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(jiǎn)稱EE)是現(xiàn)代科技領(lǐng)域中的核心學(xué)科之一，更是當(dāng)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(jìn)步才推動(dòng)了以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的信息時(shí)代的到來(lái)，并將轉(zhuǎn)變?nèi)祟惖纳罟ぷ髂Ｊ降鹊取哪撤N意義上講，電氣工程的發(fā)達(dá)程度代表著國(guó)家的科技進(jìn)步水平。正由于此，電氣工程的訓(xùn)練和科研始終在發(fā)達(dá)國(guó)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(jìn)展，21世紀(jì)的電氣工程概念已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)

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(wèn)寬度的巨大增長(zhǎng)，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(huì)的需求、科技的進(jìn)步和動(dòng)態(tài)的科研環(huán)境。電氣工程及其自動(dòng)化涉及電力電子技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)，電機(jī)電器技術(shù)，信息與網(wǎng)絡(luò)掌握技術(shù)，機(jī)電一體化技術(shù)等諸多領(lǐng)域，是一門綜合性較強(qiáng)的學(xué)科，其主要特點(diǎn)是強(qiáng)弱電結(jié)合、機(jī)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(wèn)和相應(yīng)的電氣工程專業(yè)學(xué)問(wèn)，受過(guò)電工電子，系統(tǒng)掌握及計(jì)算機(jī)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(wèn)題基本力量的高

3、級(jí)工程技術(shù)人才。電氣工程下設(shè)5個(gè)二級(jí)學(xué)科，分別為電力電子與電力傳動(dòng)、電工理論與新技術(shù)、電機(jī)與電器、電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化、高電壓與絕緣技術(shù)。5個(gè)學(xué)科的討論領(lǐng)域自成一體，各有所長(zhǎng)，進(jìn)展勢(shì)頭強(qiáng)勁，是近年來(lái)考研的熱點(diǎn)學(xué)科。電力電子與電力傳動(dòng)電力電子與電力傳動(dòng)專業(yè)在各級(jí)工業(yè)、交通運(yùn)輸、電力系統(tǒng)、新能源系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、通信系統(tǒng)以及家電產(chǎn)品等各個(gè)領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用，如航天飛行器中的特種電源、遠(yuǎn)程特高壓電壓傳輸系統(tǒng)，家用的空調(diào)、冰箱和計(jì)算機(jī)電源，都離不開電力電子及電力傳動(dòng)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(chǎng)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(chǎng)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(jī)的現(xiàn)代電磁測(cè)量技術(shù)、電力系統(tǒng)的信號(hào)分析與處理技術(shù)。電機(jī)與電器電機(jī)與電器的討論領(lǐng)域包括：電力系統(tǒng)中的大型發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)，有著廣泛應(yīng)用的中小型電機(jī)。前者側(cè)重于運(yùn)行分析、建仿照真及監(jiān)測(cè)診斷，后者側(cè)重于理論分析、設(shè)計(jì)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(jī)就是發(fā)電廠和變電站的主要設(shè)備，它在機(jī)器制造業(yè)和輕、重型制造工業(yè)中應(yīng)用廣泛?？梢哉f(shuō)，只要涉及電機(jī)的場(chǎng)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(yùn)用于：電力系統(tǒng)防雷愛護(hù)設(shè)計(jì)、絕緣子在線監(jiān)測(cè)、防污閃、水果保鮮、真空斷路器設(shè)計(jì)、脈沖儲(chǔ)能技術(shù)及軍工產(chǎn)品等，其討論內(nèi)容與多個(gè)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(dòng)化方向等。電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化涉及電力生產(chǎn)的全過(guò)程(包括發(fā)電、輸電、配電、用電等)，其討論內(nèi)容衍生的各項(xiàng)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(jì)、穩(wěn)定等多項(xiàng)指標(biāo)。除了涉及電氣工程相關(guān)學(xué)問(wèn)外，該專業(yè)對(duì)自動(dòng)化、測(cè)量、計(jì)算機(jī)、通信等技術(shù)也有較高要求。除以上介紹的5個(gè)二級(jí)學(xué)科外，近年來(lái)也有不少院校和科研院所進(jìn)展了電氣信息監(jiān)測(cè)技術(shù)、脈沖功率和等離子體等新興二級(jí)學(xué)科，電氣工程專業(yè)更加齊備完善。今后若干年內(nèi)對(duì)電氣工程進(jìn)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(jì)算機(jī)、世界范圍高速寬帶計(jì)算機(jī)

