电气工程导论调研报告

第一篇：电气工程导论调研报告

电气工程导论调研报告

——我对电力系统及其自动化的认知

摘要：通过对专业导论课程的学习，我已经对电气工程及其自动化专业由了初步的印象并且认识了电气工程及其自动化的的五个研究方向：电力系统及其自动化、电机与电器高电压与绝缘技术、电力电子与电力传动，电工理论与新技术。在老师的介绍下，我发现自己对电力系统及其自动化非常感兴趣，而且电力系统及其自动化方向面向国民经济主战场，包括电能的生产、传输、变换、使用、控制、管理等方面。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。同时，本专业的研究方向面向国家的能源战略需求，注重我国电力工业生产、运行、分析、设计中的实际问题和热点问题，注重前沿学科与交叉学科领域的探索，形成了产学研相辅相成、相互促进与协调发展的格局。仔细对照了这五个研究方向，还是电力系统及其自动化深深吸引了我，我打算本科毕业后从事这方面的研究工作，因此，我的结课论文就是想谈一谈自己对电力系统及其自动化的认识，不足之处还望老师批评指正。

众所周知，电能是非常清洁的能源，几乎不产生任何污染。同时其高效便捷的产生方式，使电能成为工农业生产以及国防科研的最主要能源，从某种程度来说，一个国家电力系统的稳定性及自动化性会直接影响到这个国家的国民经济和国家的稳定性。随着经济的发展和科学技术水平的不断提高，自动化技术已经在电力系统中得到了越来越广泛的应用。电力系统的自动化技术是实现电力系统科学管理一体化的必要手段，也是促进社会经济发展以及电力市场建设的重要保证，同时还能够有效的提高电力系统的运行效率和服务水平。所以要不断的提升电力系统自动化技术的经营水平以及服务意识，不断的推动电力系统向着更好、更强的目标发展。同时随着社会的发展和人们生活水平的不断提高，人们对供电系统的可靠性也越来越重视，为了适应这种对供电的高要求，电力系统也就要不断的提高自动化技术水平，利用现代的电子信息技术以及网络技术，对电力系统整体的运行情况进行全面的监视和管理，提高供电的安全性和可靠性。

电力系统主要是由发电、送电、变电、配电以及用电等多个环节组成，为了有效的控制经济成本，同时又能够保证电力设备的安全、稳定的运行，就需要对这些设备进行测控、保护以及调控，同时将控制以及保护装置、计算机系统、变电站的计算机监控系统等有机的结合在一起，也就实现了电力系统的自动化技术。电力系统的自动化技术就是在提高生产效率、降低运营成本的同时，保证电力系统在生产以及供应等各个环节都能够正常的运行，实现电力系统的自动一体化管理。电力的自动化技术也就是将自动化生产以及网络计算机水平综合的应用到电力系统的运营和管理中去，包括发电厂、变电站、以及配电网等各个环节，利用现代化的远程监控手段以及数据信息的共享能够实现电力系统的安全运输，提高电力系统综合管理的效率。

通过老师的讲解以及上网找寻资料和在图书管查阅相关文献，我了解到电力系统及其自动化这个研究方向又可分为以下几个小的研究方向：

1）配电网自动化

配电网自动化技术利用现代电子技术、通讯技术、计算机及网络技术与电力设备相结合，将配电网在正常及事故情况下的检测、保护、控制、计量和供电部门的工作管理有机地融合在一起，改进供电质量，与用户建立更密切更负责的关系，力求供电经济性最好，企业管理更为有效，使整个配电网线损降至最小，提供优质的供电质量。配电网自动化系统是一项系统工程，它大致可分为三个子系统：配电网自动化主站系统；配电网自动化子站系统；配网自动化终端。实施配网自动化的首要目标是提高配电网的供电可靠性，实现高度可靠的配网自动化系。在整个配电网事故情况下，配电网自动化系统能适时分析确定事故原因，排除因瞬间故障造成的不必要的停电事故；对于永久性故障，系统将及时分隔故障段，进行电网重构，保障非事故 线路段尽快恢复供电。电力系统的自动化主要是通过配电网调度的自动化来实现的，实现电网调度的控制中心与下级电网的控制中心之间数据信息的及时传递与分享，并且能够对电网的整体的安全运行做一个全面的分析以及对电力负荷的程度有所预测，同时能够实现对自动发电以及自动调节进行有效的控制，能够基本实现电力系统市场的要求。

2）智能保护与变电站综合自动化

变电站综合自动化系统是利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信息处理技术等实现对变电站二次设备（包括继电保护、控制、测量、信号、故障录波、自动装置及远动装置等）的功能进行重新组合、优化设计，对变电站全部设备的运行情况执行监视、测量、控制和协调的一种综合性的自动化系统。通过变电站综合自动化系统内各设备间相互交换信息，数据共享，完成变电站运行监视和控制任务。变电站综合自动化替代了变电站常规二次设备，简化了变电站二次接线。智能保护与变电站综合自动化是提高变电站安全稳定运行水平、降低运行维护成本、提高经济效益、向用户提供高质量电能的一项重要技术措施。功能的综合是其区别于常规变电站的最大特点,它以计算机技术为基础, 以数据通讯为手段,以信息共享为目标。具有功能实现综合化、系统构成模块化、结构分布、分层、分散化、操作监视屏幕化、通信局域网络化、光缆化)、测量显示数字化的特点。

智能保护与变电站综合自动化示意图 3）电力系统分析与控制

该研究方向是指对在线测量技术、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。4）电力市场理论与技术

该研究方向要求根据我国的经济发展状况、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。5）人工智能在电力控制系统中的应用

该研究方向是指结合电力工业发展的需要，开展将专家系统、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。发电厂的控制系统大多实行的都是分层分布的结构，由多个控制部门组成，过程控制单元主要是由主控模件和智能模件两部分构成，主控模件与智能模件之间通过智能总线来连接，并实现两部分之间的通讯功能。在电力生产的过程中，过程控制单元就能够直接的接受和处理各个环节运行的数据参数，并且实现对生产过程的质量控制和检测。

6）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。7）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。

专业目标与所修课程

电力系统及其自动化培养适应现代化大中型发电厂及电力系统需要的高级专业技术人才。主要开设电路理论、电机学、自动控制理论、工程电磁场、电子学、信号分析与处理、计算机技术、发电厂电气部分、电力系统分析、电力系统继电保护、电力系统自动化、电力电子技术等课程。要求学生掌握现代化大中型发电厂、电力系统及其自动化等方面的专业知识，并注重培养学生的外语水平和应用计算机技术解决电力系统实际问题的能力。

目前我国电力系统的现状

通过老师的讲解以及上网查阅资料，我了解到我国现在的电力系统状况如下：(1)电力建设快速发展 发电装机容量、发电量持续增长。“十一五”期间，我国发电装机和发电量年均增长率分别为10.5%、10.34%。发电装机容量继2000年达到了3亿千瓦后，到2009年已将达到8.6亿千瓦。发电量在2000年达到了1.37万亿千瓦时，到2009年达到34334亿千瓦时，其中火电占到总发电量的82．6％。水电装机占总装机容量的24．5％，核电发电量占全部发电量的2．3％，可再生能源主要是风电和太阳能发电，总量微乎其微。

电源结构不断调整和技术升级受到重视。水电开发力度加大，2008年9月，三峡电站机组增加到三十四台，总装机容量达到为二千二百五十万千瓦。核电建设取得进展,经过20年的努力，建成以秦山、大亚湾/岭澳、田湾为代表的三个核电基地，截至2008年底，国内已投入运营的机组共11台，占世界在役核电机组数的2.4%，装机容量约910万千瓦电网建设不断加强。随着电源容量的日益增长，我国电网规模不断扩大，电网建设得到了不断加强，电网建设得到了迅速发展，输变电容量逐年增加，为全国电力装机总量的1.14%、世界在役核电装机总量的2.3%。

