì)量不好的話，有可能會使一些用電器發(fā)生燃燒或者爆炸的情況，這是很危險的事情，一不小心甚至會影響人的生命安全。因此，只有放心的產(chǎn)品人們才會放心的購買，增強電的安全性是必不可少的工作。

2結(jié)語

供電企業(yè)要想獲得最大利益，就應(yīng)該設(shè)定營銷策略。好的營銷策略不僅是一個企業(yè)成功的重要原因，更是在眾多企業(yè)競爭中決定成敗的重要因素。供電市場只有認真研究電力市場下的營銷策略才能更好地把握市場經(jīng)濟，獲得更多利益。

一、人才培養(yǎng)目標的定位

應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)的培養(yǎng)目標和面向的崗位群是：①電子設(shè)備的生產(chǎn)、檢測與調(diào)試、服務(wù)崗位；②電子設(shè)備系統(tǒng)的工程安裝、調(diào)試、維護崗位；③電子企業(yè)產(chǎn)品的檢驗、質(zhì)量分析、售后服務(wù)、銷售等崗位；④電子企業(yè)公司的電子產(chǎn)品的開發(fā)設(shè)計、技術(shù)支持、生產(chǎn)管理崗位等。二、人才培養(yǎng)模式改革

1．構(gòu)建職業(yè)能力模塊，完善專業(yè)課程體系

針對高職教育特點，我們構(gòu)建了高職應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)基于職業(yè)能力的課程體系模塊，分為：理論模塊、實踐模塊、考證模塊、生產(chǎn)實踐與畢業(yè)設(shè)計模塊。其中理論模塊包括專業(yè)基礎(chǔ)課子模塊和專業(yè)技術(shù)課子模塊，專業(yè)基礎(chǔ)課如電工技術(shù)、電子技術(shù)等，課程主要采取一體化教學模式；專業(yè)技術(shù)課如電子產(chǎn)品生產(chǎn)工藝、單片機應(yīng)用技術(shù)、電子線路等，課程主要采取任務(wù)驅(qū)動下的項目式教學，項目主要來源于生產(chǎn)實際，從而將理論教學與實踐教學有機結(jié)合起來，充分發(fā)掘?qū)W生的創(chuàng)造潛能，培養(yǎng)和提高他們的動手能力、實踐能力、分析能力和團隊協(xié)作等綜合能力。實踐模塊包括專業(yè)實驗和實訓子模塊（主要是校內(nèi)實訓）及技能競賽培訓子模塊，以職業(yè)技能大賽為依托，加強實踐教學中基本技能和專業(yè)技術(shù)的訓練，保證訓練的基本要求，同時增強針對性和適用性，培養(yǎng)學生解決實際問題的能力和創(chuàng)新能力。考證模塊主要針對學生考取相應(yīng)資格證書的教學。生產(chǎn)實踐與畢業(yè)設(shè)計模塊包括頂崗實習子模塊和畢業(yè)設(shè)計子模塊，旨在培養(yǎng)和提高學生的綜合素質(zhì)和能力。為了更好地適應(yīng)社會對多樣性人才的需求，我們確立了理論教學體系＋實踐教學體系＋專業(yè)應(yīng)用能力指標體系“三維互動”的教學模式理念。在重視基礎(chǔ)理論夠用的同時，拓寬學生的知識面，加強專業(yè)課內(nèi)容的應(yīng)用性部分，把應(yīng)用性環(huán)節(jié)滲透到教學的全過程。大力推行Multisim、Protus、Matilab等仿真軟件的應(yīng)用，提高課堂教學效果。遵循職業(yè)成長規(guī)律，對主干課程合理規(guī)劃，形成從“基礎(chǔ)＋認知”出發(fā)，打造“綜合＋頂崗”的課程布局。保證基礎(chǔ)理論課夠用，專業(yè)課管用，專業(yè)基礎(chǔ)課適用，突出基礎(chǔ)理論課程和實踐應(yīng)用課程的相互滲透和融合。

