电力电子与电力传动

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。

电力电子器件的原理、制造及其应用技术;电力电子电路、装置、系统及其仿真与计算机辅助设计;电力电子系统故障诊断及可靠性;电力传动及其自动控制系统;电力牵引;电磁测量技术与装置;先进控制技术在电力电子装置中的应用;电力电子技术在电力系统中的应用;电能变换与控制;谐波抑制与无功补偿。

该专业实力最强的几所院校:华中科技大学(逆变器、UPS方面科研成果卓著，有陈坚、康勇、段善旭等知名教授)浙大(拥有国内唯一的电力电子国家实验室，师资力量雄厚，有汪槱生院士和徐德鸿等知名教授，科研成果较多)西安交通大学(西交的电力电子与能源研究中心在国内处于领先水平，科研成果较多，有电力电子知名专家王兆安教授) 南京航空航天大学(有航空电源航空科技重点实验室，师资力量雄厚，科研成果较多) 合肥工业大学和中国矿业大学(有电力电子与电力传动国家重点学科) 华北电力大学(张一工教授是国内谐波抑制与无功补偿领军人物之一，另外石新春和韩民晓教授也是电力电子与电力传动佼佼者)。

毫无疑问，电力系统是电气工程下面一个非常非常传统的专业，毕业后较大的可能进入国家电网或中国南方电网有限责任公司下属的各级电力公司，君不见这个坛子里好多人讲电力的高薪，因而也算是一个旱涝保收的铁饭碗;而电力电子与电力传动却是一个全新的专业，是电力学、电子学与控制理论的交叉学科，涉及到电路拓扑、自动理论、模电数电综合知识，并且动手能力、实践经验在某种程度上决定了项目的成败。电力电子专业的同学毕业后一般进入企业或研究所，如世界顶尖的电力电子公司，如Emerson、GE、Simens、ABB、Philips、Oslang等，当然还有一堆国内的公司，一般从事开关电源、UPS、变频器、无功补偿、及有源滤波等等。总结一句话，如果你想有一个至少目 前还不错的铁饭碗，就学电力系统;如果你想从事具有前沿挑战性的朝阳行业，并且还不怕吃苦，希望苦尽甘来的可以学电力电子与电力传动。如果学了电力系统后在电力公司3、5年后未混到一官半职，那时的薪水可能就不如从事电力电子工作的同学。电力电子与电力传动是一个全新的学科，国内的老师大多电机出身，很有可能不能提供实际的指导，但是导师的重要性在于能够给你提供广阔的研究资源，带领进入这个学科的大门。这个学科较强的国内院校还是有的：第一个不可否认就是浙江大学，徐德鸿、钱照明、吕征宇教授等;第二个是西安交通大学，德高望重的王兆安老师、及他的两个高徒刘进军、杨旭;最后的一个是南京航空航天大学的严仰光及他的学生阮新波教授等。当然，国际上最牛的学校是美国弗吉尼亚理工大学 (Virginia Tech)的国家电力电子系统研究中心，最最最牛的Fred.C.Lee李泽元教授就在这里;当然，美国的科罗那多大学 (University of Colorado at Boulder)也不弱，特别是在电力电子的数字控制方向，著名电力电子学科教材Fundamental of Power Electronics的作者Erickson和Maksimovic就是这里的领军人物。有志于想到国外从事电力电子研究的同学，可以申请这两所学校。 此外，北卡罗来纳州州立大学(North Carolina State University)的FREEDM研究中心也在对电力电子及电力电子器件进行研究，这儿有国内第一个IGBT的制造者Alex Q.Huang [1] 教授和IGBT的发明者Jayant Baliga。但是，很遗憾的是，电力电子目 前只是一门技术，而不能够称为一门科学的学科，那是因为尚未形成完整及精确的理论基础。因为如果没有深厚的理论基础，就不能称之为科学。这门学科目 前主要是从事电路拓扑与应用技术的研究，目 前的理论基础是线性控制方法与电路工程。 但是，电力电子其实不应视作一个线性系统，因为功率器件是工作于开关状态的，也就是一个强病态非线性系统。因而，可以这么说，目 前的电力电子系统基于线性控制理论是 完全不够的，甚至在某些场合下可以导出一些错误的结论。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了解一下这门学科，国内的有《中国电机工程学报》、《电工技术学报》、《电力电子技术》及《电工技术杂志》，国际上的有IEEE的《Power Electronics》、会议有IEEE的APEC、PESC、ECCE等。根据多年的开关电源实际研发经验，我认为这一门方向的基础是：第一位的是控制理论;第二位的是电路知识;第三位也非常重要的模拟电子，当然如今电力电子的数字控制是一个非常重要的发展方向，单片机、DSP的数字控制技术也将占有非常重要的地位。但是现实的情况下，很多从事电力电子研发的人，很多的就学过一门“电力电子技术”就根本就不够，因为很难理解电力电子系统的控制环路设计;但是学控制的人也下手无门，因为很可能不知道如何结合控制与电路拓扑，甚至对电路的工作原理根本不明白。其实这一学科最缺乏的是多学科交叉人才，搞控制的很多不大懂电子电气理论;搞电子电气的又不明白控制基础不了解数字控制技术。