电气工程学科源于1929年河北省立工业学院机电工程学系，是国内电气工程领域同时拥有国家重点学科、国家重点实验室、国家“双一流”建设学科的六所高校之一。拥有河北省首个工学博士点、国家重点学科、博士后科研流动站、一级学科博士点，入选河北省“世界一流”学科建设第一层次、天津市一流学科建设序列。拥有省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室、电工产品可靠性技术省部共建协同创新中心等7个国家级和省部级科研平台。在国内最早开展电器可靠性、工程电磁技术、电站励磁研究，面向国家能源发展战略及产业需求，已形成电工装备可靠性理论及应用、工程电磁场与磁技术、现代电能变换技术与装备、新型电力系统与储能技术、生物电工与智能健康、先进装备工程与技术等优势特色学科方向。
（1）电工装备可靠性理论及应用
本方向以可靠性为基础，开展电力装备可靠性理论、失效机理及应用研究，进行电力装备综合测试与健康寿命评估，提升电力装备的可靠性和智能化水平。主要研究内容包括：电力装备可靠性及健康状态评估，基于数字孪生技术的现代开关电器性能模拟与优化设计技术，新型电介质材料设计与制备方法、输配电装备绝缘失效机制与可靠性提升技术，电力设备状态检测与故障诊断技术，电工装备可靠性综合试验技术，电工装备可靠性增长理论及应用研究，绿色环保电接触材料研究，电工装备性能评价与寿命预测，漏电保护理论和漏电信号识别技术，交直流电弧发生机理与故障电弧模型，电力装备智能化及优化设计，电机系统可靠性及智能高效控制方法，新型电力系统自适应态势感知与优化控制策略。
（2）工程电磁场与磁技术
本方向以电磁场理论为核心基础，聚焦电工理论与新技术方面的科学研究，开展电工材料磁特性测试、电磁测量与传感、新型磁性材料与器件、电磁感应加热、电磁先进检测方法、电工装备的振动噪声与抑制、电工装备电磁兼容、电能变换与智慧无线传输等方向研究。主要包括：电工装备电磁特性分析、损耗计算、热场仿真及其应用的研究；电工磁性材料的测量，研究磁性材料的建模方法，解决电工装备的电磁模拟中精细化磁材料特性分析问题；电工装备的振动噪声抑制与溯源研究，新型磁功能材料的应用研究，电磁能装备电磁综合性能与可靠性统一设计方法研究；电力变压器剩磁测量与削弱及电磁感应加热技术；基于电、磁、力、声多参数融合检测方法研究，研究储能电池与系统的状态估计、安全评价与智慧管控技术；电磁、超声无损检测技术研究，对金属结构缺陷、应力进行无损检测与评估；磁性液体特性与应用研究；电动汽车电磁兼容与电磁防护研究；新型敏感材料与锂硫电池正负极通用载体材料特性测试与模型研究；敏感材料与载体材料在换能器件、智能传感技术、柔性可穿戴产品等方面的应用研究；极端工作条件下磁致伸缩材料和器件的电磁-机械-热多场耦合效应机理与动态磁滞非线性模型研究；以高能效、可靠性为基础开展关于无线电能传输技术系统优化、理论创新以及应用研究，研究无线电能传输新型耦合机理，研究无线电能传输电磁安全与防护方法，研究多工况下无线电能传输可靠性提升问题，提升充电方式的多元性和灵活性，解决陆海空天多环境多工况多场景的安全高效无线电能传输问题。
（3）现代电能变换技术与装备
本方向主要开展电力电子与电机相关科学与技术在新能源发电与储能、交通电气化、智能电网、数据中心等现代电工装备与系统中的研究与教学工作。聚焦国家重大战略，服务能源转型和“双碳”目标，追求“精”、“专”，解决卡脖子技术难题。致力于研究先进功率变换和电机系统中能量变换的基础理论，创新方法和关键技术。主要包括：高频、高效、高功率密度电力电子变换器；电力电子与电机系统先进调制与控制技术；电力电子功率器件及装置的可靠性与智能感知技术；宽禁带半导体（碳化硅和氮化镓）器件及高频无源器件的设计与应用；极端、复杂环境和工况需求下高效电力电子变换与高品质电机系统及其驱动控制；电机系统建模与多目标优化；少稀土或无稀土型电机系统；高可靠性、多冗余度与智能化电机驱动系统；人工智能算法在电力电子、电机、新能源与智能电网等系统中的应用；柔性材料的电磁效应及智能化技术等。
（4）新型电力系统与储能技术
本方向以高比例新能源应用的新型电力系统为背景，开展电力系统安全控保智能器件、能源设备管理、系统控制与优化等技术研究，提升新能源电力系统安全高效性；开展先进电能存储技术研究，包括储能电池本体技术、储能电池智能化技术、氢能利用相关技术研究，提升储能电池能量密度及安全稳定性，实现绿氢高效制备与利用。主要包括：研究新能源特性下的全新控制及优化方法；研究新能源装备与系统控制、保护、转换、切换装备；研究新型电力系统控制与保护用环境友好型交/直流真空断路器、混合式断路器、环保介质油变压器、故障穿越以及新能源系统组网特性；研究新型储能电池关键材料，提升储能电池的电化学性能；研究储能电池内部和外部温度、应力、气压和气体浓度、种类检测的传感及智能化技术。
（5）生物电工与智能健康
本方向着眼于生物、医学与健康领域的需求，借助电工学科及相关学科领域的高新技术，开展电工学科、生命科学与健康工程的交叉前沿问题及应用研究。主要研究内容包括：生命体活动自身产生的电磁现象、特征及规律，外加电磁场和其他物理场对生物体作用效应与机制，新型电磁神经调控的机制、系统及临床应用，生物医学电磁功能成像技术，基于新型电工材料的生物医学检测及靶向治疗技术，柔性可穿戴植入器件及无线电能传输技术，类脑智能与脑机融合康复系统及智能机器人，电磁仿生防护与电磁兼容方法与系统，基于电工技术的新型医学诊断、治疗与康复系统等。本研究方向对我国医疗与健康等领域的科学研究与产业发展具有重要的作用，也为电气工程学科发展注入新的内涵与活力。
（6）先进装备工程与技术（交叉培养方向）
本方向以国家重点实验室为依托，进行电气、机械、材料、信息、人工智能等学科交叉，开展先进装备可靠性与智能化研究，提升先进装备智能化水平。主要包括：研究先进装备可靠性评价理论和电磁综合效应，研究装备数字孪生技术，建立先进装备运行可靠性评价模型，实现先进装备运行可靠性实时评价和剩余寿命预测；开展先进装备数值模拟、模型验证和确认，构建服役工况下先进装备高精度动力学模型，进行机电耦合集成化设计，面向全生命周期的保质设计和基于大数据驱动的智能化设计；根据高比例可再生能源智能电网系统需求，研究新能源大规模储能工程建设、智能风电技术，开展高效低成本燃料电池、新型储氢等新能源材料技术研究；针对新能源装备及绿色节能装备控制需求，研究系统动静态特性与行为模式，建立决策与控制模型，开发各种新型控制器和嵌入式控制系统，提高先进装备自动化水平。
