電氣工程學(xué)科和電力系統(tǒng)分析課程

1、本文格式為Word版，下載可任意編輯電氣工程學(xué)科和電力系統(tǒng)分析課程 1、電氣工程學(xué)科電氣工程(Electrical Engineering, 簡稱EE)是現(xiàn)代科技領(lǐng)域中的核心學(xué)科之一，更是當今高新技術(shù)領(lǐng)域中不行或缺的關(guān)鍵學(xué)科。例如正是電子技術(shù)的巨大進步才推動了以計算機網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的信息時代的到來，并將轉(zhuǎn)變?nèi)祟惖纳罟ぷ髂Ｊ降鹊?。從某種意義上講，電氣工程的發(fā)達程度代表著國家的科技進步水平。正由于此，電氣工程的訓(xùn)練和科研始終在發(fā)達國家高校中占據(jù)非常重要的地位。傳統(tǒng)的電氣工程定義為用于制造產(chǎn)生電氣與電子系統(tǒng)的有關(guān)學(xué)科的總和。此定義本已經(jīng)非常寬泛，但隨著科學(xué)技術(shù)的飛速進展，21世紀的電氣工程概念已經(jīng)遠遠

2、超出上述定義的范疇，斯坦福高校教授指出：今日的電氣工程涵蓋了幾乎全部與電子、光子有關(guān)的工程行為。本事域?qū)W問寬度的巨大增長，要求我們重新檢查甚至重新構(gòu)造電氣工程的學(xué)科方向、課程設(shè)置及其內(nèi)容，以便使電氣工程學(xué)科能有效地回應(yīng)同學(xué)的需求、社會的需求、科技的進步和動態(tài)的科研環(huán)境。電氣工程及其自動化涉及電力電子技術(shù)，計算機技術(shù)，電機電器技術(shù)，信息與網(wǎng)絡(luò)掌握技術(shù)，機電一體化技術(shù)等諸多領(lǐng)域，是一門綜合性較強的學(xué)科，其主要特點是強弱電結(jié)合、機電結(jié)合、軟硬件結(jié)合。該專業(yè)培育具有工程技術(shù)基礎(chǔ)學(xué)問和相應(yīng)的電氣工程專業(yè)學(xué)問，受過電工電子，系統(tǒng)掌握及計算機技術(shù)方面的基本訓(xùn)練，具有解決電氣工程技術(shù)分析與掌握問題基本力量的高

3、級工程技術(shù)人才。電氣工程下設(shè)5個二級學(xué)科，分別為電力電子與電力傳動、電工理論與新技術(shù)、電機與電器、電力系統(tǒng)及其自動化、高電壓與絕緣技術(shù)。5個學(xué)科的討論領(lǐng)域自成一體，各有所長，進展勢頭強勁，是近年來考研的熱點學(xué)科。電力電子與電力傳動電力電子與電力傳動專業(yè)在各級工業(yè)、交通運輸、電力系統(tǒng)、新能源系統(tǒng)、計算機系統(tǒng)、通信系統(tǒng)以及家電產(chǎn)品等各個領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用，如航天飛行器中的特種電源、遠程特高壓電壓傳輸系統(tǒng)，家用的空調(diào)、冰箱和計算機電源，都離不開電力電子及電力傳動技術(shù)。電工理論與新技術(shù)電工理論與新技術(shù)專業(yè)主要是在電網(wǎng)絡(luò)理論和電磁場理論的基礎(chǔ)上，討論電網(wǎng)絡(luò)分析方法及其在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用、電磁場數(shù)值分析方法

4、及其工程應(yīng)用、電力系統(tǒng)的電磁兼容技術(shù)、基于微機的現(xiàn)代電磁測量技術(shù)、電力系統(tǒng)的信號分析與處理技術(shù)。電機與電器電機與電器的討論領(lǐng)域包括：電力系統(tǒng)中的大型發(fā)電機、電動機，有著廣泛應(yīng)用的中小型電機。前者側(cè)重于運行分析、建仿照真及監(jiān)測診斷，后者側(cè)重于理論分析、設(shè)計方法及現(xiàn)代節(jié)能掌握技術(shù)。就電力工業(yè)本身而言，電機就是發(fā)電廠和變電站的主要設(shè)備，它在機器制造業(yè)和輕、重型制造工業(yè)中應(yīng)用廣泛。可以說，只要涉及電機的場所都能看到該學(xué)科的討論成果。高電壓與絕緣技術(shù)高電壓與絕緣技術(shù)主要運用于：電力系統(tǒng)防雷愛護設(shè)計、絕緣子在線監(jiān)測、防污閃、水果保鮮、真空斷路器設(shè)計、脈沖儲能技術(shù)及軍工產(chǎn)品等，其討論內(nèi)容與多個學(xué)科交叉，如脈

5、沖與等離子方向、超導(dǎo)技術(shù)方向、自動化方向等。電力系統(tǒng)及其自動化電力系統(tǒng)及其自動化涉及電力生產(chǎn)的全過程(包括發(fā)電、輸電、配電、用電等)，其討論內(nèi)容衍生的各項技術(shù)成果廣泛應(yīng)用于發(fā)電廠、變壓器、輸電線路和配電裝置中，涉及掌握、優(yōu)化、經(jīng)濟、穩(wěn)定等多項指標。除了涉及電氣工程相關(guān)學(xué)問外，該專業(yè)對自動化、測量、計算機、通信等技術(shù)也有較高要求。除以上介紹的5個二級學(xué)科外，近年來也有不少院校和科研院所進展了電氣信息監(jiān)測技術(shù)、脈沖功率和等離子體等新興二級學(xué)科，電氣工程專業(yè)更加齊備完善。今后若干年內(nèi)對電氣工程進展影響最大的主要因素包括：1)信息技術(shù)的打算性影響。信息技術(shù)廣泛地定義為包括計算機、世界范圍高速寬帶計算機

