2022年北京交通大學07106電氣工程綜合碩士研究生考研大綱 正文

07106 電氣工程綜合
包含電機學、電力電子學、高電壓工程、電力系統(tǒng)分析、自動控制原理
《電機學》
1.直流電機
（1）直流電機的結構
（2）直流電機的工作原理、電樞繞組的構成、勵磁方式、磁場分布、電樞反應的基本概  念
（3）電樞感應電勢和電磁轉(zhuǎn)矩的計算
（4）直流電機的電壓、功率和轉(zhuǎn)矩平衡方程，電磁功率的概念
（5）他勵(并勵)和串勵直流電動機的工作特性
（6）直流發(fā)電機的運行特性
（7）直流電機的可逆原理及換向的基本概念
2.變壓器
（1）變壓器的結構和分類
（2）變壓器的工作原理、空載和負載運行時的電磁關系、繞組折算的基本概念
（3）變壓器的基本方程、等效電路、相量圖和參數(shù)測定
（4）變壓器穩(wěn)態(tài)運行時的外特性和效率特性
（5）變壓器并聯(lián)運行基本概念，三相變壓器的電路和磁路系統(tǒng)、聯(lián)結組別的判定和驗證  方法
3.交流電機的共同理論
（1）交流繞組的構成
（2）交流繞組感應電勢的概念和計算
（3）單相交流繞組的脈振磁勢、短距系數(shù)和分布系數(shù)的概念和計算
（4）三相交流繞組的基波旋轉(zhuǎn)磁勢和高次諧波磁勢的概念和計算
4.感應電機
（1）三相感應電動機的工作原理和結構
（2）感應電機的三種運行狀態(tài)與轉(zhuǎn)差率
（3）三相感應電動機運行的電磁過程、電壓、功率和轉(zhuǎn)矩方程
（4）三相感應電動機繞組折算和頻率折算、等效電路、相量圖、參數(shù)測定
（5）三相感應電動機工作特性與轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)差率特性（機械特性）
5.同步電機
（1）同步電機的結構、工作原理和分類
（2）同步發(fā)電機的電壓和功率方程、矢量圖、功角關系
（3）同步發(fā)電機的功角特性、靜態(tài)穩(wěn)定性、有功和無功功率的調(diào)節(jié)

