电气工程及其自动化学科导论报告.docx

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电气工程及其自动化学科导论报告

电气工程及其自动化学科导论报告

姓名：

学号：

学院：

信息工程学院

班级：

电气信息Ⅱ类班

2011-12-04

学科导论-学习小结

电气工程及其自动化专业简介:

专业名称：

电气工程及其自动化（ElectricalEngineeringandAutomation）

电气工程及其自动化专业是电气信息领域的一门新兴学科，但由于和人们的日常生活以及工业生产密切相关，发展非常迅速，现在也相对比较成熟。

已经成为高新技术产业的重要组成部分，广泛应用于工业、农业、国防等领域，在国民经济中发挥着越来越重要的作用。

控制理论和电力网理论是电气工程及自动化专业的基础，电力电子技术、计算机技术则为其主要技术手段，同时也包含了系统分析、系统设计、系统开发以及系统管理与决策等研究领域。

该专业还有一些特点，就是强弱电结合、电工电子技术相结合、软件与硬件相结合，具有交叉学科的性质，电力、电子、控制、计算机多学科综合，使毕业生具有较强的适应能力，是“宽口径”专业。

电气工程及其自动化专业是理、工、文相结合，融机械工程、艺术学和计算机设计于一体的新型交叉学科专业之一。

主干学科包括电子工程、计算机科学与技术、控制科学与工程。

培养目标:

该专业培养德、智、体、美全面发展，知识、能力、素质协调进步，能够从事与电气工程有关的系统运行、自动控制、电力电子技术、信息处理、试验分析、研制开发、经济管理、电子与计算机技术应用等领域工作的“高素质、强能力、应用型”高级工程技术人才。

培养要求：

本专业学生主要学习电工技术、电子技术、信息控制、计算机技术、电气工程及自动化技术等方面较宽广的工程技术基础和一定的专业知识，使学生受到电工电子、信息控制及计算机技术方面的基本训练，以及电气工程及自动化领域的专业训练，具有解决电气工程技术与控制技术问题的基本能力。

电气工程及其自动化-学习方向：

我校电气工程及其自动化目前三个学习方向分别为：

　1．电力系统方向（本科，四年，理工类）

专业简介：

电力系统及其自动化专业是一个与电能的生产、传输、变换、使用、控制、管理等有关的专业。

它涉及电气工程领域的装备、运行、信息处理等工程技术。

把传统的电工技术与计算机、电子、信息、控制、测试、新型电工材料等学科与技术结合起来，具有广阔发展前景。

电力系统专业方向是电气工程及其自动化专业中最具有优势和特色的专业方向，为国家级一类特色专业的重要组成部分，主要培养从事高压电气设备设计、制造和运行维护等方面的高级工程技术人才。

该专业方向依托电气工程一级博士学位授权学科和博士后科研流动站，覆盖了高电压与绝缘技术和电介质工程2个二级博士、硕士学位授权学科，电力系统，为国家级重点学科。

同时，该专业方向设置高电压绝缘技术和电气绝缘与电缆两个专业模块。

电力系统及其自动化研究方向：

（1）智能保护与变电站综合自动化　　

对电力系统电保护的新原理进行了研究，将国内外最新的人工智能、模糊理论、综合自动控制理论、自适应理论、网络通信、微机新技术等应用于新型继电保护装置中，使得新型继电保护装置具有智能控制的特点，大大提高电力系统的安全水平。

对变电站自动化系统进行了多年研究，研制的分层分布式变电站综合自动化装置能够适用于35kV～500kV各种电压等级变电站。

微机保护领域的研究处于国际领先水平，变电站综合自动化领域的研究已达到国际先进水平。

（2）电力市场理论与技术　　

基于我国目前的经济发展状况、电力市场发展的需要和电力工业技术经济的具体情况，认真研究了电力市场的运营模式，深入探讨并明确了运营流程中各步骤的具体规则；提出了适合我国现阶段电力市场运营模式的期货交易（年、月、日发电计划）、转运服务等模块的具体数学模型和算法，紧紧围绕当前我国模拟电力市场运营中亟待解决的理论问题。

