電氣工程學科簡介

發(fā)布時間： 2019-03-11 瀏覽次數： 896

    電氣工程一級學科為江西省高校“十二五重點學科”，學科涵蓋6個細化分支方向：軌道交通電氣化與自動化、電力系統(tǒng)及其自動化、電力電子與電力傳動、高電壓與絕緣技術、建筑電氣智能化、電能轉換與新能源應用技術。學科于2000年獲得碩士學位授予權，2001年正式招收碩士研究生。師資隊伍中教授10人，副教授12人，其中博士20名，碩士12名，具有海外留學經歷12人。近年來在國內外核心刊物與學術會議上發(fā)表論文500余篇，其中SCI、EI收錄100多篇。出版專著教材《電氣化鐵道微機監(jiān)控技術》、《電力牽引供變電技術》和《鐵道供電調度信息流處理技術》等7部，近5年電氣工程學科獲得國家級教學成果獎二等獎1項，省部級教學成果獎一等獎2項。 

 

    本學科堅持基礎研究與面向國民經濟主戰(zhàn)場兩手抓的方針，在高速電氣化鐵路、能源變換、電力系統(tǒng)遠動控制、變電所自動化等應用領域，開展理論研究和先進裝置研制，時刻把握學科發(fā)展的最新動向，不斷獲批國家自然科學基金和重大橫向課題的資助，軌道交通電氣化與自動化研究團隊申報獲批了我校首個由發(fā)改委批準組建的“軌道交通電氣化與自動化工程中心”，同時，作為牽引供電基礎設施申報獲批，并入駐軌道交通基礎設施運維安全保障國家與地方聯(lián)合工程中心，在近年的艾瑞深全國學科排名中，并列全國電氣類29，是快速成長和發(fā)展的學科。

 

科成果在我國高速鐵路和干線電氣化鐵路得到了廣泛應用：

 

 

 

鐵路供電調度及管理信息系統(tǒng)運行實景

 

研究方向

目前主要研究方向為：軌道交通電氣化與自動化研究方向、電力電子與電力傳動研究方向、電力系統(tǒng)及其自動化研究方向，研究內容涵蓋電力調度自動化、電氣設備檢測、變電所自動化、電力電子與能源變換、發(fā)電廠綜合自動化、電力牽引交流傳動控制等。本學科所在的電氣與自動化工程學院設有調度自動化、電力電子、DSP技術、繼電保護、變電所自動化、計算機網絡等實驗室或研究室，可以進行本學科的新理論、新技術、產品開發(fā)的研究。研究課題主要來自國家、江西省政府、中國鐵道總公司和南昌市科學技術基金及其他企業(yè)合作開發(fā)項目。圍繞提高電力系統(tǒng)、電力牽引系統(tǒng)、新能源變換的安全、控制和管理水平，本學科開展理論研究和新技術裝置的研發(fā)應用，多項研究成果應用于重大工程現場一線，2000多套裝置在我國隴海線、浙贛線等電氣化鐵路主要干線投入了運行，為我國高速鐵路建設作出了較為突出的貢獻，并獲中國鐵道學會（原鐵道部）、江西省政府、鐵路局及南昌市科技局等多項省部級成果獎。

 

研究內容

1、軌道交通電氣化與自動化研究方向

 

干線鐵路、高速鐵路、地鐵與城市輕軌主導的軌道交通運輸，是我國物質周轉、人員流動乃至國民經濟的大動脈。以工業(yè)控制技術、現代網絡通信技術、信號與信息處理技術和自動化檢測裝置等為基礎，研究軌道交通供電自動化、調度管理專家系統(tǒng)、工業(yè)數據庫系統(tǒng)、遠動通信系統(tǒng)、嵌入式應用系統(tǒng)等專門的系統(tǒng)技術；重點研究軌道交通供電遠動監(jiān)控、高壓電氣設備和牽引網設備在線綜合檢測與監(jiān)測、斷路器自動檢測、受電弓/接觸網高精度檢測、斷線與短路故障自動化診斷等。目標是研發(fā)代表最新技術進展，具備高可靠、高性能的軌道交通自動化監(jiān)控成套技術裝備，完成對廣域分布的軌道交通工業(yè)對象進行數據采集、監(jiān)視控制和系統(tǒng)優(yōu)化與信息集成應用。

 

2、電力電子與電力傳動研究方向

 