（4）同步電動機的起動方法
《電力電子學》
1.電力電子器件
（1）電力電子器件的基本特點，電力電子器件的主要損耗以及開關器件的開關過程損耗
(Switching loss)和通態(tài)損耗(On-state loss)的基本計算方法；
（2）二極管的分類及特點，反向恢復、軟恢復等概念，普通二極管和快速二極管的區(qū)別；
（3）晶閘管(SCR)、電力場效應晶體管(電力 MOSFET)和絕緣柵雙極晶體管(IGBT)等常用電力電子器件的工作原理、特點、主要參數(shù)的含義；
（4）電路中 dv/dt、di/dt 參數(shù)對晶閘管器件的影響，晶閘管額定電流的計算方法；
（5）電力電子器件的驅(qū)動技術、緩沖吸收技術和串、并聯(lián)技術。
2.DC/DC 變換電路
（1）Buck、Boost、Buck-boost 和 Cuk 四種電路的工作原理(Operation principle )和特點；
（2）Buck、Boost、Buck-boost 三種電路的輸入輸出電流電壓關系（連續(xù)工況），以及開關器件、二極管、電感和濾波電容的選擇計算；
（3）Forward、Fly-back、Push-pull、Full bridge 和 Half bridge 電路的工作原理和特點、電路開關器件選擇、隔離變壓器的磁通復位；
（4）理解軟開關的基本概念；
（5）濾波電感和電容的參數(shù)計算和高頻變壓器的設計。
3.DC/AC 變換電路（無源逆變電路）
（1）無源逆變電路的分類，電壓型逆變電路的電路結構、工作原理和特點；
（2）SPWM 的相關概念、術語和基本原理；
（3）DC-AC Converter 輸出方波和輸出 SPWM 波時，各自的優(yōu)缺點；
（4）AC/DC 變換電路（包括二極管整流電路、相控整流電路、有源逆變電路和 PWM 整流器）工作原理和波形分析方法；
（5）電容濾波的二極管整流電路的基本原理，交流側(cè)電流波形及電流波形改善方法，減  小合閘沖擊(Inrush)電流的方法。
（6）交流側(cè)電抗對整流電路的影響；
（7）電壓型 PWM 整流電路的電路、工作原理和特點(AC 側(cè)電流，DC 側(cè)電壓)，AC 側(cè)電感的作用；AC 側(cè)基波電壓電流相量圖和相量方程；
（8）電壓型 PWM 整流器在無功補償和諧波抑制等方面的應用；
（9）功率因數(shù)校正電路的作用和工作原理；
（10）單相、三相晶閘管有源逆變電路的工作原理，實現(xiàn)有源逆變的條件，理解逆變失敗的含義及造成逆變失敗的原因，逆變失敗帶來的后果和預防逆變失敗的措施。
4.AC/AC 變換電路（包括交流電力控制電路和交—交變頻電路）
（1）交流—交流電力控制電路的分類及特點；
（2）單相電路 On-off 控制，phase-angle 控制電路，輸出電壓、電流有效值和功率因數(shù)的計算，兩種控制方式特點的比較；
（3）交－交變頻電路的結構、工作原理，理解其特點。
《高電壓工程》
1.氣體的絕緣強度
（1）持續(xù)電壓作用下均勻電場氣體放電理論
（2）不均勻電場中的氣體放電特性
（3）沖擊電壓下的氣體放電特性
（4）大氣條件對氣隙擊穿電壓的影響
（5）提高氣隙擊穿電壓的具體措施
（6）沿面放電和干閃、濕閃與污閃放電
2.固體和液體介質(zhì)的擊穿
（1）電介質(zhì)的極化、電導和損耗
（2）液體和固體介質(zhì)的擊穿擊穿機制
（3）提高液體和固體介質(zhì)擊穿電壓的措施
（4）局部放電的概念和改善措施
（5）多層絕緣的電場分布
3.電氣設備的絕緣預防性試驗
（1）電氣設備絕緣電阻和吸收比或極化指數(shù)測量與泄漏電流測量
（2）介質(zhì)損耗角正切值 tgδ測量
（3）局部放電測量
（4）絕緣油試驗等非破壞性試驗的原理和方法
（5）破壞性試驗的主要試驗設備
（6）交流和直流高電壓的測量方法
4.線路和繞組中的波過程
（1）單根無損導線中行波動方程及其解
（2）行波的折射與反射
（3）行波通過串聯(lián)電感和并聯(lián)電容時的分析方法
（4）行波在多導線系統(tǒng)中的傳輸
（5）變壓器繞組波過程的基本概念
5.雷電、防雷設備及防雷措施
（1）雷電放電過程和雷電參數(shù)
（2）避雷針（線）和避雷器的工作原理及其保護特性
（3）防雷接地
（4）發(fā)變電所及進線保護段的防雷措施
（5）變壓器與旋轉(zhuǎn)電機防雷措施
6.內(nèi)部過電壓
（1）工頻電壓升高
（2）諧振過電壓
（3）切 、 合空載線路過電壓
（4）切空載變壓器過電壓
（5）間歇電弧接地過電壓產(chǎn)生的機理和限制措施
7.電力系統(tǒng)的絕緣配合
（1）絕緣配合的基本概念
（2）絕緣配合的基本原則
（3）絕緣配合的基本方法
《電力系統(tǒng)分析》
1.電力系統(tǒng)的基本概念
（1）電力系統(tǒng)的組成、常見的電壓等級、運行特點及基本要求
（2）電力系統(tǒng)額定電壓的確定

（3）電力系統(tǒng)的接線方式及特點
（4）對有功功率和無功功率的理解
2.電力系統(tǒng)各元件的參數(shù)和等值電路
（1）同步發(fā)電機穩(wěn)態(tài)、暫態(tài)等值電路及參數(shù)的特點及異同
（2）變壓器等值參數(shù)的物理意義及實驗測定；容量不同的三繞組變壓器參數(shù)
（3）線路等值參數(shù)的物理意義；導線換位；分裂導線；長線路的集中等值發(fā)電機及負荷  的等值電路和參數(shù)計算
（4）單相及三相電力系統(tǒng)中標么值基準值的選擇及不同基準值下標么值的換算
（5）多電壓等級電力系統(tǒng)中標么值計算時基準電壓的選擇方法
（6）電力系統(tǒng)中采用標么值計算的優(yōu)點
（7）同步發(fā)電機的原始方程及參數(shù)特點
（8）派克變換的基本原理
3.電力網(wǎng)的潮流計算
（1）電壓降落（損耗、偏移）和功率損耗的基本概念
（2）高壓輸電網(wǎng)中有功功率和無功功率的傳輸機理
（3）潮流計算中功率分點的概念
（4）節(jié)點導納矩陣的特點、形成和修改；矩陣元素的物理意義
（5）電力系統(tǒng)潮流計算中節(jié)點的分類
（6）復雜電力系統(tǒng)潮流計算的牛拉法和 PQ 分解法
4.電力系統(tǒng)的無功功率和電壓調(diào)整
（1）無功平衡與電壓水平的關系
（2）電力系統(tǒng)中各類無功源的特點
（3）電力系統(tǒng)中無功平衡的原則
（4）電壓中樞點及中樞點調(diào)壓方式
（5）各種類型的電壓調(diào)整措施、特點及其適用范圍
（6）變壓器分接頭的選擇
5.電力系統(tǒng)的有功功率和頻率調(diào)整
（1）電力系統(tǒng)潮流計算中節(jié)點的分類
（2）有功功率平衡與頻率的關系
（3）一次調(diào)頻和二次調(diào)頻的過程及特點
（4）負荷的頻率調(diào)節(jié)效應系數(shù)
（5）面向系統(tǒng)調(diào)頻時，各類電廠的特點
（6）主調(diào)頻電廠選擇的原則
6.短路計算的基本知識
（1）無窮大電源經(jīng)阻抗三相短路的暫態(tài)物理過程，短路電流的周期分量和非周期分量
（2）沖擊電流、短路電流的最大有效值、短路功率
（3）轉(zhuǎn)移電抗
7.電力系統(tǒng)元件的序阻抗和等值電路
（1）對稱分量法的理解
（2）發(fā)電機的正序、負序和零序阻抗
（3）線路的正序、負序和零序阻抗
（4）電力系統(tǒng)各序網(wǎng)絡的制定方法
8.電力系統(tǒng)簡單不對稱故障的分析和計算
（1）各類不對稱故障的邊界條件

