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电力系统自动化课程教学大纲课程中文名称电力系统自动化课程英文名称AutomationofPowerSystems课程编号204T0607学分2学时32(其中讲课学时32实验学时0上机学时0)先修课程电力系统分析、电子技术、自动控制原理、微机原理适用专业电气工程及其自动化、电气工程及其自动化(储能技术方向)课程类别专业拓展课/选修使用教材《电力系统自动装置原理》杨冠城,中国电力出版社,第五版开课单位电气与新能源学院课程简介本课程主要介绍了同步发电机自动并列、电压和无功功率自动控制、电力系统频率和有功功率自动控制、电力系统自动低频减载通过学习能对电力系统自动化技术有全面的了解,对自动准同期、自动励磁调节、调速器、自动低频减载等自动装置的原理及作用有比较全面的认识,为以后从事本专业的工作打下基础
一、课程性质《电力系统自动化》课程是专业主要拓展课程课程是保证电力系统安全、优质、经济运行的综合性技术,涉及电力系统运行理论、自动控制理论、计算机控制技术、网络通信技术等多方面的知识,已经成为电气工程类专业学生必备的专业知识之
一二、课程目标课程目标1通过本课程学习,强化学生的“四个自信”,帮助学生初步掌握科学的方法论和认识论,塑造学生正确的世界观、人生观和价值观课程目标2能将电力系统自动化的专业知识用于电力系统复杂工程问题,进行各种电力系统自动装置的硬件结构、控制逻辑、算法等设计方案的比较与综合课程目标3能认识到解决与电力系统自动化相关的电力系统复杂工程问题有多种方案可选择,通过专业文献阅读、课题研讨、虚拟仿真、实验测试等手段,寻求电力系统中自动控制系统可替代的解决方案课程目标4能够针对与电力系统自动化相关的自动装置设计与产品开发的特定需求,通过电力系统自动化模型构建,对硬件结构设计、系统参数和设备指标进行计算,并在设计中体现创新意识
三、课程目标对毕业要求的支撑关系
四、教学内容及要求第一章绪论.教学内容
(1)电力系统自动化的重要性及其发展历程
(2)电力系统自动化的内容.重点难点无.课程思政融入点电力系统自动化的发展历程是我国经济发展,科技、国力口益强大的写照.考核要点
(1)同步发电机的控制调节.教学方法本章内容属于介绍性的知识主要采用讲授式的教学方法,以教师为主导,学生为主体,思路引导为主线通过能源分布地域广泛和电能的特点引导学生理解电力系统自动化.作业安排电力系统自动化的内容第二章自动装置及其数据的采集处理.教学内容
(1)自动装置组成
(2)数据采样、量化和编码
(3)交流采样的电量计算和前置计算.重点难点采样定理.课程思政融入点介绍我国电力系统中的计算机网络系统一一电力系统调度自动化系统,培养学生科研自信和爱国情怀,了解大国重器、工匠精神,树立自主创新,勇攀高峰的信心.考核要点
(1)自动装置的组成
(2)数据采样、量化和编码
(3)交流采样的电量计算和前置计算.教学方法主要采用讲授式的教学方法,以教师为主导,学生为主体,思维训练为主线通过对自动装置硬件与软件的讲解,信号处理公式的推导,引导学生进行复习I可顾微机原理、数字信号处理等课程知识,为后面学习电力系统自动化理论打下坚实的基础.作业安排采样定理第三章同步发电机的自动并列.教学内容
(1)并列的基本要求
(2)恒定越前时间自动准同期并列
(3)线性整步电压的获得
(4)恒定越前时间形成的原理
(5)频差检测原理
(6)电压差检测原理
(7)合闸逻辑控制
(8)均频控制单元
(9)均压控制单元
(10)微机自动同期装置.重点难点自动准同期并列的方法,恒定越前时间形成的原理频差检测原理.课程思政融入点介绍自动准同期装置的发展,了解与自动准同期相关的国家和行业标准,培养学生求真务实精神、工程伦理意识.考核要点
(1)并列的基本要求
(2)恒定越前时间自动准同期并列
(3)线性整步电压的获得
(4)恒定越前时间的形成原理
(5)频差检测原理
(6)电压差检测原理
(7)同步发电机合闸逻辑的控制.教学方法本章内容属于概念原理及逻辑性的知识,主要采用讲授式的教学方法,以教师为主导,学生为主体,通过基本概念原理的讲解、特点的分析和形象的展示,运用类比式教学法,引导学生进行理解、归纳、总结,有效地获取知识.作业安排恒定越前时间自动准同期并列装置的整定第四章同步发电机励磁自动控制系统.教学内容1)同步发电机励磁控制系统的主要任务及基本要求2)同步发电机励磁系统3)励磁系统的整流电路4)励磁控制系统的调节特性和并联机组间无功分配5)励磁调节装置原理.重点难点同步发电机励磁控制系统的主要任务和对它的基本要求,励磁控制系统的调节特性和并联机组间无功分配.课程思政融入点介绍我国大型电站励磁系统的关键技术和研发,对比国外产品,培养学生科研自信和爱国情怀,了解大国重器、工匠精神.考核要点
(1)同步发电机励磁控制系统的主要任务及基本要求
(2)同步发电机励磁系统的类型
(3)励磁系统的整流电路
(4)励磁控制系统的调节特性和并联机组间无功分配.教学方法本章内容属于概念原理及逻辑性的知识,主要采用讲授式的教学方法,以教师为主导,学生为主体,通过基本概念原理的讲解、特点的分析和形象的展示,运用类比式教学法,引导学生进行理解、归纳、总结,有效地获取知识作业安排励磁控制系统的调差系数和并联机组间无功分配计算第五章励磁控制系统的动态特性.教学内容