6、網(wǎng)絡(luò)及通訊系統(tǒng)，以及用來傳感、處理、存儲和顯示各種信息等相關(guān)支持技術(shù)的綜合。信息技術(shù)對電氣工程的進展具有特殊大的支配性影響。信息技術(shù)的持續(xù)以指數(shù)速度增長在很大程度上取決于電氣工程中眾多學(xué)科領(lǐng)域的持續(xù)技術(shù)創(chuàng)新。反過來，信息技術(shù)的進步又為電氣工程領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新供應(yīng)了更新更先進的工具基礎(chǔ)。2)與物理科學(xué)的相互交叉面拓寬。 由于三極管的創(chuàng)造和大規(guī)模集成電路制造技術(shù)的進展，固體電子學(xué)在20世紀的后50年對電氣工程的成長起了巨大的推動作用。電氣工程與物理科學(xué)間的緊密聯(lián)系與交叉仍舊是今后電氣工程學(xué)科的關(guān)鍵，并且將拓寬到生物系統(tǒng)、光子學(xué)、微機電系統(tǒng)（MEMS）。21世紀中的某些最重要的新裝置、新系統(tǒng)和新技術(shù)將

7、來自上述領(lǐng)域。3)快速變化。技術(shù)的飛速進步和分析方法、設(shè)計方法的日新月異，使得我們必需每隔幾年對工程問題的過去解決方案重新全面思索或?qū)彶椤?、 電力系統(tǒng)分析課程的內(nèi)容“電力系統(tǒng)分析”課程是電氣工程及其自動化學(xué)科的專業(yè)必修課，同時也是電力相關(guān)專業(yè)的主要課程。本課程具有很強的基礎(chǔ)理論，又具有較強的工程實踐性，注意理論與實踐的親密結(jié)合。該課程對培育同學(xué)綜合分析力量、了解把握電力專業(yè)的學(xué)科前沿的動態(tài)以及對電力相關(guān)專業(yè)課程的進一步學(xué)習(xí)起著特別重要的作用。電力系統(tǒng)分析課程在整個電氣工程專業(yè)課程體系中起到一個呈上起下的橋梁作用，在整個專業(yè)教學(xué)中占有非常重要的地位。通過本課程的學(xué)習(xí)，應(yīng)使同學(xué)獲得電力系統(tǒng)方面寬

8、廣、扎實的基本理論學(xué)問和專業(yè)學(xué)問，具備分析問題的基本技能，把握處理問題的基本方法，并且具有分析大型電力系統(tǒng)的基本力量。電力系統(tǒng)分析分為三大模塊：電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析，電力系統(tǒng)電磁暫態(tài)分析和電力系統(tǒng)機電暫態(tài)分析。在這三大模塊中，穩(wěn)態(tài)分析的內(nèi)容相對而言較簡潔，但其內(nèi)容比較重要。由于它涉及到電力系統(tǒng)正常運行的最基本理論：系統(tǒng)元件模型的建立，潮流計算，頻率調(diào)整和電壓調(diào)整等；電磁暫態(tài)分析的重點內(nèi)容是同步發(fā)電機發(fā)生短路故障的物理過程描述和數(shù)學(xué)模型的建立，電力系統(tǒng)各種短路故障的計算，由于這部分內(nèi)容同學(xué)把握的程度直接關(guān)系到后續(xù)繼電愛護和發(fā)電廠電氣部分課程內(nèi)容學(xué)習(xí)的好壞。機電暫態(tài)的分析的主要內(nèi)容是電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性分

9、析，這部分內(nèi)容的重點是電力系統(tǒng)靜態(tài)和暫態(tài)穩(wěn)定的基本概念以及兩種穩(wěn)定的主要區(qū)分與聯(lián)系，分析系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定和暫態(tài)穩(wěn)定的基本方法，提高系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定和暫態(tài)穩(wěn)定的措施。3、 計算機在電力系統(tǒng)運行與規(guī)劃中的應(yīng)用由于電力系統(tǒng)及其暫態(tài)過程的簡單，討論電力系統(tǒng)時，常需要借助肯定的工具。這些討論工具大致分兩類：電力系統(tǒng)的物理模擬和數(shù)學(xué)模擬。電力系統(tǒng)的物理模擬一般可以看做是一種詳細而微的電力系統(tǒng)。其中：發(fā)電機、變壓器、電動機、線路等都有相應(yīng)的實物模擬，將它們按給定的接線方案組成模擬系統(tǒng)后，就可運用表記直接觀測其中的各種物理現(xiàn)象，這種模擬的缺點是待討論的系統(tǒng)規(guī)模不能過大，而且模擬裝置的參數(shù)調(diào)整范圍有肯定限制。目前，通用數(shù)字式電子計算機已廣泛用于電力系統(tǒng)的運行、設(shè)計和科學(xué)討論等各方面。自1956年勝利的運用計算機計算潮流分布，現(xiàn)在，潮流分布、故障分級、穩(wěn)定性分析等常規(guī)計算活著暫態(tài)過程仿真、諧波分析、點點愛護整定計算等專業(yè)計算，都已有商業(yè)軟件包可供選用。電力系統(tǒng)分析課程的實踐教學(xué)