10月28日，由山東大學(xué)研究生院、黨委研究生工作部主辦，電氣工程學(xué)院承辦的2024年第58期（總第1395期）“稷下風(fēng)”研究生學(xué)術(shù)講壇在千佛山校區(qū)電力樓四樓報(bào)告廳舉行。本期講壇邀請到香港城市大學(xué)謝智剛教授主講，講座的主題為“負(fù)值電抗：顛覆傳統(tǒng)的功率元件設(shè)備（Negative Inductance: A Potential Game Changer）”。講壇由董政副教授主持。

  講座主要圍繞著負(fù)值電抗的原理、應(yīng)用與未來實(shí)現(xiàn)方法三個(gè)部分展開。首先謝教授引入負(fù)值電抗這種新興的電路元件概念，它具有與普通電感相反的特性，即電感值為負(fù)，必須通過合成來實(shí)現(xiàn)，這種負(fù)值電感可以用于消除電路中不必要的電感效應(yīng)，從而進(jìn)行有效的補(bǔ)償和控制系統(tǒng)的優(yōu)化，在電力系統(tǒng)中，負(fù)值電抗能夠顯著提高系統(tǒng)的效率、經(jīng)濟(jì)性和可靠性，例如，負(fù)值電抗可以用來抵消系統(tǒng)中的正電感，從而減少無功功率的需求，降低傳輸損耗并改善功率因數(shù)。通過引入負(fù)值電抗，系統(tǒng)能夠有效地平衡無功功率，減輕對傳統(tǒng)補(bǔ)償設(shè)備的依賴，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)更高效的電力傳輸和穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)；其次，負(fù)值電抗在無線電力傳輸、電磁兼容性、可調(diào)濾波器、天線設(shè)計(jì)和波導(dǎo)設(shè)計(jì)等領(lǐng)域具有廣泛的潛在應(yīng)用。例如，在無線電力傳輸中，負(fù)電感可以用于抵消漏電感，改善電力傳輸?shù)娜萘亢托剩辉谔炀€設(shè)計(jì)中，負(fù)值電抗可用于天線的調(diào)諧，提供更緊湊、更高效的設(shè)計(jì)，同時(shí)提升輻射特性和調(diào)諧能力；在波導(dǎo)設(shè)計(jì)中，負(fù)電感有助于無線通信系統(tǒng)擴(kuò)大頻率范圍，提高頻率的穩(wěn)定性。

  最后謝教授提出負(fù)值電抗的應(yīng)用前景廣闊，但其實(shí)現(xiàn)仍面臨著一些挑戰(zhàn)。負(fù)值電抗必須通過合成器件來實(shí)現(xiàn)，這在功率電路中較難控制和穩(wěn)定，且負(fù)值電抗對頻率的要求較高，需要合成器工作在比應(yīng)用頻率高2-3個(gè)數(shù)量級的頻段。隨著技術(shù)的發(fā)展，負(fù)值電抗有望通過補(bǔ)償無功功率、改善電能質(zhì)量和提高功率系統(tǒng)穩(wěn)定性的方式，在未來廣泛應(yīng)用于電力傳輸和分布式能源系統(tǒng)中，為實(shí)現(xiàn)更緊湊、輕便和高效的電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供重要支持。

  報(bào)告結(jié)束后，與會(huì)老師與同學(xué)們共同合影留念。本期“稷下風(fēng)”研究生學(xué)術(shù)論壇在師生們熱烈的掌聲中圓滿結(jié)束。

  報(bào)告人簡介：

  謝智剛，香港城市大學(xué)電機(jī)工程學(xué)系講座教授，IEEE Fellow，研究范疇包括復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)、電力電子和非線性系統(tǒng)。榮獲2022年IEEE CASS Charles A. Desoer科技成就獎(jiǎng)，是中國首位獲此殊榮的學(xué)者。曾多次獲IEEE及其他國際期刊頒發(fā)的最佳論文獎(jiǎng)，以及包括美國硅谷國際發(fā)明展、瑞士日內(nèi)瓦國際發(fā)明展覽會(huì)、及亞洲國際創(chuàng)新發(fā)明展覽會(huì)的評判團(tuán)嘉許金獎(jiǎng)及發(fā)明大獎(jiǎng)。曾任多部國際研究期刊總主編。