(新)305285电力系统自动化.docx

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1、电力系统自动化课程教学大纲(AutomationofPowerSystem)撰写人：XXXXXX审核人：XXX、XXX一、课程说明课程编号：305285学时学分，32学时，2学分先修课程：电路、电机学、电力工程、电力系统分析适用专业：电气工程及其自动化专业普通班、电气工程及其自动化专业基地班课程性质：专业必修课开课学院：电气工程与信息工程学院二、课程教学目标通过本课程的理论教学，使学生具备下列能力：1.掌握电力系统相关专业理论知识，了解电力系统自动化发展过程和前沿技术，为电力工程实践提供理论框架和知识体系。2.掌握电力系统自动并列装置、发电机励磁控制系统和调速系统的工作原理，具备一定的电力系统

2、自动装置分析设计能力。3.掌握电力系统有功频率调整、无功电压调整的基本方法，具备一定的电力系统自动控制系统分析与设计的初步能力。三、课程教学目标对毕业要求的支撑关系毕业要求课程目标对毕业要求的支撑关系1.工程知识：能够将数学、自然科学、工程基础知识和电气工程及相关领域专业知识用于支撑复杂电气工程问题的解决.1.1能够运用电气工程及其自动化专业的通识内容，理解复杂电气工程问题；1.2能够运用电气工程及其自动化专门知识，跟踪相关前沿技术，为工程实践提供理论框架和知识体系：课程教学目标11.3能够运用数学、自然科学和电气工程及其自动化专业知识，对复杂对象建立满足工程精度要求的数学模型:1.4能够运用

3、所学的专业知识和技术，对模型进行求解，并尝试改进。2.问题分析：能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理，识别、表达、并通过文献研究分析与电气工程有关的复杂工程问题，以获得有效结论。2.1能够运用数学、自然科学和电气工程的基本原理，发现复杂电气工程中的关键问题，并进行合理表达：2.2能够运用电气工程知识，并考虑工程实际，对复杂工程问题进行初步分析；课程教学目标22.3能够借鉴相关文献的研究成果，进一步分析和研究复杂工程问题，以获得有效结论。3.设计/开发解决方案：能够设计针对电气工程有关的复杂工程问题的解决方案，设计满足特定需求的系统、单元（部件）或工艺流程，并能够在设计环节中体现创新意识，

4、考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。3.1能够熟悉电气工程标准和规程，理解复杂电气工程设计指标，并确定电气系统的设计目标:课程教学目标33.2能够结合相关行业背景，运用电气科学知识与技术，论证和拟定整体解决方案；3.3能够利用电子、电气、信息、计算机和网络等技术，结合工艺要求进行典型传感器件、电气设备和执行部件的选型、设计与集成；3.4能够针对电气系统合理地设计控制器或控制算法，并对其进行仿真及参数优化。3.5能够在设计中体现创新意识，并考虑社会、健康、安全、法律文化以及环境等制约条件。4.研究t能够基于科学原理并采用科学方法对电气工程有关的复杂工程问题进行研究，包括确定研究目标、

5、设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论。4.1能够针对电气工程领域内复杂工程问题，确定研究Fl标、内容和技术路线。4.2能够运用科学原理，结合工程实际，设计实验方案，构建实验系统，进行实验。4.3能够运用科学方法正确采集、整理和分析实验数据，解析实验结果，并通过信息综合获得合理有效的结论05.使用现代工具：能够针对复杂电气工程问题，开发、选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具，包括对复杂电气工程问题的预测与模拟，并能骆理解其局限性。5.1能够应用系统分析与设计、信息检索与处理等多种工具和软件，表达和解决电气工程的设计问题：5.2能够针对复杂电气工程问题，正确

6、选用信息技术工具进行文献检索、资料查询、分析和判别：5.3能恰当应用计算机软件、硬件技术及仿真工具，完成电气工程项目的预测、模拟与仿真分析，并理解其局限性。6.工程与社会：能够基于电气工程相关背景知识进行合理分析，评价专业工程实践和复杂电气工程问题解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响、并理解应承担的责任*6.1能够依据行业标准与规范、知识产权法规等相关知识，合理分析、评价电气工程实践和解决方案对健康、安全、经济、文化、法律及伦理的影响；6.2能够识别、分析、评价健康、安全、经济、文化、法律及伦理等因素对电气工程实践和解决方案的制约，并利用技术手段有效地降低负面影响，理解应承担的社会责

7、任。7,环境和可持续发展：能够理解和评价针对复杂电气工程问题的专业工程实践对环境、社会可持续发展的影响。7.1熟悉环境保护的相关法律法规，正确认识复杂电气工程实践对环境保护、社会可持续发展的内涵和意义；7.2合理评价复杂电气工程实践对环境、社会可持续发展的影响。8.职业规范：具有人文社会科学素养、社会责任感，能够在工程实践中理解并遵守工程职业道德和规范，履行责任。8.1具有人文社会科学素养与社会责任感；8.2了解电气工程相关的方针、政策与法律法规，能够在电气工程实践中，遵守职业道德和规范，恪守工程伦理准则，履行职业责任和义务。9.个人和团队：能够在多学科背景下的团队中承担个体、团队成员以及负责

