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电气科学与工程学科发展战略研究报告（2016-2020）


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电气科学与工程学科发展战略研究报告（2016-2020）
  • 书号：9787030529633
    作者：国家自然科学基金委员会工程与材料科学部
  • 外文书名：
  • 装帧：平装
    开本：B5
  • 页数：377
    字数：500000
    语种：zh-Hans
  • 出版社：科学出版社
    出版时间：2017-06-01
  • 所属分类：
  • 定价： ￥168.00元
    售价： ￥132.72元
  • 图书介质:
    纸质书

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　　“十三五”时期是我国全面建设小康社会和建设创新型国家的关键时期。为了繁荣基础研究、提升原始创新能力和服务国家创新驱动发展的战略部署，亟须深入开展学科发展战略研究，科学谋划国家自然科学基金“十三五”的发展。根据国家自然科学基金委员会的统一部署，百余位活跃在电气科学与工程领域科研一线的专家学者站在科学技术发展的高度，从国家利益出发，履行国家自然科学基金委员会“筑探索之渊，浚创新之源，延交叉之远，遂人才之愿”的战略使命，展开历时两年多的战略研讨，完成了本书。本书既瞄准国家重大战略需求，又密切结合国际科技前沿发展，立足电气科学与工程学科的基本任务，将学科的传统内涵和创新发展方向相结合，其内容具有战略性、前瞻性和引领性。
　　全书共16章，通过对电气科学与工程学科“全景式”地貌图的勾勒以及对学科战略地位与总体发展态势的分析，提出了学科发展布局的指导思想，部署了学科未来5年乃至10年的优先资助领域，系统地阐述了学科的研究范围、内涵、现状和发展趋势，明确了重大科学问题、重点研究领域和发展规划。
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    前言
    第1章 总论 1
    1.1 电气科学与工程学科发展战略“全景式”的学科地貌图 1
    1.1.1 学科内涵与发展动力 1
    1.1.2 我国的研究现状 4
    1.1.3 对2020年的展望 17
    1.2 电气科学与工程学科发展战略报告 20
    1.2.1 学科的战略地位 20
    1.2.2 学科的发展规律与发展态势 21
    1.2.3 学科的发展现状与发展布局 24
    1.2.4 学科的发展目标及其实现途径 33
    1.3 优先发展领域 37
    1.3.1 高效能、高品质电机系统基础科学问题 37
    1.3.2 复杂电力系统规划与安全高效运行基础理论和方法 38
    1.3.3 先进电力设备绝缘与放电 40
    1.3.4 电力电子系统的可靠运行及性能综合优化 41
    1.3.5 极端条件下的电工装备技术 43
    1.3.6 高效率、低成本、大规模电能存储技术 44
    1.3.7 生物电磁基础及医学应用新技术 45
    1.4 实现“十三五”发展战略的政策措施 47
    第2章 电机系统 49
    2.1 学科内涵与研究范围 49
    2.1.1 电机的新材料与新工艺 50
    2.1.2 电机系统设计理论与分析方法 52
    2.1.3 电机本体新原理与新结构 53
    2.1.4 电机冷却技术 61
    2.1.5 电机驱动与控制技术 62
    2.1.6 电机测试与试验技术 63
    2.2 国内外研究现状与发展趋势 65
    2.2.1 电机设计新技术与分析方法的研究发展现状 65
    2.2.2 电机本体的研究发展 67
    2.2.3 电机系统冷却技术的研究发展现状 68
    2.2.4 电机驱动与控制技术的研究发展现状 69
    2.2.5 电机测试技术研究发展现状 72
    2.2.6 电机系统的技术发展趋势 73
    2.2.7 电机系统前沿技术 75
    2.3 今后发展目标和重点研究领域 77
    2.3.1 电机系统的发展方向 77
    2.3.2 电机系统的重点研究领域 78
    2.3.3 电机系统的优先研究领域 79
    参考文献 80
    第3章 电力系统及其自动化 82
    3.1 学科内涵与研究范围 82
    3.2 国内外研究现状与发展趋势 83
    3.2.1 电力系统规划 83
    3.2.2 电力系统控制 87
    3.2.3 电力系统保护 90
    3.2.4 电力系统仿真 93
    3.2.5 电力市场 97
    3.2.6 电力系统运行与调度 98
    3.2.7 新型输配电技术 102
    3.3 今后发展目标和重点研究领域 104
    3.3.1 电力系统规划 104
    3.3.2 电力系统控制 105
    3.3.3 电力系统保护 105
    3.3.4 电力系统仿真 105
    3.3.5 电力市场 106
    3.3.6 电力系统运行与调度 106
    3.3.7 新型输配电技术 106
    参考文献 106
