《電力系統(tǒng)調(diào)度自動化》教學(xué)大綱

1、 電力系統(tǒng)調(diào)度自動化 課程教學(xué)大綱一、課程的基本信息適應(yīng)對象：電氣工程及其自動化課程代碼：54E02127學(xué)時分配：48學(xué)時賦予學(xué)分：3學(xué)分先修課程：電力系統(tǒng)自動化技術(shù)后續(xù)課程：畢業(yè)設(shè)計二、課程性質(zhì)與任務(wù)本課程是電氣工程及其自動化專業(yè)的一門專業(yè)課，本書全面闡述現(xiàn)代調(diào)度自動化系統(tǒng)的基本構(gòu)成、工作原理及其關(guān)鍵模型和算法。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生對電力系統(tǒng)相關(guān)問題形成較為系統(tǒng)的認(rèn)識和了解；使學(xué)生了解電力系統(tǒng)自動化的基本知識，熟悉電網(wǎng)調(diào)度自動化、配電網(wǎng)自動化、變電站自動化的相關(guān)問題，訓(xùn)練和培養(yǎng)學(xué)生獨立思考、解決實際工程問題的能力，為以后走上工作崗位打下基礎(chǔ)。三、教學(xué)目的與要求本課程內(nèi)容豐富，涵蓋知識面

2、廣，開設(shè)本課程的目的是為了培養(yǎng)學(xué)生綜合運用基礎(chǔ)知識能力，樹立理論聯(lián)系實際的科學(xué)作風(fēng)和提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握電力系統(tǒng)自動化的基本內(nèi)容，學(xué)會分析電力系統(tǒng)自動化實現(xiàn)的基本方法。四、教學(xué)內(nèi)容與安排1、課時分配按照課程內(nèi)容，分成10個教學(xué)單元，各單元的課時安排如下表。單元學(xué)時分配小計講授習(xí)題討論實踐1、緒論222、子站系統(tǒng)-變電站自動化223、電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集224、電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信225、主站系統(tǒng)-SCADA/EMS系統(tǒng)666、電力系統(tǒng)實時拓?fù)浞治雠c狀態(tài)估計887、電力系統(tǒng)實時靜態(tài)安全分析888、自動發(fā)電控制669、無功電壓自動控制6610、調(diào)度員培訓(xùn)仿真系統(tǒng)6

3、6合 計48482、教學(xué)內(nèi)容與要求第1單元 緒論【教學(xué)內(nèi)容】緒論，介紹現(xiàn)代電力系統(tǒng)的特點，了解調(diào)度自動化系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)?！窘虒W(xué)重點與難點】電力系統(tǒng)調(diào)度的主要任務(wù)；電力系統(tǒng)調(diào)度體制；調(diào)度自動化系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)?！净疽蟆?了解現(xiàn)代電力系統(tǒng)的特點 掌握電力系統(tǒng)調(diào)度的主要任務(wù) 了解電力系統(tǒng)調(diào)度體制和現(xiàn)代調(diào)度自動化系統(tǒng)的發(fā)展 掌握調(diào)度自動化系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)【培養(yǎng)的能力】掌握調(diào)度自動化系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)，對電力系統(tǒng)調(diào)度自動化的概念有清晰的認(rèn)識。第2章 子站系統(tǒng)-變電站自動化【教學(xué)內(nèi)容】子站系統(tǒng)變電站自動化，介紹變電站自動化的基本內(nèi)容，以及變電站自動化的結(jié)構(gòu)和發(fā)展?！窘虒W(xué)重點與難點】變電站自動化的基本內(nèi)容；變電

4、站自動化的結(jié)構(gòu)；變電站自動化的發(fā)展?！净疽蟆?掌握變電站自動化的基本內(nèi)容 掌握變電站自動化的結(jié)構(gòu) 了解變電站自動化的發(fā)展【培養(yǎng)的能力】通過本單元的學(xué)習(xí)，使學(xué)生深入了解變電站自動化的基本內(nèi)容和結(jié)構(gòu)，對變電站自動化的發(fā)展有清晰的認(rèn)識。第3章 電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集【教學(xué)內(nèi)容】電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集，介紹電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集的各種輸入輸出電路。【教學(xué)重點與難點】開關(guān)量輸入電路；開關(guān)量輸出電路；模擬量輸入電路；模擬量輸出電路?！净疽蟆?掌握開關(guān)量輸入電路的相關(guān)內(nèi)容 了解開關(guān)量輸出電路 了解模擬量輸入電路 掌握模擬量輸出電路的結(jié)構(gòu)形式及其D/A轉(zhuǎn)換器【培養(yǎng)的能力】通過本單元的學(xué)習(xí)，掌握開關(guān)量輸入/輸出電路的控制

