电气专业和计算机结合有什么方向或者需要学习什么？
首先，我们得捋一捋为什么这两个学科结合得这么紧密？
想想我们身边的世界：智能手机、电动汽车、智能家居、工业自动化、甚至是你家里的智能电表，哪一样不是“电力”和“计算机”的产物？电力为这些设备提供动力，而计算机则让它们变得“聪明”和“智能”。过去，电力系统更像是“重工业”，而计算机更偏向“信息产业”，但现在，它们已经你中有我，我中有你，密不可分了。
那么，电气专业和计算机结合，具体能做些什么？有什么样的方向可以选择呢？
这就像给你打开了一个宝藏箱，里面藏着各种各样的可能性。我给你掰开了、揉碎了说几个主要的、比较有代表性的方向：
1. 智能电网（Smart Grid）与能源互联网：
这是最核心、最受关注的方向之一。 传统的电网就像一个单向的信息流，发电厂送电到用户。而智能电网则是一个双向的信息和能量的互动网络。
具体做什么？
电网的监控与控制： 需要计算机技术来实时采集电网的数据（电压、电流、功率、频率等），然后用算法进行分析，预测电力需求，优化电力调度，提高供电可靠性。这里面会用到大数据分析、机器学习、人工智能、实时操作系统、分布式系统等等。
新能源接入与管理： 太阳能、风能这些新能源的发电量不稳定，怎么让它们顺利地接入电网，并保持电网的稳定运行？这就需要复杂的计算机算法来平衡供需，进行预测和控制。
需求侧管理： 鼓励用户在用电高峰期减少用电，或者在低谷期储存电能。这需要智能电表、家庭能源管理系统（HEMS）、楼宇能源管理系统（BEMS）等，背后都是计算机软件和通信协议在支撑。
电动汽车充电网络： 设计和管理电动汽车的充电基础设施，优化充电策略，使其与电网协同工作，甚至可能让电动汽车反过来为电网提供支持（V2G，VehicletoGrid）。这需要移动应用开发、物联网（IoT）、网络通信、优化算法。
你需要学什么？
电气基础： 电力系统分析、电机学、电力电子技术、高电压技术这些基础是必须的。
计算机基础： 编程语言（Python、C++是主流）、数据结构与算法、操作系统原理、计算机网络、数据库原理。
交叉学科知识： 机器学习与深度学习、大数据技术、嵌入式系统、物联网技术、控制理论（特别是现代控制理论）、通信原理。
2. 嵌入式系统与工业自动化/工业物联网（IIoT）：
这几乎是电气和计算机结合的“活化石”了。 任何需要用电并且有一定智能化的设备，背后都离不开嵌入式系统。
具体做什么？
工业设备智能化： 比如PLC（可编程逻辑控制器）、SCADA（数据采集与监视控制系统）的开发和应用。让工厂里的生产线变得更自动化、更高效、更柔性。
机器人控制： 工业机器人、服务机器人都需要强大的嵌入式系统来处理传感器数据、执行运动控制、进行路径规划。
智能家居/楼宇自动化： 控制灯光、空调、安防系统等等，这些都需要嵌入式控制器和相应的软件。
物联网设备开发： 设计和实现各种传感器节点、网关等，将物理世界的设备连接到网络上。
你需要学什么？
电气基础： 电路学、数字电路、模拟电路、电力电子技术（用于驱动和控制）。
计算机基础： C/C++是嵌入式开发绝对的主力，了解汇编语言有帮助。操作系统原理（尤其是实时操作系统RTOS，如FreeRTOS、VxWorks），计算机体系结构。
交叉学科知识： 嵌入式Linux开发、FPGA（现场可编程门阵列）/ASIC（专用集成电路）设计基础、通信协议（CAN、Modbus、MQTT等）、传感器技术、控制理论。
3. 电力电子与控制：
这是让电力变得“聪明”的关键。 过去我们更多关注电能的转换和输送，现在则需要更精细、更高效的控制。
具体做什么？
高效电源设计： 比如开关电源、DCDC变换器、ACDC变换器等，它们是所有电子设备的心脏。如何用更少的能量、更小的体积实现更高的效率和更好的控制？
电机驱动与控制： 电动汽车、机器人、工业设备里的电机都需要精确的控制才能实现高效运行。这里会用到矢量控制、模糊控制、神经网络控制等高级控制算法。
电力变换与管理： 比如不间断电源（UPS）、逆变器（将直流电转为交流电）、变频器（调节电机转速）的控制策略。
新能源变换器： 将太阳能电池板、风力发电机产生的直流电或不稳定交流电，转换成稳定可用的电能，并能与电网交互。
你需要学什么？
电气基础： 电力电子技术（这是核心）、电机学、自动控制原理、信号与系统。