6、網(wǎng)絡(luò)及通訊系統(tǒng)，以及用來(lái)傳感、處理、存儲(chǔ)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(duì)電氣工程的進(jìn)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(zhǎng)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(guò)來(lái)，信息技術(shù)的進(jìn)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(jìn)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(jìn)展，固體電子學(xué)在20世紀(jì)的后50年對(duì)電氣工程的成長(zhǎng)起了巨大的推動(dòng)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(jī)電系統(tǒng)（MEMS）。21世紀(jì)中的某些最重要的新裝置、新系統(tǒng)和新技術(shù)將

7、來(lái)自上述領(lǐng)域。3)快速變化。技術(shù)的飛速進(jìn)步和分析方法、設(shè)計(jì)方法的日新月異，使得我們必需每隔幾年對(duì)工程問(wèn)題的過(guò)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(dòng)化學(xué)科的專業(yè)必修課，同時(shí)也是電力相關(guān)專業(yè)的主要課程。本課程具有很強(qiáng)的基礎(chǔ)理論，又具有較強(qiáng)的工程實(shí)踐性，注意理論與實(shí)踐的親密結(jié)合。該課程對(duì)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(dòng)態(tài)以及對(duì)電力相關(guān)專業(yè)課程的進(jìn)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(gè)電氣工程專業(yè)課程體系中起到一個(gè)呈上起下的橋梁作用，在整個(gè)專業(yè)教學(xué)中占有非常重要的地位。通過(guò)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(shí)的基本理論學(xué)問(wèn)和專業(yè)學(xué)問(wèn)，具備分析問(wèn)題的基本技能，把握處理問(wèn)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(jī)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(duì)而言較簡(jiǎn)潔，但其內(nèi)容比較重要。由于它涉及到電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的最基本理論：系統(tǒng)元件模型的建立，潮流計(jì)算，頻率調(diào)整和電壓調(diào)整等；電磁暫態(tài)分析的重點(diǎn)內(nèi)容是同步發(fā)電機(jī)發(fā)生短路故障的物理過(guò)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(jì)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(hù)和發(fā)電廠電氣部分課程內(nèi)容學(xué)習(xí)的好壞。機(jī)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(diǎn)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(jì)算機(jī)在電力系統(tǒng)運(yùn)行與規(guī)劃中的應(yīng)用由于電力系統(tǒng)及其暫態(tài)過(guò)程的簡(jiǎn)單，討論電力系統(tǒng)時(shí)，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(xì)而微的電力系統(tǒng)。其中：發(fā)電機(jī)、變壓器、電動(dòng)機(jī)、線路等都有相應(yīng)的實(shí)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(yùn)用表記直接觀測(cè)其中的各種物理現(xiàn)象，這種模擬的缺點(diǎn)是待討論的系統(tǒng)規(guī)模不能過(guò)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(jì)算機(jī)已廣泛用于電力系統(tǒng)的運(yùn)行、設(shè)計(jì)和科學(xué)討論等各方面。自1956年勝利的運(yùn)用計(jì)算機(jī)計(jì)算潮流分布，現(xiàn)在，潮流分布、故障分級(jí)、穩(wěn)定性分析等常規(guī)計(jì)算活著暫態(tài)過(guò)程仿真、諧波分析、點(diǎn)點(diǎn)愛護(hù)整定計(jì)算等專業(yè)計(jì)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(shí)踐教學(xué)