西电东送和全国联网发展迅速。我国能源资源和电力负荷分布的不均衡性，决定了“西电东送”是我国的必然选择。西电东送重点在于输送水电电能。按照经济性原则，适度建设燃煤电站，实施西电东送。

三峡水电站

风力发电(2)电力科学技术水平有较大提高

交、直流输电系统控制保护设备的技术水平已居于世界领先行列。水电建设代表了当今世界水平，建成了以三峡工程为代表的一批具有世界一流水平的水电工程。超高压技术跻身国际先进行列，500千伏紧凑型、同塔多回、串联补偿等技术得到应用。

(3)可再生能源发电取得进步

风力发电建设规模逐步扩大，地热发电得到应用。太阳能发电迅速发展。(4)电力需求旺盛，发展潜力巨大

国民经济持续快速增长，对电力的拉动作用巨大。随着我国经济步入新的增长周期，我国电力消费在长时间内仍将保持较快的速度增长。整体看来，由于人均发电装机占有量偏低，电力供应的高速增长仍难以满足更快增长的电力需求，电力工业仍存在较大发展空间。

我国电力系统的发展方向

虽然在电力系统建设方面我们取得了瞩目的成绩，但不可否认，我们在电力系统及其自动化方面的建设上仍然有较大的发展空间。电力建设任务仍然很艰巨，电网安全要求不断提高。我国电网进入快速发展时期，大电网具有大规模输送能量，实现跨流域调节、减少备用容量，推迟新机组投产，降低电力工业整体成本，提高效率等优点。但随着目前电网进一步扩展，影响安全的因素增多，技术更加复杂，需要协调的问题更多，事故可能波及的范围更广，造成的损失可能会更大，为了应对未来的新形势，电力系统及其自动化应呈现出以下的发展趋势： 1.自动化水平逐步提高、安全性和可靠性受到充分重视。先进的继电保护装置、变电站综合自动化系统、电网调度自动化系统以及电网安全稳定控制系统得到广泛应用。随着电网建设和网架结构的加强、电网自动化水平的提高，大陆电网安全稳定事故大幅下降。

2..经济、高效和环保。随着大容量机组的应用、电网的发展以及先进技术的广泛采用，煤耗与网损逐年下降。技术进步和产业升级步伐将会加快电网建设将会朝着模块化、集成化、智能化的方向发展。

3.电力工业要着眼于走出一条科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染小的新型工业化道路，促进电力设备的本土化。目前电力系统最难解决的文题就是电能的存储问题,因此如果解决好电能的存储问题, 将能有效的提高电能的利用率，促进电力行业的绿色化发展。

4.建设功能完善、信息畅通、相互协调的电力调度自动化系统，建立适应电力市场竞争需要的技术支持系统，电力行业的信息化达到国际先进水平。伴随着科技与自动化理论的迅速发展，电力系统的自动化将实现各种学科的交叉混合，其自动化的水平将达到一个全新的高度。5加快电网建设，优化资源配置。加快推进西电东送三大通道的输电线路建设，合理规划布局，积极采用先进适用技术提高线路输送容量，节约输电通道资源。建设坚强、清晰、合理、可靠的区域电网。推进大区电网互联，适当控制交流同步电网规模。强电与弱电的结合，以及电磁干扰与电力电子的综合应用都将会给电网建设带来新的发展机会

电力系统及其自动化的就业

① 电力系统及自动化学科新理论、新技术的研究和运用。

② 各类发电厂、变电所和各种工矿企业供用电系统的设计、安装、调试、运行管理、工程改造和研究。

③ 自动控制装置和系统的设计、开发研制和运行调试。④ 动用计算机进行发电机组、电力系统的仿真研究。⑤ 各种电力元件与系统的设计、开发、制造和研究。⑥ 计算机控制保护系统的设计、研制、运行和调试。⑦ 电力系统调度自动化

总结：电力系统自动化即对电能生产、传输和管理实现自动控制、自动调度和自动化电力系统是一个地域分布辽阔，由发电厂、变电站、输配电网络和用户组成的统一调度和运行的复杂大系统。电力系统自动化的领域包括生产过程的自动检测、调节和控制,系统和元件的自动安全保护，网络信息的自动传输，系统生产的自动调度，以及企业的自动化经济管理等。电力系统自动化的主要目标是保证供电的电能质量（频率和电压），保证系统运行的安全可靠，提高经济效益和管理效能.随着我国经济的迅速发展，我国对电力系统的依赖性将逐步增强，而电力系统的自动化随着科技的发展也将是必然，我深深的被电力系统及其自动化而吸引，从现在起，我将认真学习专业知识，努力在电力系统及其自动化这一领域做出一番成绩。

第二篇：电气工程导论讲座

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张文忠 一 二 三 四 什么是电气工程？ 学了电气工程能干什么？ 电气工程及其自动化专业学什么？ 怎么学电气工程 ？

一、什么是电气工程？ 什么是电气工程？

1.1 电气工程的外延 具体体现可归纳为电气产品和工程系统两类： 1.电气产品： 1.电气产品： 家庭中：空调器，冰箱，电动车，饮水机，厨房电器等； 建筑中: 建筑中: 变压器，配电柜，开关，插座，电灯，电梯等；

工厂矿山中：电动机，电气仪表等； 车辆，舰船，飞机，卫星上的电机，电 灯，电气仪表等；

2.电气工程： 2.电气工程： 发电，输电，变电，配电，照明等电力系 统，称为强电系统； 对强电系统和建筑物进行监测，控制，保 护，消防等的弱电系统； 工厂矿山中的电气传动与控制系统；电源 系统； 车辆，舰船，飞机，卫星上的电气传动与 车辆，舰船，飞机，卫星上的电气传动与 控制系统；电源系统；

1.2.电气工程的内涵： 电气工程的内涵主要涉及以下几个方面： 1.关于电能的生产、传输、分配、利用 1.关于电能的生产、传输、的系统； 2.基于电气的控制系统； 2.基于电气的控制系统； 3.电工理论与新技术： 3.电工理论与新技术： 电气学科与其它学科相结合的产物，如超导电工技术，脉冲功率技术，生物电 磁技术等等。

1.3 电气工程的重要作用 1.电气工程是现代社会的重要支柱 1.电气工程是现代社会的重要支柱 不论是电气时代还是信息时代，都是建立 在对电能的利用与控制上。电是能量转换的枢纽和信息的载体。电能普遍应用在人民生活和社会生产中，为提高现代社会的生活水平及文明程度奠 定了物质基础。

2.电能的优点： 2.电能的优点： 最易于大规模生产，传输，分配，控制和 使用； 最便于进行能量的时空分布变换； 恒定，交变，脉冲；集中，分散； 最易于与其它能量形式相互转换； 电能与机械能，电能与热能 电能本身对环境影响较小，属于清洁能源。7

二、学了电气工程能干什么？ 学了电气工程能干什么？

2.1 社会对电气工程的人才需求是多方面，多 层次的。电气工程的人才有理论研究型，应用研究 型，应用型等多种。对理论研究型人才的需求是极少数。对大部分人来说，应当立足于实际应用，再根据需要进行适当应用研究。

2.2 电气工程的相关技术岗位 1.电气产品方面： 1.电气产品方面： 有研发工程师、制造工程师、销售工程师、维护、技术服务工程师等； 2.电气工程方面： 2.电气工程方面： 有设计、施工安装、运行维护等工程师； 3.理论研究，教育培训，经营管理等方面。3.理论研究，教育培训，经营管理等方面。学生应当根据自己的兴趣，条件及早定位，侧重于相关方面的学习与提高。

