电力系统及其自动化领域博士研究生入学考试是选拔高层次专业人才的重要途径,中国电力科学研究院作为该领域的权威科研机构,其考博参考书体系始终以国家电网发展需求为导向,紧密围绕"双碳"战略目标下的新型电力系统建设要求。考生需重点把握电力系统分析、继电保护与自动化、智能电网技术、新能源并网等核心模块,其中电力系统暂态分析、同步电机稳定性理论、直流输电控制策略等传统重点内容占比达35%,而新型电力系统下的源网荷储协同控制、电力系统数字孪生技术等前沿方向新增考核权重达20%。
在电力系统分析基础理论部分,需系统掌握牛顿-拉夫逊法在潮流计算中的应用边界条件处理,特别要注意考虑实际电网中线路导纳矩阵稀疏性对计算效率的影响。对于短路电流计算,应熟练运用标幺值系统建模方法,重点理解发电机次暂态电抗与网络拓扑的关系对计算结果的影响。在系统稳定性分析中,需深入理解小干扰稳定性与暂态稳定性的区别,掌握特征值分析法在临界故障识别中的应用,特别是考虑熄弧时间对空输电线路暂态稳定的影响机理。
继电保护与自动化技术章节需构建"纵向防御+横向联动"的知识体系。纵向方面要掌握三段式保护原理在110kV及以上电压等级的应用规范,重点分析方向阻抗保护在复杂网络中的选择性优化策略。横向层面需深入理解差动保护在特高压直流输电中的应用,特别是双闭锁线路差动保护的配置原则。对于智能变电站二次回路设计,需重点掌握IEC61850标准下的 GOOSE报文传输机制,以及基于GOOSE的集中式保护装置组网方案。在自动化系统架构方面,应对比分析传统RTU与智能站控系统的功能差异,理解状态估计在调度自动化中的应用场景。
智能电网技术部分要建立多时间尺度协同分析框架。在源网荷储协同方面,需掌握虚拟电厂聚合模型中的日前优化与实时调节机制,重点理解需求侧响应对系统惯量的补偿作用。在新型储能技术领域,需深入分析锂离子电池与液流电池的循环寿命差异对系统调频策略的影响,掌握多类型储能协同控制策略。对于数字孪生技术应用,应重点研究电网拓扑实时映射与设备状态感知的融合方法,特别是基于物理信息的数字孪生模型构建技术。
电力电子技术模块需构建"器件特性-电路拓扑-控制策略"三位一体的知识体系。在柔性直流输电方面,要掌握基于VSC-HVDC的送受端功率分配机制,重点分析调制策略对换流站谐波抑制的影响。在固态继电器技术中,需理解宽禁带半导体器件的开关特性对保护装置响应速度的提升路径。对于有源电力滤波器,应掌握动态无功补偿与谐波抑制的协同控制策略,重点分析基于模型预测的谐波检测算法的工程适用性。
在系统安全与可靠性方向,需建立"风险识别-评估-控制"的完整知识链。针对新型电力系统安全风险,应重点研究新能源出力波动对系统惯量的影响,掌握基于深度学习的惯量预测模型构建方法。在黑启动能力评估方面,需建立考虑分布式电源接入的恢复策略仿真模型,重点分析同步电机黑启动时序控制的关键参数。对于网络安全防护,需掌握电力系统工控网络防火墙的部署原则,重点研究APT攻击的检测与响应机制。
实验与仿真技术部分需构建"理论验证-数字仿真-物理实验"的闭环研究能力。在MATLAB/Simulink仿真平台中,应掌握PSCAD/EMTDC在暂态仿真中的协同应用方法,特别是考虑电磁暂态过程的仿真参数设置技巧。对于电磁兼容实验,需熟悉GB/T 4768-2012标准下的干扰发射测试方法,重点分析换流装置对控制室的电磁干扰抑制策略。在实验设计方面,应注重考虑实际运行条件下的参数扰动,例如环境温湿度对断路器分合闸速度的影响修正。
备考策略上建议采用"三阶段递进式"复习方法:第一阶段(1-2个月)完成知识体系重构,重点突破暂态分析、继电保护、智能电网三大核心模块,每日保持3小时深度学习;第二阶段(1个月)开展真题反推训练,重点研究近五年中国电力科学研究院自主命题的典型题型,建立错题知识图谱;第三阶段(2周)进行全真模拟考核,重点训练8小时连续作战能力,特别是应对新增的开放性论述题,需掌握"技术原理+工程案例+政策解读"的三维论述框架。建议每周参加3次模拟答辩,重点提升对新型电力系统前沿问题的快速响应能力,特别是对"新能源高比例并网""电力系统碳约束"等热点问题的政策与技术协同分析能力。