5、方式，以及模擬輸出電路的結(jié)構(gòu)形式。第4章 電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信【教學(xué)內(nèi)容】電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信，介紹電力系統(tǒng)運動通信的基本功能與結(jié)構(gòu)，以及數(shù)據(jù)通信的基本原理和配置的基本類型?！窘虒W(xué)重點與難點】電力系統(tǒng)運動通信的基本概念；信息傳輸信道；差錯控制的方式與概念。【基本要求】 掌握電力系統(tǒng)運動通信的基本概念與結(jié)構(gòu) 掌握信息傳輸與信道的數(shù)字調(diào)制與解調(diào) 掌握差錯控制的方式以及編碼的分類 了解遠(yuǎn)動信息傳輸?shù)幕灸Ｊ郊捌湟?guī)約【培養(yǎng)的能力】通過本單元的學(xué)習(xí)，掌握電力系統(tǒng)運動通信的基本結(jié)構(gòu)、傳輸?shù)幕灸Ｊ?，對電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信的概念有清晰的認(rèn)識。第5章 主站系統(tǒng)-SCADA/EMS系統(tǒng)【教學(xué)內(nèi)容】主站系統(tǒng)-SCADA/EM

6、S系統(tǒng)，介紹調(diào)度自動化的硬件結(jié)構(gòu)，以及調(diào)度自動化系統(tǒng)的系統(tǒng)軟件。【教學(xué)重點與難點】調(diào)度自動化的硬件結(jié)構(gòu)；調(diào)度自動化系統(tǒng)的應(yīng)用支持平臺；SCADA系統(tǒng)的基本功能與數(shù)據(jù)庫；CORBA的基本框架?！净疽蟆?掌握調(diào)度自動化的硬件結(jié)構(gòu) 了解調(diào)度自動化系統(tǒng)的系統(tǒng)軟件 掌握調(diào)度自動化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫管理與圖形系統(tǒng) 了解SCADA系統(tǒng)的基本功能，掌握SCADA系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫與評價指標(biāo) 了解EMS應(yīng)用軟件基本功能 了解電網(wǎng)與電廠計算機監(jiān)控系統(tǒng)及調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)安全防護 掌握CORBA的主要優(yōu)點及其基本框架【培養(yǎng)的能力】掌握電力電纜的基本結(jié)構(gòu)，對電力電纜中的概念有清晰的認(rèn)識。第6章 電力系統(tǒng)實時拓?fù)浞治雠c狀態(tài)估計 【教

7、學(xué)內(nèi)容】電力系統(tǒng)實時拓?fù)浞治雠c狀態(tài)估計，介紹廠站的典型接線方式，以及網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞膶崟r確定，同時介紹了電力系統(tǒng)靜態(tài)狀態(tài)估計?！窘虒W(xué)重點與難點】電力系統(tǒng)靜態(tài)狀態(tài)估計及其算法；可觀測分析的拓?fù)浞椒ǎ浑娏ο到y(tǒng)狀態(tài)估計中不良數(shù)據(jù)的檢測和辨識；最大指數(shù)平方抗差狀態(tài)估計?！净疽蟆?掌握電力系統(tǒng)實時網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞慕泳€分析方法 掌握電力系統(tǒng)靜態(tài)狀態(tài)估計及其算法 掌握量測系統(tǒng)可觀測性分析的拓?fù)浞椒?了解電力系統(tǒng)狀態(tài)估計中不良數(shù)據(jù)的檢測和辨識 掌握抗差狀態(tài)估計【培養(yǎng)的能力】通過本單元的學(xué)習(xí)，掌握電力系統(tǒng)實時拓?fù)浞治龇椒?，對于電力系統(tǒng)靜狀態(tài)的估計與算法有初步的認(rèn)識。第7章 電力系統(tǒng)實時靜態(tài)安全分析【教學(xué)內(nèi)容】電力系統(tǒng)實