（2）中性點不接地系統(tǒng)單相接地故障時系統(tǒng)中電壓和電流的變化
（3）各類不對稱故障的復合序網(wǎng)
（4）正序等效定則
（5）各類不對稱故障時各序電壓的空間分布規(guī)律
9.電力系統(tǒng)運行穩(wěn)定性的基本概念
（1）電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的分類及涵義。
（2）發(fā)電機的電磁功率特性。
（3）發(fā)電機轉(zhuǎn)子運動方程
（4）慣性時間常數(shù)的物理意義
（5）功角穩(wěn)定、靜態(tài)穩(wěn)定、暫態(tài)穩(wěn)定、電壓穩(wěn)定、頻率穩(wěn)定的基本概念
10.電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性
（1）理解利用小擾動法分析簡單電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定
（2）電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性分析的物理過程
（3）單機無窮大系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性判據(jù)
（4）靜態(tài)穩(wěn)定儲備系數(shù)的定義及簡單計算
（5）提高靜態(tài)穩(wěn)定性的措施
11.電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性
（1）理解簡單電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定的定性分析
（2）掌握簡單電力系統(tǒng)的等面積法則
（3）極限切除角的定義及其計算
（4）提高電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的措施。
《自動控制原理》
1.基本概念
（1）自動控制的概念；
（2）反饋控制系統(tǒng)的基本工作原理及基本構成；開環(huán)控制和閉環(huán)控制的結構特點；
（3）自動控制系統(tǒng)的基本要求。
2.控制系統(tǒng)的數(shù)學描述
（1）控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)定義，解析法求解系統(tǒng)傳遞函數(shù)；
（2）控制系統(tǒng)的方框圖表示及其化簡；
（3）開環(huán)傳函，閉環(huán)傳函的定義。
3.控制系統(tǒng)時域分析
（1）典型一階、二階系統(tǒng)的時域響應分析；性能指標的計算[一階系統(tǒng)、典型二階系統(tǒng)欠阻尼動態(tài)性能指標的計算]；
（2）閉環(huán)主導極點的概念，用途，等效方法；
（3）系統(tǒng)穩(wěn)定性定義，穩(wěn)定的條件；Routh 判據(jù)判斷閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定性；
（4）系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差的定義；穩(wěn)態(tài)誤差系數(shù)、穩(wěn)態(tài)誤差的概念及計算方法；
（5）PID 控制的基本概念，微分、積分控制器的作用。
4.復頻域分析（根軌跡法）
（1）掌握 1800 根軌跡的繪制規(guī)則，并繪制根軌跡；
（2）利用根軌跡分析系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)、動態(tài)性能和穩(wěn)定性。
5.頻域分析
（1）典型環(huán)節(jié)的 Bode 圖，開環(huán)系統(tǒng)的 Bode 圖；
（2）最小相位系統(tǒng)開環(huán) Bode 圖，列寫系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)；

（3）Nyquist 圖的繪制；Nyquist 穩(wěn)定判據(jù)；
（4）控制系統(tǒng)的相對穩(wěn)定性：相角裕度與幅值裕度的概念；
（5）時域、頻域系統(tǒng)性能指標及其相互定量、定性關系。
6.控制系統(tǒng)的綜合
（1）校正的基本方式；
（2）超前校正、滯后校正的設計及計算。
7.線性離散系統(tǒng)的分析與校正
（1）離散系統(tǒng)數(shù)學模型的求取方法
（2）離散系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析方法
離散系統(tǒng)的動態(tài)性能分析

北京交通大學

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