长春工程学院

电力系统及其自动化学科简介

电力系统及其自动化学科是吉林省重点学科，主要研究方向为配电自动化、风力发电控制技术、电力系统智能控制等三个方向，学科队伍力量雄厚，学术气氛浓，学历、职称和年龄结构合理。
1.学科带头人基本情况
学科带头人孟祥萍教授、博士，吉林省电机工程学会常务理事、中国自动化学会系统仿真专业委员会副主任委员、东北电力大学和长春工业大学兼职硕士研究生导师、赴荷兰代尔夫特理工大学高级访问学者、长春市有突出贡献专家、吉林省拔尖创新人才人选、长春市劳动模范。
曾主持吉林省科技厅科技攻关项目、教育部科学研究重点项目、吉林省教育厅重点科研项目、长春市科技局科技攻关项目和电力系统横向科研课题等10余项，并参加2项国家自然科学基金项目的研究工作，部分项目已通过鉴定。获吉林省科技进步三等奖1项，获吉林省教育厅优秀科研成果一等奖2项；获中国软件著作权2项，获实用新型专利5项。近5年，在国内外权威学术刊物和重要国际学术会议上发表论文50余篇，其中13篇论文被国际四大检索中的SCI、EI和ISTP检索收录，公开出版四部专著及教材。主讲《电力系统分析》、《电力系统优化运行》、《电厂微机监控原理及应用》、《电力系统远动及调度自动化》、《自动控制原理》和《现代控制理论》等课程。
2.学科组梯队结构及成果
本学科学术梯队共有22人，其中教授5人、副教授12人，讲师5人，博士2人，硕士16人。五年来，学科组共发表论文198篇，其中被EI、ISTP检索35篇，一级学报及核心期刊19篇，获省级科技进步二等奖1项、三等奖2项、厅局级二等奖5项、三等奖1项，省级教学成果奖1项。完成科研项目13项、在研科研项目12项，其中纵向课题6项，横向课题6项，科研经费到款额669.1万元。
3.主要研究领域
（1）配电自动化
电力工业整个电能生产过程可以分为发、输、变、配、用五个环节，其中配电网是将电能分配给用户的重要环节。配电网电压等级低，线路分布广，网上设备多。长期以来，我国电力建设一直呈现重发轻输的局面，配电网建设滞后、网架结构薄弱、设施老化。目前，电力市场将逐步在我国实施，电能将作为商品进入市场，各级供电部门，尤其基层供电部门的经济效益直接与配电网综合自动化水平相关。所以对35KV及以下配电系统研究，如数据采集、通信和故障诊断及经济运行等是有现实意义的。
（2）风力发电控制技术
目前，国内风力发电机控制技术研究主要集中在定桨距风力发电机组或变桨距风力发电机组的经典控制技术，研究风力发电机组智能控制的很少，国外已经在这方面研究取得了一些成果。我们在变桨距风力发电机组智能控制技术方面进行了5年的潜心研究，取得了一些成果，如模糊转速控制器设计、模糊励磁环设计、神经转速控制环设计等。针对目前风力发电机组广泛采用的两种发电机，既绕线转子双馈发电机和交流永磁同步发电机，提出了模糊逻辑和神经网络的智能控制方案，分别适用于以上两种不同发电机。模糊逻辑控制是一种新颖的控制策略，与经典的控制策略相比，模糊逻辑控制器不需要数学模型，在吉林省通榆风电厂实际应用表明，低于额定风速时，跟踪最佳功率曲线，高于额定风速时，保持功率输出不变，对风力发电机组控制系统（非线性多变量系统）能产生令人满意的效果。以上研究已经处于国内先进水平，为国产风电机组产业化发展奠定良好基础。
（3）电力系统智能控制
针对电力系统中复杂的控制对象，将模糊控制、人工神经网络、遗传算法、专家系统、免疫系统等智能控制理论和方法应用于电力系统中。在对模糊控制、神经网络、专家系统和自组织、自学习等理论进行分析和研究的基础上，针对电力行业中生产机械的特点，研究多种智能方法综合应用的集成智能控制。
（4）电力系统与数据挖掘
针对电力系统特别是配电系统中大量的实时运行数据，挖掘出隐含的未知的相关规则，从而实现对发电机、变压器、电动机和保护装置等元件、设备的预测、检修和控制。
（5）先进控制理论和方法的应用以及计算机软件实现
针对非线性、时变、不确定、大滞后特性的复杂过程控制系统，在对各种先进控制理论（如自适应控制、鲁棒控制、预测控制等）进行分析和研究的基础上，针对控制系统的特点，研究多种理论和方法综合应用的集成控制算法，并开发计算机实现软件。
（6）电力生产过程计算机监控系统
针对不同的生产过程和控制对象，研究采用现场总线、DCS、PLC、工业控制计算机等控制设备、相应的传感测量设备和控制执行机构，配合先进的控制算法，进行计算机控制系统的软硬件设计，构成低成本、高性能、多功能的计算机控制系统，开发生产过程多媒体监控软件。
（7）电力系统故障诊断监控技术
针对电力系统、特别是配电系统中电气设备的运行状况，用先进的故障诊断技术，如神经网络诊断技术、免疫遗传算法等，进行实时监控和故障诊断。
（8）电力系统微机保护系统
针对输电线路、变压器等，研究微机保护及其计算机实现方法。
4、主要实验室图片