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電力電子與電力傳動
電氣工程領(lǐng)域的學(xué)科
電力電子與電力傳動學(xué)科主要研究新型電力電子器件、電能的變換與控制、功率源、電力傳動及其自動化等理論技術(shù)和應(yīng)用。它是綜合了電能變換、電磁學(xué)、自動控制、微電子及電子信息、計(jì)算機(jī)等技術(shù)的新成就而迅速發(fā)展起來的交叉學(xué)科，對電氣工程學(xué)科的發(fā)展和社會進(jìn)步具有廣泛的影響和巨大的作用。該學(xué)科對實(shí)踐動手能力要求很高，難度較大。本科是電氣工程、自動化、電子信息工程的適合報(bào)考這個(gè)專業(yè)。該專業(yè)需要的基礎(chǔ)是電路基礎(chǔ)，模擬電路與數(shù)字電路，電機(jī)學(xué)，單片機(jī)技術(shù)，計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，電力電子技術(shù)，電力拖動自動控制系統(tǒng)，數(shù)字信號處理。
基本信息
| 中文名 | 電力電子與電力傳動 |
| 研究對象 | 新型電力電子器件、電能的變換與控制、功率源、電力傳動及其自動化等 |
| 研究范圍 | 電力電子器件的原理、制造及其應(yīng)用技術(shù)；電力電子電路、裝置、系統(tǒng)及其仿真與計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)等 |
| 類別 | |
| 二級學(xué)科重點(diǎn) | 中國礦業(yè)大學(xué)、合肥工業(yè)大學(xué) |
| 所屬一級學(xué)科 | 0808 電氣工程 |
| 學(xué)科代碼 | 080804 |
| 一級學(xué)科重點(diǎn) | 浙大、華科、重慶大學(xué)、西安交大 |
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對專業(yè)的介紹
研究方向
1 ）諧波抑制與無功補(bǔ)償
2 ）電力電子電路仿真與設(shè)計(jì)
3 ）計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)
4 ）電氣系統(tǒng)智能控制技術(shù)
5 ）現(xiàn)代控制理論及其在電氣傳動中的應(yīng)用
6 ）系統(tǒng)故障診斷技術(shù)及應(yīng)用
7 ）現(xiàn)代交、直流電機(jī)調(diào)速技術(shù)
8 ）功率變換技術(shù)的研究
該專業(yè)實(shí)力最強(qiáng)的幾所院校：華中科技大學(xué)（逆變器、UPS方面科研成果卓著，有陳堅(jiān)、康勇、段善旭等知名教授）浙大（擁有國內(nèi)唯一的電力電子國家實(shí)驗(yàn)室，師資力量雄厚，有汪槱生院士和徐德鴻等知名教授，科研成果較多）西安交通大學(xué)（西交的電力電子與能源研究中心在國內(nèi)處于領(lǐng)先水平，科研成果較多，有電力電子知名專家王兆安教授）南京航空航天大學(xué)（有航空電源航空科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，師資力量雄厚，科研成果較多）合肥工業(yè)大學(xué)和中國礦業(yè)大學(xué)（有電力電子與電力傳動國家重點(diǎn)學(xué)科) 華北電力大學(xué)（張一工教授是國內(nèi)諧波抑制與無功補(bǔ)償領(lǐng)軍人物之一，另外石新春和韓民曉教授也是電力電子與電力傳動佼佼者）。
排名
武漢大學(xué)中國科學(xué)評價(jià)研究中心 2009-09-27
排名 | 學(xué)校名稱 | 等級 | 排名 | 學(xué)校名稱 | 等級 | 排名 | 學(xué)校名稱 | 等級 |
1 | 清華大學(xué) | A+ | 7 | 哈爾濱工業(yè)大學(xué) | A | 13 | 中國礦業(yè)大學(xué) | A |
2 | 西安交通大學(xué) | A+ | 8 | 華北電力大學(xué) | A | 14 | 山東大學(xué) | A |
3 | 華中科技大學(xué) | A+ | 9 | 西北工業(yè)大學(xué) | A | 15 | 合肥工業(yè)大學(xué) | A |
4 | 浙江大學(xué) | A+ | 10 | 上海交通大學(xué) | A | 16 | 天津大學(xué) | A |
5 | 南京航空航天大學(xué) | A | 11 | 電子科技大學(xué) | A | 17 | 北京交通大學(xué) | A |
