电力电子与电力传动学科的优势与特色

1.已具有的优势

根据学校2002年“十五”规划提出的“发展特色专业,争创省内一流,全国有一定影响”的发展战略,本学科在教师队伍、人才培养、科学研究、环境与条件以及管理水平方面取得了明显的成绩。

学术队伍

本学科学术带头人徐丙垠教授,是1994年从英国留学归来的博士,国家千百万人才工程第一、二层次人才,享受国务院特殊津贴的专家,山东大学兼职博士生导师。为了进一步增强本学科的影响力,先后引进拥有博士学位、并在本学科领域内在国内外具有一定影响的年轻学者4人,派出3名教师外出攻读博士学位。学术梯队、学缘结构和年龄结构都得到了进一步的加强。目前,本学科共有专职教师25人,其中教授6人、副教授14人,具有博士学位的教师8人,具有硕士学位教师14人。

科学研究

经过多年的努力和发展,本学科的科研水平得到了较大的提高,总体水平在省内保持领先水平,部分研究内容诸如开关磁阻电机调速、电弧炉的节能技术、永磁恒压发电机、配电网自动化、输电线路暂态分析与保护等达到了国内领先水平,输电线路的故障测距技术的研究在国际上具有较大的影响,徐丙垠博士开发的行波故障测距系统属于国际领先水平,并被编入IEEE技术教程。论文发表的数量和质量都有明显提高,在IEEE 期刊以及会议上,发表二十多篇高质量论文,学术声誉得到了大幅度的提升。

在分布式电源的并网的保护与控制技术、变速直驱开关磁阻风力发电系统等研究方面,也取得了较大的突破。通过进一步的整合科研队伍,结合电力电子的未来发展趋势,凝练出四个研究方向:分布式发电与并网技术、现代电气传动与节能技术、电能质量检测与控制技术以及柔性输配电系统暂态分析与保护技术。

近五年取得的标志性成果

获得国家发明二等奖一项,省部级奖励5项,获得国家发明专利10余项;在国内外核心以上期刊发表论文92篇,被SCIEIISTP三大检索收录52篇;利用电流行波的输电线路精确故障测距技术在国际上率先实现了利用行波传播理论的输电线路的精确故障测距,建立了现代行波测距的理论体系,在理论上具有重大突破。同时实现了行波故障测距系统的产业化,创造直接经济效益8000多万元。

永磁恒压发电技术现在已经广泛应用于农用机械、拖拉机等方面,获得了巨大的经济效益,创造利税5000多万元,获得经济效益1亿多元,获得2006年度国家发明二等奖。

成功开发出国际领先水平的开关磁阻电动机调速系统(SRD)。可使电动机平均节电率达20%以上,一年可省下全国用电量的5%,相当于一个英国或韩国的总用电量。目前该产品已被国家发改委列为我国“十一五”期间重点推广的节能型产品。

中频电炉的节能技术是本学科教师与时风集团的合作项目,为该企业每年节省原材料40余万吨,节省电能10余万度,创造直接经济效益1000多万元。

人才培养

在研究生培养方面,起步较晚,但经过近两年的努力,无论从研究生的招生数量和培养素质方面都取得了长足的发展和进步。本学科于2004年第一批研究生招生,共培养研究生4名,目前已经以较好的成绩通过论文的盲审(两名研究生论文盲审为优秀)和答辩。2005年招收15名研究生,6名研究生在参加山东省齐鲁研究生论坛上发表论文,其中1名获得一等奖,两名获得二等奖。

在本科生培养方面,面向本学科的发展方向和未来,开出了6门具有学术前沿性质的课程,8门双语课。对教学方法也进行了改革和创新,1名教师获得教学质量奖,5名教师获得学校教学优秀奖,三名教师在学校青年教师大奖赛中获奖。本学科共培养出1779名毕业生,他们凭着扎实的专业基础,良好的创新能力和综合素质,深受用人单位的欢迎。总就业率达到100%,很多毕业生在浙江大学、西安交通大学、天津大学、东南大学等攻读硕士、博士学位,在科研领域也深受欢迎。

 

2.研究特色

立足于本学科的发展前沿

分布式发电具有高效、环保、节能、投资少、见效快等优点在国内外得到了广泛的重视,分布式发电并网则可以充分发挥其在电网中的补充作用,可以提高供电可靠性,降低网络损耗,分布式发电与大电网的结合是电力系统未来的一个重要发展方向。本学科充分发挥自己的优势,瞄准分布式发电技术的前沿,开展了开关磁阻风力发电技术、分布式发电并网技术、分布式发电系统的保护与控制技术、配电网的监控技术等方面的研究,并取得了重要突破。分布式发电及并网技术的研究是本学科的研究特色之一。

随着电力电子技术在电力系统中的广泛应用,大量的非线性电力电子元件使得柔性输配电系统中的电力设备的故障暂态过程发生了很大的变化,本专业面向柔性输配电系统,利用故障暂态对电力设备进行保护和故障检测的研究。暂态分析、暂态故障检测和暂态保护是本学科在本研究领域内的研究特色之一。

学科交叉和融合

本学科非常重视学科交叉的科学和技术的研究,永磁恒压发电技术结合了电力电子技术与农业机械工程、交通车辆工程等,拓宽了永磁恒压发电机的应用领域。电力电子与电力系统自动化领域的交叉,对电力系统的无功补偿、谐波检测和补偿进行了研究。电力电子技术与工程数学领域的交叉,提出了基于投影变换理论的输电线路故障暂态分析、故障测距以及保护的新原理,建立了新的理论体系。学科之间的交叉和融合是本学科的研究特色之一。

理论联系实际,走产业化发展的道路

    本学科非常重视科研成果的转化,一项科研成果如果不能直接或间接的转化为生产力,不能在理论上有所创新,那么是没有意义的。输电线路的行波故障测距技术不仅在理论上具有奠基性,同时实现了产业化。永磁恒压发电、中频电炉节能技术等都对山东制造业的发展作出了巨大贡献,因此产学研全面发展是本学科的重要特色之一。