2.3 注册电气工程师 1.为与世界接轨，我国自2003年起逐步实行 1.为与世界接轨，我国自2003年起逐步实行 注册电气工程师制度。注册电气工程师，是指取得《 注册电气工程师，是指取得《中华人民共 和国注册电气工程师执业资格证书》 和国注册电气工程师执业资格证书》和 《中华人民共和国注册电气工程师执业资 格注册证书》 格注册证书》，从事电气专业工程设计及 相关业务的专业技术人员。

2.注册电气工程师的执业范围是什么？ 2.注册电气工程师的执业范围是什么？

（一）电气专业工程设计；

（二）电气专业工程技术咨询；

（三）电气专业工程设备招标、采购咨询；

（四）电气工程的项目管理；

（五）对本专业设计项目的施工进行指导 和监督；

（六）国务院有关部门规定的其他业务。

3.注册电气工程师的权利： 3.注册电气工程师的权利： 在电气专业工程设计、咨询及相关业务工 作中形成的主要技术文件，应当由注册电 气工程师签字盖章后生效。任何单位和个人修改注册电气工程师签字 盖章的技术文件，须征得该注册电气工程 师同意；因特殊情况不能征得其同意的，可由其他注册电气工程师签字盖章并承担 相应责任。

4.注册电气工程师的责任： 4.注册电气工程师的责任： 因电气专业工程设计技术质量事故及相关 业务造成的经济损失，接受委托单位应承 担赔偿责任，并有权根据合约向签字盖章 的注册电气工程师追偿。

2.4 电气类的企业 1.国际著名公司 1.国际著名公司 通用电气（GE)：发电设备，照明器材，家 通用电气（GE)：发电设备，照明器材，家 用电器，医疗设备。ABB：电气设备 ABB：电气设备 阿尔斯通（ALSTOM)：电气设备 阿尔斯通（ALSTOM)：电气设备 西门子（SIEMENS): 西门子（SIEMENS): 电气设备，家用电器 施耐德电气（SCHNEIDER 施耐德电气（SCHNEIDER ELECTRIC): 电 气设备

松下：电气设备，家用电器，电子产品 日立：电气设备，家用电器，电子产品 三菱：电气设备，家用电器，电子产品 三星：电气设备，家用电器，电子产品 罗克韦尔（ROCKWELL）：自控及仪表 罗克韦尔（ROCKWELL）：自控及仪表

2.国内大型企业 2.国内大型企业 发电，电网类： 中国华能集团，大唐集团，华电集团，国 电集团，国家电网公司，南方电网公司等。电气设备类： 西安电力机械制造公司，特变电工，正泰 集团，青岛变压器集团，南京南瑞继保电 气，上海输配电，人民电器集团，河南平高电气，许继电气等。

家用电器类： 海尔，美的，格力，新飞，长虹，TCL等； 海尔，美的，格力，新飞，长虹，TCL等； 3.其它企业： 3.其它企业： 各类工厂，电力施工安装公司，设计公司 等；17

三、电气工程及其自动化专业学什么？

3.1 研究对象： 1.电气工程主要研究电能的产生、传输、转 1.电气工程主要研究电能的产生、传输、转 换、控制、储存和利用。电气工程的研究对象是电能，而对电信息 的检测、处理、控制技术在电能从产生到 利用的各个环节中都起着越来越重要的作 用。因此，有关电信息的研究也成了电气 工程专业的重要组成部分，这集中体现在 专业名称中的“及其自动化” 专业名称中的“及其自动化”部分。

2.本专业本科学生培养类型： 2.本专业本科学生培养类型： 研究型(研究型(教育部电子信息与电气学科教学指 导委员会2004年兰州会议确定，统一称为 导委员会2004年兰州会议确定，统一称为 科学技术型)科学技术型)应用型(兰州会议确定统一称为工程技术型 应用型(兰州会议确定统一称为工程技术型)工程技术型)大多数学校培养的是工程技术型人才。

3.研究生阶段，电气学科又分为五个二级学科： 3.研究生阶段，电气学科又分为五个二级学科： 电机电器及其控制 电力系统及其自动化 高电压与绝缘技术 电力电子与电力传动 电工理论与新技术

3.2 本专业的知识结构与课程体系

电气工程及其自动化专业以前称为强电专业，而强电必须通过弱电（电子技术，计算机技术 强电必须通过弱电（电子技术，来实现保护和控制，等）来实现保护和控制，进一步实现用途的拓 性能的提升。展，性能的提升。1.本专业的主干学科是： 1.本专业的主干学科是： 电气工程 计算机科学与技术 控制科学与工程。控制科学与工程。

本专业的知识结构主要特点是： 强弱电结合、软件与硬件结合、强弱电结合、软件与硬件结合、元件与系 统结合。统结合。由名称来分析，本专业由两部分内容组成： 电气工程，电气工程，面向电气工程的自动化

22.电气工程专业的教学知识体系 本专业教学知识体系结构可分成专业学科 基础和专业方向两部分。各学校不一定全 部开设各门课程。1.通识教育 1.通识教育 2.专业教育 2.专业教育 3.实践教育 3.实践教育

其中专业学科基础的知识领域有： 其中专业学科基础的知识领域有： 1．电路理论与电子技术； 2．工程电磁场； 3．电机学与机电能量转换； 4．电力电子技术； 5．信号与系统； 6．力学与机械基础； 7．自动控制原理； 8．计算机与网络技术等。

专业方向的知识领域可以有很多，而对电 气工程技术有较大影响，且应用较多普遍 的知识领域有： 1．电器设备及其控制； 2．电力传动及其控制系统； 3．电气与电磁测量技术； 4．电力系统及其相关技术； 5．高电压与绝缘； 6．电力供电环境、经济与管理等等。25

2.专业教育 工程技术型课程参考体系 2.专业教育 技术型课程参考体系

学科基础课

核心课程 电路理论 模拟电子技术 数字电子技术 微机原理与应用 计算机语言与程序设计 信号分析与处理 自动控制原理 选修课程 计算机网络与通信 数据库及应用 现代测试技术 计算机控制技术 DSP技术与应用 DSP技术与应用 其他

工程技术型专业基础课 工程技术型专业基础课

核心课程 电气工程导论 电机学 电力电子技术 电力系统基础 选修课程 工程力学 机械设计基础 电磁兼容 其他

工程技术型专业方向课程 工程技术型专业方向课程

核心课程 电力系统分析 电力系统继电保护 电机设计 电机控制 电器学 高电压工程 电气绝缘 电力拖动 其他 选修课程 电站自动化技术 电力市场 现场总线工业控制技术 电气CAD基础 电气CAD基础 控制电机与特种电机 楼宇自动化 电力电子器件 开关电源技术 其他

3.实践教学体系 3.实践教学体系

电气工程是一个实践性、工程性很强的专 业，需要足够的实验窒和良好的教学实践 环境。电气工程专业的实践教学环节也可大体分 为课程实验、实验课程、课程设计、教学 课程实验、实验课程、课程设计、实习、生产实习、毕业设计、实习、生产实习、毕业设计、课外科技活 动等。

课程设计 一般是一门课程中的一个大的实践环节，与课程实验相比，课程设计时间为1~3周，与课程实验相比，课程设计时间为1~3周，综合性强。

教学实习一般安排在大学三年级上学期以前，在学 校的教学实习工厂进行，大多为金工实习、电工实习、电子线路实习等内容。教学实习时间约为两周，停课进行。该环节的目 的是使学生对工厂的情况有一个大概的感 性认识。一般在设置电气工程专业的学校，这个环节都是不可缺少的。

