电气工程学院硕士研究生入学考试自命题科目考试范围 一、 970 电路 1. 电路模型和电路定律 （ 1） 电路和电路模型，理想元件与电路模型概念，线性与非线性的概念 （ 2） 电压、电流及其参考方向的概念 （ 3） 基本元件的电压电流关系：电阻元件，电感元件，电容元件，电压源、电流源和受控源 （ 4） 功率的计算 （ 5） 基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律 2. 电阻电路的等效变换 （ 1） 电阻的三角形联结与星形联结的等效互换 （ 2） 电压源、电流源的串联和并联 （ 3） 实际电源的两种模型及其等效变换 （ 4） 输入电阻 3. 电阻电路的一般分析 （ 1） 电路的图 （ 2） 支路电流法 （ 3） 网孔电流法 （ 4） 回路电流法 （ 5） 结点电压法 4. 电路定理 （ 1） 替代定理 （ 2） 叠加定理 （ 3） 戴维宁和诺顿定理 （ 4） 最大功率传输定理 5. 相量法 （ 1） 正弦量、相量的概念及相互对应 （ 2） 有效值和相位差的概念 （ 3） 电路定律的相量形式 6. 正弦稳态电路的分析 （ 1） 阻抗与导纳 （ 2） 正弦稳态电路的分析 （ 3） 正弦稳态电路的瞬时功率 （ 4） 正弦稳态电路的有功功率、无功功率、视在功率的概念及计算 （ 5） 功率因数的概念及计算 （ 6） 复功率的概念 （ 7） 最大功率传输 （ 8） 电路的相量图 7. 含耦合电感的电路 （ 1） 互感、互感系数、耦合系数的概念 （ 2） 同名端的概念 （ 3） 含耦合电感电路的分析与计算 （ 4） 理想变压器的模型及伏安关系 （ 5） 理想变压器的阻抗变换作用 （ 6） 含理想变压器电路的分析 （ 7） 含空心变压器电路的分析 8. 电路的频率响应 （ 1） 网络函数 （ 2） 串联电路的谐振 （ 3） 并联电路的谐振 9. 三相电路 （ 1） 对称三相电源、三相负载的联接方式 （ 2） 三相对称、不对称电路的概念 （ 3） 三相电路相和线之间的关系 （ 4） 三相对称电路的计算 （ 5） 三相功率的计算和测量 （ 6） 不对称三相电路电压、电流和功率的计算 10. 非正弦周期电流电路和信号的频谱 （ 1） 非正弦周期信号的分解、频率特性 （ 2） 非正弦周期信号的有效值、平均值和平均功率的计算 （ 3） 非正弦周期信号稳态电路的分析与计算 11. 一阶电路和二阶电路的时域分析 （ 1） 换路的概念 （ 2） 动态分析与稳态分析的概念 （ 3） 换路定则、初始值的求法 （ 4） 一阶电路微分方程的列写和求解 （ 5） 时间常数的概念及计算 （ 6） 一阶电路全响应的三要素法 （ 7） 二阶电路微分方程的列写和时域分析法 （ 8） 阶跃响应和冲激响应 12. 线性动态电路的复频域分析 （ 1） 拉氏变换、反变换的概念 （ 2） 拉氏变换的性质 （ 3） 拉氏反变换的部分分式展开 （ 4） 运算电路 （ 5） 用运算法分析动态电路 （ 6） 网络函数的定义 （ 7） 网络函数的极点、零点与频率响应、冲激响应的关系 13. 电路方程的矩阵形式 （ 1） 关联矩阵、回路矩阵的含义和列写 （ 2） 回路电流方程的矩阵形式 （ 3） 结点电压方程的矩阵形式 14. 二端口网络 （ 1） 二端口网络的概念 （ 2） 二端口网络的方程和参数 （ 3） 二端口网络的连接 （ 4） 回转器和负阻抗变换器 （ 5） 二端口网络的等效电路 （ 6） 含二端口网络的电路计算 15. 非线性电路 （ 1） 非线性电阻、电容和电感的含义 （ 2） 非线性电路的方程的建立 （ 3） 小信号分析法 （ 4） 分段线性化方法 二、 07106 电气工程综合 包含电机学、电力电子学、高电压工程、电力系统分析、自动控制原理 电机学 1. 