2．以“工學結(jié)合”思想為指導，積極探索項目教學和一體化教學模式

按照“工學結(jié)合”的總體思路，以實踐能力培養(yǎng)為主線設(shè)計課程教學內(nèi)容，以任務(wù)驅(qū)動、項目導入或案例分析等手段組織教學，以理論教學與實踐教學一體化的教學模式完成教學過程。從而對課程內(nèi)容、教學組織、教學模式與教學方法等進行一體化的綜合改革。例如，在培養(yǎng)方案中，《電子產(chǎn)品制造工藝》《單片機應(yīng)用技術(shù)》《電子線路CAD技術(shù)》《電子產(chǎn)品維修》等專業(yè)課都采取了項目教學法，并配置了專項實訓；《電工電子技術(shù)》《電氣控制與PLC》《電子測量與儀器》等課程采取一體化教學模式并配置專項實訓。

一、準確定位應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)的培養(yǎng)目標

一個專業(yè)如果培養(yǎng)目標不明確，培養(yǎng)方向不準確，將無法科學地制定本專業(yè)的培養(yǎng)模式和課程體系，也無法高效地進行專業(yè)課程改革和教學管理。確定專業(yè)培養(yǎng)目標首先要進行充分的市場調(diào)研，確定本專業(yè)的就業(yè)崗位和典型工作任務(wù)，根據(jù)典型工作任務(wù)對知識、能力和素質(zhì)的要求，確定人才培養(yǎng)目標和培養(yǎng)模式。蘇州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)在蘇州市電子信息行業(yè)協(xié)會的指導下，通過走訪企業(yè)、召開專業(yè)指導委員會等形式，對蘇州市電子類人才的需求進行調(diào)研，確定了本專業(yè)的主要工作任務(wù)是電子產(chǎn)品組裝調(diào)試維修、PCB板的焊接與維修、電子產(chǎn)品輔助設(shè)計、電子產(chǎn)品品質(zhì)保證和電子產(chǎn)品銷售采購技術(shù)支持，職業(yè)核心能力是電子產(chǎn)品組裝調(diào)試維修能力、PCB板的焊接與維修能力、電子產(chǎn)品輔助設(shè)計能力、電子產(chǎn)品品質(zhì)保證能力和電子產(chǎn)品營銷技術(shù)支持能力。通過崗位任務(wù)的分析，制訂了本專業(yè)的人才培養(yǎng)目標是:培養(yǎng)具備扎實的科學文化基礎(chǔ)知識，具備良好的職業(yè)素質(zhì)、團隊精神和創(chuàng)新意識，掌握電子產(chǎn)品檢測技術(shù)、電子電路設(shè)計技術(shù)、單片機應(yīng)用技術(shù)，具有電子產(chǎn)品生產(chǎn)過程管理、電子產(chǎn)品銷售與采購及設(shè)備維護能力的高素質(zhì)技能型人才，使其可勝任電子生產(chǎn)企業(yè)中電子產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)、維修、管理、銷售、采購、技術(shù)服務(wù)等崗位要求。形成“行會協(xié)同指導，校企共同育人”的工學結(jié)合人才培養(yǎng)模式。［1］

二、實施教師“三化”工程，打造高素質(zhì)“雙師”教學團隊

發(fā)展高等職業(yè)教育的重中之重是教師隊伍建設(shè)。要以師德建設(shè)為引領(lǐng)，將提升教師素質(zhì)、優(yōu)化雙師結(jié)構(gòu)、聘任企業(yè)專家作為師資隊伍建設(shè)的重點。在不斷提高專任教師教學能力的同時，提升教師的工程實踐能力，拓展國際化視野，讓骨干教師參加企業(yè)新技術(shù)新工藝培訓，參與專業(yè)建設(shè)，承擔課程改革建設(shè)，指導畢業(yè)設(shè)計、學生競賽、技術(shù)培訓，主持教科研課題。要定期安排骨干教師出國培訓?！耙o學生一碗水，教師自己要有一桶水”，這一桶水必須是活水，流動的水，是知識不斷更新的水。本專業(yè)通過提升教師學歷，教師到企業(yè)做訪問工程師，與企業(yè)技術(shù)人員共同進行產(chǎn)品開發(fā)和科技攻關(guān)，共同申報科研課題，為企業(yè)開發(fā)產(chǎn)品、解決技術(shù)難題等，使教師的工程實踐能力有了一個質(zhì)的變化。