生产实习一般都是在企业进行，时间约1 一般都是在企业进行，时间约1～2周。以 前的生产实习学生还有机会下到车间班组 跟班操作，现在大多数企业认为学生的实习干扰了企业的正常生产，对安全生产也 有影响，因此不太欢迎学生实习。因此，现在学生基本没有机会下到车间班组跟班 操作。另外，实习经费的紧张也给安排实习带来一定困难。目前实习的主要内容已 逐渐演变成现场参观。

毕业设计

是培养学生的一个必不可少的教学实践环 节，一般大学都把最后一学期安排成毕业 设计。毕业设计采取导师制，一般一个导 师每一届指导2 师每一届指导2～8名本科生。33

课外科技活动

课外科技活动开展的情况因学校、因人的 差别很大。即使是重点大学，也只有少部 分同学有机会参加课外科技活动。课外科 技活动一般包括参加小发明、小制作活动 和竞赛，参加学校、省市或全国性的科技 竞赛、电子竞赛，参加教师或研究生的科 研活动等内容。34

四 怎么学电气工程 ？

为用而学； 学而时习之：复习，练习，实习，在学习中培养实践能力与创新能力。小组学习：3~4人组成一个小组，利用图书 小组学习：3~4人组成一个小组，利用图书 馆与网络资源，从身边常见的电气设备开 始，分析其用途，原理，功能的实现方法 及技术，画出其框图；然后把其原理与技 术与专业的课程联系起来。

练习课题： 普通家庭的配电系统设计； 空调器 电动自行车 电梯及其控制系统36

3.4.2 自动控制系统 自动化作为一种行为和一种状态，它是通 过自动控制系统实现的。“系统”是由相互作用、相互联系的若干 个组成部分结合而成的具有特定功能的整 体。自

动控制系统则是指能够实现“自动化” 任务的设备，它是人造系统，而且是工程 技术领域的人造系统。自动控制系统通常 由控制部分和控制对象组成。

简单的水箱液位控制系统

人工操作的水箱液位控制系统原理图

水箱液位自动控制系统

水箱液位自动控制系统原理图

一个典型的自动控制系统由下列基本部分组成：

(1)被控对象 控制系统所要控制的设备或过程，它 的输出是被控量，而被控量总是与控制系统的任务 和目标紧密联系。上例中，水槽是被控对象，水槽 的液位是被控量。(2)给定环节 产生给定输入信号的环节。给定的输 入信号通常与希望的被控量相关，它可以是一定值，对应的控制系统就是恒值控制系统；也可以是一变 值，对应的控制系统是随动控制系统，希望被控量 跟随给定输入信号变化。(3)测量环节 随时将被控制量检测出来的装置。40

(4)比较环节 其功能是将给定的输入信号（被控制 比较环节 量的希望值）与测量环节得到的被控制量实际值 加以比较。把被控制量反送至输入端，称为“反馈”（feedback)。在自动控制系统中，由反馈得到偏 差信号，在比较环节实现的是给定输入信号与反 馈信号相减，或者理解为反馈信号在比较环节中 呈负形式，所以称为负反馈。在自动控制系统中，总是采用负反馈，这是由自 动控制系统总是力求消除或减少偏差的特性决定 的。41

(5)控制环节 它的功能是根据偏差信号，决策如 控制环节 何去操作被控对象，实现被控量达到所希望的目 标。此环节是实现有效控制的核心。正确，有效 的决策需要根据对控制对象的了解和对控制系统 性能的要求，遵循一定的控制理论，经过反复推 导和设计才能完成。(6)执行环节 按控制环节的控制决策，具体实施 执行环节 对控制对象的操作 按照各环节的功能，可以组成典型的自动控制系 统如图所示：

从上可以看出，与自动控制系统各环节之 间联系的是表示一定信息的信号，系统原 理图中用带箭头的线段来表示环节间的联 系及信息流向。实际上，可以把一个自动控制系统看成是 一个将输入信号加工或变换为所期望的输 出信号的装备，系统的控制过程就是信号 的加工，处理过程。可见，自动控制系统 处理的主要是信息（信号）。

第三篇：电气工程导论论文

重庆大学本科生论文

电气工程导论论文

学校：重庆大学

专业：电气工程与自动化 班级：十班 学号：20104437 姓名：曹洋 日期：2010．12．10

电气工程导论论文

目录

重庆大学电气工程与自动化学院简介--------------------第3页

电气工程与自动化-----第4页 电气工程学科在国家发展中的地位----------------------第 5 页 电气工程学科的培养目标------------------------------第 5页 专业简介-------------第6页 电机与电器-----------第6页 电力系统-------------第6页 高电压与绝缘技术-----第9页 电力电子与电气传动---第12页 建筑电气与建筑智能化-第13页 自我感想-------------第15页 参考资料-------------第16页

2010电气工程学院10班20104437曹洋

电气工程导论论文

者1人、全国百篇优秀博士学位论文获得者1人、教育部跨（新）世纪优秀人才6人，博士生导师28人、教授38人、副高职称教师40人；在读博士生、硕士生、本科生3200余人。

学院拥有1个国家一级重点学科、1个国家重点实验室、1个一级学科博士学位授权点、1个博士后流动站、1个国家工科电工电子基础课程教学基地。在2006年学科评估中电气工程一级学科名列全国前五名。

电气工程与自动化

电气工程与自动化简介

电气工程（Electrical Engineering简称EE）是现代科技领域中的核心学科之一，更是当今高新技术领域中不可或缺的关键学科。是研究电磁现象，规律及应用的一门学科。

本专业为国家级一类特色专业，是以电工学科为主的强弱电相结合的宽口径专业，主要培养从事电力电子、电机电器、电力系统及其自动化、机电一体化、自动控制及计算机应用等方面的高级工程技术人才。现拥有电气工程一级博士学位授权学科（省级重点学科）和博士后科研流动站，覆盖了电机与电器、电力电子与电力传动、电工理论与新技术、电力系统及其自动化4个二级博士、硕士学位授权学科。

本专业主要开设公共基础课、电路与电磁场理论、电机学与自动控制原理、电力电子技术与现代电气控制技术、电气测试技术与电力工程基础、单片机原理与计算机控制技术以及各专业方向的特色课程。可在电力、机械、电子、通讯、建筑、交通等行业从事电气工程及其自动化方面的研究、设计、开发、生产、运行和管理等工作，也可在高校和科研院所从事教学和科研工作。

从某种意义上讲，电气工程的发达程度代表着国家的科技进步水平。正因为此，电气工程的教育和科研一直在发达国家大学中占据十分重要的地位。

美国大学电气工程学科在机构名称上有的学校称电气工程系，有的称为电气工程与信息科学系，有的称为电气工程与计算机科学系等

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电气工程导论论文

本专业培养在有关电能生产，传输，分配，使用过程中，各种电气设备和系统的设计，制造，运行，检测和控制等某方面的高层次科学研究及工程技术专门人才。具体要求是培养具有实践能力，综合素质和创新思想，具有扎实的数理化域外与基础，掌握电工理论，电子技术，自动控制理论，信息处理，计算机技术与应用等较宽广领域的工程技术基础和专业知识，获得良好的工程实践训练,适应社会主义市场经济体制和20世纪世界科学技术发展的需要，具备一定工程设计，系统分析，系统运行，研究开发和经济管理多方面能力的电气工程与自动化领域的高级技术人才。

专业简介

电机与电器

本学科主要研究方向为：大型电机电器的发热与冷却技术、特种电机及其控制、超微型电机与特种电机、磁悬浮技术、直线电机及控制、永磁技术在电机及电器中的应用等。

电机电器是重要的电气设备，在电力系统机械制造工业、冶金工业、煤炭工业、石油工业、轻纺工业、化学工业、农业生产、国防文教医疗及日常生活中，都得到广泛的应用，在国民经济中起着重要的作用。