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B+等(26個(gè))：江蘇大學(xué)、西安理工大學(xué)、武漢大學(xué)、燕山大學(xué)、上海海事大學(xué)、東華大學(xué)、中國農(nóng)業(yè)大學(xué)、沈陽工業(yè)大學(xué)、上海大學(xué)、東北大學(xué)、湖南大學(xué)、河北工業(yè)大學(xué)、蘭州交通大學(xué)、哈爾濱理工大學(xué)、武漢理工大學(xué)、安徽工業(yè)大學(xué)、西華大學(xué)、南京理工大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)、大連海事大學(xué)、北方工業(yè)大學(xué)、長春工業(yè)大學(xué)、上海理工大學(xué)、大連交通大學(xué)、哈爾濱工程大學(xué)、東北電力大學(xué)
B等(26個(gè))：東南大學(xué)、中南大學(xué)、太原理工大學(xué)、湖北工業(yè)大學(xué)、遼寧工程技術(shù)大學(xué)、福州大學(xué)、遼寧工業(yè)大學(xué)、安徽理工大學(xué)、江蘇科技大學(xué)、河海大學(xué)、江南大學(xué)、陜西科技大學(xué)、北華大學(xué)、北京航空航天大學(xué)、蘭州理工大學(xué)、西安電子科技大學(xué)、湖南工業(yè)大學(xué)、黑龍江科技學(xué)院、北京理工大學(xué)、內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)、西安科技大學(xué)、中國石油大學(xué)、鄭州大學(xué)、南開大學(xué)、石家莊鐵道學(xué)院、南昌大學(xué)
C等(17個(gè))：名單略
以下是國內(nèi)純電力電子專業(yè)最好的幾個(gè)學(xué)校：
第一檔：西安交通大學(xué)，浙江大學(xué)，清華大學(xué)，華中科技大學(xué)（此四所學(xué)校分?jǐn)?shù)一般380以上，而且試題難度大）
第二檔：華南理工大學(xué)，南京航空航天大學(xué)，哈爾濱工業(yè)大學(xué)（此三所學(xué)校分?jǐn)?shù)一般350-360，試題難度大）
第三檔：合肥工業(yè)大學(xué)，中國礦業(yè)大學(xué)（此二所學(xué)校分?jǐn)?shù)除個(gè)別年份較高外，一般都比較低，試題難度不是太大）
注：西安交通大學(xué)，清華大學(xué)，華中科技大學(xué)，浙江大學(xué)是“電力四大名校”，電氣類學(xué)科都很強(qiáng)，論電力電子專業(yè)，浙大和西安交 大最好，此外南航和華南理工科技產(chǎn)出量很好，而且地理位置優(yōu)良，南航的航空電源國內(nèi)首屈一指，華南理工在珠三角就業(yè)前景不錯(cuò)，合工大和礦大電力電子是國家重點(diǎn)學(xué)科，偏重于電力拖動控制系統(tǒng)。
專業(yè)發(fā)展
毫無疑問，電力系統(tǒng)是電氣工程下面一個(gè)非常非常傳統(tǒng)的專業(yè)，畢業(yè)后較大的可能進(jìn)入國家電網(wǎng)或南方電網(wǎng)下屬的各級電力公司，君不見這個(gè)壇子里好多人講電力的高薪，因而也算是一個(gè)旱澇保收的鐵飯碗；而電力電子與電力傳動卻是一個(gè)全新的專業(yè)，是電力學(xué)、電子學(xué)與控制理論的交叉學(xué)科，涉及到電路拓?fù)洹⒆詣永碚摗⒛ｋ姅?shù)電綜合知識，并且動手能力、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)在某種程度上決定了項(xiàng)目的成敗。電力電子專業(yè)的同學(xué)畢業(yè)后一般進(jìn)入企業(yè)或研究所，如世界頂尖的電力電子公司，如Emerson、GE、Simens、ABB、Philips、Oslang等，當(dāng)然還有一堆國內(nèi)的公司，一般從事開關(guān)電源、UPS、變頻器、無功補(bǔ)償、及有源濾波等等。總結(jié)一句話，如果你想有一個(gè)至少目 前還不錯(cuò)的鐵飯碗，就學(xué)電力系統(tǒng)；如果你想從事具有前沿挑戰(zhàn)性的朝陽行業(yè)，并且還不怕吃苦，希望苦盡甘來的可以學(xué)電力電子與電力傳動。如果學(xué)了電力系統(tǒng)后在電力公司3、5年后未混到一官半職，那時(shí)的薪水可能就不如從事電力電子工作的同學(xué)。
