電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱

電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱課程中文名稱：電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)課程英文名稱：SyntheticExperimentsofPowerSystemAutomation課程編號：C8015應(yīng)開課學(xué)期：7學(xué)時(shí)數(shù)：24學(xué)分?jǐn)?shù)：1.5適用專業(yè)：電氣工程及其自動(dòng)化課程類型：專業(yè)拓展課/選修先修課程：電力系統(tǒng)分析、發(fā)電廠電氣部分、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)、電力系統(tǒng)自動(dòng)化一、課程性質(zhì)《電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)》課程是電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)（拔尖計(jì)劃、卓越計(jì)劃）的專業(yè)拓展課程模塊。電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化是電氣工程專業(yè)重要學(xué)科方向，主要包括電力系統(tǒng)測量、控制、監(jiān)視、保護(hù)、調(diào)度自動(dòng)化等內(nèi)容，該課程內(nèi)容包括發(fā)電機(jī)組啟停、并網(wǎng)、有功無功控制、機(jī)組特性試驗(yàn)、電網(wǎng)調(diào)度及穩(wěn)定控制、電網(wǎng)無功補(bǔ)償及電壓控制、電網(wǎng)監(jiān)控及保護(hù)等內(nèi)容，由多個(gè)綜合自動(dòng)化試驗(yàn)臺(tái)聯(lián)接成系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)遙測、遙信、遙控、遙調(diào)功能，完成電力系統(tǒng)的控制、監(jiān)視、保護(hù)和調(diào)度等。通過開展電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化綜合實(shí)驗(yàn)，學(xué)生將了解電力系統(tǒng)中發(fā)電、輸電、配電和用電的全過程，理解電力系統(tǒng)高度自動(dòng)化、信息化、數(shù)字化的特點(diǎn)，掌握電力系統(tǒng)測量、控制、監(jiān)視、保護(hù)、調(diào)度自動(dòng)化的方法和過程。電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化作為電力系統(tǒng)的監(jiān)測、控制、保護(hù)及調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)，是電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)技術(shù)人員必備的知識(shí)和技能。本課程是一門專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)課，課程的特點(diǎn)是實(shí)踐性強(qiáng)，課程內(nèi)容貼近電力生產(chǎn)實(shí)踐，要求理論聯(lián)系實(shí)踐，并對理論學(xué)習(xí)起到提高和促進(jìn)作用。二、課程目標(biāo)通過對該課程的學(xué)習(xí)和實(shí)踐，使學(xué)生了解電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)基本原理、構(gòu)成、操作方法；掌握發(fā)電機(jī)組啟停、并網(wǎng)、有功無功控制、機(jī)組特性試驗(yàn)、電網(wǎng)調(diào)度及穩(wěn)定控制、電網(wǎng)無功補(bǔ)償及電壓控制、電網(wǎng)監(jiān)控及保護(hù)整定等知識(shí)與技能，掌握電力系統(tǒng)監(jiān)控及調(diào)度自動(dòng)化中遙測、遙信、遙控、遙調(diào)的基本內(nèi)容和方法，具備電力系統(tǒng)工程技術(shù)人員基本素質(zhì)基本和能力。課程以電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)為核心內(nèi)容，要求綜合運(yùn)用相關(guān)課程及實(shí)驗(yàn)內(nèi)容相關(guān)知識(shí)和技能，掌握課程內(nèi)容要求的實(shí)驗(yàn)操作、測量、觀察、記錄及分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)的方法；具備運(yùn)用所學(xué)電機(jī)學(xué)、電力系統(tǒng)分析、繼電保護(hù)等課程知識(shí)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書制定實(shí)驗(yàn)方案，并完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、書寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告的能力。