培养掌握大、中型电机及电器制造工艺、维护维修、试验、质检等基础理论和操作技能。熟悉电机、电器原理设计基础、常见故障的维修、高、低压电器制造工艺、试验、质检技术。成为从事电机电器制造与维修工作的技术型人才。

电力系统

简介

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电气工程导论论文

盖了约1000万平方千米的土地。

中华人民共和国的电力系统从50年代开始迅速发展。到1991年底，电力系统装机容量为14600万千瓦，年发电量为6750亿千瓦时，均居世界第四位。输电线路以220千伏、330千伏和500千伏为网络骨干，形成4个装机容量超过1500万千瓦的大区电力系统和9个超过百万千瓦的省电力系统，大区之间的联网工作也已开始。此外，1989年，台湾省建立了装机容量为1659万千瓦的电力系统。

系统构成与运行

电力系统的主体结构有电源、电力网络和负荷中心。电源指各类发电厂、站，它将一次能源转换成电能；电力网络由电源的升压变电所、输电线路、负荷中心变电所、配电线路等构成。它的功能是将电源发出的电能升压到一定等级后输送到负荷中心变电所，再降压至一定等级后，经配电线路与用户相联。电力系统中网络结点千百个交织密布，有功潮流、无功潮流、高次谐波、负序电流等以光速在全系统范围传播。它既能输送大量电能，创造巨大财富，也能在瞬间造成重大的灾难性事故。为保证系统安全、稳定、经济地运行，必须在不同层次上依不同要求配置各类自动控制装置与通信系统，组成信息与控制子系统。它成为实现电力系统信息传递的神经网络，使电力系统具有可观测性与可控性，从而保证电能生产与消费过程的正常进行以及事故状态下的紧急处理。

系统的运行指组成系统的所有环节都处于执行其功能的状态。系统运行中，由于电力负荷的随机变化以及外界的各种干扰（如雷击等）会影响电力系统的稳定，导致系统电压与频率的波动，从而影响系统电能的质量，严重时会造成电压崩溃或频率崩溃。系统运行分为正常运行状态与异常运行状态。其中，正常状态又分为安全状态和警戒状态；异常状态又分为紧急状态和恢复状态。电力系统运行包括了所有这些状态及其相互间的转移。各种运行状态之间的转移需通过不同控制手段来实现。

电力系统在保证电能质量、实现安全可靠供电的前提下，还应实现经济运行，即努力调整负荷曲线，提高设备利用率，合理利用各种动力资源，降低燃料消耗、厂用电和电力网络的损耗，以取得最佳经济效益。

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电气工程导论论文

电力系统过电压及其限制

研究电力系统中各种过电压，以便合理确定其绝缘水平是高电压技术的重要内容。电力系统的过电压包括雷电过电压（又称大气过电压、外部过电压）和内部过电压。其中雷电过电压由雷云直接或间接对变电所或输电线路(避雷线、杆塔或导线)放电造成。一般雷电过电压幅值较高,超过系统的额定工作电压,但作用时间较短,波头时间大多数为1.5～2微秒，平均波长时间为30微秒，大于50微秒的很少。雷击除了会威胁输电线路和电工设备的绝缘外，还会危害高建筑物、通信线路、天线、飞机、船舶、油库等设备的安全。因此，这些方面的防雷也属于高电压技术的研究对象。

电力系统内部过电压是因正常操作或故障等原因使电磁状态发生变化，引起电磁能量振荡而产生的。其中衰减较快、持续时间较短的称为操作过电压；无阻尼或弱阻尼、持续时间长的称为暂态过电压。对110～220千伏电力系统，内部过电压水平一般取 3倍最大工作电压；对330～500千伏电力系统，需要采取一些限制措施，取2～2.5倍。对特高压电力系统，进一步限制内部过电压具有巨大的经济价值，从前景来看限制到1.5～1.8倍最大工作电压是完全可能的。

高电压绝缘特性研究

高压电工设备的绝缘应能承受各种高电压的作用，包括交流和直流工作电压、雷电过电压和内部过电压。研究电介质在各种作用电压下的绝缘特性、介电强度和放电机理，以便合理解决电工设备的绝缘结构问题是高电压技术的重要内容。

雷电过电压和内部过电压对输电线路和电工设备的绝缘是个严重的威胁。因此，研究各种气体、液体和固体绝缘材料在不同电压下的放电特性是高电压技术的重要课题。其中气体包括大气条件下的空气、压缩空气、六氟化硫气体及高真空等常用作输电线路和电工设备绝缘及其他用途的材料。因此，研究如何提高气体绝缘的放电电压，研究影响气体放电的各种因素，如间隙大小、电极形状、作用电压的极性和类型、气体的压力、温度、湿度和杂质等，对确保电工设备的经济合理和安全运行有重要意义。

在采取措施限制雷电过电压和内部过电压的情况下，随着电压等级的提高，工作电压对绝缘特性的影响越来越重要。在工作电压作用下超高压输电线路和电工设备的电晕放电、局部放电、绝缘老化、静电感应、无线电干扰、噪声等现象都是高电压技术研究的课题。

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电气工程导论论文 的测量；采用光纤技术进行高电压的传递和测量；采用信息技术进行数据处理等。这一切构成了高电压技术近年来发展的一个重要方面。

另一方面，高电压技术对于进一步发展超高压、特高压输电继续起着重要的推动作用。一些国家正在沿着传统的“外沿发展模式”，继续开展更高一级电压，例如1500～1800千伏特高压输电的科研工作。而美国和苏联的一些学者，则另辟蹊径，利用电力电子技术的新成就，对现有的超高压电网研究技术改造、扩大传输容量的技术。例如，苏联一些学者，研究利用静止补偿装置，对500千伏输电系统进行全补偿。这种输电系统,只存在回路电阻而无感抗，因而已不存在系统稳定问题，传输容量只决定于电阻值和导线载流能力,因而改造后的500千伏输电系统, 其输电能力可达到百万伏级特高压输电系统的水平。这种“内涵发展模式”正在引起科学界的广泛重视。与此相似，美国也正在研究利用静止补偿装置，对存在严重电磁兼容性问题的超高压输电线段施行局部的分段补偿，以解决过去要对全系统进行改造的问题。

电力电子与电气传动

电力电子与电力传动学科主要研究新型电力电子器件、电能的变换与控制、功率源、电力传动及其自动化等理论技术和应用。它是综合了电能变换、电磁学、自动控制、微电子及电子信息、计算机等技术的新成就而迅速发展起来的交叉学科，对电气工程学科的发展和社会进步具有广泛的影响和巨大的作用。该学科对实践动手能力要求很高，难度较大。本科是电气工程、自动化、电子信息工程的适合报考这个专业。该专业需要的基础是电路基础，模拟电路与数字电路，电机学，单片机技术，计算机控制技术，电力电子技术，电力拖动自动控制系统，数字信号处理。

电力电子技术目前有几个研究方向：高频开关电源技术：所有的信息系统与通信设备都需要使用开关电源，小到各种便携数码产品，还有现在时兴的各种平板电视，大到服务器系统、通信基站机房、及种种航空设施等；电力电子技术在电力系统中的应用：如各种谐波补偿、有源滤波装置等，还有不断发展的不间断电源设备（UPS），电动汽车的驱动与控制系统，电机的节能驱动方面如各种变频器（包括变频空调），在当前能源短缺的状况下，太阳能、风能及各种再生能源的应用，电力电子技术是最关键的技术要素。可以先从一些专业期刊