三、搞好課程改革，推進素質(zhì)教育

通過市場調(diào)研和職業(yè)崗位能力需求分析，確定應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)畢業(yè)生的主要就業(yè)崗位和次崗及遷移崗位。［2］按照項目化課程教學理念，以學生崗位能力和職業(yè)素質(zhì)培養(yǎng)為目標，在教學內(nèi)容、教學方法、評價方法等方面進行改革，與職業(yè)崗位能力要求相對接，加強校企合作，與企業(yè)共同編寫具有職業(yè)特色的項目化教材。多課程重新整合，實施課證融合。將考證內(nèi)容穿插在實踐教學中，實施理實一體化，既節(jié)約了考證時間，又提高了學生學習的效率，進一步完善了“能力核心、項目構(gòu)架”的課程體系。如將“模擬電路技術(shù)”、“數(shù)字電路技術(shù)”與“電子元器件檢驗”相結(jié)合;“電子測量技術(shù)”課程的教學與“音視頻設(shè)備檢驗員”、“無線電調(diào)試中級工”相結(jié)合。為了全面評價學生，摒棄一卷制的考核方法，構(gòu)建多元評價機制，采取項目實施過程考核和課程終結(jié)性考核相結(jié)合，自評、互評、師評相結(jié)合的評價方式。根據(jù)課程的培養(yǎng)目標，制定評價標準，使課程尤其是基本技能訓練類課程考核內(nèi)容與職業(yè)崗位的要求相吻合。

1關(guān)于電力電子技術(shù)的發(fā)展

1.1回顧電力電子技術(shù)的發(fā)展歷程

電力電子技術(shù)的發(fā)展歷程可具體劃分為三個時期，即整流器時代、逆變器時代和變頻器時代。首先，整流器時期的電力電子技術(shù)發(fā)展主要表現(xiàn)為大規(guī)模的工業(yè)用電，它的用電來源主要是交流發(fā)電機，消費形式以直流電為主，比如有色金屬的電解、內(nèi)燃機車的牽引以及軋鋼中的直流電等。硅整流器通過將直流電轉(zhuǎn)化為工業(yè)用電而被廣泛應(yīng)用于配電和輸電領(lǐng)域，這在六七十年代的中國隨處可見。其次，逆變器時代的電力電子技術(shù)發(fā)展遭遇了嚴重的能源危機，其波及范圍之廣使得整流器的發(fā)展不再適應(yīng)電能企業(yè)的使用需求，以交流電為主的逆變器時代應(yīng)運而生。逆變器時代以晶閘管、晶體管以及晶閘管器件作為時展的主流，在高壓直流輸出的過程中實現(xiàn)了對動態(tài)功率的有效補償。然而這時的使用范圍還僅僅局限于中低頻領(lǐng)域，使用過程中的效率較為偏低。再者，八十年代的變頻器時代實現(xiàn)了大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路的發(fā)展與應(yīng)用，這不僅電子應(yīng)用領(lǐng)域的顯著創(chuàng)新，同時也為后期現(xiàn)代電力電子技術(shù)的發(fā)展提供了必要的技術(shù)借鑒。變頻器時代還對電力的精細加工技術(shù)進行了完善，全控型功率器件的出現(xiàn)實現(xiàn)了電力電子技術(shù)的高頻化發(fā)展，使得現(xiàn)代電力電子技術(shù)轉(zhuǎn)化成為一種可能。功率半導體市場逐漸被變頻器件取代，這一革新不僅提升了變頻調(diào)速的使用頻率，在小型輕量化技術(shù)裝備方面也有了顯著進步。