    第4章 高电压与绝缘技术 109
    4.1 研究范围和任务 109
    4.1.1 先进电介质 109
    4.1.2 电气设备中的放电与过电压防护 110
    4.1.3 高压电力电子装备 111
    4.1.4 智能电气设备与全寿命运行特性 112
    4.2 国内外研究进展和发展趋势 112
    4.2.1 先进电介质材料 112
    4.2.2 电气设备中的放电与过电压防护 116
    4.2.3 高压电力电子装备 119
    4.2.4 智能电气设备与全寿命运行特性 121
    4.3 今后发展目标、重点研究领域和交叉研究领域 124
    4.3.1 先进电介质材料 124
    4.3.2 电气设备中的放电与过电压防护 126
    4.3.3 高压电力电子装备 128
    4.3.4 智能电气设备与全寿命运行特性 129
    参考文献 131
    第5章 气体放电与放电等离子体 135
    5.1 研究范围与任务 135
    5.2 国内外研究现状及发展趋势 138
    5.2.1 脉冲放电等离子体产生机理 139
    5.2.2 气体放电非线性动力学行为 139
    5.2.3 液相介质击穿 140
    5.2.4 高活性等离子体的产生方法 141
    5.2.5 等离子体在不同介质中的输运规律 143
    5.2.6 在生物医学和生命科学领域的应用 145
    5.2.7 在能源化工和材料科学领域的应用 146
    5.2.8 在辅助燃烧与流体动力学方面的应用 149
    5.3 今后发展目标、重点研究领域和交叉研究领域 150
    5.3.1 脉冲放电等离子体 150
    5.3.2 气体放电非线性动力学 151
    5.3.3 液相介质击穿 151
    5.3.4 高活性等离子体的产生方法 152
    5.3.5 等离子体在不同介质中的输运规律 152
    5.3.6 在生物医学和生命科学领域的应用 153
    5.3.7 在能源化工和材料科学领域的应用 154
    5.3.8 在燃烧学和流体动力学领域的应用 155
    参考文献 155
    第6章 脉冲功率技术 159
    6.1 研究范围与任务 159
    6.2 国内外研究现状及发展趋势 159
    6.2.1 国外研究现状 159
    6.2.2 国内研究现状 161
    6.2.3 未来发展趋势 164
    6.3 今后发展目标、重点研究领域和交叉研究领域 165
    6.3.1 重频全固态脉冲功率技术 165
    6.3.2 高功率开关技术研究 166
    6.3.3 超高功率电脉冲形成与传输关键物理问题 166
    6.3.4 金属丝电爆炸放电等离子体 166
    参考文献 167
    第7章 电力电子技术 168
    7.1 学科内涵与研究范围 168
    7.2 国内外研究现状与发展趋势 169
    7.2.1 电力电子器件的研究发展现状 169
    7.2.2 电力电子变换器拓扑及其应用的研究发展现状 173
    7.2.3 电力电子建模和控制的研究发展现状 181
    7.2.4 电力电子电磁兼容及可靠性的研究发展现状 182
    7.3 今后发展目标和重点研究领域 186
    7.3.1 电力电子器件及应用的重点研究领域 187
    7.3.2 电力电子变换器拓扑及其应用的重点研究领域 187
    7.3.3 电力电子建模和控制的重点研究领域 187
    7.3.4 电力电子电磁兼容及可靠性的重点研究领域 188
    参考文献 188
    第8章 电磁场与电网络 191
    8.1 电磁场 191
    8.1.1 学科内涵与研究范围 191
    8.1.2 国内外研究现状及发展趋势 192
    8.1.3 今后发展目标和重点研究领域 195
    8.2 电网络 196
    8.2.1 学科内涵与研究范围 196
    8.2.2 国内外研究现状和发展趋势 197
    8.2.3 今后发展目标和重点研究领域 199
    参考文献 201
    第9章 电磁兼容学科发展战略 205
    9.1 学科内涵与研究范围 205
    9.1.1 电力系统的电磁兼容 205
    9.1.2 轨道交通系统的电磁兼容 206
    9.1.3 航空航天系统的电磁兼容 206
    9.1.4 高功率电磁脉冲效应与防护 206
    9.1.5 舰船系统的电磁兼容 207
    9.2 国内外研究现状与发展趋势 207
    9.2.1 电力系统的电磁兼容 207
    9.2.2 轨道交通系统的电磁兼容 210
    9.2.3 航空航天系统的电磁兼容 212
    9.2.4 高功率电磁脉冲效应与防护 214
    9.2.5 舰船系统的电磁兼容 216
    9.3 今后发展目标和重点研究领域 218
    9.3.1 发展目标 218
    9.3.2 重点研究领域 219
    参考文献 220
    第10章 先进电工材料及其应用 227
    10.1 研究范围与任务 228
    10.1.1 超导材料及其应用 228
    10.1.2 新型导电材料及其应用 231
