《電力系統(tǒng)自動化》課程教學(xué)大綱

《電力系統(tǒng)自動化》課程教學(xué)大綱

(AutomationofPowerSystem)

撰寫人：XXXXXX審核人：XXX、XXX

一、課程說明

課程編號:305285

學(xué)時學(xué)分：32學(xué)時，2學(xué)分

先修課程：電路、電機學(xué)、電力工程、電力系統(tǒng)分析

適用專業(yè)：電氣工程及其自動化專業(yè)普通班、電氣工程及其自動化專業(yè)基地班

課程性質(zhì)：專業(yè)必修課

開課學(xué)院：電氣工程與信息工程學(xué)院

二、課程教學(xué)目標(biāo)

通過本課程的理論教學(xué)，使學(xué)生具備下列能力：

1.掌握電力系統(tǒng)相關(guān)專業(yè)理論知識，了解電力系統(tǒng)自動化發(fā)展過程和前沿技術(shù)，

為電力工程實踐提供理論框架和知識體系。

2.掌握電力系統(tǒng)自動并列裝置、發(fā)電機勵磁控制系統(tǒng)和調(diào)速系統(tǒng)的工作原理.，具

備一定的電力系統(tǒng)自動裝置分析設(shè)計能力。

3.掌握電力系統(tǒng)有功頻率調(diào)整、無功電壓調(diào)整的基本方法，具備一定的電力系統(tǒng)

自動控制系統(tǒng)分析與設(shè)計的初步能力。

三、課程教學(xué)目標(biāo)對畢業(yè)要求的支撐關(guān)系

課程目標(biāo)對畢業(yè)要

畢業(yè)要求

求的支撐關(guān)系

1.1能夠運用電氣工程及其自動化專業(yè)的通識內(nèi)容，

理解雙雜電氣工程問題；

1.工程知識：能夠?qū)?shù)

1.2能夠運用電氣工程及其自動化專門知識，跟蹤相

學(xué)、自然科學(xué)、工程基課程教學(xué)目標(biāo)1

關(guān)前沿技術(shù)，為工程實踐提供理論框架和知識體系；

礎(chǔ)知識和電氣工程及

1.3能夠運用數(shù)學(xué)、自然科學(xué)和電氣工程及其自動化

相關(guān)領(lǐng)域?qū)I(yè)知識用

專業(yè)知識，對復(fù)雜對象建立滿足工程精度要求的數(shù)學(xué)

于支撐復(fù)雜電氣工程

模型；

問題的解決。

1.4能夠運用所學(xué)的專業(yè)知識和技術(shù)，對模型進(jìn)行求

解，并嘗試改進(jìn)。

2.問題分析：能夠應(yīng)用2.1能夠運用數(shù)學(xué)、自然科學(xué)和電氣工程的基本原理，

數(shù)學(xué)、自然科學(xué)和工程發(fā)現(xiàn)復(fù)雜電氣工程中的關(guān)鍵問題，并進(jìn)行合理表達(dá)；

科學(xué)的基本原理，識

別、表達(dá)、并通過文獻(xiàn)

2.2能夠運用電氣工程知識，并考慮工程實際，對復(fù)

研究分析與電氣工程課程教學(xué)目標(biāo)2

雜工程問題進(jìn)行初步分析；

有關(guān)的復(fù)雜工程問題，

以獲得有效結(jié)論。2.3能夠借鑒相關(guān)文獻(xiàn)的研究成果，進(jìn)一步分析和研

究復(fù)雜T程問題.以獲得有效結(jié)論.

3.1能夠熟悉電氣工程標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程，理解復(fù)雜電氣工

課程教學(xué)目標(biāo)3

程設(shè)計指標(biāo)，并確定電氣系統(tǒng)的設(shè)計目標(biāo)；

3.設(shè)計/開發(fā)解決方

案：能夠設(shè)計針對電氣3.2能夠結(jié)合相關(guān)行業(yè)背景，運用電氣科學(xué)知識與技

工程有關(guān)的復(fù)雜工程術(shù)，論證和擬定整體解決方案；

問題的解決方案，設(shè)計

3.3能夠利用電子、電氣、信息、計算機和網(wǎng)絡(luò)等技

滿足特定需求的系統(tǒng)、

術(shù)，結(jié)合工藝要求進(jìn)行典型傳感器件、電氣設(shè)備和執(zhí)