1.2當前電力電子技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域

電力電子技術(shù)的發(fā)展核心控制體系在于電能器件的有效轉(zhuǎn)換，作為一種現(xiàn)代技術(shù)，電力電子技術(shù)的主要功能不僅包括了逆變、整流、變頻等基本方面，除此以外還涉及到斬波和智能開關(guān)等方面的內(nèi)容。通過對電網(wǎng)工頻電能的轉(zhuǎn)化來達到不同的使用目的，以此適應(yīng)現(xiàn)代化生產(chǎn)對電力電子技術(shù)的使用需求。具體應(yīng)用方面，其應(yīng)用領(lǐng)域主要包括了三大方面：其一，在變頻器作用下對微電子技術(shù)及控制技術(shù)進行有效整合，將固有不變的交流電轉(zhuǎn)變?yōu)榭蓳Q可調(diào)的可變式交流電，以此達到無級調(diào)速的目的，這對電能資源的節(jié)約顯然極為有利。其二，在開關(guān)電源和供電電源方面現(xiàn)代電力電子技術(shù)也有著自身的使用功能，類似變頻電源、焊接電源、充電電源、照明電源等都為現(xiàn)代化電力系統(tǒng)的完善提供了切實可行的技術(shù)指導。其三，一些發(fā)電系統(tǒng)或是交流輸電技術(shù)也體現(xiàn)出現(xiàn)代電力電子技術(shù)的應(yīng)用意義，水力發(fā)電、風力發(fā)電、配電與用電系統(tǒng)的完善等都和電子系統(tǒng)的應(yīng)用之間有著密切聯(lián)系。

2現(xiàn)代電力電子技術(shù)的發(fā)展趨勢探討

1電力電子集成的層次與形式

1.1單片集成

單片集成是指在一片硅片內(nèi),使用統(tǒng)一的加工技能將所有需要集成的元器件進行集成?，F(xiàn)今制造類工藝、隔離及散熱技術(shù)的不成熟、不完善,致使單片集成技術(shù)一般只適用于集成一些較小功率的電力電子電路。當然不可否認的是,電力電子集成技術(shù)的發(fā)展在今后極有可能以單片集成為主。

1.2混合集成

混合集成的方法能夠有效幫助解決電路之間由于工藝差異所造成的高電壓隔離問題,混合集成的集成程度偏高。但是混合集成也存在著部分難度偏高的技術(shù)性弊端、問題,如分布參數(shù)、傳熱等,且成本無法降到最低。因此,與單片集成不同的是,混合集成一般應(yīng)用于中等功率的電力電子電路,未來可能會向大功率電路方面發(fā)展?；旌霞勺鳛楫斍半娏﹄娮蛹杉夹g(shù)的重要方式,其現(xiàn)實意義偏強。

1.3系統(tǒng)集成

一、案例教學法在教學活動中的應(yīng)用

案例教學作為一種行之有效且目的明確的教學方法，以行動為導向越發(fā)受到人們的關(guān)注和青睞。作為一種歸納教學法，案例教學作為未來教學改革的趨勢已不可動搖，盡管它不可能完全取代傳統(tǒng)的演繹式的教學模式，卻是一種培養(yǎng)應(yīng)用型人才的良好途徑。案例教學應(yīng)用的成功與否很大程度上取決于典型案例的選取，要求典型案例既能體現(xiàn)對基本理論知識的理解和掌握，又要充分提高學生的實際動手能力。而在電力電子技術(shù)為課程的背景下，學生需要應(yīng)用所講的知識來解釋典型案例所產(chǎn)生的結(jié)果，把案例進行模塊化分解，摒棄對每個模塊進行詳細的研究和探討，最后對各個模塊的結(jié)果進行整合，才能形成對典型案例較為完整的研究體系[2]。