8、人的角色。9.1能够在多学科背景下，明确团队中成员与负责人角色的不同职责，并确认自己的角色：9.2能够在多学科背景下，处理好个体与团队的关系，与其他成员共享信息，完成所承担角色的任务.10.沟通：能够就复杂电气工程问题与业界同行及社会公众进行有效沟通和交流，包括撰写报告和设计文稿、陈述发言、清晰表达或回应指令。并具备一定的国际视野，能够在跨文化背景下进行沟通10.1具备以口头方式清晰陈述、有效交流电气工程问题的能力：10.2能够正确、规范使用工程术语撰写技术文档，绘制工程图纸，并能以书面方式就复杂电气工程问题与业界同行及社会公众进行有效的沟通和交流：10.3具备英语听说读写的基本能力，具有一定

9、的国际视野，能够在跨文化背景下进行交流沟通、竞争与合作。和交流。11.项目管理：理解并掌握工程管理原理与经济决策方法，并能在多学科环境中应用.11.1理解并掌握电气工程项目工程管理原理、技术经济分析与决策的基本方法；11.2在多学科环境下，具有管理常规电气工程项目，进行经济决策分析的能力。12.终身学习：具有自主学习和终身学习的意识，有不断学习和适应职业发展和社会发展的能力。12.1能够认识不断探索和学习的必要性，具有自主学习和终身学习的意识：12.2能够针对电气工程专业技术不断变化发展的需求，在宽领域内持续学习，并具备适应职业发展和社会发展的能力。四、课程教学内容教学内容教学要求学时教学方式

10、对应的教学目标绪论(1)本课程的内容、任务与要求：(2)电力系统自动化的重要性及主要内容；(3)电力系统自动化发展及研究现状。【重点】电力系统自动化的主要内容及发展研究现状。2讲授1同步发电机的自动并列(1)并列装置概述：并列概念、并列方法及并列类型。(2)准同期并列的基本原理：脉动电压分析、准同期并列控制单元和控制逻辑(3)并列装置原理及数字式并列装置：整步电压、并列合闸控制及数字式并列装置的组成。【重点】准同期并列的理想条件、并列装置的工作原理分析。【难点】脉动电压、线性整步电压的分析5力授L2同步发电机励磁自动控制系统(1)同步发电机励磁控制系统的基本构成、主要任务和对励磁系统的基本要求

11、；(2)同步发电机的各种励【重点】同步发电机励磁控制系统的基本构成及主要任务；比例式励磁调节器原理；同步发电机励磁控制系统的静态特性；励磁系统稳定器。7讲授L2、3磁方式:(3)励磁系统中转子磁场的建立和灭磁；(4)比例式励磁调节器原理；(5)同步发电机励磁控制系统的静态特性和动态特性；(6)励磁系统稳定器；(7)微机励磁系统。【难点】比例式励磁调节器原理分析；同步发电机励磁控制系统的静态特性和动态特性分析.电力系统频率和有功功率控制(1)频率和有功功率自动控制的必要性；(2)电力系统的有功功率平衡；(3)电力系统的频率特性：(4)数字电液调速器；(5)电力系统的频率调整：(6)电力系统有功功

12、率的经济分配：【重点】电力系统的有功功率平衡；负荷、发电机组和电力系统的频率特性；电力系统有功功率的经济分配。【难点】一次调频和二次调频过程的分析；自动发电控制，有功功率经济分配的数学模型建立。8讲授L2、3电力系统电压与无功功率控制(1)电Ui和无功功率控制的必要性和任务：(2)无功功率平衡：(3)无功功率电源和无功补偿设备的特性：(4)电压和无功功率控制的措施：(5)无功功率电源的最优控制和无功负荷的最优补偿。【重点】电力系统的无功功率平衡：无功功率电源和无功补偿设备的特性：变压器分接头的选择计算。【难点】电压和无功功率的综合控制，无功功率的最优控制。7讲授1、2、3电力系统自动低频减载及

13、其它安全自动装置(1)自动低频减载装置的工作原理；(2)自动解列装置：(3)水轮机组低频自起动装置:(4)自动切机与电气制动装置。【重点】自动低频减载装置的工作原理；【难点】电力系统自动装置工作原理分析。3讲授L2、3合计32五、课程考彳段与成绩评定成绩组成考核/评价环节分值对应的教学目标平时成绩平时作业及课堂表现:主要考核学生对课程知识点的理解和掌握程度，根据学生课后作业、课堂测验的完成情况，按权重计算平均成绩后再按40%计入总成绩。401、2、3期末考试期末考试卷面成绩：主要考核对电力工程中基本概念、基本计算方法、基本分析和设计方法的掌握情况.以卷面成绩的60%计入课程总成绩。考试的题型以填空、选择、简答、绘图和分析计算题为主。其中，对应教学目标1的试题占50%左右，对应教学目标2的试题占40%左右，对应教学目标3的试题占10%左右。601、2、3