直流电机 （ 1） 直流电机的结构 （ 2） 直流电机的工作原理、电枢绕组的构成、励磁方式、磁场分布、电枢反应的基本概念 （ 3） 电枢感应电势和电磁转矩的计算 （ 4） 直流电机的电压、功率和转矩平衡方程，电磁功率的概念 （ 5） 他励 (并励 )和串励直流电动机的工作特性 （ 6） 直流发电机的运行特性 （ 7） 直流电机的可逆原理及换向的基本概念 2. 变压器 （ 1） 变压器的结构和分类 （ 2） 变压器的工作原理、空载和负载运行时的电磁关系、绕组折算的基本概念 （ 3） 变压器的基本方程、等效电路、相量图和参数测定 （ 4） 变压器稳态运行时的外特性和效率特性 （ 5） 变压器并联运行基本概念，三相变压器的电路和磁路系统、联结组别的判定和验证方法 3. 交流电机的共同理论 （ 1） 交流绕组的构成 （ 2） 交流绕组感应电势的概念和计算 （ 3） 单相交流绕组的脉振磁势、短距系数和分布系数的概念和计算 （ 4） 三相交流绕组的基波旋转磁势和高次谐波磁势的概念和计算 4. 感应电机 （ 1） 三相感应电动机的工作原理和结构 （ 2） 感应电机的三种运行状态与转差率 （ 3） 三相感应电动机运行的电磁过程、电压、功率和转矩方程 （ 4） 三相感应电动机绕组折算和频率折算、等效电路、相量图、参数测定 （ 5） 三相感应电动机工作特性与转矩转差率特性（机械特性） 5. 同步电机 （ 1） 同步电机的结构、工作原理和分类 （ 2） 同步发电机的电压和功率方程、矢量图、功角关系 （ 3） 同步发电机的功角特性、静态稳定性、有功和无功功率的调节 （ 4） 同步电动机的起动方法 电力电子学 1. 电力电子器件 （ 1） 电力电子器件的基本特点，电力电子器件的主要损耗以及开关器件的开关过程损耗(Switching loss)和通态损耗 (On-state loss)的基本计算方法； （ 2） 二极管的分类及特点，反向恢复、软恢复等概念，普通二极管和快速二极管的区别； （ 3） 晶闸管 (SCR)、电力场效应晶体管 (电力 MOSFET)和绝缘栅双极晶体管 (IGBT)等常用电力电子器件的工作原理、特点、主要参数的含义； （ 4） 电路中 dv/dt、 di/dt 参数对晶闸管器件的影响，晶闸管额定电流的计算方法； （ 5） 电力电子器件的驱动技术、缓冲吸收技术和串、并联技术。 2. DC/DC 变换电路 （ 1） Buck、 Boost、 Buck-boost 和 Cuk 四种电路的工作原理 (Operation principle )和特点； （ 2） Buck、 Boost、 Buck-boost 三种电路的输入输出电流电压关系（连续工况），以及开关器件、二极管、电感和滤波电容的选择计算； （ 3） Forward、 Fly-back、 Push-pull、 Full bridge 和 Half bridge 电路的工作原理和特点、电路开关器件选择、隔离变压器的磁通复位； （ 4） 理解软开关的基本概念； （ 5） 滤波电感和电容的参数计算和高频变压器的设计。 3. DC/AC 变换电路（无源逆变电路） （ 1） 无源逆变电路的分类，电压型 逆变电路的电路结构、工作原理和特点； （ 2） SPWM 的相关概念、术语和基本原理； （ 3） DC-AC Converter 输出方波和输出 SPWM 波时，各自的优缺点； （ 4） AC/DC 变换电路（包括二极管整流电路、相控整流电路、有源逆变电路和 PWM 整流器）工作原理和波形分析方法； （ 5） 电容滤波的二极管整流电路的基本原理，交流侧电流波形及电流波形改善方法，减小合闸冲击 (Inrush)电流的方法。 （ 6） 交流侧电抗对整流电路的影响； （ 7） 电压型 PWM 整流电路的电路、工作原理和特点 (AC 侧电流， DC 侧电压 )， AC 侧电感的作用； AC 侧基波电压电流相量图和相量方程； （ 8） 电压型 PWM 整流器在无功补偿和谐波抑制等方面的应用； （ 9） 功率因数校正电路的作用和工作原理； （ 10） 单相、三相晶闸管有源逆变电路的工作原理，实现有源逆变的条件，理解逆变失败的含义及造成逆变失败的原因，逆变失败带来的后果和预防逆变失败的措施。 4. AC/AC 变换电路（包括交流电力控制电路和交 交变频电路） （ 1） 交流 交流电力控制电路的分类及特点； （ 2） 单相电路 On-off 控制， phase-angle 控制电路，输出电压、电流有效值和功率因数的计算，两种控制方式特点的比较； （ 3） 交交变频电路的结构、 工作原理，理解其特点。 高电压工程 1. 气体的绝缘强度 （ 1） 持续电压作用下均匀电场气体放电理论 （ 2） 不均匀电场中的气体放电特性 （ 3） 冲击电压下的气体放电特性 （ 4） 大气条件对气隙击穿电压的影响 （ 5） 提高气隙击穿电压的具体措施 （ 6） 沿面放电和干闪、湿闪与污闪放电 2. 固体和液体介质的击穿 （ 1） 电介质的极化、电导和损耗 （ 2） 液体和固体介质的击穿击穿机制 （ 3） 提高液体和固体介质击穿电压的措施 （ 4） 局部放电的概念和改善措施 （ 5） 多层绝缘的电场分布 3. 电气设备的绝缘预防性试验 （ 1） 电气设备绝缘电阻和吸收比或极化指数测量与泄漏电流测量 （ 2） 介质损耗角正切值 tg 测量 （ 3） 局部放电测量 （ 4） 绝缘油试验等非破坏性试验的原理和方法 （ 5） 破坏性试验的主要试验设备 （ 6） 交流和直流高电压的测量方法 4. 线路和绕组中的波过程 （ 1） 单根无损导线中行波动方程及其解 （ 2） 行波的折射与反射 （ 3） 行波通过串联电感和并联电容时的分析方法 （ 4） 行波在多导线系统中的传输 （ 5） 变压器绕组波过程的基本概念 5. 雷电、防雷设备及防雷措施 （ 1） 雷电放电过程和雷电参数 （ 2） 避雷针（线）和避雷器的工作原理及其保护特性 （ 3） 防雷接地 （ 4） 发变电所及进线保护段的防雷措施 （ 5） 变压器与旋转电机防雷措施 6. 内部过电压 （ 1） 工频电压升高 （ 2） 谐振过电压 （ 3） 切 、 合空载线路过电压 （ 4） 切空载变压器过电压 （ 5） 间歇电弧接地过电压产生的机理和限制措施 （ 6） 电力系统的绝缘配合 （ 1） 绝缘配合的基本概念 （ 2） 绝缘配合的基本原则 （ 3） 绝缘配合的基本方法 电力系统分析 1. 电力系统的基本概念 （ 1） 理解并掌握电能生产的特点及对电力系统运行的基本要求 （ 2） 理解电力系统的组成及其功能 （ 3） 电力系统主要设备额定电压的确定 （ 4） 电力系统的接线方式 2. 电力系统各元件的参数和等值电路 （ 1） 掌握电力线路结构、等值电路及其参数计算 （ 2） 变压器的等值电路和参数计算 （ 3） 发电机及负荷的等值电路和参数计算 （ 4） 标幺制的基本概念，不同基准值的标幺值的换算 （ 5） 掌握同步发电机的等值隐极机模型和参数计算 3. 电力网的潮流计算 （ 1） 掌握网络元件的电压降落和功率损耗的计算 （ 2） 开式网络的电压和功率分布计算 （ 3） 简单闭式网络的电压和功率分布计算 （ 4） 节点导纳矩阵的基本概念、物理意义和特点 （ 5） 用追加支路法修改节点导纳矩阵的方法 4. 