一、 学科专业简介

 电力系统及其自动化学科主要培养能够从事与电力工程有关的系统运行、通讯、综合自动化、电力电子技术、信息处理、试验分析、研制开发、经济管理以及电子与计算机技术应用等领域工作的宽口径“复合型”研究人才和高级工程技术人才及管理人才。

 主要特点是针对电力系统及其自动化领域培养高级人才，其知识结构具有（１）强电与弱电结合、电工技术与电子技术结合、软件与硬件结合、元件与系统结合。强调技术基础，注意能力培养。（２）适应性、兼容性强。在确保基础扎实的前提下，可根据市场经济的需要调整和拓宽其专业方向，以适应社会对专业人材的需求变化。

 本学科包括“可再生能源发电与并网控制”教育部工程研究中心、教育厅“洁净能源与智能控制仿真工程”重点实验室等研究机构。拥有一只“风力发电系统智能控制与并网技术”教育部创新团队。

 主要研究特色为风力发电控制技术与并网技术研究，在该研究方向已取得国家级和省部级奖多项和国家级和省部级在研课题多项。具有较强的教学及科研能力，曾先后承担并完成国家“863”科技攻关项目、国家自然基金项目、省部级项目及自治区教委项目多项，编写全国“十一五”规划统编教材、专箸等多部。多次荣获省部级和学校科研成果奖。

   二、 培养目标

  为适应我国国民经济发展和社会主义建设的需要，培养德、智、体全面发展的电气工程学科高层次专门技术人才，本学科培养的博士研究生培养目标：

     1．努力学习和掌握马列主义和毛泽东思想的基本原理，掌握科学的方法论；坚持四项基本原则，热爱祖国，品行端正，遵纪守法；积极为社会主义现代化建设服务。

     2．在电气工程学科领域内掌握坚实宽广的基础理论和系统深入的专门知识；熟悉所从事研究方向及相近研究方向的科学技术发展动向。

     3．在电气工程学科领域内具有独立从事科学研究工作的能力；具有实事求是、科学严谨的治学态度和工作作风。

     4．第一外国语要求熟练地阅读本专业的外文资料，并具有一定的写作能力和听说能力。

     5．积极参加体育锻炼，身体健康。

 三、主要学科方向

本学科主要研究领域有：风力发电机控制与并网技术、可再生能源发电及其并网技术电力系统保护与控制、电力系统稳定与安全可靠性、智能电网、微电网等研究领域。

 

学科方向一：  风力发电机控制与并网技术       

本学科方向的主要研究内容、特色和意义

风能以其无污染，可再生，蕴量丰富的优势，在电力行业得到了广泛的重视，无论国外还是国内，都在对风力发电进行探索、研究。随着风机容量的不断增加，风力发电场也由陆地拓向了海洋。风能具有随机性、受季节影响的特点。风力发电对所接入的电网冲击如何，影响有多大，是否会导致电力系统不稳定等因素都必须考虑。

风能的利用，关键在风能转化为电能的设备—风力机制造技术，而风力机的检测与控制技术是风力机制造及风力机有效运行的基本保证。

就风电系统稳定性而言，风力发电的原动力是风。风机由于其自身机械强度的限制，若风速在其允许范围内，风机则可以投入电网进行发电，若风速超出其限制，则要停止风机运行，这种风机的投切对电网是一种干扰，当风机的容量达到相当规模时，这种干扰则比较严重，同样风机故障也会对电网造成影响，因此迫切需要对风机的投切和风机的故障对电网造成的影响进行分析研究，以便找到风电在电网中的最佳配置容量及改造风电控制设备，以使对电网干扰达到最小，为风电场规划和风电系统安全稳定运行提供依据和指导。

