电气工程学科简介

发布时间： 2019-03-11 浏览次数： 896

    电气工程一级学科为江西省高校“十二五重点学科”，学科涵盖6个细化分支方向：轨道交通电气化与自动化、电力系统及其自动化、电力电子与电力传动、高电压与绝缘技术、建筑电气智能化、电能转换与新能源应用技术。学科于2000年获得硕士学位授予权，2001年正式招收硕士研究生。师资队伍中教授10人，副教授12人，其中博士20名，硕士12名，具有海外留学经历12人。近年来在国内外核心刊物与学术会议上发表论文500余篇，其中SCI、EI收录100多篇。出版专著教材《电气化铁道微机监控技术》、《电力牵引供变电技术》和《铁道供电调度信息流处理技术》等7部，近5年电气工程学科获得国家级教学成果奖二等奖1项，省部级教学成果奖一等奖2项。 

 

    本学科坚持基础研究与面向国民经济主战场两手抓的方针，在高速电气化铁路、能源变换、电力系统远动控制、变电所自动化等应用领域，开展理论研究和先进装置研制，时刻把握学科发展的最新动向，不断获批国家自然科学基金和重大横向课题的资助，轨道交通电气化与自动化研究团队申报获批了我校首个由发改委批准组建的“轨道交通电气化与自动化工程中心”，同时，作为牵引供电基础设施申报获批，并入驻轨道交通基础设施运维安全保障国家与地方联合工程中心，在近年的艾瑞深全国学科排名中，并列全国电气类29，是快速成长和发展的学科。

 

科成果在我国高速铁路和干线电气化铁路得到了广泛应用：

 

 

 

铁路供电调度及管理信息系统运行实景

 

研究方向

目前主要研究方向为：轨道交通电气化与自动化研究方向、电力电子与电力传动研究方向、电力系统及其自动化研究方向，研究内容涵盖电力调度自动化、电气设备检测、变电所自动化、电力电子与能源变换、发电厂综合自动化、电力牵引交流传动控制等。本学科所在的电气与自动化工程学院设有调度自动化、电力电子、DSP技术、继电保护、变电所自动化、计算机网络等实验室或研究室，可以进行本学科的新理论、新技术、产品开发的研究。研究课题主要来自国家、江西省政府、中国铁道总公司和南昌市科学技术基金及其他企业合作开发项目。围绕提高电力系统、电力牵引系统、新能源变换的安全、控制和管理水平，本学科开展理论研究和新技术装置的研发应用，多项研究成果应用于重大工程现场一线，2000多套装置在我国陇海线、浙赣线等电气化铁路主要干线投入了运行，为我国高速铁路建设作出了较为突出的贡献，并获中国铁道学会（原铁道部）、江西省政府、铁路局及南昌市科技局等多项省部级成果奖。

 

研究内容

1、轨道交通电气化与自动化研究方向

 

干线铁路、高速铁路、地铁与城市轻轨主导的轨道交通运输，是我国物质周转、人员流动乃至国民经济的大动脉。以工业控制技术、现代网络通信技术、信号与信息处理技术和自动化检测装置等为基础，研究轨道交通供电自动化、调度管理专家系统、工业数据库系统、远动通信系统、嵌入式应用系统等专门的系统技术；重点研究轨道交通供电远动监控、高压电气设备和牵引网设备在线综合检测与监测、断路器自动检测、受电弓/接触网高精度检测、断线与短路故障自动化诊断等。目标是研发代表最新技术进展，具备高可靠、高性能的轨道交通自动化监控成套技术装备，完成对广域分布的轨道交通工业对象进行数据采集、监视控制和系统优化与信息集成应用。

 

2、电力电子与电力传动研究方向

 

该研究方向定位于现代电力电子技术与风电、太阳能、电源方面的设计、检测技术，电力电子器件与系统在风电检测与控制和UPS中的应用；重点是对太阳能光伏发电技术和节能大功率UPS技术进行研究；其研究成果将用于指导和提高PV系统和UPS关键部件的效率和质量；特色是注重应用技术研究，解决PV系统关键部件在生产中的重大技术难题和开展UPS模块化、数字化、智能化、高频化、绿色化、并联化等方面研究工作。

 

3、电力系统及其自动化研究方向

 

电力系统及其自动化是随着电力工业和自动化技术的发展而发展起来的应用型基础学科。本学科的研究方向主要有电力系统运行和控制理论、人工智能在电力系统中的应用、直流输电技术、电力系统在线监视与控制技术、微型计算机继电保护等。专业范围包括电力系统运行分析与控制、电力市场分析、电网调度自动化、电能质量控制、继电保护、信息管理、电力企业管理现代化、厂站自动化和智能化仪器仪表在电力系统中的应用等方面。

 

核心课程

电气工程学科已开设基础理论课27门，实践性课程7门，制定了合理的研究生培养方案，任课教师具有较为丰富和全面的课程资源。研究生培养要求总学分不低于36学分，其中：学位课22学分，选修课不少于10学分，实践环节4学分。在满足学位课学分要求的基础上，在制订个人培养计划时，可将多选的学科基础课程指定为选修课程；允许硕士研究生在导师指导下选修其他学科开设的课程作为选修课；跨学科专业或同等学力录取硕士生原则上必须补修3门以上相应专业本科主干课程，不计学分。学位课开设了数值分析、DSP原理及其应用、现代控制理论、电力电子建模与控制、现代电力电子技术、现代电力系统分析、电力系统稳定与控制、现代信号处理等多个专业基础课程。选修课开设了高频电力电子电路、新能源发电与并网技术、特高压输电技术、电力市场理论与技术、变配电系统自动化技术、智能电网技术、电力系统保护新技术、嵌入式系统开发、电气检测技术与系统等多个课程，旨在根据各学科特点和学生个人兴趣，进一步提高学生科学实践能力。