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电气工程导论论文

约占建筑总投资的5％至8％，有的可达10％0。其中，住宅小区智能化系统投资稍低，而公共建筑智能化系统投资稍高。根据最近几年全国平均建筑造价，每平方米约在1200元左右，因此智能化系统的投资为每平方米60元以上。根据国家统计局的数据，在过去5年内全国各地共完成房地产开发建设投资22042.22亿元，并且增长速度强劲。若按其中四分之一建筑实施智能化系统工程，并且以6％计算智能化系统工程投资，那么在过去5年内建筑智能化系统工程投资已达330亿元。“十五”期间，全国城乡住宅累计竣工面积将达57亿平方米，其中城镇为27 亿平方米，农村为30亿平方米。如按“十五”期间新增城镇住宅的半数实现智能化计算，单就这部分智能化系统的投资就可达810亿元，其经济、社会效益均不可低估。同时，已有城镇住宅的智能化改造也将逐步进行，同样会有不小的商机。

此外，中国加入WTO后，经济发展的国际化对办公建筑的智能化水平提出了更高要求，不仅对新建办公楼，而且对量大面广的已有办公建筑的改造都提出了智能化需求。根据过去5年资料估计，同期公共建筑智能化系统的投资约为住宅小区智能化系统的投资的一半左右，由此可见中国智能建筑市场潜力巨大。另外，北京为举办2008年奥运会，提出了“数字奥运”的口号，北京为了实现这个目标将要建设众多数字化设施，此外还要建设22个现代化的体育场馆，提高场馆设施的智能化水平，这些本身就会增加对建筑智能系统的需求。更为重要的是这些智能化系统的建设将会起到示范和推广作用，必将极大地推动智能建筑的进一步发展。

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电气工程导论论文

参考资料：

《电气工程导论》西安电子科技大学出版社 《电机与电器》北京理工大学出版社 《高电压绝缘技术》中国电力出版社

《电力系统及电气设备概论》武汉大学出版社百度百科

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第四篇：电气工程导论论文

电气工程导论

摘要

电气工程是现代社会的重要支柱。不论是电气时代还是信息时代，都是建立在对电能的利用与控制上，电是能量转换的枢纽和信息的载体，电能普遍应用在人民生活和社会生产中，为提高现代社会的生活水平及文明程度奠定了物质基础。电气自动化在工厂里应用比较广泛，可以这么说,电气自动化是工厂里唯一缺少不了的东西，是工厂里的支柱。本文介绍电气工程中的电机与电器学科和电力系统及其自动化学科，其中还有个人的展望和心得体会。

关键字： 电气工程 电机与电器 电力系统及其自动化

目录 引言

1、电气工程研究及发展史与福州大学电气工程与自动化学院

2、电机与电器 2、1 电机与电器的简介 2、2电机与电器技术相关专业课程 2、3电机与电器技术的研究方向 2、4福州大学电气工程与自动化学院电机与电器学科简介

3、电力系统及其自动化

4、我对电气工程的展望 结论 参考文献 致谢

引言

电气工程与自动化专业隶属于电气工程与自动化学院，其含有电气工程及其自动化和自动化。其中电气工程及其自动化包含：电机与电器、电力系统及其自动化、电力电子与电力传动、电工理论与新技术、高电压与绝缘技术。而自动化包含：控制理论与控制工程、模式识别与智能系统、检测技术与自动化装置、系统工程、导航和制导与控制。电气工程的理论基础是电气科学。在我国当代高等工程教育中，电气工程及其自动化专业是一个新型的宽门径综合性专业。电气工程涉及电能的产生、传输、分配、使用全过程中，系统(网络)及其设备的研发、设计、制造、运行、检测和控制等的工程技术问题。所以电气工程师必须掌握电工理论、电子技术、自动控制理论、信息处理、计算机及其控制、网络通信等宽广领域的工程技术基础和专业知识。

1、电气工程研究及发展史与福州大学电气工程与自动化学院

19世纪上半叶，安培发现电流的磁效应、法拉第发现电磁感应定律。19 世纪下半叶，电磁理论集大成者麦克斯韦尔的理论为电气工程奠定了基础。19 世纪末到 20 世纪初，西方国家的大学陆续设置了电气工程专业。我国电气工程专业高等教育开始的时间并不晚。1908 年，南洋大学堂(交通大学前身)设置了电机专科，这是我国大学最早的电气工程专业，至今已有一个世纪。1949 年后，我国出现了一大批以工科为主的多科性大学，也出现了一批机电学院。这些学校基本上都有电机工程系。自 1977 年，大部分高校的“电机工程系”陆续改名为“电气工程系”，之后又有部分学校将其改为“电气工程学院”。按照 1993 年的专业目录，电工类专业共有电机电器及其控制、电力系统及其自动化、高电压与绝缘技术、电气技术、工业自动化 5 个专业。

1998 年颁布的专业目录中，原电工类的电机电器及其控制、电力系统及其自动化、高电压与绝缘技术、电气技术等专业合并为目前的电气工程及其自动化专业。自 1998 年新的专业目录公布以来，全国设置电气工程专业的大学数从 1999 年的 123 所增加到 2002 年底的 197 所，现已超过 200 所。

福州大学电气工程与自动化学院，该系的前身为福州大学电机系，创建于1958年，是当时福州大学建校首批设置的五个系之一，担负着培养电气工程、自动化控制科学和技术方面的高级工程科技人才的任务。目前学院正以本科教学为基础，学科建设为重点，博士点、硕士点建设为前导，努力进行教学改革的探索和实践，坚持教学与科研相结合的办学方针，走产学研科技合作道路，努力为我国特别是福建省的经济建设服务。

电机与电器 2、1 电机与电器的简介

电机是以电磁感应现象为基础，实现机械能与电能之间的转换以及变换电能的机械。其分类为旋转电机和变压器，其中旋转电机又分为发电机—机械能转变成电能、电动机—电能转变成机械能。

电机的主要作用：

一、电能的生产、传输和分配。

二、驱动各种生产机械和装备。

三、控制系统和自动化、智能化装置的重要元件。

电机的应用领域：

1、电力工业

2、工业生产与建筑业

3、交通运输

4、医疗，办公设备和家用电器

5、航空，航天，国防

电器指用于对电路进行接通、分断，对电路参数进行变换，以实现对电路或用电设备的控制、调节、切换、检测和保护等作用的电工装置、设备和组件。在广义上，电器指所有用电的器具

电器的分类：按功能可分为：接通和分断电路的电器、控制电路的电器、切换电路的电器、检测电路系数的电器、报复电路的电器。按工作电压可分为：高压电器（交流电压在1000V以上，直流电压在1500V以上）与低压电器。（交流电压在1000V以下，直流电压在1500V以下）2、2电机与电器技术相关专业课程

电机与电器技术相关专业课程：电机学、电机瞬变过程、电机设计及其优化、微持电机、控制电机、电机控制系统、电器基础理论、低压电器、高压电器、电子电器、电器测试技术。2、3电机与电器技术的研究方向

电机技术的研究内容：

1、电机的基础理论-----电机学---机电能量转换------四大机：直流机、异步机、同步机、变压器

2、电机的稳态与瞬态运行基本理论与分析方法----物理模型、数学模型---计算机仿真

3、电机绕组理论

4、电机设计----CAD技术---优化设计

5、电机的内部电磁场分析----有限元分析

6、电机制造工艺

7、电机检测技术——在线故障检测

8、特种电机理论与技术——永磁电机、超声波电机、开关磁阻电机、步进电机

8、电机控制技术

电器技术的研究内容：

1、电磁机构理论

2、电接触理论

3、电弧理论

4、电器发热和电动力理论

5、无触点电器

6、电器的智能化技术

7、电器的可靠技术

8、电器的测试技术 2、4福州大学电气工程与自动化学院电机与电器学科简介

福州大学电气工程与自动化学院电机与电器学科简介：本学科于20世纪80年代相继建立了电机、电器硕士点及电器博士点。1995年经省人民政府确定为“211工程”建设重点学科。拥有“中国实验室国家认可委员会”认可的“福州大学电器检测中心”，省经贸委、科技厅、教育厅批准设立的“福建省电机行业技术开发基地”、“福建省电器行业技术开发基地”。本学科作为我省唯一的电机与电器博士点，2009年获批为“电机与电器”博士后流动站。本学科目前拥有教授6人（其中4名博导），副教授6人，讲师5人。主要研究方向：

