西安交大電氣學(xué)院

一、本學(xué)科基本概況1）學(xué)科歷史延革及學(xué)術(shù)隊(duì)伍西安交通大學(xué)電氣工程學(xué)科創(chuàng)建于1908年，是我國最早的電氣工程專業(yè)。電工學(xué)科原有博士學(xué)位授權(quán)點(diǎn)六個(gè)，碩士學(xué)位授權(quán)點(diǎn)9個(gè)，無論博士點(diǎn)或碩士點(diǎn)數(shù)量，在全國電氣工程學(xué)科學(xué)位授予單位中是最多、覆蓋面也是最寬的，1996年經(jīng)國務(wù)院學(xué)位委員會(huì)批準(zhǔn)首批按一級(jí)學(xué)科培養(yǎng)和授予博士學(xué)位，并建有電氣工程博士后流動(dòng)站?，F(xiàn)有專職教師和研究人員112人，其中教授37名（院士1名、國家級(jí)教學(xué)名師1名、長江學(xué)者2名、國家杰出青年科學(xué)基金獲得者2名、新世紀(jì)人才8名、博士生導(dǎo)師31名），研究員1名，副教授和高級(jí)工程師49名，教師隊(duì)伍中具有博士學(xué)位71名，占專職教師68.93%，有5位院士被聘為兼職教授。我學(xué)科知名教授中有中國電源學(xué)會(huì)理事長、中國電工技術(shù)學(xué)會(huì)副理事長、全國高等學(xué)校電氣工程及其自動(dòng)化教學(xué)指導(dǎo)分委員會(huì)主任、中國電力教育大學(xué)院（校）長聯(lián)席會(huì)主席、全國電氣工程領(lǐng)域工程碩士教育協(xié)作組組長。2）主要研究方向、科研及成果情況電氣工程學(xué)科現(xiàn)有電機(jī)與電器、高電壓與絕緣技術(shù)、電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化、電力電子與電力傳動(dòng)、電工理論與新技術(shù)五個(gè)二級(jí)學(xué)科。其中電機(jī)與電器、高電壓與絕緣技術(shù)、電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化三個(gè)為第二批國家重點(diǎn)學(xué)科（二級(jí)學(xué)科），擁有“電力設(shè)備電氣絕緣國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”和“國家工科基礎(chǔ)課程電工電子教學(xué)基地”。近三年來，學(xué)科競爭力大幅度提升，承擔(dān)國家級(jí)項(xiàng)目48項(xiàng)，其中國家科技部“十五科技攻關(guān)”項(xiàng)目1項(xiàng)，國家杰出青年科學(xué)基金項(xiàng)目2項(xiàng)，國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目3項(xiàng)，國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目35項(xiàng)。此外，還承擔(dān)了國家電網(wǎng)公司和國家南方電網(wǎng)公司有關(guān)特高壓輸電項(xiàng)目15項(xiàng)。通過上述科研項(xiàng)目的研究，在電氣工程基礎(chǔ)理論、電力設(shè)備設(shè)計(jì)關(guān)鍵基礎(chǔ)理論和技術(shù)、特別是在特高壓輸變電設(shè)備方面做出了重要的貢獻(xiàn)：制定了國家電網(wǎng)公司750kV系統(tǒng)用主設(shè)備技術(shù)規(guī)范Q/GDW103-2003至Q/GDW108—2003等6項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，為世界第一套高海拔750輸變電主設(shè)備技術(shù)規(guī)范；制定了國家電網(wǎng)公司1000kV交流特高壓輸變電設(shè)備試驗(yàn)規(guī)范，為國際首創(chuàng)。三年來，科研總經(jīng)費(fèi)6983萬元，人均科研經(jīng)費(fèi)72.74萬元。