 

学科成果、业绩

电气工程学科重点围绕现代轨道交通应用中的电气工程及其自动化和其他相关科学问题进行教学和科学研究工作。获中国铁道学会科技进步奖3项、江西省科技进步奖1项，入选国家铁路局铁路重大科技创新成果4项，近年来在国内外核心刊物与学术会议上发表论文近500篇，其中SCI、EI收录百余篇，获得专利授权近50项，出版专著7部。学科教师共主持国家自然科学基金重点、面上、青年及地区项目60余项，省教改研究重点及一般项目50余项。在教改项目方面，获得省教改项目10项，近5年电气工程学科获得国家级教学成果奖二等奖1项，省部级教学成果奖一等奖2项，二等奖1项，省级精品课程2项，成果显著。在研究成果转化方面，以HY200微机远动系统为代表的系列研究成果，打破了国外技术垄断，投入我国高速电气化铁路和主干线铁路达2000多套，经济效益10多亿元。

 

“高速铁路接触网隔离开关监控系统” 、“电力远动系统”、“EMIS铁路供电管理信息系统”等研究成果，推广应用于京石、石武、哈大、长吉、向莆等高速铁路，完全取代了国外产品，占全国电气化铁路市场的30% 。

 

 

 

接触网开关监控系统在哈大高速客运专线运行实景

 

  

 

电力远动系统（北京铁路局）运行实景

 

 

 

学科特色内容

华东交通大学电气工程专业紧跟高速铁路和智能电网的发展，结合自身特色研发电气化设备。本学科下的轨道交通与电气化方向是国内最早开始电气化铁路牵引供电运动系统研究的团队之一。研制开发出了具有完全知识产权的电气化铁道SCADA系统，已有数千套系统设备投入铁路主干线运行，为高速铁路建设节省了大量的资金。

 

主要学科特色内容包括以下方面：

 

1、轨道交通电气化与自动化

 

围绕现代电气化轨道交通、特别是高速电气化铁路，重点针对供电综合监控、牵引供电设备故障检测与诊断、高铁接触网6C数据中心和铁路供电大数据等关键技术展开研究，研究数据采集与监视控制（SCADA）的实时数据建模，人机调度界面工程、远动通信协议和大数据实时处理等技术，在远动调度监控和生产信息调度指挥（PMIS）系统中具有较突出的优势，具有自主产权的HY/TG型系统装置投入工程运行上千套，经济效益显著。

 

与我国轨道交通供电自动化的领跑企业北京太格公司合作共建牵引供电基础设施运维保障国家与地方联合工程中心，获北京太格500

 

电气自动化先进仪器与轨道交通自动化设备建设的资助，完成了9套自动化系统装置在我校落地，使我校成为华东地区唯一一家拥有成套电气化铁路供电综合调度自动化监控系统与EMIS系统装置的高校。

 

 

 

合作共建牵引供电基础设施国家工程中心

 

2、电能转换与新能源应用技术

 

围绕新能源发电、电动汽车直流充电等领域，开展高效率电力电子装置和逆变器控制策略的研究。提出了多种软开关直流-直流变换器、在线效率优化的逆变器控制技术、脉冲能量调制技术等，为各类电力电子装置的高功率密度化和绿色化提供了解决方案。研制了具有自主知识产权的光伏逆变器、电动汽车直流充电桩等，研发的产品在20多个国家推广应用，产学研合作研究特色鲜明。

 

3、大功率电力牵引系统及控制

 

围绕高速动车牵引网供电、牵引变流器、高压直流输电领域，提出了基于MMC和级联多电平的同相供电机车牵引传动系统架构。研究了基于MTDC的新型变流器供电系统关键技术、级联多电平逆变器及其谐波抑制技术、MMC-HVDC的电压不平衡控制、环流抑制以及系统控制技术等。解决了动车组轴温检测和报警问题。

 

4、智能电网优化运行与控制决策

 

围绕电网调度规划与优化运行、低碳电力市场和分布式新能源电力发电等基础理论与铁路供电通信信号电源等技术问题展开研究，研究内容包括电力系统运行和控制理论、人工智能在电力系统中的应用和电力系统在线监视与控制技术等。在铁道电气化中通信信号和电源综合电磁防护技术、基于新型电磁特性的电路器件方面的研究具有优势，部分成果达到国内外先进水平。

 

5、高电压与绝缘技术

 

研究气体放电、设备外绝缘、等离子体等领域的基础理论，并对多相体环境下高铁车顶绝缘、高压输电线路运维检修、高速铁路弓网放电等技术问题展开研究、多相体放电在高速铁路中的应用和聚变等，研究内容包括电力系统设备运行状态离子体理论和模拟以及超特高压输电线路状态监测与带电检修技术等。目前与国网江西电科院、中国电科院武汉分院、武汉南瑞集团、广州供电局等单位开展了广泛的合作。

 

6、建筑电气智能控制

 

建筑电气智能控制是现代建筑技术与电气工程技术、信息控制技术相融合的新兴交叉学科，以建筑物为对象，实现电气设备的智能化、自动化。主要研究建筑智能供配电技术、楼宇供电系统优化及故障预测、楼宇节能及能耗控制、公共电气设备智能控制及技术、建筑环境检测及评价等。目前学科方向正处于发展壮大阶段，发展前景良好。部分研究达到国内先进水平。

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