二、基于MATLAB/Simulink的課程設(shè)計

“電力電子技術(shù)”這門課是電氣工程與自動化專業(yè)的基礎(chǔ)學科之一，課程有幾個特點：教學理論性強、波形變化分析復(fù)雜、課程教學枯燥，學生理解困難；系統(tǒng)模塊化特點鮮明、模型參數(shù)化明顯，實驗項目相對獨立；項目設(shè)計綜合性強、技術(shù)應(yīng)用廣，實際開發(fā)的案例比較成熟[3]。教師在分析電子器件的特性和電子電路的工作原理時，需要觀察波形圖的變化來闡明工作過程。傳統(tǒng)的教學方式中，由于電子電路變換器部分的電路拓撲形式多種多樣，如果僅是手繪波形或者多媒體展示波形，教師講解起來費時費精力，學生也不能清楚的掌握分析波形圖變化的原因。所以在多媒體教學中引入仿真教學是必要的環(huán)節(jié)，通過仿真電路，學生可以把變換器的工作原理和物理波形結(jié)合在一起理解，使抽象的電路明了簡潔，仿真還可以分析更加復(fù)雜的電路并且對電路進行改進和創(chuàng)新。在課程設(shè)計中利用MATLAB/Simulink軟件可以有效地構(gòu)建出與實際相符合的案例，教師在教學中通過仿真實例可以輕松解決波形抽象原理復(fù)雜的問題。Simulink非常適合于電力電子系統(tǒng)及電力拖動控制系統(tǒng)的仿真，并且具有其他一些軟件所沒有的特點，仿真系統(tǒng)完全是由用戶利用系統(tǒng)提供的基本模塊來構(gòu)建的，系統(tǒng)的各個參數(shù)和仿真參數(shù)也可以由用戶自行修改，并且用戶可以對仿真結(jié)果進行多種分析和輸出，教師可以直觀展示各種參數(shù)變化對電路圖波形的影響，學生改變器件參數(shù)值，可以自己對比分析不同參數(shù)設(shè)計下的仿真結(jié)果。這種交互性非常適合于高校相關(guān)課程的教學科研，學生通過這種交互性加強對理論知識的理解和掌握，也可以用來完成實驗和作業(yè)[4]。以風力發(fā)電課程設(shè)計為例，教師首先要分析電路的組成和工作原理，指導學生利用仿真平臺搭建數(shù)學模型，然后一步一步建立各部分電路仿真模型，該電路的仿真過程可以分為建立仿真模型、設(shè)置模型參數(shù)和觀察仿真結(jié)果。學生需將案例進行模塊化分解，就每個模塊結(jié)合基礎(chǔ)理論知識進行分析和研究，并進行實際動手調(diào)試，尋找各個模塊之間的聯(lián)系紐帶，將所有模塊有機結(jié)合起來，完成對典型案例的研究[2]。

