《電力系統(tǒng)自動(dòng)化》教學(xué)大綱

《電力系統(tǒng)自動(dòng)化》課程教學(xué)大綱

課程編碼：AL042090

課程性質(zhì)：限定選修課

適用專業(yè)：電氣工程及其自動(dòng)化

學(xué)時(shí)學(xué)分：32學(xué)時(shí)2學(xué)分

所需先修課：電路原理、電機(jī)學(xué)、自動(dòng)控制原理、電力系統(tǒng)分析

一、課程說(shuō)明

1.課程簡(jiǎn)介

電力系統(tǒng)自動(dòng)化是電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的一門限定選修課，主要講述電

力系統(tǒng)中幾類主要的電氣自動(dòng)裝置的基本原理及其在電力系統(tǒng)運(yùn)行中的作用，以

及電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化方面的一些基本情況，包括發(fā)電機(jī)勵(lì)磁自動(dòng)控制、發(fā)電1

自動(dòng)化、電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化、配電網(wǎng)自動(dòng)化、變電站自動(dòng)化等。該課程的先修課是

電路原理、電機(jī)學(xué)、自動(dòng)控制原理、電力系統(tǒng)分析。本課程開(kāi)設(shè)目的是對(duì)電力系

統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)及其未來(lái)的發(fā)展方向有一個(gè)完整的、深入的認(rèn)識(shí)，并掌握具體的實(shí)

現(xiàn)電力系統(tǒng)自動(dòng)化的方法。

2.教學(xué)目標(biāo)要求

通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生對(duì)電力系統(tǒng)相關(guān)問(wèn)題形成較為系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)和了

解；使學(xué)生深入了解發(fā)電機(jī)自動(dòng)勵(lì)磁控制的基本原理和方法，掌握發(fā)電機(jī)的并網(wǎng)

過(guò)程；使學(xué)生了解電力系統(tǒng)頻率調(diào)整及電壓調(diào)整的基本問(wèn)題，掌握電力系統(tǒng)功頻

特性、自動(dòng)發(fā)電控制、經(jīng)濟(jì)調(diào)度的原理和方法，掌握電力系統(tǒng)電壓控制措施；使

學(xué)生了解電力系統(tǒng)自動(dòng)化的基本知識(shí)，熟悉電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化、配電網(wǎng)自動(dòng)化、變

電站自動(dòng)化的相關(guān)問(wèn)題，訓(xùn)練和培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力，

為以后走上工作崗位打下基礎(chǔ)。

3.教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)

1）發(fā)電機(jī)的并網(wǎng)過(guò)程；

2）電力系統(tǒng)功頻特性、自動(dòng)發(fā)電控制、經(jīng)濟(jì)調(diào)度的原理和方法，電力系統(tǒng)

電壓控制措施；

3）電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化、配電網(wǎng)自動(dòng)化、變電站自動(dòng)化的相關(guān)問(wèn)題。

4.學(xué)時(shí)分配表

次序教學(xué)內(nèi)容理論課學(xué)時(shí)數(shù)實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)數(shù)

第一部分緒論2

1

第二部分頻率和有功功率的自動(dòng)控制6

第三部分電壓和無(wú)功功率的自動(dòng)控制82

第四部分同步發(fā)電機(jī)的自動(dòng)準(zhǔn)同期并列6

第五部分自動(dòng)低頻減載4

第六部分電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化概論4

小計(jì)302

總計(jì)32

5.主要教法、學(xué)法

本課程教學(xué)以多媒體教學(xué)和動(dòng)畫演示方式，以課堂講授為主、自學(xué)和討論為

輔的方式開(kāi)展教學(xué)，著重對(duì)學(xué)生的分析問(wèn)題能力、理論綜合能力以及實(shí)驗(yàn)研究能

力等方面的培養(yǎng)，提高學(xué)生綜合分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

6.考核方式及標(biāo)準(zhǔn)

1）考核目的：

考查電力系統(tǒng)中幾類主要的電氣自動(dòng)裝置的基本原理及其在電力系統(tǒng)運(yùn)行

中的作用。通過(guò)對(duì)自動(dòng)裝置基本環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)，對(duì)具體的自動(dòng)裝置應(yīng)具有一定的分

析能力。

2）考核形式：

大作業(yè)或卷試。

3）主要考核內(nèi)容：

發(fā)電機(jī)的并網(wǎng)過(guò)程；電力系統(tǒng)功頻特性、自動(dòng)發(fā)電控制、經(jīng)濟(jì)調(diào)度的原理和

方法，電力系統(tǒng)電壓控制措施；電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化、配電網(wǎng)自動(dòng)化、變電站自動(dòng)化

概述。

4）考核題型：

填空，選擇，分析，計(jì)算。

5）成績(jī)?cè)u(píng)定：

考試成績(jī)占總成績(jī)的60%,其他（包括考勤、作業(yè)、討論等）成績(jī)占總成績(jī)