1、电力电子高频功率磁技术

2、新型电机及其控制技术

3、电器及其系统智能化与在线检测技术

4、建筑电器智能科学与技术

电力系统及其自动化

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。

电力系统自动化是电力系统一直以来力求的发展方向，它包括：发电控制的自动化（AGC已经实现，尚需发展），电力调度的自动化（具有在线潮流监视，故障模拟的综合程序以及SCADA系统实现了配电网的自动化，现今最热门的变电站综合自动化即建设综自站，实现更好的无人值班，DTS即调度员培训仿真系统为调度员学习提供了方便），配电自动化(DAS已经实现，尚待发展)。电力系统自动化是指对电能生产、传输和管理实现自动控制、自动调度和自动化管理。电力系统是一个地域分布辽阔，由发电厂、变电站、输配电网络和用户组成的统一调度和运行的复杂大系统。电力系统自动化的领域包括生产过程的自动检测、调节和控制,系统和元件的自动安全保护，网络信息的自动传输，系统生产的自动调度，以及企业的自动化经济管理等。电力系统自动化的主要目标是保证供电的电能质量（频率和电压），保证系统运行的安全可靠，提高经济效益和管理效能。

我对电气工程的展望

电气工程是从人们对电磁现象的研究开始，电磁理论是电气工程的理论基础，而电磁理论是从物理学中的电学和磁学逐步发展而形成。人类社会发展到任何时候也离不开能源，能源是人类永恒的研究对象，而电能是利用最为方便的能源形式。因此，以电能为研究对象的电气工程及其自动化专业有着十分强大的生命力。

电气工程及其自动化专业是一个工程性很强的专业，正是因为电气工程的发展，才能有庞大的电力工业，人类才不可逆转地进入伟大的电气化时代。迄今为止，通信和计算机都主要以电作为信息的载体。因此，这些专业也都属于电类专业，电气工程实际上是其母体。电气工程及其自动化的研究对象是电能，而电信息的检测、处理、控制等技术在电能从产生到利用的各个环节中都起着越来越重要的作用。因此，有关电信息的研究也成了电气工程及其自动化专业的重要组成部分，专业名称中也就有了的“及其自动化”。

电气工程及其自动化专业的基础性也决定了其具有很强的学科交叉能力。电气工程和生命科学的交叉已经产生了生物医学工程专业，对生命中电磁现象的研究产生了一门生物电磁学。电气工程和材料科学的交叉形成了超导电工技术和纳米电工技术。电气工程和电子科学以及控制科学的交叉产生了电力电子技术，电力电子技术不但给电气工程的发展带来了极大的活力，同时电力电子技术也成为电气工程的重要分支。以上的信息都说明了电气工程在国民经济中占了举足轻重的地位，电气工程专业具有广阔的前景。

结论

综上所述，要学好工程技术类课程，必须具有求实、求真精神，有理性的批判意识；有较强的逻辑思维、辨证思维、形象思维的能力和科学的、务实的思维方法，具有较强的创新意识和创新精神，在工程实践中具有市场意识和价值效益意识。另外，在大学中，要养成自学的能力。大学学习与中学学习截然不同的特点是依赖性的减少，代之以主动自觉地学习。教师在课堂上只讲难点、疑点、重点或者是教师最有心得的一部分，其余部分就要由学生自己去攻读、理解、掌握。大部分时间是留给学生自学的。因此，培养和提高自学能力，是大学生必须具备的本领。

结合我自己的情况，在未来的十年内，我想要成为一名电气工程师。首先，在大学四年内成为具有扎实的电气工程系统知识和良好素质，具有较强的工程实践能力和独立思考能力的成熟的个体。能够在团队环境中去构思-设计-实现-运作较复杂的电气工程产品、过程和电气系统。争取达到见习电气工程师技术能力要求，能够从事电气产品、过程和电气系统工程的初步设计、制造、检测、施工、运行和管理等工作，并具备电气工程研究和技术开发的基本素质。毕业后在工作中学习，争取在六年内拿到电气工程师证。

在本科阶段，我想要达到上述基本要求，不过我知道机会是留给那些有准备的人的，所以，我平时要更加勤奋学习，争取到这种机会。

机载雷达的体制

（1）单脉冲雷达

由单个回波脉冲即可获得目标空间角信息的雷达。单脉冲雷达是一种精密跟踪雷达。它每发射一个脉冲，天线能同时形成若干个波束，将各波束回波信号的振幅和相位进行比较，当目标位于天线轴线上时，各波束回波信号的振幅和相位相等，信号差为零；当目标不在天线轴线上时，各波束回波信号的振幅和相位不等，产生信号差，驱动天线转向目标直至天线轴线对准目标，这样便可测出目标的高低角和方位角，从各波束接收的信号之和，可测出目标的距离，从而实现对目标的测量和跟踪。单脉冲雷达通常有振幅比较单脉冲雷达和相位比较单脉冲雷达两大类。它有较高的测角精度、分辨率和数据率，但设备比较复杂。它主要用于目标识别、靶场精密跟踪测量、弹道导弹预警和跟踪、导弹再入弹道测量、火箭和卫星跟踪、武器火力控制、炮位侦察、地形跟随、导航、地图测绘等；在民用上主要用于中交通管制。目前使用的单脉冲雷达基本上都实现了模块化、系列化和通用化，具有多目标跟踪、动目标显示、故障自检、维修方便等特点。举例： 全天候截击机FU-492：20世纪50年代60年代它使用单脉冲雷达，即使在今天这种雷达还在使用中。

（2）无源相控阵雷达

无源相控阵雷达仅有一个中央发射机和一个接收机，发射机产生的高频能量经计算机自动分配给天线阵的各个辐射器，目标反射信号经接收机统一放大（这一点与普通雷达区别不大）。

举例：

米格25战机“龙卷风”：第一个装备无源相控阵雷达的是前苏联1969年装备的对空中3平方米目标探测距离100公里.1974年换装的“龙卷风A”对空中3平方米雷达反射面积探测距离125公里.1979年装备的米格31无源相控阵雷达探测距离超过300公里.（3）有源相控阵雷达

有源相控阵雷达采用数量众多的发射/接收模块，每一个辐射器都是一个发射/接收模块，每一个辐射器都自己产生和接收电波（这是有源与无源的区别，无源相控阵雷达只有一个中央发射机和接收机，发射的能量由计算机分配到天线上的每一个辐射器。），而且采用电扫描方式。根据电扫方式，相控阵雷达大体可分为全电扫相控阵和有限电扫相控阵两大类，全电扫相控阵又可称固定式相控阵，即在方位上和仰角上都采用电扫，天线阵是固定不动的。有限电扫相控阵是一种混合设计的天线，即把两种以上天线技术结合起来，以获得所需要的效果，起初把相扫技术与反射面天线技术相结合，其电扫角度小，只需少量的辐射单元，因此可大大降低设备造价和复杂程度。天线阵，根据扫描情况可分为相扫、频扫、相/相扫、相/频扫、机/相扫、机/频扫、有限扫等多种体制。相扫系列利用移相器改变相位关系来实现波束电扫。频扫是利用改变工作频率的方法来实现波束电扫。相/相扫是利用移相器控制平面阵两个角坐标实现波束电扫。相/频扫是利用移相器控制平面阵一个坐标而另一坐标利用频率变化控制来实现波束电扫．机/相扫是在方位上采用机扫、仰角上采用相扫。机/频扫是在方位上采用机扫、仰角上采用频扫。有源相控阵雷达波束指向非常灵活、迅速；一个雷达可同时形成多个独立波束，同时实现搜索、识别、跟踪、制导、无源探测等多种功能；多目标接战能力强，能同时监视、跟踪多个目标。另外，相控阵雷达的可靠性高，即使少量发射/接收模块失效仍能正常工作。不过，相控阵雷达设备复杂、造价昂贵，且波束扫描范围有限，最大扫描角为90°到120°。