三、風力發(fā)電課程設(shè)計案例

電力電子技術(shù)在解決能源與環(huán)境的問題上做出了相當大的貢獻。風能作為一種綠色能源，風力發(fā)電的過程就是機械能轉(zhuǎn)換為電能的過程，其中風力發(fā)電機及其控制系統(tǒng)負責將機械能轉(zhuǎn)換為輸送電網(wǎng)的電能，這一部分是整個系統(tǒng)的核心，所以說風力發(fā)電的核心技術(shù)是電力電子技術(shù)，其能量轉(zhuǎn)換部件和控制電路都包含有電力電子器件。由于中小功率風電系統(tǒng)中電機側(cè)一般為不控整流，并且永磁同步發(fā)電機一般都為低轉(zhuǎn)速電機，在低風速下發(fā)出的電壓有限，不能滿足并網(wǎng)逆變的條件，需要對其進行升壓，因此，中小功率風電系統(tǒng)中常見的拓撲結(jié)構(gòu)為不控整流器+升壓斬波器+網(wǎng)側(cè)逆變器。風力機將風能轉(zhuǎn)換為機械能，帶動永磁同步發(fā)電機轉(zhuǎn)動，發(fā)出的三相不定頻交流電通過二極管不控整流器整流為電壓不定的直流，然后經(jīng)過升壓斬波器的作用，將直流電壓抬升至可以進行網(wǎng)側(cè)逆變的數(shù)值，并且通過網(wǎng)側(cè)變流器的控制，使直流側(cè)電容保持恒壓。網(wǎng)側(cè)變流器將直流電逆變?yōu)榕c電網(wǎng)電壓同頻同相的三相交流電饋入電網(wǎng)[5]。課程設(shè)計案例中利用MATLAB工具，對永磁同步風力發(fā)電系統(tǒng)及并網(wǎng)控制系統(tǒng)進行仿真研究。所研究的仿真系統(tǒng)由永磁同步風力發(fā)電機、不可控整流器、升壓斬波、DC-AC并網(wǎng)逆變器部分組成。學生可以把該風力發(fā)電仿真模型分成同步發(fā)電機仿真模塊、斬波變流器仿真模塊和逆變仿真模塊，就每個模塊運用理論知識進行仿真，最后將各模塊結(jié)合起來達到整個案例體系的研究。永磁同步發(fā)電機額定參數(shù)：電壓700V，功率2750kW，電流2270A，功率因數(shù)0.95，速度16rpm，頻率16Hz，極對數(shù)2p＝120，電阻R＝5.97m-Ohm，電感Ld=Lq=1.0757mH。風力發(fā)電課程設(shè)計案例系統(tǒng)仿真框圖如下圖所示：1.同步發(fā)電機仿真永磁同步發(fā)電機仿真主要是依據(jù)實際系統(tǒng)參數(shù)，研究在一定速度驅(qū)動下帶三相電阻負載的永磁同步發(fā)電機發(fā)電輸出特性。仿真模型如圖2所示，仿真結(jié)果如圖3和4所示。仿真論證了實際電機參數(shù)下所達到的額定輸出電壓、電流值及輸出的正弦特性、頻率特性。2.斬波變流器仿真升壓斬波變流器仿真主要是研究升壓斬波部分的變壓調(diào)節(jié)功能。仿真模型如圖5所示。升壓斬波電路的輸入設(shè)定為一定電壓信號輸入，通過占空比控制，輸出穩(wěn)定的期望輸出電壓，仿真結(jié)果如圖6所示。系統(tǒng)仿真表明：調(diào)節(jié)控制脈沖的占空比可以實現(xiàn)輸出電壓幅值的跟蹤控制。3.逆變器仿真并網(wǎng)逆變器仿真主要是研究并網(wǎng)逆變部分輸出調(diào)節(jié)特性，在給定輸入直流電壓，帶三相負載的逆變器離網(wǎng)運行特性。仿真模型如圖7所示，仿真波形如圖8所示。仿真結(jié)果表明：逆變器輸出電壓為50Hz基波主頻分量的脈沖調(diào)制波形，經(jīng)部分濾波后為50Hz正弦波電壓，在一定濾波和電阻負載下電流為正弦波。此課程設(shè)計案例根據(jù)現(xiàn)場實際運行的2.5MW直驅(qū)永磁同步風力發(fā)電機系統(tǒng)參數(shù)，對并網(wǎng)控制系統(tǒng)各個模塊進行了仿真研究，得出一定速度驅(qū)動下帶三相電阻負載的永磁同步發(fā)電機發(fā)電輸出特性，仿真論證了電機參數(shù)下輸出電壓、電流的正弦特性、頻率特性；升壓斬波部分的仿真表明調(diào)節(jié)控制脈沖的占空比可以實現(xiàn)輸出電壓幅值的跟蹤控制；并網(wǎng)逆變部分的離網(wǎng)仿真表明逆變器輸出電壓為50Hz基波主頻分量的脈沖調(diào)制波形，經(jīng)部分濾波后為50Hz正弦波電壓，在一定濾波和電阻負載下電流為正弦波。此案例的仿真結(jié)果達到預(yù)期的效果，為學生實際應(yīng)用能力的提升得到良好的體現(xiàn)。

1引言

預(yù)計在未來10到20年，微電子器件抗輻射加固的重點發(fā)展技術(shù)是：抗輻射加固新技術(shù)和新方法研究；新材料和先進器件結(jié)構(gòu)輻射效應(yīng)；多器件相互作用模型和模擬研究；理解和研究復(fù)雜3－D結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)封裝的抗輻射加固；開發(fā)能夠降低測試要求的先進模擬技術(shù)；開發(fā)應(yīng)用加固設(shè)計的各種技術(shù)。本文分析研究了微電子器件抗輻射加固設(shè)計技術(shù)和工藝制造技術(shù)的發(fā)展態(tài)勢。