风力机的检测技术与自动化装置是以风能领域内的检测和控制系统为主要研究对象，采用现代数学方法和计算机技术、电子与通讯技术、测量技术等来研究系统的检测、控制、设计和实现的理论、方法和技术。在实际应用中，尤其是风力机制造及风力机有效运行中，由于检测及被控对象的严重非线性、数学模型不确定、系统的工作点变化剧烈等因素，以使传统的检测和控制方法难以满足要求。由于传统检测和控制往往只考虑控制系统和受控对象所组成的“独立”体系，而忽略了环境所施加的影响，而现代大型风力机复杂的检测、控制和决策问题，必然把外界环境和对象以及检测、控制系统作为一个整体来进行分析和设计。另外对于控制任务或控制目标，传统控制只着眼于用数学语言进行描述。实际上检测与控制任务或目标有多重性和时变性，而且还包括任务所含信息的处理过程，即任务的集合处理。面对复杂的对象、复杂的环境和复杂的任务，用传统的检测与控制理论和方法去解决是不可能的，为使我国的风能利用及风力机制造技术朝着大型化、高度智能化方向发展，就必须研究和使用新的检测和控制手段。

智能电网涵盖了特高压技术（交直流）、统一坚强大电网自愈能力、通讯与广域调度及保护、大规模接纳风电等可再生能源电力、变电站自动化等相关知识，本方向也将在大规模接纳风电以及特高压直流输电方面进行研究和探索。

本研究方向学术带头人及主要学术骨干：

姓   名	出生年月	职 称	是否博（硕）导	学 术 专 长	备注（聘任时间）
王维庆	1959年5月	教授	博导	风力发电智能控制与继电保护	2005年
张新燕	1964年4月	教授	博导	风电光伏并网、HVDC及微电网控制技术	2014年

 

学科方向二： 可再生能源发电及其并网技术    

本学科方向的主要研究内容、特色和意义

可再生能源发电主要包括风力发电、太阳能发电以及海洋能和生物质发电等，在新疆主要是风力发电，目前光伏电站也在蓬勃发展中。

   太阳能的利用分光热发电和光伏发电两种方式，本研究方向主要研究光伏发电。主要研究光伏电站的并网控制技术、光伏电站电气系统设计、光伏电站故障穿越技术，大规模光伏电站接入电网对电网的影响以及风光互补发电技术等。

   本研究方向还包括：电力电子技术在电能质量控制及电力系统中的应用，开关电源和逆变器技术，电力电子集成技术，风力发电及太阳能发电整流逆变技术，电力电子系统的建模、仿真及控制，电力传动自动控制系统，微机控制系统及控制网络等。

分布式发电给电力系统的结构、发电和运行带来了许多新的课题，配电网智能化以及分布式发电接入配电网的相关技术需要进行大量的研究。新疆地域广阔，一次能源分布不均，有些地区人口稀疏、大电网不易延伸，如沙漠腹地、边缘牧区等地，所以微电网技术、特别是孤岛运行的微电网相关技术也是新疆需要研究的课题，本方向将对分布式发电接入电网以及微电网相关技术进行研究和探索。

本研究方向学术带头人及主要学术骨干：

姓   名	出生年月	职 称	是否博（硕）导	学 术 专 长	备注（聘任时间）
晁 勤	1959年12月	教授	博导	电力系统稳定分析与电压控制	2006年
李凤婷	1965年3月	教授	博导	可再生能源并网技术及其继电保护	2014年

 

 

四、培养方式、学制、培养年限

全日制培养方式，学制为三年，在校最长年限（含休学）为六年。

 

五、本专业博士研究生课程学习及学分的基本要求

总学分：   21    学分

其中：  公共学位课：（共7学分）

     政治理论课      1门     3学分

     第一外国语             4学分     

               跨一级学科课程：1门       2学分

 

六、本专业博士研究生课程设置

类别	课  程  名  称	周学时 总学时	学分	开课学期	授课方式	考核方式
公共 学位课	第一外国语	4/72	4	1	讲授	考试
	中国马克思主义与当代	3/54	3	1	讲授	考试
基础    学位课	泛函分析与小波理论	2/36	2	1	讲授	考试
	智能电网基础	2/36	2	1	讲授	考试
专业    学位课	现代电力电子技术	2/36	2	1	讲授	考试
	电力系统广域控制与稳定	2/36	2	2	讲授	考试
前沿讲座			1
实践环节			1
跨学    科课程	现代通信技术	2/36	2	1	讲授	考查
	电气设备检测技术与故障诊断	2/36	2	1	讲授	考查
选修课程	洁净能源发电并网技术	2/36	2	2	讲授研讨	考查
	现代电力系统继电保护技术	2/36	2	2	讲授研讨	考查
	智能配电网控制与自愈技术	2/36	2	2	讲授研讨	考查
	电气工程电器智能化原理	2/36	2	2	讲授研讨	考查