（3）电力系统实时仿真系统　　

对电力负荷动态特性监测、电力系统实时仿真建模等方面进行了研究，引进了加拿大teqsim公司生产的电力系统数字模拟实时仿真系统，建成了全国高校第一家具备混合实时仿真环境的实验室。

该仿真系统不仅可进行多种电力系统的稳态及暂态实验，提供大量实验数据，并可和多种控制装置构成闭环系统，协助科研人员进行新装置的测试，从而为研究智能保护及灵活输电系统的控制策略提供了一流的实验条件。

（4）电力系统运行人员培训仿真系统　　

电力系统运行人员培训仿真系统是针对我国电力企业职工岗位培训的迫切要求，将计算机、网络和多媒体技术的最新成果和传统的电力系统分析理论相结合，利用专家系统、智能cai（计算机辅助教学）理论，进行电力系统知识教学、培训的一种强有力手段。

本系统设计新颖，并合理配置软件资源分布，教、学员台在软件系统结构上耦合性很少，且系统硬件扩充简单方便，因此学员台理论上可无限扩充。

（5）配电网自动化　　

在中低压网络数字电子载波ndlc、配网的模型及高级应用软件pas、地理信息与配网scada一体化方面取得了重大技术突破。

其中，ndlc采用了dsp数字信号处理技术，提高了载波接收灵敏度，解决了载波正在配电网上应用的衰耗、干扰、路由等技术难题；高级应用软件pas将输电网ems的理论算法与配网实际结合起来，采用了最新国际标准iec61850、61970cim公共信息模型；采用配网递归虚拟流算法进行潮流计算；应用人工智能灰色神经元算法进行负荷预测。

（6）电力系统分析与控制　　

对在线测量技术、实时相角测量、电力系统稳定控制理论与技术、小电流接地选线方法、电力系统振荡机理及抑制方法、发电机跟踪同期技术、非线性励磁和调速控制、潮流计算的收敛性、电网调度自动化仿真、电力负荷预测方法、基于柔性数据收集与监控的电网故障诊断和恢复控制策略、电网故障诊断理论与技术等方面进行了研究。

在非线性理论、软计算理论和小波理论在电力系统应用方面，以及在电力市场条件下电力系统分析与控制的新理论、新模型、新算法和新的实现手段进行了研究。

　　（7）人工智能在电力系统中的应用　　

结合电力工业发展的需要，开展了将专家系统、人工神经网络、模糊逻辑以及进化理论应用到电力系统及其元件的运行分析、警报处理、故障诊断、规划设计等方面的实用研究。

在上述实用软件研究的基础上开展了电力系统智能控制理论与应用的研究，以提高电力系统运行与控制的智能化水平。

（8）现代电力电子技术在电力系统中的应用　　

开展了电力电子装置控制理论和控制算法、各种电力电子装置在电力系统中的行为和作用、灵活交流输电系统、直流输电的微机控制技术、动态无功补偿技术、有源电力滤波技术、大容量交流电机变频调速技术和新型储能技术等方面的研究　

（9）电气设备状态监测与故障诊断技术　

通过将传感器技术、光纤技术、计算机技术、数字信号处理技术以及模式识别技术等结合起来，针对电气设备绝缘监测方法和故障诊断的机理进行了详细的基础研究，开发了发电机、变压器、开关设备、电容型设备和直流系统等主要电气设备的监控系统，全面提高电气设备和电力系统的安全运行水平。

　　主要课程：

本专业主要开设公共基础课、电路、电磁场、电机学、电力电子技术、单片机原理、电气测试技术、电力工程基础、电介质物理、电气绝缘测试技术、高电压试验技术、电气绝缘结构设计原理与CAD、光电通信原理、电力系统过电压及保护、电缆材料与电缆工艺原理等专业基础课和专业方向课程。

就业方向：

可在电力设备制造行业从事高电压设备的设计、开发、生产和管理等工作，可在电力系统从事高压设备的运行维护方面的技术工作和管理工作，就业于电业局，供电局，发电厂，也可在高校和科研院所从事教学和科研工作。

2.电机与电器方向（本科，四年，理工类）

专业简介：

研究领域既包括电力系统中的大型发电机和电动机，又包括各领域广泛使用的新型节能电机；前者侧重于运行分析、建模仿真及监测诊断，后者侧重于理论分析、设计方法以及现代节能控制技术。