2輻射效應(yīng)和損傷機理研究

微電子器件中的數(shù)字和模擬集成電路的輻射效應(yīng)一般分為總劑量效應(yīng)（TID）、單粒子效應(yīng)（SEE）和劑量率（DoesRate）效應(yīng)?？倓┝啃?yīng)源于由γ光子、質(zhì)子和中子照射所引發(fā)的氧化層電荷陷阱或位移破壞，包括漏電流增加、MOSFET閾值漂移，以及雙極晶體管的增益衰減。SEE是由輻射環(huán)境中的高能粒子（質(zhì)子、中子、α粒子和其他重離子）轟擊微電子電路的敏感區(qū)引發(fā)的。在p－n結(jié)兩端產(chǎn)生電荷的單粒子效應(yīng)，可引發(fā)軟誤差、電路閉鎖或元件燒毀。SEE中的單粒子翻轉(zhuǎn)（SEU）會導致電路節(jié)點的邏輯狀態(tài)發(fā)生翻轉(zhuǎn)。劑量率效應(yīng)是由甚高速率的γ或X射線，在極短時間內(nèi)作用于電路，并在整個電路內(nèi)產(chǎn)生光電流引發(fā)的，可導致閉鎖、燒毀和軌電壓坍塌等破壞［1］。輻射效應(yīng)和損傷機理研究是抗輻射加固技術(shù)的基礎(chǔ)，航空航天應(yīng)用的SiGe，InP，集成光電子等高速高性能新型器件的輻射效應(yīng)和損傷機理是研究重點。研究新型器件的輻射效應(yīng)和損傷機理的重要作用是：1）對新的微電子技術(shù)和光電子技術(shù)進行分析評價，推動其應(yīng)用到航空航天等任務(wù)中；2）研究輻射環(huán)境應(yīng)用技術(shù)的指導方法學；3）研究抗輻射保證問題，以增加系統(tǒng)可靠性，減少成本，簡化供應(yīng)渠道。研究的目的是保證帶寬／速度不斷提升的微電子和光（如光纖數(shù)據(jù)鏈接）電子電路在輻射環(huán)境中可靠地工作。圖1所示為輻射效應(yīng)和損傷機理的重點研究對象。研究領(lǐng)域可分為：1）新微電子器件輻射效應(yīng)和損傷機理；2）先進微電子技術(shù)輻射評估；3）航空航天抗輻射保障；4）光電子器件的輻射效應(yīng)和損傷機理；5）輻射測試、放射量測定及相關(guān)問題；6）飛行工程和異常數(shù)據(jù)分析；7）提供及時的前期工程支持；8）航空輻射效應(yīng)評估；9）輻射數(shù)據(jù)維護和傳送。

3抗輻射加固設(shè)計技術(shù)