的40%。

二、各部分教學(xué)綱要

第一部分緒論（2學(xué)時(shí)）

教學(xué)目標(biāo)

了解電力系統(tǒng)自動(dòng)化對(duì)安全、經(jīng)濟(jì)、優(yōu)質(zhì)運(yùn)行的作用。了解電力系統(tǒng)自動(dòng)化

的基本內(nèi)容。了解電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)與調(diào)度控制。了解本課程的目的任務(wù)

及學(xué)習(xí)方法。

本部分重點(diǎn)

2

電力系統(tǒng)自動(dòng)化的基本內(nèi)容，電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)與調(diào)度控制。

本部分難點(diǎn)

電力系統(tǒng)自動(dòng)化的基本內(nèi)容，電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)與調(diào)度控制。

教學(xué)內(nèi)容

1.電力系統(tǒng)自動(dòng)化的重要性及其發(fā)展歷程

2.電力系統(tǒng)自動(dòng)化的內(nèi)容

3.電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)及調(diào)度控制

第二部分頻率和有功功率的自動(dòng)控制（6學(xué)時(shí)）

教學(xué)目標(biāo)

理解電力系統(tǒng)頻率和有功功率控制的重要性，掌握電力系統(tǒng)負(fù)荷的調(diào)節(jié)效

應(yīng)。理解調(diào)速器的基本工作原理、調(diào)速系統(tǒng)的靜態(tài)調(diào)節(jié)特性、一次調(diào)整和二次調(diào)

整。掌握頻率調(diào)差系數(shù)、并聯(lián)機(jī)組間有功功率的分配。

本部分重點(diǎn)

電力系統(tǒng)頻率的調(diào)節(jié)方法、自動(dòng)發(fā)電控制（AGC）原理。

本部分難點(diǎn)

頻率調(diào)差系數(shù)、并聯(lián)機(jī)組間有功功率的分配。

教學(xué)內(nèi)容

1.發(fā)電機(jī)組調(diào)速控制的基本原理

2.調(diào)速控制的基本原理

3.同步發(fā)電機(jī)組調(diào)速系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型

4.電力系統(tǒng)的頻率和有功功率自動(dòng)控制的基本原理

5.聯(lián)合電力系統(tǒng)的頻率和有功功率控制

6.電力系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)頻方法和自動(dòng)發(fā)電控制

第三部分電壓和無(wú)功功率的自動(dòng)控制（8學(xué)時(shí)理論+2學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)）

教學(xué)目標(biāo)

了解電力系統(tǒng)電壓和無(wú)功功率控制的必要性，理解勵(lì)磁控制系統(tǒng)的主要任務(wù)

及對(duì)勵(lì)磁控制系統(tǒng)的基本要求。了解勵(lì)磁控制系統(tǒng)的構(gòu)成、勵(lì)磁方式分類。了解

起勵(lì)、滅勵(lì)、強(qiáng)勵(lì)、強(qiáng)減。掌握勵(lì)磁調(diào)節(jié)器基本構(gòu)成，包括測(cè)量比較單元、綜合

放大單元、可控整流電路、移相觸發(fā)單元的基本工作原理及典型電路；掌握勵(lì)磁

調(diào)節(jié)器的靜態(tài)工作特性、勵(lì)磁控制系統(tǒng)的靜態(tài)調(diào)芍特性、電壓調(diào)差系數(shù)，調(diào)差裝

置。

本部分重點(diǎn)

勵(lì)磁調(diào)節(jié)器基本構(gòu)成及典型電路，勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的靜態(tài)工作特性、勵(lì)磁控制系

統(tǒng)的靜態(tài)調(diào)節(jié)特性、電壓調(diào)差系數(shù)，調(diào)差裝置。

本部分難點(diǎn)

3

1.電力系統(tǒng)的頻率特性

2.電力系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)頻方法

3.電力系統(tǒng)頻率調(diào)整

4.電力系統(tǒng)頻率異常的控制

第六部分電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化概論（4學(xué)時(shí)）

教學(xué)目標(biāo)

了解調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的基本構(gòu)成與工作原理、調(diào)度自動(dòng)化的主要功能，了解

電力系統(tǒng)的分層調(diào)度控制，了解調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)。

本部分重點(diǎn)

調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的基本構(gòu)成與工作原理、調(diào)度自動(dòng)化的主要功能。

本部分難點(diǎn)

電力系統(tǒng)的分層調(diào)度控制。

教學(xué)內(nèi)容

1.電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)簡(jiǎn)介

2.電力系統(tǒng)的分級(jí)控制和各級(jí)調(diào)度職責(zé)

3.電力系統(tǒng)自動(dòng)化的基本內(nèi)容

三、教材及教學(xué)資源

使用教材：

李先彬.電力系統(tǒng)自動(dòng)化（第