單元（部件）或工藝流

行部件的選型、設(shè)計與集成；

程，并能夠在設(shè)計環(huán)節(jié)

中體現(xiàn)創(chuàng)新意識，考慮

3.4能夠針對電氣系統(tǒng)合理地設(shè)計控制器或控制算

社會、健康、安全、法法，并對其進(jìn)行仿真及參數(shù)優(yōu)化。

律、文化以及環(huán)境等因

素。

3.5能夠在設(shè)計中體現(xiàn)創(chuàng)新意識，并考慮社會、健康、

安全、法律文化以及環(huán)境等制約條件。

4.研究：能夠基于科學(xué)4.1能夠針對電氣工程領(lǐng)域內(nèi)復(fù)雜工程問題，確定研

原理并采用科學(xué)方法究目標(biāo)、內(nèi)容和技術(shù)路線。

對電氣工程有關(guān)的復(fù)

雜工程問題進(jìn)行研究，4.2能夠運用科學(xué)原理，結(jié)合工程實際，設(shè)計實驗方

包括確定研究目標(biāo)、設(shè)案，構(gòu)建實驗系統(tǒng)，進(jìn)行實驗。

計實驗、分析與解釋數(shù)4.3能夠運用科學(xué)方法正確采集、整理和分析實驗數(shù)

據(jù)、并通過信息綜合得據(jù)，解析實驗結(jié)果，并通過信息綜合獲得合理有效的

到合理有效的結(jié)論。結(jié)論。

5.使用現(xiàn)代工具：能夠

5.1能夠應(yīng)用系統(tǒng)分析與設(shè)計、信息檢索與處理等多

針對復(fù)雜電氣工程問

題，開發(fā)、選擇與使用種工具和軟件，表達(dá)和解決電氣工程的設(shè)計問題；

恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)、資源、現(xiàn)

5.2能夠針對復(fù)雜電氣工程問題，正確選用信息技術(shù)

代工程工具和信息技

工具進(jìn)行文獻(xiàn)檢索、資料查詢、分析和判別：

術(shù)工具，包括對復(fù)雜電

氣工程問題的預(yù)測與5.3能恰當(dāng)應(yīng)用計算機軟件、硬件技術(shù)及仿真工具，

模擬，并能夠理解其局完成電氣工程項目的預(yù)測、模擬與仿真分析，并理解

限性。其局限性。

6.工程與社會：能夠基6.1能夠依據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范、知識產(chǎn)權(quán)法規(guī)等相關(guān)

于電氣工程相關(guān)背景知識，合理分析、評價電氣工程實踐和解決方案對健

康、安全、經(jīng)濟、文化、法律及倫理的影響：

知識進(jìn)行合理分析，評

價專業(yè)工程實踐和復(fù)

雜電氣工程問題解決

6.2能夠識別、分析、評價健康、安全、經(jīng)濟、文化、

方案對社會、健康、安法律及倫理等因素對電氣工程實踐和解決方案的制

全、法律以及文化的影約，并利用技術(shù)手段有效地降低負(fù)面影響，理解應(yīng)承

擔(dān)的社會責(zé)任。

響，并理解應(yīng)承擔(dān)的責(zé)

任。

7.環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展：7.1熱悉環(huán)境保護的相關(guān)法律法規(guī)，正確認(rèn)識復(fù)雜電

能夠理解和評價針對氣工程實踐對環(huán)境保護、社會可持續(xù)發(fā)展的內(nèi)涵和意

義：

復(fù)雜電氣工程問題的

專業(yè)工程實踐對環(huán)境、

7.2合理評價復(fù)雜電氣工程實踐對環(huán)境、社會可持續(xù)

社公可持續(xù)發(fā)展的影

發(fā)展的影響。

響。

8.職業(yè)規(guī)范：具有人文8.1具有人文社會科學(xué)素養(yǎng)與社會責(zé)任感；

社會科學(xué)素養(yǎng)、社會責(zé)