计算机基础： 实时操作系统、嵌入式C/C++（很多电力电子控制器是用嵌入式芯片实现的）、数字信号处理（DSP）基础。
交叉学科知识： 数值计算方法、MATLAB/Simulink（非常常用的仿真工具）、模型预测控制（MPC）、模糊逻辑控制、数字控制。
4. 计算机视觉与电气应用：
虽然听起来有点跳跃，但实际应用非常多。
具体做什么？
智能检测与诊断： 比如在电力设备制造过程中，用机器视觉来检测产品缺陷；在电网运维中，用无人机搭载摄像头和计算机视觉算法来巡检输电线路、变电站设备，自动识别绝缘子损坏、污秽等问题。
人机交互： 在某些工业设备或电力设备操作界面上，可以通过手势识别、人脸识别等方式进行控制。
安防监控： 在变电站等关键区域进行智能监控，识别异常行为。
你需要学什么？
电气基础： 对需要检测或控制的电气设备有基本了解。
计算机基础： 计算机视觉（图像处理、特征提取、目标检测、目标识别）、机器学习/深度学习（CNN卷积神经网络是核心）、C++、Python（OpenCV库非常常用）。
交叉学科知识： 传感器原理（相机、雷达等）、信号处理。
5. 网络安全与电力系统：
随着电网越来越智能化、网络化，安全问题也变得至关重要。
具体做什么？
保护电力控制系统免受网络攻击： 确保通信不被窃听、数据不被篡改、指令不被恶意伪造。
加密通信： 在智能电表、分布式能源控制器等设备之间建立安全的通信通道。
入侵检测与防御： 开发能够识别和阻止针对电力系统的网络攻击的系统。
你需要学什么？
电气基础： 对电力系统的架构和关键节点有了解。
计算机基础： 网络安全原理（密码学、加密算法、认证）、网络协议栈（TCP/IP）、防火墙技术、入侵检测技术、安全审计。
交叉学科知识： 操作系统安全、嵌入式系统安全、风险评估。
如果你想在这个领域深入下去，大概需要掌握以下几个层面的知识：
扎实的电气工程基础： 这是根本，没有电力的原理，你谈不上智能控制。包括电路、电磁学、电机、电力系统分析、电力电子等。
扎实的计算机科学基础： 这是“聪明”的来源。包括编程语言（强烈推荐Python和C++）、数据结构与算法、操作系统、计算机网络、数据库。
核心交叉技术：
信号处理与控制理论： 这是连接电气信号和计算机算法的桥梁。你需要理解如何从连续信号中提取信息，并设计控制器让系统按照预期工作。
机器学习与人工智能： 这是让系统“学习”和“决策”的关键。从简单的模式识别到复杂的强化学习，都能在电气领域找到用武之地。
嵌入式系统与物联网： 这是将算法落地到物理世界的载体。你需要知道如何编写能在资源受限的硬件上运行的代码，以及如何让设备之间进行通信。
数据分析与可视化： 处理海量的电力数据，从中找出规律并清晰地呈现出来。
怎么学习？
1. 打好基础： 确保你的电气和计算机基础课程都学得扎实。尤其是编程能力，一定要练到熟练运用。
2. 找准方向： 结合自己的兴趣和未来的职业规划，选择一个或几个方向深入学习。
3. 多动手实践： 理论知识很重要，但更重要的是将知识应用到实际项目中。可以参与学校的科研项目，或者自己做一些小型的电子项目，比如用Arduino/Raspberry Pi控制一些简单的电气设备，或者用Python写个简单的电力数据分析脚本。
4. 持续学习： 这个领域发展非常快，新技术层出不穷。要保持学习的热情，关注行业动态，学习新的工具和方法。
5. 多跨界交流： 和电气专业的同学、计算机专业的同学多交流，互相学习，碰撞思想。
总而言之，电气专业和计算机的结合，是一个充满无限可能的领域。只要你愿意投入时间和精力，并且保持好奇心和实践精神，你一定能在这里找到属于自己的一片天地，甚至成为未来的技术引领者。祝你学习顺利！
网友意见
题主的落脚点在于“电气专业”和“计算机”，所以我的理解是基于电气专业的本行，看计算机的引入带来的新契机和发力点。电气和计算机，一个代表传统，一个代表新兴。互联网和IT掀起了21世纪的新风向标，不仅仅是电气，所有的专业都受此影响而处于转型或变革中。
电气的五大方向具体内容，以及电气和计算机两个方向的对比，我之前也在相关的问题中回答过，就不再赘述了，链接附在此回答的下方，可点击进入阅读。
关于电气专业与计算机技术的结合的方向，具体从以下三个方面来说：
一、电气智能化水平的推进
主要体现为：电气计算软件，电气统计分析软件、电气管理软件、电力电子开发等。