举例：

F/A-22：AN/APG-70有源相控阵火控雷达，前视320km，后视100km，同时跟踪6批24个目标，可以最多同时攻击其中4个目标。

（3）MTI雷达

MTI杂波抑制技术是一种传统的一维杂波滤波技术。它常常要以牺牲(衰减掉)慢运动目标回波为其代价，才能达到充分抑制整个频带宽度内杂波的目的。采用低脉冲重复频率(300～1000Hz)波形的机载雷达通常用机载动目标检测技术(AMTD)来抑制地杂波。

举例：

“猎犬”无人机：力装置 两台活塞发动机，单台功率为47.7千瓦。主要机载设备 前视红外摄像机、电视摄像机及电子战设备。性能数据 最大速度196千克，巡航速度111千米/小时，爬升率（海平面）3.94米/秒，活动半径150-300千米，实用升限4575米，航程200千米（有中继），续航时间8-12小时。

（4）合成孔径雷达

合成孔径雷达就是利用雷达与目标的相对运动把尺寸较小的真实天线孔径用数据处理的方法合成一较大的等效天线孔径的雷达，也称综合孔径雷达。合成孔径雷达的特点是分辨率高，能全天候工作，能有效地识别伪装和穿透掩盖物。所得到的高方位分辨力相当于一个大孔径天线所能提供的方位分辨力。

合成孔径雷达工作时按一定的重复频率发、收脉冲，真实天线依次占一虚构线阵天线单元位置。把这些单元天线接收信号的振幅与相对发射信号的相位叠加起来，便合成一个等效合成孔径天线的接收信号。若直接把各单元信号矢量相加，则得到非聚焦合成孔径天线信号。在信号相加之前进行相位校正，使各单元信号同相相加，得到聚焦合成孔径天线信号。地物的反射波由合成线阵天线接收，与发射载波作相干解调，并按不同距离单元记录在照片上，然后用相干光照射照片便聚焦成像。这一过程与全息照相相似，差别只是合成线阵天线是一维的，合成孔径雷达只在方位上与全息照相相似，故合成孔径雷达又可称为准微波全息设备。

举例：

F-16：AN/APG-80合成孔径成象雷达，前视160KM，后视60km，跟踪10打击2，性能一般。

参考文献

1、贾文超 电气工程导论 西安电子科技大学出版社 2007-10-1（普通图书）

2、汤宁平电气工程导论（PPT）

3、陈冲 电气工程与自动化专业概论（PPT）

4、www.xiexiebang.com（网络文献）

致谢

本论文是在2011年12月在福州大学电气工程与自动化学院完成的。感谢学校图书馆的给予无私的数据资源等支持；感谢2010级电气6班的各位学长与学姐们的关系与帮助。我谨向汤老师与陈老师致以最衷心的谢意，由于老师的课件使得我能顺利完成论文撰写工作，从而进一步提高个人知识结构水平。最后向评审本论文的专家学者表示衷心的感谢！

第五篇：电气工程导论论文

电气工程导论论文

《电气工程导论，论电力系统及其自动化专业》

摘要

电气工程是现代社会的重要支柱。不论是电气时代还是信息时代，都是建立在对电能的利用与控制上，电是能量转换的枢纽和信息的载体，电能普遍应用在人民生活和社会生产中，为提高现代社会的生活水平及文明程度奠定了物质基础。本文介绍电气工程中的电力系统及其自动化 学科，其中还有个人的展望和心得体会。目录

电力系统及其自动化专业简介 主要课程 就业方向 研究发向 引言

国家进入十二五重点建设当中，工业发展是经济发展的重中之重，如何更快更好地发展工业是发展经济的主要内容。

目前我国工业主要是轻工业方面，而重工业方面则有不足。而电气工程及其自动化的发展水平与国家重工的发展水平密不可分。所以在新的时代背景下要想为国家发展做出重大贡献，在十二五建设中有所作为，就要发展好电气工程及其自动化。电气工程及其自动化概况电气工程及其自动化是一门古老的学科，是所有电类专业的基础，包括强电和弱电。该专业培养具有工程技术基础知识和相应的电气工程专业知识，受过电工电子，系统控制及计算机技术方面的基本训练，具有解决电气工程技术分析与控制问题基本能力的高级工程技术人才。建立创新型国家离不开电气自动化方面产品的研发和电气自动化专业人才市场的投入和培养。同时，电气自动化专业的多元化发展更能使其在各行各业领域中占有发展2010年5月

电气工程导论论文

空间，电气自动化专业人才多元化将更能降低我国就业压力，就这一就业问题的解决将使电气自动化专业长足发展。

四、电力系统及其自动化

1)专业简介：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。

2)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。

3)就业方向：毕业后可从事 ①各类发电厂、变电所和各种工矿企业供用电系统的设计、安装、调试、运行管理、工程改造和研究。

②各种电力元件与系统的设计、开发、制造和研究。③自动控制装置和系统的设计、开发研制和运行调试。④计算机控制保护系统的设计、研制、运行和调试。⑤动用计算机进行发电机组、电力系统的仿真研究。⑥进行计算机辅助设计

⑦电力系统及自动化学科新理论、新技术的研究和运用。⑧经济运行与管理 ⑨电力系统调度自动化 ⑩教学

4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。

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电气工程导论论文

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。（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。（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。（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、2010年5月

电气工程导论论文

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。

二、专业素质 1．具有扎实的数学、物理等自然科学的基础知识，以及外语综合能力； 2．系统掌握本学科领域必需的技术基础理论知识，包括电路基础、网络理论、电磁场、模拟电子技术、数字电子技术、电力电子技术、自动控制原理、电机学、电器学、现代检测技术、电力工程、单片机原理及应用、高电压工程；

3．掌握本学科领域内1～2个专业方向的专业知识与技能；

4．受到电工、电子、电力电子、信息控制与计算机技术、机械设计方面的基本训练，具有熟练的计算机应用能力，获得较好的工程实践训练；

5．具有解决电气工程与自动控制技术问题的基本能力，以及相应的技术开发、科学研究和组织管理能力。

6．具有良好的文献检索和阅读能力，了解本专业学科前沿的发展趋势；

7．具有一定的自学能力与创新意识和较强的创新意识和科研能力； 结束语

综上所述，要学好工程技术类课程，必须具有求实、求真精神，有理性的批判意识；有较强的逻辑思维、辨证思维、形象思维的能力和科学的、务实的思维方法具有较强的创新意识和创新精神，在工程实践中具有市场意识和价值效益意识。另外，在大学中，要养成自学的能力。大学学习与中学学习截然不同的特点是依赖性的减少，代之以主2010年5月

电气工程导论论文

动自觉地学习。教师在课堂上只讲难点、疑点、重点或者是教师最有心得的一部分，其余部分就要由学生自己去攻读、理解、掌握。大部分时间是留给学生自学的。因此，培养和提高自学能力，是大学生必须具备的本领。

国家的发展离不开各项重工业的发展，而各项工业的

发展只有依靠电气的发展。一个国家的经济发展水平与该国家的电气 发展息息相关，国家的发展需要电气人才的建设。作为一个

21世纪的大学生，无论是为国家还是为个人都应该学习好电气工程及其自动化，为国家尽一份力

六、参考文献：《电气工程导论》、《电气工程及其自动化专业本科培养方案 》等网络文献。

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