(1)励磁控制系统的传递函数
(2)励磁自动控制系统的稳定性
(3)励磁自动控制系统对电力系统稳定的影响.重点难点同步发电机励磁控制系统的传递函数和动态特性.课程思政融入点通过分析励磁自动控制系统对电力系统稳定的影响,引导学生总结归纳事物的发展规律,培养科学思维和探索习惯.考核要点
(1)励磁控制系统的传递函数
(2)同步发电机的动态模型.教学方法主要采用讲授式的教学方法,以教师为主导,学生为主体,思维训练为主线通过采用自动控制原理课程中根轨迹法分析励磁控制系统的稳定性,引导学生全面掌握励磁控制系统的动态特性.作业安排同步发电机的动态模型第六章电力系统频率和有功功率的自动调节.教学内容
(1)电力系统的频率特性
(2)调速器的基本原理
(3)电力系统的频率调节系统及其特性
(4)联合电力系统的频率和有功功率控制
(5)电力系统自动调频
(6)电力系统的经济调度.重点难点联合电力系统的频率和有功功率控制,电力系统的经济调度.课程思政融入点以三峡工程为例,介绍我国大型水电站调速系统的关键技术和研发,培养学生科研自信和爱国情怀,了解大国重器、工匠精神.考核要点
(1)电力系统的频率特性
(2)调速器的基本原理
(3)电力系统自动调频
(4)电力系统的经济调度.教学方法主要采用讲授式的教学方法,以教师为主导,学生为主体,思维训练为主线通过电力系统频率调节系统的传递函数分析系统的频率动态变化,引导学生全面掌握电力系统频率和有功功率的自动调节.作业安排联合电力系统的频率和交换功率计算;电力系统的经济调度计算第七章电力系统自动低频减载及其他安全自动控制装置.教学内容
(1)自动低频减载的基本原理
(2)其他安全自动控制装置.重点难点电力系统自动低频减载.课程思政融入点介绍我国电力系统的三道防线,通过分析美加大停电和美国德州大停电,凸现我国在电力工业上的优势和先进性,培养学生的爱国情怀和求真务实精神.考核要点
(1)自动低频减载装置的整定计算
(2)其他安全自动控制装置原理.教学方法本章内容属于概念原理及逻辑性的知识,主要采用讲授式的教学方法,以教师为主导,学生为主体,通过基本概念原理的讲解、特点的分析和形象的展示,运用类比式教学法,引导学生进行理解、归纳、总结,有效地获取知识.作业安排电力系统自动低频减载计算
五、教学内容对课程目标的支撑关系
六、考核方式及成绩评定标准L课程考核方式课程考试占60就平时成绩占40乳平时成绩包括课堂考勤及课堂表现20%、课程作业20%
2.课程考核评分标准
七、参考书目:.商国才.电力系统自动化.天津天津大学出版社,
1999..李先彬.电力系统自动化.北京中国电力出版社,
1995..许正亚.电力系统自动装置.北京水利电力出版社,
1990.毕业要求毕业要求指标点课程目标对毕业要求的支撑关系
1.工程知识
1.4能够将数学、自然科学、工程科学的知识和数学模型方法用于电力系统专业工程问题解决方案的比较与综合课程目标1课程目标
22.问题分析
2.3能认识到解决电力系统工程问题有多种方案可选择,会通过文献研究寻求可替代的解决方案课程目标1课程目标
33.设计/开发解决方案
3.2能够针对电力系统自动装置设计与产品开发的特定需求,完成元件和系统的设计,在设计中体现创新意识o课程目标1课程目标4章节教学内容学时分配支撑的课程目标讲课实验实践第一章绪论
21、2第二章自动装置及其数据的采集处理
21、
2、
3、4第三章同步发电机的自动并列
71、
2、
3、4第四章同步发电机励磁自动控制系统
81、
2、
3、4第五章励磁控制系统的动态特性
21、
2、
3、4第六章电力系统频率和有功功率的自动调节
81、
2、
3、4第七章电力系统自动低频减载及其他安全自动控制装置
31、
2、
3、4支撑毕业要求课程目标考核与评价方式合计平时成绩(40%)期末考试(60%)课堂考勤及课堂表现20%课程作业20%闭卷考试课程目标155指标点
1.4课程目标2153045指标点
2.3课程目标3102030指标点
3.2课程目标4101020总分占比先4060100课程目标考核要求评分标准高于预期达到预期低于预期优秀良好合格不合格
1.通过本课程学习,强化学生的“四个自信”,帮助学生初步掌握科学的方法论和认识论,塑造学生正确的世界观、人生观和价值观(5分)平时表现课堂讨论
54332.能将电力系统自动化的专业知识用于电力系统复杂工程问题,进行各种电力系统臼动装置的硬件结构、控制逻辑、算法等设计方案的比较与综合(45分)平时表现课程作业课程考试41-4536-4027-3527能认识到解决与电力系统自动化相关的电力系统复杂工程问题有多种方案可选择通过专业文献阅读、课题研讨、虚拟仿真、实验测试等手段寻求电力系统中自动控制系统可替代的解决方案(30分)平时表现课程作业课程考试27-3024-2618-
23184.能够针对与电力系统自动化相关的自动装置设计与产品开发的特定需求,通过电力系统自动化模型构建,对硬件结构设计、系统参数和设备指标进行计算,并在设计中体现创新意识(20分)平时表现课程作业课程考试18-2016-1712-1512。