該研究方向定位于現代電力電子技術與風電、太陽能、電源方面的設計、檢測技術，電力電子器件與系統(tǒng)在風電檢測與控制和UPS中的應用；重點是對太陽能光伏發(fā)電技術和節(jié)能大功率UPS技術進行研究；其研究成果將用于指導和提高PV系統(tǒng)和UPS關鍵部件的效率和質量；特色是注重應用技術研究，解決PV系統(tǒng)關鍵部件在生產中的重大技術難題和開展UPS模塊化、數字化、智能化、高頻化、綠色化、并聯(lián)化等方面研究工作。

 

3、電力系統(tǒng)及其自動化研究方向

 

電力系統(tǒng)及其自動化是隨著電力工業(yè)和自動化技術的發(fā)展而發(fā)展起來的應用型基礎學科。本學科的研究方向主要有電力系統(tǒng)運行和控制理論、人工智能在電力系統(tǒng)中的應用、直流輸電技術、電力系統(tǒng)在線監(jiān)視與控制技術、微型計算機繼電保護等。專業(yè)范圍包括電力系統(tǒng)運行分析與控制、電力市場分析、電網調度自動化、電能質量控制、繼電保護、信息管理、電力企業(yè)管理現代化、廠站自動化和智能化儀器儀表在電力系統(tǒng)中的應用等方面。

 

核心課程

電氣工程學科已開設基礎理論課27門，實踐性課程7門，制定了合理的研究生培養(yǎng)方案，任課教師具有較為豐富和全面的課程資源。研究生培養(yǎng)要求總學分不低于36學分，其中：學位課22學分，選修課不少于10學分，實踐環(huán)節(jié)4學分。在滿足學位課學分要求的基礎上，在制訂個人培養(yǎng)計劃時，可將多選的學科基礎課程指定為選修課程；允許碩士研究生在導師指導下選修其他學科開設的課程作為選修課；跨學科專業(yè)或同等學力錄取碩士生原則上必須補修3門以上相應專業(yè)本科主干課程，不計學分。學位課開設了數值分析、DSP原理及其應用、現代控制理論、電力電子建模與控制、現代電力電子技術、現代電力系統(tǒng)分析、電力系統(tǒng)穩(wěn)定與控制、現代信號處理等多個專業(yè)基礎課程。選修課開設了高頻電力電子電路、新能源發(fā)電與并網技術、特高壓輸電技術、電力市場理論與技術、變配電系統(tǒng)自動化技術、智能電網技術、電力系統(tǒng)保護新技術、嵌入式系統(tǒng)開發(fā)、電氣檢測技術與系統(tǒng)等多個課程，旨在根據各學科特點和學生個人興趣，進一步提高學生科學實踐能力。

 

學科成果、業(yè)績

電氣工程學科重點圍繞現代軌道交通應用中的電氣工程及其自動化和其他相關科學問題進行教學和科學研究工作。獲中國鐵道學會科技進步獎3項、江西省科技進步獎1項，入選國家鐵路局鐵路重大科技創(chuàng)新成果4項，近年來在國內外核心刊物與學術會議上發(fā)表論文近500篇，其中SCI、EI收錄百余篇，獲得專利授權近50項，出版專著7部。學科教師共主持國家自然科學基金重點、面上、青年及地區(qū)項目60余項，省教改研究重點及一般項目50余項。在教改項目方面，獲得省教改項目10項，近5年電氣工程學科獲得國家級教學成果獎二等獎1項，省部級教學成果獎一等獎2項，二等獎1項，省級精品課程2項，成果顯著。在研究成果轉化方面，以HY200微機遠動系統(tǒng)為代表的系列研究成果，打破了國外技術壟斷，投入我國高速電氣化鐵路和主干線鐵路達2000多套，經濟效益10多億元。

 

“高速鐵路接觸網隔離開關監(jiān)控系統(tǒng)” 、“電力遠動系統(tǒng)”、“EMIS鐵路供電管理信息系統(tǒng)”等研究成果，推廣應用于京石、石武、哈大、長吉、向莆等高速鐵路，完全取代了國外產品，占全國電氣化鐵路市場的30% 。

 

 

 

接觸網開關監(jiān)控系統(tǒng)在哈大高速客運專線運行實景

 

  

 

電力遠動系統(tǒng)（北京鐵路局）運行實景

 

 

 

學科特色內容

華東交通大學電氣工程專業(yè)緊跟高速鐵路和智能電網的發(fā)展，結合自身特色研發(fā)電氣化設備。本學科下的軌道交通與電氣化方向是國內最早開始電氣化鐵路牽引供電運動系統(tǒng)研究的團隊之一。研制開發(fā)出了具有完全知識產權的電氣化鐵道SCADA系統(tǒng)，已有數千套系統(tǒng)設備投入鐵路主干線運行，為高速鐵路建設節(jié)省了大量的資金。