电力系统的无功功率和电压调整 （ 1） 了解电力系统的中枢点、无功功率平衡的概念 （ 2） 重点掌握三种调压方式、四种调压措施的基本原理 （ 3） 掌握改变变压器分接头调压和并联无功补偿调压的计算 5. 电力系统的有功功率和频率调整 （ 1） 了解电力系统的频率特性和频率调整 （ 2） 画图说明一次调频、二次调频的原理 （ 3） 有功功率的平衡和系统负荷在各类电厂间合理分配。 6. 短路计算的基本知识 （ 1） 掌握短路的基本概念、分类和危害 （ 2） 恒定电势源电路的三相短路计算 （ 3） 掌握短路冲击电流、短路电流的有效值、短路功率和转移阻抗的基本概念和计算方法 7. 电力系统元件的序阻抗和等值电路 （ 1） 掌握对称分量法和序阻抗的基本概念 （ 2） 对称分量法在不对称短路计算中的应用原理 （ 3） 电力系统元件的序阻抗（发电机、变压器、输电线路、综合负荷）和等值电路 （ 4） 电力系统正、负、零序网络的制定 8. 电力系统简单不对称故障的分析和计算 （ 1） 掌握正序等效定则 （ 2） 简单不对称短路的复合序网 （ 3） 不对称短路时故障点和非故障点的电流和电压的计算 （ 4） 非全相断线的分析和计算。 9. 电力系统运行稳定性的基本概念 （ 5） 了解电力系统运行稳定性的分类和特点 （ 6） 功角稳定、静态稳定、暂态稳定、电压稳定、频率稳定的基本概念 （ 7） 掌握简单电力系统的电磁功率特性 10. 电力系统的静态稳定性 （ 1） 理解利用小扰动法分析简单电力系统静态稳定 （ 2） 掌握简单电力系统的静态稳定判据 （ 3） 静态稳定储备系数的计算 （ 4） 提高电力系统静态稳定的措施 11. 电力系统的暂态稳定性 （ 1） 理解简单电力系统暂态稳定的定性分析 （ 2） 掌握简单电力系统的等面积法则 （ 3） 极限切除角的定义及其计算 （ 4） 提高电力系统暂态稳定性的措施。 自动控制原理 1. 基本概念 （ 1） 自动控制的概念； （ 2） 反馈控制系统的基本工作原理及基本构成；开环控制和闭环控制的结构特点 （ 3） 自动控制系统的基本要求 2. 控制系统的数学描述 （ 1） 控制系统的传递函数定义，解析法求解系统传递函数 （ 2） 控制系统的方框图表示及其化简 （ 3） 梅森公式求系统传递函数 （ 4） 开环传函，闭环传函的定义 3. 控制系统时域分析 （ 1） 典型一阶、二阶系统的时域响应分析；性能指标的计算 一阶系统、典型二阶系统欠阻尼动态性能指标的计算 。 （ 2） 闭环主导极点的概念，用途，等效方法。 （ 3） 系统稳定性定义，稳定的条件； Routh判据判断闭环系统稳定性 （ 4） 系统稳态误差的定义。稳态误差系数、稳态误差的概念及计算方法 （ 5） PID控制的基本概念，微分、积分控制器的作用。 4. 复频域分析（根轨迹法） （ 1） 掌握 1800根轨迹的绘制规则，并绘制根轨迹 （ 2） 利用根轨迹分析系统的稳态、动态性能和稳定性 5. 频域分析 （ 1） 典型环节的 Bode图，开环系统的 Bode图 （ 2） 最小相位系统开环 Bode图，列写系统开环传递函数 （ 3） Nyquist图的绘制； Nyquist稳定判据 （ 4） 控制系统的相对稳定性：相角裕度与幅值裕度的概念 （ 5） 时域、频域系统性能指标及其相互定量、定性关系 6. 控制系统的综合 （ 1） 校正的基本方式 （ 2） 超前校正，滞后校正，滞后 -超前校正及其适用规律 （ 3） 复合校正的设计及计算 7. 线性离散系统的分析与校正 （ 1） 离散系统数学模型的求取方法 （ 2） 离散系统的稳定性分析方法 （ 3） 离散系统的动态性能分析 （ 4） 典型信号最少拍系统设计