    10.1.3 先进电工磁性材料及其应用 231
    10.1.4 其他新型电磁功能材料 233
    10.2 国内外研究现状及发展趋势 233
    10.2.1 超导材料及其应用研究现状与发展趋势 233
    10.2.2 新型导电材料的研究进展与发展趋势 244
    10.2.3 先进电工磁性材料研究现状及发展趋势 248
    10.3 今后发展目标、重点研究领域和交叉研究领域 250
    10.3.1 发展目标 250
    10.3.2 重点研究领域与交叉研究领域 251
    参考文献 253
    第11章 极端条件下的电工装备基础 255
    11.1 科学内涵与研究范围 255
    11.1.1 深空电工装备的科学内涵与研究范围 255
    11.1.2 深海电工装备的科学内涵与研究范围 256
    11.1.3 极端试验条件下电工装备的科学内涵与研究范围 257
    11.1.4 电磁发射电工装备的科学内涵与研究范围 258
    11.2 国内外研究现状和发展趋势 260
    11.2.1 深空电工装备的国内外研究现状和发展趋势 260
    11.2.2 深海电工装备的国内外研究现状和发展趋势 261
    11.2.3 极端试验条件下电工装备的国内外研究现状和发展趋势 263
    11.2.4 电磁发射电工装备的国内外研究现状和发展趋势 266
    11.3 今后发展目标与重点研究领域 268
    11.3.1 深空电工装备的今后发展目标与重点研究领域 268
    11.3.2 深海电工装备的今后发展目标与重点研究领域 270
    11.3.3 极端试验条件下电工装备的今后发展目标与重点研究领域 270
    11.3.4 电磁发射电工装备的今后发展目标与重点研究领域 272
    参考文献 272
    第12章 电磁测量与传感技术 275
    12.1 研究范围与任务 275
    12.2 国内外研究现状及发展趋势 276
    12.2.1 基于智能材料的传感器技术 276
    12.2.2 电工磁性材料的磁特性精细测量技术 279
    12.2.3 电磁探测与成像技术 281
    12.2.4 脉冲功率电量精确测量技术 285
    12.3 今后发展目标、重点研究领域和交叉研究领域 286
    12.3.1 基于智能材料的传感器技术 287
    12.3.2 电工磁性材料的磁特性精细测量技术 287
    12.3.3 电磁探测与成像技术 288
    12.3.4 脉冲功率精密测量技术 290
    参考文献 290
    第13章 生物电磁学 296
    13.1 研究范围与任务 296
    13.2 国内外研究现状及发展趋势 297
    13.2.1 生物电磁特性与电磁信息检测技术 297
    13.2.2 生物电磁干预技术 300
    13.2.3 生物医学中的电工技术 302
    13.3 今后发展目标、重点研究领域和交叉研究领域 303
    13.3.1 生物电磁特性与电磁信息检测技术 303
    13.3.2 生物电磁调控技术 304
    13.3.3 生物医学中的电工技术领域 304
    参考文献 305
    第14章 电能存储与应用 307
    14.1 学科内涵 307
    14.2 研究范围与任务 308
    14.2.1 可直接输出电能的存储技术 308
    14.2.2 非直接输出电能的存储技术 311
    14.2.3 电能存储的系统应用技术 313
    14.3 国内外研究现状及发展趋势 313
    14.3.1 可直接输出电能的储能器件及单元集成技术 313
    14.3.2 非直接输出电能的储能单元技术 319
    14.3.3 储能系统应用技术 323
    14.4 今后发展目标、重点研究领域和交叉研究领域 332
    14.4.1 发展目标 332
    14.4.2 重点研究领域 333
    14.4.3 交叉研究领域 333
    参考文献 334
    第15章 能源电工新技术 336
    15.1 学科内涵与研究范围 336
    15.1.1 新能源发电 336
    15.1.2 无线电能传输 341
    15.1.3 电气节能 343
    15.2 国内外研究现状及发展趋势 345
    15.2.1 新能源发电 345
    15.2.2 无线电能传输 349
    15.2.3 电气节能 352
    15.3 今后发展目标和重点研究领域 357
    15.3.1 发展目标 357
    15.3.2 重点研究领域 360
    参考文献 363
    第16章 环境电工新技术 365
    16.1 研究范围和任务 365
    16.2 国内外研究现状和发展趋势 366
    16.2.1 电磁环境研究 366
    16.2.2 环保电工技术研究 368
    16.3 今后发展目标、重点研究领域和交叉研究领域 374
    16.3.1 电磁环境方面 374
    16.3.2 环保电工技术方面 374
    参考文献 375
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