其中國家級(jí)科研項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)為2075.5萬元，境外合作科研項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)321萬元。三年來，獲國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)2項(xiàng)，省部級(jí)獎(jiǎng)13項(xiàng)。授權(quán)發(fā)明專利32項(xiàng)。在國內(nèi)核心期刊發(fā)表學(xué)術(shù)論文684篇，人均在國內(nèi)核心期刊發(fā)表學(xué)術(shù)論文7.1篇；SCI收錄論文114篇，其中IEEE和IEE期刊論文75篇，人均SCI收錄論文1.2篇。EI收錄論文425篇，人均EI收錄論文4.4篇。出版專著17部，主辦及籌辦國際會(huì)議各1次。3）研究生培養(yǎng)情況現(xiàn)有研究生指導(dǎo)教師77名，其中博士生導(dǎo)師31名。目前在讀本科生1602名、各類研究生1511名。三年來，共授予工學(xué)博士學(xué)位74名，工學(xué)碩士學(xué)位414名，工程碩士學(xué)位369名。已獲全國百篇優(yōu)秀博士論文2篇（2003年張冠軍和2005年郝艷捧）。2004年建立了教育部批準(zhǔn)立項(xiàng)的西安交通大學(xué)研究生電氣技術(shù)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，用于培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新能力。連續(xù)三年組織了由教育部立項(xiàng)支持的研究生精品課程大講堂項(xiàng)目，邀請(qǐng)國際、國內(nèi)著名學(xué)者授課，每年都有來自全國各地高校和科研院所的二、三百名研究生和青年教師前來聽課。近3年來，已獲國家教學(xué)成果二等獎(jiǎng)1項(xiàng)，國家精品課程4門，獲全國優(yōu)秀教材一等獎(jiǎng)1項(xiàng)，省級(jí)教學(xué)名師2人。4）本學(xué)科的優(yōu)勢及特色電氣工程學(xué)科二級(jí)學(xué)科齊全我校電工學(xué)科原有博士學(xué)位授權(quán)點(diǎn)6個(gè)（1981年由國務(wù)院首批批準(zhǔn)電工材料及絕緣技術(shù)、電器和電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化三個(gè)二級(jí)學(xué)科，1986年第三批批準(zhǔn)電機(jī)、高電壓技術(shù)和理論電工三個(gè)學(xué)科），碩士學(xué)位授權(quán)點(diǎn)9個(gè)，無論博士點(diǎn)或碩士點(diǎn)數(shù)量，在全國電氣工程學(xué)科學(xué)位授予單位中是最多、覆蓋面也是最寬的。1997年研究生專業(yè)目錄調(diào)整后，我校是全國首批獲得電氣工程一級(jí)學(xué)科博士學(xué)位授予權(quán)的4所高校之一，覆蓋其所有的五個(gè)二級(jí)學(xué)科，包括：高電壓與絕緣技術(shù)、電機(jī)與電器、電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化、電力電子與電力傳動(dòng)、電工理論與新技術(shù)。電力設(shè)備基礎(chǔ)理論及應(yīng)用研究優(yōu)勢突出依托“電力設(shè)備電氣絕緣國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”，組織承擔(dān)了國家電網(wǎng)公司和國家南方電網(wǎng)公司超特高壓輸變電設(shè)備研究項(xiàng)目15項(xiàng)。成果應(yīng)用于國家重大工程：——西北750kV輸電示范工程。目前正在與西電集團(tuán)聯(lián)合研究超特高壓套管，致力于解決我國特高壓輸電設(shè)備國產(chǎn)化的主要瓶頸問題之一。學(xué)科歷史悠久國內(nèi)外享有盛譽(yù)從1911年到1948年培養(yǎng)畢業(yè)生38屆共計(jì)1144人；1949年至2005年培養(yǎng)畢業(yè)生57屆畢業(yè)生共計(jì)19309人。