8、時靜態(tài)安全分析，介紹電力系統(tǒng)運行狀況的數(shù)學(xué)模型、狀態(tài)的分類，以及安全分析中的潮流算法，同時介紹了電力系統(tǒng)靜態(tài)安全評定。【教學(xué)重點與難點】電力系統(tǒng)實時運行狀態(tài)的分類；Newton-Raphson法潮流計算；快速分解法交流開斷潮流的計算；控制變量變化量u的求解?！净疽蟆?掌握電力系統(tǒng)靜態(tài)安全分析中的潮流算法 掌握電力系統(tǒng)靜態(tài)安全評定 了解安全控制對策 掌握電力系統(tǒng)安全控制對策 掌握電力系統(tǒng)最優(yōu)潮流【培養(yǎng)的能力】通過本單元的學(xué)習(xí)，掌握電力系統(tǒng)靜態(tài)安全分析中的各種計算方法，對電力系統(tǒng)靜態(tài)安全評定有清晰的認(rèn)識，同時掌握快速分解法交流開斷潮流的計算。第8章 自動發(fā)電控制【教學(xué)內(nèi)容】自動發(fā)電控制，介紹分

9、級的有功率控制調(diào)頻，以及互聯(lián)電力系統(tǒng)的自動發(fā)電控制，同時介紹了AGC主站軟件的基本構(gòu)成及其工作原理?！窘虒W(xué)重點與難點】分級控制的多次調(diào)頻；互聯(lián)電力系統(tǒng)的控制區(qū)和區(qū)域控制偏差；AGC負(fù)荷頻率控制的基本流程?！净疽蟆?掌握分級的有功頻率控制 了解互聯(lián)電力系統(tǒng)中單個控制區(qū)的AGC控制策略 掌握AGC主站軟件的基本構(gòu)成及其工作原理 了解自動發(fā)電控制性能評價標(biāo)準(zhǔn)與參數(shù)的確定【培養(yǎng)的能力】通過本單元的學(xué)習(xí)，掌握互聯(lián)電力系統(tǒng)的自動發(fā)電控制的調(diào)頻特性分析、區(qū)域控制偏差及策略，對AGC主站軟件的基本構(gòu)成及其工作原理有清晰的認(rèn)識。第9章 無功電壓自動控制【教學(xué)內(nèi)容】無功電壓自動控制，介紹無功電壓的基本特性，無

10、功電源、無功補償及電壓調(diào)節(jié)設(shè)備，以及網(wǎng)省級電網(wǎng)的自動電壓控制?！窘虒W(xué)重點與難點】同步發(fā)電機；同步調(diào)相機；兩級、三級電壓控制模式；自動電壓控制的軟件結(jié)構(gòu)?！净疽蟆?掌握無功電壓的基本特性 掌握無功電源、無功補償及電壓調(diào)節(jié)設(shè)備 掌握第三級、第二級電壓控制的模型和算法 掌握自動電壓控制的軟件結(jié)構(gòu)【培養(yǎng)的能力】通過本單元的學(xué)習(xí)，掌握無功電壓自動控制的基本特性，掌握無功電源、無功補償及電壓調(diào)節(jié)設(shè)備，對地區(qū)電網(wǎng)的自動電壓控制有清晰的認(rèn)識。第10章 調(diào)度員培訓(xùn)仿真系統(tǒng)【教學(xué)內(nèi)容】調(diào)度員培訓(xùn)仿真系統(tǒng)，介紹DTS體系結(jié)構(gòu)，及其軟件支撐平臺，同時介紹了電力系統(tǒng)的各種模型、DTS的應(yīng)用?！窘虒W(xué)重點與難點】電力電

11、纜的基礎(chǔ)概念；電力電纜的基本結(jié)構(gòu)；電力電纜的類型?！净疽蟆?掌握DTS的體系結(jié)構(gòu) 掌握仿真支持系統(tǒng)(教員臺系統(tǒng))的制作與管理 了解電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)模型、動態(tài)模型、中長期動態(tài)模型 了解二次設(shè)備的自動裝置模型、繼電保護模型 掌握DTS與EMS的一體化 了解多調(diào)度中心聯(lián)合培訓(xùn)和反事故演習(xí) 了解DTS的應(yīng)用【培養(yǎng)的能力】通過本單元的學(xué)習(xí)，掌握調(diào)度員培訓(xùn)仿真系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)原理，對DTS體系結(jié)構(gòu)、軟件支撐平臺、電力系統(tǒng)模型、控制中心模型及DTS的應(yīng)用有清晰的認(rèn)識。五、教學(xué)設(shè)備和設(shè)施要求使用多媒體教學(xué)設(shè)施。六、課程考核與評估考核方式將結(jié)合平時作業(yè)(30%)和期末考核(70%)等環(huán)節(jié)，其中期末考核采用開卷考試方法或綜合設(shè)計考核方法。七、必備教材與參考教材1、必備教材電力系統(tǒng)調(diào)度自動化，吳文傳、張伯明、孫