自不必说，计算机更多意味着标准化、通用化、集成化、高效化、便捷化、直观化、可视化等等。像很多互联网产品的设计方向——傻瓜式一键化操作，这就是用户想要的，这一键化的背后就是数万行计算机代码的高效实现。
在电气领域，计算机技术正在并将继续深化其智能化水平。在电力企业，所有的管理工作和往期依靠手动或者经验计算的内容，都可以或正在由计算机技术替代，提高精度的同时还释放出了人力。在电力设计院，CAD、BENTLEY、REVIT等等软件就已经实现了从手工绘图到电子绘图的变革，至于以后更深入的三维设计，乃至很多人开脑洞提出的纯计算机自动设计，也有着广阔的前景。再往细节走，很多涉及电力电子、单片机等硬件的相关工作，编译器也使得高级语言的应用更加直观便捷和高效，至于更多的应用效果，也往往将由计算机的编程技术来实现了。
以上只是几个例子，用于说明对于电气专业的传统存在形式，正在被计算机以智能化为目的的改造着。
二、科研深度的延展
主要体现为：数学方法的计算机实用与应用，算例仿真的计算机实现。
“以前车马很远书信很慢，一生只够爱一个人”，对这句话进行一个片断化的解读，时间和效率会限制结果的可能性。这个道理与计算机对电气科研的促进是共通的。
在科研领域，计算机的应用主要体现在两个方面：计算和仿真。
计算机最大的优势之一就是强大的计算能力和准确的计算结果。这种计算功能极大的服务于电气专业的理论研究。现在有非常多的电气专业软件，共通的一点就是将复杂计算便捷地实现。以前一个计算，需要手动计算很多矩阵、微分、积分等等，一个不慎，满盘皆错。如今，设置好输入，送入计算机设置好的“黑箱”，等待结果就可以了。便捷的实现让学者能将更多的精力用于探索，而非纠结于计算。
仿真是计算的高级阶段。仿真是将各个实物模型量化，以模块的形式进行构造和计算，产生与实际操作极其近似的结果，最终验证或推导出某些事实结论。最常见于各大论文中“算例”的相关章节。坦白讲，真正的大智慧最终一定落于实物，虚拟的仿真只能是借鉴。像电力系统方向的很多研究，输配电网络、调度操作等等，实践验证的成本过于高昂。贴近事实的展现和严谨的理论，让仿真的结果也具有足够的可靠性，仿真的过程也是为了让结论更值得被试用于实践，以期推广。
如今计算与仿真都已经有了大量的应用，但毕竟还有非常多待开发的领域需求继续求索。
三、交叉领域的延伸
主要体现为：人工智能，大数据技术的应用（负荷预测、设备管理、需求侧管理等）。
电气和计算机两个专业方向并非大路朝天，各走一边。两者领域内的交集，也有相当多的可能性。讲两个计算机领域的热点——人工智能、大数据分析。
这两个热点赋予了电气专业更多的可能性。电气作为一个老牌传统工科领域，已经积累了足够的经验、数据、成果，但往往各部分开发速度不够理想，同时各部分之间略显独立。人工智能和大数据分析的兴起，既扮演了反应物的角色，也充当了催化剂的成分。
近几年，大数据在各大领域持续发力，尤其是谷歌对于用户检索大数据的分析，成为了诸多大数据书籍中的案例范本。与此同时，虽然电力行业拥有着绝对多的用户和设备，大数据的开发却一直不见大声响，有传统的限制，但却遮盖不了巨大的价值潜能。
既然题主问到了要学习什么，从计算机的角度讲几个自认为最实用的：
1. 一定要学好编程基础。不管是作为入门课程的C/C++还是其他，建立起自己的编辑逻辑。所有的语言思路都是互通的（除了汇编语言），只是语法格式和实现形式略有差别，精一门则一通百通。
2. 积累仿真技巧和经验。以个人经验来讲，模型仿真真的是个技术活，需要积累很多的操作技巧，以及调整参数的经验之谈。
3. 多学习人工智能算法，并学习相关工具箱的使用。不管是学习、科研还是应用，都需要知道算什么，为什么算，怎么算这三个问题。多积累人工智能算法，才能做到“利剑在手，天下我有”。
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并非第一次回答此类问题，具体更多内容可参考以下链接。
电气工程及其自动化的五个方向的研究生都在做什么？毕业后出路在哪？ - 知乎
请问智能电力系统今后怎样发展的？大学生如果想从事这方面工作需要学习哪些方面知识？ - 知乎
【推广】为进一步加大知识和观点的推广，本人设立了一个微信公众号（文刀笔记，微信号：wendaonote），私人运营，旨在打造和推广更多精品原创文章，欢迎关注。
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