先后培養(yǎng)出許多全國乃至世界的杰出人物和著名的專家學(xué)者，歷屆畢業(yè)生中有28位成為我國兩院院士。我院電氣工程學(xué)科在2002年和2006年連續(xù)兩次全國一級(jí)學(xué)科評(píng)估中都排名第2。二、本學(xué)科當(dāng)前發(fā)展趨勢本學(xué)科領(lǐng)域歷史較久，總體上屬于傳統(tǒng)的工科學(xué)科。但是，由于近幾年新電氣材料的出現(xiàn)、新電氣現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)、極端電磁問題的挑戰(zhàn)、以及與材料、電子和信息學(xué)科的交叉與融合，特別是由于人類對(duì)電力系統(tǒng)安全和電力能源的戰(zhàn)略需求日益突出，以及我國等發(fā)展中國家對(duì)電力能源需求的旺盛發(fā)展，使得本學(xué)科領(lǐng)域出現(xiàn)了再次的繁榮和迅速發(fā)展。其具體表現(xiàn)詳述如下。1）電器絕緣材料與技術(shù)方面目前，我國電力工業(yè)已經(jīng)進(jìn)入大電網(wǎng)、大電廠、大機(jī)組、高電壓輸電、高度自動(dòng)控制的新時(shí)代。我國的電力裝機(jī)容量2006年已經(jīng)突破500GW，規(guī)劃到2010年裝機(jī)容量達(dá)到650GW、2020年達(dá)到1000GW。目前我國正處于電力建設(shè)的高峰期和關(guān)鍵期，因此對(duì)超大容量、超高電壓電力設(shè)備設(shè)計(jì)、制造新技術(shù)及與之相適應(yīng)的電工新材料的需求日益迫切。對(duì)電力設(shè)備的設(shè)計(jì)制造水平提出了更高的要求，特別是在保證可靠性的條件下盡量減小電力設(shè)備尺寸。需要在利用現(xiàn)有材料基礎(chǔ)上進(jìn)行特高壓電力設(shè)備結(jié)構(gòu)優(yōu)化，挖掘現(xiàn)有材料的安全使用極限，并考慮設(shè)備綜合因素，提高電力設(shè)備的可靠性。與此同時(shí)，需要提高電介質(zhì)材料電氣性能、開發(fā)新型材料。從科學(xué)意義上，就迫切需要研究電介質(zhì)材料高電場特性及其機(jī)理。對(duì)龐大的超高壓電力網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行設(shè)備維護(hù)和壽命管理。大量設(shè)備服役期已達(dá)20年以上，如果能通過壽命評(píng)估，充分挖掘設(shè)備的使用年限，則可以大大降低設(shè)備更新投資。這個(gè)問題是國際上共同面臨的問題。因此，電力設(shè)備檢測、診斷及壽命管理技術(shù)對(duì)提高電力設(shè)備的運(yùn)行可靠性、質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)性具有重要意義。特殊環(huán)境下的電介質(zhì)材料和絕緣技術(shù)。環(huán)境保護(hù)需求的提高、太空條件下的應(yīng)用、低溫超導(dǎo)技術(shù)及大功率脈沖技術(shù)的發(fā)展等，都對(duì)材料的應(yīng)用環(huán)境和使用條件提出了更高的要求。在太空技術(shù)、艦載動(dòng)力技術(shù)和新式武器等高端軍事技術(shù)以及超高壓輸電等極端條件使用的電介質(zhì)材料，限制了我國航天器、軍事艦船、飛行器等武器裝備、電氣設(shè)備的高性能和小型化。因此，迫切需要開展電介質(zhì)材料在極端條件下的破壞規(guī)律和性能改進(jìn)方面的研究工作。目前，在絕緣材料破壞機(jī)理和相關(guān)的空間電荷與電致發(fā)光測量方面，以英國Leicester大學(xué)的Dissado教授、法國Toulouse大學(xué)的Laurent教授以及日本武藏工業(yè)大學(xué)的研究者為代表。在絕緣結(jié)構(gòu)優(yōu)化方面，日本名古屋大學(xué)的Okubo教授、日本的電力公司與ABB等大型跨國企業(yè)積累了大量的研究經(jīng)驗(yàn)。而在絕緣診斷技術(shù)的應(yīng)用開發(fā)方面，意大利的Bologna大學(xué)的Motanari教授、荷蘭Delft科技大學(xué)的Smit教授等也進(jìn)行著前端的研究工作。