培养目标为能胜任以下工作的高级科技人员：

1．在电力系统相关单位胜任大型电机运行分析、监测控制或故障诊断相关科技工作；

2．在其它行业从事新型节能电机设计以及节能运行控制技术开发；

3．在相关科研单位及高等学校从事科研及教学工作；4、与电机及其节能运行控制相关的管理人员。

研究方向：

“电机与电器”学科在一体化电机的理论与技术方面，主要研究了步进电机、无刷直流电机、感应同步器等。

在电机的电力电子驱动技术方面，研究了电动车、电机驱动系统的结构与控制策略、变频电源谐波抑制技术。

在高环境、高可靠电机与电器方面，研究了高环境电器可靠性理论与技术、航天电器的理论与技术、卫星姿控用飞轮的可靠性设计。

在新型电磁机构的理论与应用方面，研究了特种电机、磁性流体密封、旋转轴的在线动平衡、电磁成型技术。

其中在步进电机和无刷直流电机等特种电机及航天电器方面具有较大影响。

主要课程：

高等电路分析、交流电机及其系统分析、现代电力电子技术、电力系统运行与控制、现代控制理论、DSP原理及应用、电机电子系统及其控制、电机电磁场理论、电机与电子系统仿真、电机电磁场的数值分析等

就业方向：

1.高校及科研机构从事电机与电机学科的教学、科研、设计等技术和管理工作；

2.电机与电器生产制造企业单位从事设计制造、试验、安装、运行等技术和管理工作；

3.各种企事业单位从事电气工程及其自动化方面的设计开发应用、设备运行维护工作；

3.自动化方向（本科，四年，理工类）

专业简介：

自动化专业主要研究的是自动控制的原理和方法，自动化单元技术和集成技术及其在各类控制系统中的应用。

它以自动控制理论为基础，以电子技术、电力电子技术、传感器技术、计算机技术、网络与通信技术为主要工具，面向工业生产过程自动控制及各行业、各部门的自动化。

它具有“控（制）管（理）结合，强（电）弱（电）并重，软（件）硬（件）兼施”鲜明的特点，是理、工、文、管多学科交叉的宽口径工科专业。

伴随着我国的电力电子技术、微电子技术的飞速发展,电气自动化的概念已经走出了工厂,并在交通、农业、建筑、办公场所等方面得到了广泛的应用,电气自动化技术作为从电气工程技术发展出来的并与电子与信息技术紧密结合起来的一门电气工程应用技术学科,历经了近一个世纪的发展,电气自动化技术已走过了从无到有、从发展到成熟的过程。

而我国电气自动化的研究工作可以追溯到上世纪的五十年代,可以说研究的时间不短,但是它依旧焕发着生气与活力。

本专业培养的学生要具备电工技术、电子技术、控制理论、自动检测与仪表、信息处理、系统工程、计算机技术与应用和网络技术等较宽广领域的工程技术基础和一定的专业知识，能在运动控制、工业过程控制、电力电子技术、检测与自动化仪表、电子与计算机技术、信息处理、管理与决策等领域从事系统分析、系统设计、系统运行、科技开发及研究等方面工作的高级工程技术人才。

本专业学生主要学习电工技术、电子技术、控制理论、信息处理、系统工程、自动检测与仪表、计算机技术与应用和网络技术等方面的基本理论和基本知识，受到较好的工程实践基本训练；具有系统分析、设计、开发与研究的基本能力。

毕业生应获得以下几方面的知识和能力：

1.具有较扎实的自然科学基础，较好的人文社会科学基础和外语综合能力

2.掌握本专业领域必需的较宽的技术基础理论知识，主要包括电路理论、电子技术、控制理论、信息处理、计算机软硬件基础及应用等　　

3.较好地掌握运动控制、工业过程控制及自动化仪表、电力电子技术及信息处理等方面的知识，具有本专业领域1—2个专业方向的专业知识和技能，了解本专业学科前沿和发展趋势　　

4.获得较好的系统分析、系统设计及系统开发方面的工程实践训练　　

5.在本专业领域内具备一定的科学研究、科技开发和组织管理能力，具有较强的工作适应能力。

主要课程：

电路原理、电子技术基础、信号与系统、计算机原理及应用、计算机软件技术基础、过程工