3．1抗輻射加固系統(tǒng)設(shè)計方法

1校企合作的可能性及重要意義

1．1無錫是我國微電子產(chǎn)業(yè)的南方基地，需要大量的微電子專業(yè)人才

無錫是中國微電子產(chǎn)業(yè)的搖籃，是我國第一塊集成電路的誕生地，微電子產(chǎn)業(yè)有著優(yōu)良的傳統(tǒng)和深厚的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。近年來，無錫政府出臺了一系列優(yōu)惠政策（比如530計劃），大力吸引微電子高端人才，創(chuàng)辦了一批有競爭力的集成電路設(shè)計公司。2013年無錫市政府又出臺了《無錫市微電子產(chǎn)業(yè)規(guī)劃（2013—2020）》，為無錫市微電子產(chǎn)業(yè)的進一步發(fā)展提供了強有力的支持和保障。經(jīng)過30多年的發(fā)展，無錫微電子產(chǎn)業(yè)形成了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)比較完整，產(chǎn)業(yè)規(guī)模龐大，管理比較完善的良好局面。2013年無錫市微電子產(chǎn)業(yè)合計完成營業(yè)收入652．12億元，規(guī)模列全國第二［7］。SK海力士和華潤微電子分別以第二名和第四名入圍2013年度中國半導體十大制造企業(yè)。江蘇新潮科技集團、海太半導體（無錫）有限公司和英飛凌科技（無錫）有限公司分別以第一名、第七名和第九名入圍2013年度中國半導體十大封裝測試企業(yè)［8］。雖然無錫市微電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展取得了很大的成績，但也存在一些問題，比如：微電子產(chǎn)業(yè)的優(yōu)秀專業(yè)人才比較匱乏，已經(jīng)成為制約微電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸之一。而高校是優(yōu)秀人才的聚集地，江南大學微電子專業(yè)可以發(fā)揮人才優(yōu)勢，為無錫的微電子產(chǎn)業(yè)培養(yǎng)大量的優(yōu)秀人才。

1．2江南大學注重校企合作

無錫日報2013年9月21日發(fā)表題為“江南大學發(fā)揮高校優(yōu)勢，開展校企合作，服務(wù)地方經(jīng)濟———做無錫的創(chuàng)新引擎和發(fā)展智庫”的文章，文章指出：“江南大學提出要以項目為平臺，廣泛開展校企合作，為地方科技創(chuàng)新和經(jīng)濟轉(zhuǎn)型添磚加瓦，這是江南大學推進與區(qū)域、產(chǎn)業(yè)協(xié)同創(chuàng)新的方式和途徑?！苯洗髮W作為無錫唯一的一所211重點建設(shè)的高校，非常注重與企業(yè)的合作，積極參與國家、無錫地區(qū)的科技創(chuàng)新，推進科技成果產(chǎn)業(yè)化，為本地區(qū)的經(jīng)濟服務(wù)。比如：與無錫市政府合作建立的江南大學國家大學科技園，已成為高科技研究項目的重要孵化基地；江南大學的科研經(jīng)費每年以30％的速度在增加，其中60％～70％的科研總經(jīng)費來自于與企業(yè)的合作?？傊?，江南大學一直探索的校企合作模式取得了顯著的成效。這也為我校微電子專業(yè)尋求校企合作提供了機遇和挑戰(zhàn)。

1．3微電子專業(yè)自身建設(shè)的特點

1微電子機械系統(tǒng)的概述

1.1微電子機械系統(tǒng)的概念

微電子機械系統(tǒng)主要結(jié)構(gòu)有微型傳感器、制動器以及處理電路。其是一種微電子電路與微機械制動器結(jié)合的尺寸微型的裝置，其在電路信息的指示下可以進行機械操作，并且還能夠通過裝置中的傳感器來獲取外部的數(shù)據(jù)信息，將其進行轉(zhuǎn)化處理放大，進而通過制動器來實現(xiàn)各種機械操作。而微電子機械系統(tǒng)技術(shù)是以微電子機械系統(tǒng)的理論、材料、工藝為研究對象的技術(shù)。微電子系統(tǒng)并不只是單純的將傳統(tǒng)的機電產(chǎn)品微型化，其制作材料、工藝、原理、應(yīng)用等各個方面都突破了傳統(tǒng)的技術(shù)限制，達到了一個微電子、微機械技術(shù)結(jié)合的全新高度。微電子機械系統(tǒng)是一種全新的高新科學技術(shù)，其在航天、軍事、生物、醫(yī)療等領(lǐng)域都有著重要的作用。

1.2微電子機械系統(tǒng)技術(shù)的特點

1.2.1尺寸微型化

傳統(tǒng)機械加工技術(shù)的最小單位一般是cm，而微電子機械系統(tǒng)技術(shù)下的機械加工往往最小單位已經(jīng)涉及到了微米甚至納米。這以尺寸的巨大變化使得微電子機械系統(tǒng)技術(shù)下的原件具有微型化的特點，其攜帶方便，應(yīng)用領(lǐng)域更加廣闊。