在納米新材料的研究方面的代表有，日本早稻田大學(xué)的Tanaka教授和美國Rensselaer學(xué)院的Nelson教授。目前，在軍用技術(shù)領(lǐng)域中特種絕緣材料的性能研究方面，美國的Sandia實(shí)驗(yàn)室等進(jìn)行了大量的研究工作。而法國以Toulouse大學(xué)為代表也正在開展太空條件下高分子絕緣材料破壞機(jī)理的研究工作。2）在開關(guān)電器方面目前，開關(guān)電器設(shè)備的研究朝著超高壓、特高壓及直流輸電的方向發(fā)展，同時(shí)也支出相應(yīng)理論的發(fā)展方向，在設(shè)備研究上優(yōu)化設(shè)計(jì)550kV單斷口斷路器以提高其開斷性能；研究串聯(lián)雙斷口1000kV斷路器的開斷及滅弧機(jī)理，研究串聯(lián)雙斷口的開斷特點(diǎn)，研制新型操動(dòng)機(jī)構(gòu)，并進(jìn)行仿真優(yōu)化設(shè)計(jì)。從大容量短路電流開斷機(jī)理入手，研究新型高性能、高參數(shù)、高智能化電器設(shè)備，提高運(yùn)行可靠性。同時(shí)面向開斷新技術(shù)，在理論上不斷發(fā)展電弧等離子體的數(shù)學(xué)仿真模型，研究新的滅弧調(diào)控措施和相應(yīng)的測試手段；面向檢測、評(píng)估和控制，進(jìn)一步發(fā)展電氣設(shè)備的智能化。3）在高壓脈沖功率技術(shù)和放電等離子體方面隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，高電壓與絕緣技術(shù)已超出了電力與電工部門，而在大功率脈沖技術(shù)、放電等離子體、環(huán)境技術(shù)等方面得到廣泛應(yīng)用，因此脈沖功率及放電等離子體技術(shù)成為該學(xué)科的一個(gè)重要研究方向。目前，國際高水平學(xué)科都開展了脈沖功率與等離子體技術(shù)方面的研究，脈沖功率技術(shù)向高功率、高重復(fù)頻率、極快速方向發(fā)展，出現(xiàn)了許多科學(xué)與技術(shù)問題，而放電等離子體隨著脈沖功率技術(shù)的發(fā)展，也向脈沖放電等離子體發(fā)展，因此，功率脈沖與放電等離子體盡管屬于不同學(xué)科領(lǐng)域，但兩種相互交融又相互促進(jìn)，成為國際著名學(xué)者重要的研究方向。4）在電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化方面隨著電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大和電力市場的推進(jìn)，今后電力系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)行為將更加復(fù)雜多變，大電網(wǎng)的安全運(yùn)行將更容易受到外部擾動(dòng)的影響，控制將變得更加困難，事故后的影響和波及范圍將會(huì)更大，事故損失也將會(huì)更為嚴(yán)重。因此，需要研究電力系統(tǒng)仿真計(jì)算、運(yùn)行特性分析、控制和保護(hù)的新理論和新方法，研究和運(yùn)用各種新型的輸配電技術(shù)和分布式發(fā)電技術(shù)，將非線性科學(xué)、復(fù)雜系統(tǒng)理論、控制理論、計(jì)算機(jī)科學(xué)、信息技術(shù)等的最新成果應(yīng)用于電力系統(tǒng)的調(diào)度和運(yùn)行控制，增強(qiáng)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性。目前，世界許多國家都在進(jìn)行電力市場化改革，這不僅會(huì)改變電力系統(tǒng)的傳統(tǒng)運(yùn)行與控制方式，對(duì)電力系統(tǒng)規(guī)劃也將產(chǎn)生巨大的影響。電力市場的建立將使最大化利潤成為各市場參與者的主要目標(biāo)，電源、電網(wǎng)投資和運(yùn)營者在保證電力系統(tǒng)安全的前提下，可獲得利潤的多少將是電力系統(tǒng)規(guī)劃中的決定性因素。