 

主要學科特色內容包括以下方面：

 

1、軌道交通電氣化與自動化

 

圍繞現代電氣化軌道交通、特別是高速電氣化鐵路，重點針對供電綜合監(jiān)控、牽引供電設備故障檢測與診斷、高鐵接觸網6C數據中心和鐵路供電大數據等關鍵技術展開研究，研究數據采集與監(jiān)視控制（SCADA）的實時數據建模，人機調度界面工程、遠動通信協(xié)議和大數據實時處理等技術，在遠動調度監(jiān)控和生產信息調度指揮（PMIS）系統(tǒng)中具有較突出的優(yōu)勢，具有自主產權的HY/TG型系統(tǒng)裝置投入工程運行上千套，經濟效益顯著。

 

與我國軌道交通供電自動化的領跑企業(yè)北京太格公司合作共建牽引供電基礎設施運維保障國家與地方聯(lián)合工程中心，獲北京太格500

 

電氣自動化先進儀器與軌道交通自動化設備建設的資助，完成了9套自動化系統(tǒng)裝置在我校落地，使我校成為華東地區(qū)唯一一家擁有成套電氣化鐵路供電綜合調度自動化監(jiān)控系統(tǒng)與EMIS系統(tǒng)裝置的高校。

 

 

 

合作共建牽引供電基礎設施國家工程中心

 

2、電能轉換與新能源應用技術

 

圍繞新能源發(fā)電、電動汽車直流充電等領域，開展高效率電力電子裝置和逆變器控制策略的研究。提出了多種軟開關直流-直流變換器、在線效率優(yōu)化的逆變器控制技術、脈沖能量調制技術等，為各類電力電子裝置的高功率密度化和綠色化提供了解決方案。研制了具有自主知識產權的光伏逆變器、電動汽車直流充電樁等，研發(fā)的產品在20多個國家推廣應用，產學研合作研究特色鮮明。

 

3、大功率電力牽引系統(tǒng)及控制

 

圍繞高速動車牽引網供電、牽引變流器、高壓直流輸電領域，提出了基于MMC和級聯(lián)多電平的同相供電機車牽引傳動系統(tǒng)架構。研究了基于MTDC的新型變流器供電系統(tǒng)關鍵技術、級聯(lián)多電平逆變器及其諧波抑制技術、MMC-HVDC的電壓不平衡控制、環(huán)流抑制以及系統(tǒng)控制技術等。解決了動車組軸溫檢測和報警問題。

 

4、智能電網優(yōu)化運行與控制決策

 

圍繞電網調度規(guī)劃與優(yōu)化運行、低碳電力市場和分布式新能源電力發(fā)電等基礎理論與鐵路供電通信信號電源等技術問題展開研究，研究內容包括電力系統(tǒng)運行和控制理論、人工智能在電力系統(tǒng)中的應用和電力系統(tǒng)在線監(jiān)視與控制技術等。在鐵道電氣化中通信信號和電源綜合電磁防護技術、基于新型電磁特性的電路器件方面的研究具有優(yōu)勢，部分成果達到國內外先進水平。

 

5、高電壓與絕緣技術

 

研究氣體放電、設備外絕緣、等離子體等領域的基礎理論，并對多相體環(huán)境下高鐵車頂絕緣、高壓輸電線路運維檢修、高速鐵路弓網放電等技術問題展開研究、多相體放電在高速鐵路中的應用和聚變等，研究內容包括電力系統(tǒng)設備運行狀態(tài)離子體理論和模擬以及超特高壓輸電線路狀態(tài)監(jiān)測與帶電檢修技術等。目前與國網江西電科院、中國電科院武漢分院、武漢南瑞集團、廣州供電局等單位開展了廣泛的合作。

 

6、建筑電氣智能控制

 

建筑電氣智能控制是現代建筑技術與電氣工程技術、信息控制技術相融合的新興交叉學科，以建筑物為對象，實現電氣設備的智能化、自動化。主要研究建筑智能供配電技術、樓宇供電系統(tǒng)優(yōu)化及故障預測、樓宇節(jié)能及能耗控制、公共電氣設備智能控制及技術、建筑環(huán)境檢測及評價等。目前學科方向正處于發(fā)展壯大階段，發(fā)展前景良好。部分研究達到國內先進水平。

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