 

备注: ① “开课学期”一栏，必须用“1，2，3，4，5，6 ”注明第几学期开设。

② “授课方式”一栏，需填写： 1.讲授；  2.讲授讨论；  3.讲座讨论；  4.辅导自学。

③ “课程类型”一栏，需填写： 1.必修课； 2.选修课。

④ “考核方式”一栏，需填写： 1.考试；  2.考查。

⑤  必修课程学习需在第1-2学期完成。

 

七、科研与学术活动环节

1.参加科研活动要求

博士生在校期间必须参加导师科研项目的研究，完成导师要求和认定的实验和总结报告，在导师指导下帮助导师撰写省部级科研课题项目申请书至少一项。

2.参加学术活动要求

博士生在校期间必须参加学校、学院组织的学术报告、学术研讨、学术会议等学术活动。应选听10次以上学术前沿讲座，并记1学分。

 

八、学科综合考试

 

九、开题报告

    学位论文工作一般包括文献阅读、科研调查、选题报告、理论分析、软件设计、实验工作、论文撰写、论文答辩等环节。选题的准备工作在第2学期课程学习的同时就应着手进行。力争在第3学期末，最迟在第4学期应正式做选题报告并提交论文工作计划。博士生所在博士点应组织开题答辩并对选题进行审查和把关，要求在2年内完成开题报告，

 

十、本专业博士研究生实践能力培养的基本要求

实践能力培养应在第2学期开始课程学习的同时就应着手进行。由博士点负责助教实践安排和助岗实践安排，由导师负责科研培训并安排工作计划；要写实践或助教助岗报告，完成后记1学分。

 

十一、科研成果及学位论文的基本要求

 1 科研成果

    发表学术论文数量和水平按照学校博士论文答辩申请要求完成，同时所有的科研成果归新疆大学所有，且导师为通讯作者。

2 学位论文的基本要求

   （1）．博士学位论文工作是博士生在校期间的中心工作。博士论文的质量反映了博士生是否掌握坚实而宽广的理论基础和系统深入的专门知识，是否具有独立从事科学研究工作的能力，是博士生能否被授予博士学位的关键。博士论文的完成也是博士生为电气工程科学技术的发展和国民经济建设所作的贡献。

   （2）．博士学位论文应在导师的指导下，由博士生本人独立完成。论文应有较强的系统性和完整性，应在电工科学或电工专门技术上作出创造性成果，并在理论上或实际上对电工学科的发展和社会主义建设有较大的意义。为保证论文质量，论文工作必须有一定工作量，用于论文工作的实际时间一般应不得少于二学年。

   （3）．博士论文选题应是从本一级学科的某一研究方向提出的对电工科学技术的发展或国民经济具有较大理论意义或实用价值的课题，或者是高水平的横向课题。

   （4）．博士生在正式撰写博士学位论文前，在进行学位论文的研究工作期间应尽可能多地在国内外期刊上发表高水平的论文，或者积极参加对国民经济有重大意义的科研项目。博士学位论文应是在博士生已发表的有关论文和待发表的有关论文或已取得的科研成果的基础上进行的汇总、概括、深化和提高，论文或成果达到学校规定的条件方能申请答辩，申请正式答辩前，要先进行预答辩，答辩通过后，修改并正式提交论文，方可报学院批准进行论文评阅和学位论文答辩。

 

十二、其他要求

博士生在校期间若要离开校园，要求向导师及学院负责人请假。

 

十三、课程大纲内容简介：

 