任感，能夠在T.程實踐

8.2了解電氣工程相關(guān)的方針、政策與法律法規(guī)，能

中理解并遵守工程職夠在電氣工程實踐中，遵守職業(yè)道德和規(guī)范，恪守工

業(yè)道德和規(guī)范，履行責(zé)程倫理準(zhǔn)則，履行職業(yè)責(zé)任和義務(wù)。

任。

9.個人和團隊：能夠在9.1能夠在多學(xué)科背景下，明確團隊中成員與負(fù)責(zé)人

多學(xué)科背景下的團隊角色的不同職責(zé)，并確認(rèn)自己的角色；

中承擔(dān)個體、團隊成員9.2能夠在多學(xué)科背景下，處理好個體與團隊的關(guān)

以及負(fù)責(zé)人的角色。系，與其他成員共享信息，完成所承擔(dān)角色的任務(wù)。

10.溝通：能夠就復(fù)雜10.1具備以1」頭方式清晰陳述、有效交流電氣工程

電氣工程問題與業(yè)界問題的能力；

同行及社會公眾進(jìn)行

10.2能夠正確、規(guī)范使用工程術(shù)語撰寫技術(shù)文檔，繪

有效溝通和交流，包括

制工程圖紙，并能以書面方式就復(fù)雜電氣工程問題與

撰寫報告和設(shè)計文稿、業(yè)界同行及社會公眾進(jìn)行有效的溝通和交流；

陳述發(fā)言、清晰表達(dá)或

回應(yīng)指令。并具備一定10.3具備英語聽說讀寫的基本能尢，具有一定的國際

的國際視野，能夠在跨視能夠在跨文化背景下進(jìn)行交流溝通、競爭與合

作。

文化背景下進(jìn)行溝通

磁方式；【難點】比例式勵磁調(diào)

（3）勵磁系統(tǒng)中轉(zhuǎn)子磁場節(jié)器原理分析；同步發(fā)

的建立和滅磁；電機勵磁控制系統(tǒng)的靜

（4）比例式勵磁調(diào)節(jié)器原態(tài)特性和動態(tài)特性分

理；（5）同步發(fā)電機勵磁析。

控制系統(tǒng)的靜態(tài)特性和動

態(tài)特性；

（6）勵磁系統(tǒng)穩(wěn)定器；

（7）微機勵磁系統(tǒng)v

電力系統(tǒng)頻率和有功功率

控制

【重點】電力系統(tǒng)的有

（1）頻率和有功功率自動

功功率平衡；負(fù)荷、發(fā)

控制的必要性；

電機組和電力系統(tǒng)的頻

（2）電力系統(tǒng)的有功功率

率特性；電力系統(tǒng)有功

平衡；8

功率的經(jīng)濟分配。

（3）電力系統(tǒng)的頻率特講授1、2、3

【難點】一次調(diào)頻和二

性；

次調(diào)頻過程的分析；自

（4）數(shù)字電液調(diào)速器；

動發(fā)電控制，有功功率

（5）電力系統(tǒng)的頻率調(diào)

經(jīng)濟分配的數(shù)學(xué)模型建

整；

立。

（6）電力系統(tǒng)有功功率的

經(jīng)濟分配；

電力系統(tǒng)電壓與無功功率

控制

（1）電壓和無功功率控制【重點】電力系統(tǒng)的無

的必要性和任務(wù)；功功率平衡；無功功率

（2）無功功率平衡：電源和無功補償設(shè)備的

（3）無功功率電源和無功特性；變壓器分接頭的7

講授1、2、3

補償設(shè)備的特性：選擇計算。

（4）電壓和無功功率控制【難點】電壓和無功功

的措施；率的綜合控制，無功功

（5）無功功率電源的最優(yōu)率的最優(yōu)控制。

控制和無功負(fù)荷的最優(yōu)補

償。

電力系統(tǒng)自動低頻減載及

其它安全自動裝置

（1）自動低頻減載裝置的

工作原理；【重點】自動低頻減載

（2）自動解列裝置；裝置的工作原理；

講授1、2、3

（3）水輪機組低頻日起動【難點】電力系統(tǒng)自動3

裝置；裝置工作原理分析。

（4）自動切機與電氣制動

裝置。

合計32

五、課