電力電子與電力傳動是一個(gè)全新的學(xué)科，國內(nèi)的老師大多電機(jī)出身，很有可能不能提供實(shí)際的指導(dǎo)，但是導(dǎo)師的重要性在于能夠給你提供廣闊的研究資源，帶領(lǐng)進(jìn)入這個(gè)學(xué)科的大門。這個(gè)學(xué)科較強(qiáng)的國內(nèi)院校還是有的：第一個(gè)不可否認(rèn)就是浙江大學(xué)，徐德鴻、錢照明、呂征宇教授等；第二個(gè)是西安交通大學(xué)，德高望重的王兆安老師、及他的兩個(gè)高徒劉進(jìn)軍、楊旭；最后的一個(gè)是南京航空航天大學(xué)的嚴(yán)仰光及他的學(xué)生阮新波教授等。當(dāng)然，國際上最牛的學(xué)校是美國弗吉尼亞理工大學(xué)（Virginia Tech）的國家電力電子系統(tǒng)研究中心，最最最牛的Fred.C.Lee李澤元教授就在這里；當(dāng)然，美國的科羅那多大學(xué)（University of Colorado at Boulder）也不弱，特別是在電力電子的數(shù)字控制方向，著名電力電子學(xué)科教材Fundamental of Power Electronics的作者Erickson和Maksimovic就是這里的領(lǐng)軍人物。有志于想到國外從事電力電子研究的同學(xué)，可以申請這兩所學(xué)校。此外，北卡羅來納州州立大學(xué)（North Carolina State University）的FREEDM研究中心也在對電力電子及電力電子器件進(jìn)行研究，這兒有國內(nèi)第一個(gè)IGBT的制造者Alex Q.Huang教授和IGBT的發(fā)明者Jayant Baliga。
但是，很遺憾的是，電力電子目 前只是一門技術(shù)，而不能夠稱為一門科學(xué)的學(xué)科，那是因?yàn)樯形葱纬赏暾熬_的理論基礎(chǔ)。因?yàn)槿绻麤]有深厚的理論基礎(chǔ)，就不能稱之為科學(xué)。這門學(xué)科目 前主要是從事電路拓?fù)渑c應(yīng)用技術(shù)的研究，目 前的理論基礎(chǔ)是線性控制方法與電路工程。但是，電力電子其實(shí)不應(yīng)視作一個(gè)線性系統(tǒng)，因?yàn)楣β势骷枪ぷ饔陂_關(guān)狀態(tài)的，也就是一個(gè)強(qiáng)病態(tài)非線性系統(tǒng)。因而，可以這么說，目 前的電力電子系統(tǒng)基于線性控制理論是 完全不夠的，甚至在某些場合下可以導(dǎo)出一些錯(cuò)誤的結(jié)論。
電力電子技術(shù)目前有幾個(gè)研究方向：高頻開關(guān)電源技術(shù)：所有的信息系統(tǒng)與通信設(shè)備都需要使用開關(guān)電源，小到各種便攜數(shù)碼產(chǎn)品，還有現(xiàn) 在時(shí)興的各種平板電視，大到服務(wù)器系統(tǒng)、通信基站機(jī)房、及種種航空設(shè)施等；電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用：如各種諧波補(bǔ)償、有源濾波裝置等，還有不斷發(fā)展的不間斷電源設(shè)備（UPS），電動汽車的驅(qū)動與控制系統(tǒng)，電機(jī)的節(jié)能驅(qū)動方面如各種變頻器（包括變頻空調(diào)），在當(dāng)前能源短缺的狀況下，太陽能、風(fēng)能及各種再生能源的應(yīng)用，電力電子技術(shù)是最關(guān)鍵的技術(shù)要素。可以先從一些專業(yè)期刊了解一下這門學(xué)科，國內(nèi)的有《中國電機(jī)工程學(xué)報(bào)》、《電工技術(shù)學(xué)報(bào)》、《電力電子技術(shù)》及《電工技術(shù)雜志》，國際上的有IEEE的《Power Electronics》、會議有IEEE的APEC、PESC、ECCE等。
根據(jù)多年的開關(guān)電源實(shí)際研發(fā)經(jīng)驗(yàn)，我認(rèn)為這一門方向的基礎(chǔ)是：第一位的是控制理論；第二位的是電路知識；第三位也非常重要的模擬電子，當(dāng)然如今電力電子的數(shù)字控制是一個(gè)非常重要的發(fā)展方向，單片機(jī)、DSP的數(shù)字控制技術(shù)也將占有非常重要的地位。但是現(xiàn)實(shí)的情況下，很多從事電力電子研發(fā)的人，很多的就學(xué)過一門“電力電子技術(shù)”就根本就不夠，因?yàn)楹茈y理解電力電子系統(tǒng)的控制環(huán)路設(shè)計(jì)；但是學(xué)控制的人也下手無門，因?yàn)楹芸赡懿恢廊绾谓Y(jié)合控制與電路拓?fù)洌踔翆﹄娐返墓ぷ髟砀静幻靼住Ｆ鋵?shí)這一學(xué)科最缺乏的是多學(xué)科交叉人才，搞控制的很多不大懂電子電氣理論；搞電子電氣的又不明白控制基礎(chǔ)不了解數(shù)字控制技術(shù)。
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作者