（一）课程名称： 泛函分析与小波理论   ； 学时：  36      。

英文译名：  Wavelet Analysis and Its  Application

适用学科、领域：   电气工程                ；

    大纲内容简介：

    小波分析汲取了现代分析学中诸如泛函分析、数值分析、Fourier分析、样条分析、调和分析等众多分支的精华。在工程应用、信号处理、图像处理、模式识别、故障诊断、状态监视等十几个学科领域中得到广泛的应用。小波分析是一种时域—频域分析, 它在时域—频域同时具有良好的局部化性质。《小波分析及其应用》主要内容包括小波分析基础理论、信号分析与重构、信号和噪声分离技术、特征提取、数据压缩等。并介绍小波分析在电力设备状态监视和故障诊断、电力系统谐波分析、 电力系统暂态稳定、 电力系统动态安全分析、抗电磁干扰、输电线路故障定位、电力系统短期负荷预测、高压直流输电系统等诸方面的应用。

   主要教材及参考文献：

    ①小波分析及其在电力系统中的应用， 任震，中国电力出版社，2003

    ②小波分析原理，邸继征，科学出版社， 2010

    ③小波分析及其应用，孙延奎，机械工业出版社，2005

    ④实用小波方法，徐长发，华中科技大学出版社，2009

 

（二）课程名称：  智能电网基础  ； 学时：  36   。

英文译名：   Basic of Smart Power Grid   ；

适用学科、领域：  电气工程 ；

大纲内容简介：

智能电网基础是电气工程及其自动化专业的一门专业基础课，通过本课程的学习使学生掌握坚强智能电网的骨干网架、各级电网协调发展的基础，通信信息平台，信息化、自动化、互动化为特征，包含电力系统的发电、输电、变电、配电、用电和调度各个环节，覆盖所有电压等级，实现“电力流、信息流、业务流”的高度一体化融合的现代电网。为学生从事电力系统及相关领域的工作准备必要的基础。

主要教材及参考文献：

①智能电网基础. 何光宇,孙英运，中国电力出版社2010

②智能电网技术，刘振亚，中国电力出版社，2010

③智能电网导论 ，许晓慧，中国电力出版社，2009

④智能电网关键技术研究 ，钟清，中国电力出版社，2011

 

（三）课程名称： 现代电力电子技术 ； 学时：  36    。

英文译名：  Modern Power Electronics        

适用学科、领域： 电气工程  

大纲内容简介：

现代电力电子技术是90年代后应科研方向的扩展而开设的一门研究生选修课。因为一些新的发展方向，如现代电能系统的控制、转换和高效利用；电能质量的控制及新能源的开发；电气传动设备的自动化控制，都在很大程度上依赖于现代电力电子技术的进步和成就，因此，本课程结合我系各学科研究生对现代电力电子技术的普遍需求和学科本身的最新发展，重点介绍现代电力电子电路和系统的分析和设计方法，并对其在电源系统、电力系统及电气传动系统中的应用做了深入的探讨和提高。

主要教材及参考文献：

①现代电力电子学，李永东，电子工业出版社，2011

②现代电力电子技术，林谓勋，机械工业出版社，2005

③现代电力电子技术，张立，高等教育出版社，1999

④现代电力电子技术，赵良炳，清华大学出版社，1995

 

（四）课程名称： 电力系统广域控制与稳定  ； 学时： 36 。

     英文译名：  Wide area power system control and stability  ；

适用学科、领域：  电气工程 ；

大纲内容简介：

 电力系统广域控制与稳定是电力系统及其自动化专业的一门专业学位课，通过本课程的学习使博士生掌握电力系统广域测量、广域通信、广域保护、广域控制和广域稳定的概念和基本组成及工作原理与系统分析和系统设计方法；全面掌握广域控制装置（系统）构成和原理以及应用，广域装置对电力系统运行影响的分析方法；掌握电力系统安全稳定控制的有关定义和内容，结合电力系统稳定控制对象，掌握各种控制功能、实现手段、目标和方法，为博士生开展前沿电力系统和智能电网研究及从事电力系统及相关领域的工作准备必要的基础。

主要教材及参考文献：

①动态电力系统控制理论，倪以信，清华大学出版社，2011

②电力系统稳定与控制，安德逊， 中国电力出版社，2007

③电力系统稳定与分析，琨德，机械业出版社，2010

④MATLAB/Simulink电力系统建模与仿真，于群,曹娜，机械工业出版社，2013

 