面對(duì)我國能源資源相對(duì)匾乏和分布不均衡的現(xiàn)狀，需要在充分考慮國家資源分布、能源需求和發(fā)展規(guī)劃的前提下，研究多主體競爭環(huán)境下系統(tǒng)運(yùn)行與規(guī)劃的理論和方法。開展電能高效利用技術(shù)的研究具有非常重要的意義。要從根本上解決我國能源資源匱乏的問題，必須大力開發(fā)太陽能、風(fēng)能、生物質(zhì)能等潔凈能源和可再生能源的大規(guī)模綜合利用技術(shù)以及與之相關(guān)的儲(chǔ)能技術(shù)。但是，這些新能源普遍存在分散、密度小、平穩(wěn)性差的缺點(diǎn)，因此，需要研究如何將這些新能源有效地接入電力系統(tǒng)以及它們與傳統(tǒng)電力系統(tǒng)之間的相互影響等問題?？缛?1世紀(jì)后，人類面臨著在有限資源和環(huán)境保護(hù)嚴(yán)格要求的制約下實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重大挑戰(zhàn)，這將對(duì)電力系統(tǒng)的發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。依靠科學(xué)技術(shù)的發(fā)展解決電力系統(tǒng)發(fā)展中的各種問題，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)正常狀態(tài)下的全局優(yōu)化運(yùn)行和預(yù)防性控制、事故狀態(tài)下的緊急控制以及事故后的恢復(fù)控制，盡量減少和避免電力系統(tǒng)災(zāi)難性事故的發(fā)生及其造成的影響，為電力用戶提供安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的電能，是電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化學(xué)科必須完成的根本任務(wù)。5）電力電子與電力傳動(dòng)方面電力電子集成是國際電力電子技術(shù)領(lǐng)域的重要發(fā)展方向，以美國為代表的發(fā)達(dá)國家政府投入了巨額資金用于該技術(shù)的研究。電力電子集成技術(shù)被認(rèn)為有希望像集成電路一樣，成為電力電子產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)性元件，并對(duì)于電力電子技術(shù)更為廣泛的用于社會(huì)生產(chǎn)和生活中的各個(gè)方面，更為顯著地發(fā)揮電力電子技術(shù)節(jié)能降耗、提升供電質(zhì)量和性能的優(yōu)勢起到關(guān)鍵作用，在一定程度上緩解能源問題。電力電子集成技術(shù)的成功產(chǎn)業(yè)化將像集成電路技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化一樣徹底改變?nèi)藗兝秒娔艿姆绞剑瑤硪淮涡碌母锩?。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，其在電能質(zhì)量控制、新能源及電力系統(tǒng)中的應(yīng)用也越來越廣泛，已涉及電力系統(tǒng)的各個(gè)方面，包括發(fā)電環(huán)節(jié)、輸配電系統(tǒng)、儲(chǔ)能系統(tǒng)和分布式供能系統(tǒng)等等。提高和改善供電質(zhì)量、大力開發(fā)和利用可再生清潔能源，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和深遠(yuǎn)的歷史意義。電力電子技術(shù)在電能質(zhì)量控制、新能源及電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，不但是電力電子產(chǎn)業(yè)一個(gè)非常巨大的發(fā)展機(jī)遇，同時(shí)由于電力電子技術(shù)對(duì)于各種電能的變換和處理，可以達(dá)到改善電網(wǎng)質(zhì)量、實(shí)現(xiàn)不穩(wěn)定能量的并網(wǎng)控制等目的，因此也必將對(duì)電力系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展產(chǎn)生決定性的促進(jìn)作用。三、本學(xué)科國