（五）课程名称： 现代通信技术     ； 学时： 36  。

英文译名：   The New Technology of Modern Communication ；

适用学科、领域：  电气工程 ；

大纲内容简介：

现代通信技术是电力系统及其自动化学科的跨专业选修课程。学习数字调制和解调技术，信源与信道的编码技术，检错与纠错技术，光纤通信技术、数字移动通信技术、宽带综合业务数字网技术、多媒体通信技术、Internet技术及智能网技术等。拓展本学科学生的知识领域，树立理论联系实际的工程观点，提高学生分析问题和解决问题的能力。要求掌握通信领域各个环节的基本组成和基础理论知识，掌握现代通信所涉及的关键技术。

主要教材及参考文献：

    ①现代通信新技术，达新宇，西安电子科技大学出版社，2001

    ②现代通信原理，宋祖顺，电子工业出版社，2007

    ③通信系统，王秉钧，西安电子科技大学出版社，2004

    ④通信原理，孙学军，电子工业出版社，2011

 

（六）课程名称： 电气设备检测技术与故障诊断     ； 学时： 36  。

英文译名：   Electrical Equipment Detection and Fault Diagnosis；

适用学科、领域：  电气工程 ；

大纲内容简介：

电气设备检测技术与故障诊断主要讲解现代检测和系统传感器、通信和数据处理的基本原理，方法、实现及应用，内容包括现代通用的各种传感器及其应用、智能传感器及其标准接口、测量仪器接口系统、通用现代通信接口与通信技术、检测信息融合与数据处理方法等；电力设备状态监测与故障诊断技术的原理与应用。绝缘老化、诊断技术中的信号处理与模式识别以及诊断专家系统；各类电力设备如变压器、旋转电机、开关设备等的监测与诊断技术。

主要教材及参考文献：

①电气设备状态监测与故障诊断技术，严璋，朱德恒，中国电力出版社.2009

②电力设备的在线监测与故障诊断，王昌长， 清华大学出版社，2006

③电力设备状态监测新技术与案例精选，王凤雷，中国电力出版社，2009

    ④变电设备在线监测与故障诊断，黄新波， 中国电力出版社，2013

 

（七）课程名称： 洁净能源发电并网技术 ； 学时：  36   。

英文译名：  Power Generation Using Clean Energy and Its on Grid Control ；

    适用学科、领域：  电气工程 ；

    大纲内容简介：

本课程为电气工程专业的博士研究生的专业选修课，课程目的在于向学生介绍洁净能源发电及其并网涉及的基础理论和关键应用技术，清洁能源是不排放污染物的能源，它包括核能和“可再生能源”。可再生能源是指原材料可以再生的能源，如水力发电、风力发电、太阳能、生物能（沼气）、海潮能这些能源。本课程将主要介绍风能、太阳能、水能、生物质能、地热和海洋能等的发电技术，并介绍风电和光伏发电的并网技术。

主要教材及参考文献：

①风电并网运行与维护，张新燕、王维庆，机械工业出版社 2011

②太阳能光伏发电技术，沈辉等，化学工业出版社，2005

③新能源发电技术，王长贵，电力工业出版社，2003

④风光互补发电实用技术，周志敏，纪爱华，电子工业出版社，2011

 

（八）课程名称：   现代电力系统继电保护技术 ； 学时：  36   。

英文译名：   Modern Power System Relay Protection Technology     ；

适用学科、领域：  电气工程 ；

大纲内容简介：

    现代电力系统继电保护技术主要讲解我国现代智能大电网所面临的继电保护新问题，内容包括：风电等可再生能源接入电网的故障分析方法、考虑风电、光伏电站低电压穿越的继电保护策略、考虑新型通讯技术手段后的广域继电保护策略、新的保护原理和微机保护的算法和软件设计、新型保护装置等。本课程结合目前发展，在讲述电力系统新的保护原理、保护策略基础上，阐述智能电网继电保护新技术和新发展。

主要教材及参考文献：

①电力系统自动化(第二版)，王葵,孙莹，中国电力出版社,2011

②.自动控制原理(第二版)， 晁勤,傅成华, 重庆大学出版社,2007

③现代控制理论，赵光宙，机械为业出版社，2010

④MATLAB/Simulink电力系统建模与仿真，于群,曹娜，机械工业出版社, 2013

 

（九）课程名称：智能配电网控制与自愈技术   ； 学时：  36   。

英文译名：  Smart Distribution Network Control and Self-healing Technology ；

适用学科、领域：  电气工程 ；

大纲内容简介：

本课程属于专业选修课程。本课程内容包括现代大电网电网的基本概念以及主要特征：现代电网量测体系、新型配电运行系统、高级输电运行和高级资产管理。包括自愈和抵御攻击能力、提供满足用户需求的电能质量、容许各种不同发电形式的接入、资产的优化高效运行等。主要介绍配电网理论及其关键技术。要求学生掌握：高级配电自动化技术，自愈控制技术及其实现方法，分布式发电、储能与智能微网技术，用户服务和需求侧响应技术，配电网集成通信技术，配电网设备技术和高级资产管理，国内外工程实践与成功案例等。

主要教材及参考文献：

①智能电网及其关键技术，秦立军，马其燕，中国电力出版社，2010

②智能电网关键技术研究，钟清，中国电力出版社，2011

③智能电网通信及组网技术，Ekram Hossain， 电子工业出版社，2013

④智能配电网，程利军， 中国水利水电出版社，2013

 

（十）课程名称：电气工程电器智能化原理  ； 学时：  36   。

英文译名： Electrical Engineering Electric Appliance Intelligent Theory ；

适用学科、领域：  电气工程 ；

大纲内容简介：

电气工程电器智能化原理》主要介绍电气工程领域相关电器元件与设备的测量、设计等。主要包括智能电器常用的一次设备及其能控制的可行性；智能电器元件与开关设备现场的各类运行参量及其测量电路的设计；现场模拟参量数字处理方法及测量误差分析；智能电器元件及开关设备监控器的结构组成及软、硬件的设计方法；智能电器电磁兼容性、干扰类型及抑制措施；；电器智能化网络的结构特点和设计方法；智能电器和网络的设计实例。

主要教材及参考文献：

①电器智能化原理及应用，王汝文编著，电子工业出版社,2009

    ②电器智能化原理及应用, 宋政湘,张国钢, 电子工业出版,2013

③电力系统电磁兼容技术，李景禄,中国电力出版社. 2007

④MATLAB/Simulink电力系统建模与仿真，于群,曹娜,机械工业出版社, 2013

 

十四、本学科专业博士研究生文献阅读的主要经典著作、专业学术期刊目录

序号	著作或期刊的名称	作者或出版者	是否 必读	备注
1	智能电网技术	刘振亚，中国电力出版社，2010年4月	是
2	电网技术	国家电网公司	是
3	智能电网中的电力电子技术	(波兰)斯切莱茨基，机械工业出版社，2010年8月	否
4	Applied Cyber Security and the Smart Grid	Eric D. Knapp，Syngress，2013-03	否
5	中国电机工程学报	中国电机工程学会	是
6	智能故障诊断与容错控制	王仲生，西北工业大学出版社，2005年6月	否
7	电力系统自动化	国网电力科学研究院	是
8	鲁棒与最优控制	（美）周克敏 等著，毛剑琴 等译，国防工业出版社，2006	否
9	智能电网规划与控制的方法和应用	阿里·凯哈尼，上海科学技术出版社，2013年1月	否
10	电工技术学报	中国电工技术学会	是
11	可再生能源	辽宁省能源研究所	是
12	太阳能学报	中国可再生能源学会	是
13	电力系统保护与控制	国家电网许昌智能电网装备试验研究院	是

 

 

 

十五、博士生指导小组成员

序号	姓   名	职 称	从事研究方向		所属学院
1	王维庆	教授	风力发电机控制与并网技术		研究生院
2	晁勤	教授	可再生能源发电及其并网技术		电气工程学院
3	张新燕	教授	风力发电机控制与并网技术		电气工程学院
4	李凤婷	教授	可再生能源发电及其应用		电气工程学院
签   名	博士生指导小组负责人：         年  月  日	学位评定分委员会主席：   （盖章） 年  月   日		校学位评定委员会主席：   （盖章） 年   月   日