三、教學(xué)內(nèi)容、學(xué)時(shí)安排和基本要求通過電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化綜合實(shí)驗(yàn)，熟悉電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化原理，根據(jù)電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化裝置廠家說明書、圖紙，熟練掌握電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化綜合實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)操作方法，掌握實(shí)驗(yàn)電網(wǎng)運(yùn)行、控制及調(diào)度方法；熟練掌握發(fā)電機(jī)組啟停、并網(wǎng)、有功無功控制、機(jī)組特性試驗(yàn)、電網(wǎng)調(diào)度及穩(wěn)定控制、電網(wǎng)無功補(bǔ)償及電壓控制、電網(wǎng)監(jiān)控及保護(hù)整定等方法和實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析。通過完成電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化綜合實(shí)驗(yàn)，初步具備電力系統(tǒng)運(yùn)行、調(diào)度技術(shù)人員基本素質(zhì)。同步發(fā)電機(jī)準(zhǔn)同期并列實(shí)驗(yàn)（4學(xué)時(shí)）熟悉整套實(shí)驗(yàn)設(shè)備的構(gòu)成、原理及實(shí)用方法，掌握測量儀器的實(shí)用方法；理解同步發(fā)電機(jī)準(zhǔn)同期并列原理，掌握準(zhǔn)同期并列條件；掌握微機(jī)準(zhǔn)同期控制器及模擬式綜合整步表的使用方法；掌握同步發(fā)電機(jī)手動(dòng)、自動(dòng)方式開機(jī)、停機(jī)過程；掌握同步發(fā)電機(jī)自動(dòng)方式勵(lì)磁、滅磁過程；掌握同步發(fā)電機(jī)準(zhǔn)同期并列過程；掌握觀察、分析有關(guān)波形方法。同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制實(shí)驗(yàn)（4學(xué)時(shí)）理解同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)原理和勵(lì)磁控制系統(tǒng)的基本任務(wù)；掌握手動(dòng)、自并勵(lì)和他勵(lì)勵(lì)磁方式的調(diào)節(jié)方法、過程；掌握觀察三相全控橋整流、逆變的工作波形的方法，觀察觸發(fā)脈沖及其相位移動(dòng)；熟悉微機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的基本控制方式；了解電力系統(tǒng)穩(wěn)定器的作用，觀察強(qiáng)勵(lì)現(xiàn)象及其對穩(wěn)定的影響；了解幾種常用勵(lì)磁限制器的作用，掌握勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的基本使用方法。單機(jī)——無窮大系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行方式實(shí)驗(yàn)（4學(xué)時(shí)）掌握對稱穩(wěn)定情況下，輸電系統(tǒng)的各種運(yùn)行狀態(tài)與運(yùn)行參數(shù)的數(shù)值變化范圍；掌握輸電系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)不對稱運(yùn)行的條件，理解不對稱運(yùn)行參數(shù)的影響、不對稱運(yùn)行對發(fā)電機(jī)的影響等。電力系統(tǒng)功率特性和功率極限實(shí)驗(yàn)（4學(xué)時(shí)）掌握電力系統(tǒng)物理模擬實(shí)驗(yàn)的基本方法；理解功率極限的概念及各種提高功率極限措施的作用；掌握電力系統(tǒng)功率特性和功率極限實(shí)驗(yàn)方法；通過對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察，結(jié)合所學(xué)理論知識(shí)，提高理論結(jié)合實(shí)際及分析問題的能力。電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定實(shí)驗(yàn)（4學(xué)時(shí)）理解電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定內(nèi)容，理解提高電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定的措施，理解強(qiáng)行勵(lì)磁和單相重合閘對電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定的作用；掌握微機(jī)過電流保護(hù)及重合閘裝置整定及測試方法；掌握暫態(tài)穩(wěn)定實(shí)驗(yàn)方法，通過實(shí)際操作，觀察系統(tǒng)失穩(wěn)失步現(xiàn)象并掌握正確的穩(wěn)定處理措施。單機(jī)帶負(fù)荷實(shí)驗(yàn)（0學(xué)時(shí)）掌握單機(jī)帶負(fù)荷運(yùn)行方式的特點(diǎn)；理解在單機(jī)帶負(fù)荷運(yùn)行方式下原動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和功角與單機(jī)無窮大系統(tǒng)方式下的異同；通過獨(dú)立電網(wǎng)與大電力系統(tǒng)的比較實(shí)驗(yàn)分析進(jìn)一步理解系統(tǒng)穩(wěn)定概念。復(fù)雜電力系統(tǒng)運(yùn)行方式實(shí)驗(yàn)（2學(xué)時(shí)）掌握對稱穩(wěn)定情況下，電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、各種運(yùn)行狀態(tài)、運(yùn)行參數(shù)值變化范圍。通過理論計(jì)算和實(shí)驗(yàn)分析，掌握電力系統(tǒng)潮流分布的概念。理解并掌握無功補(bǔ)償對電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定的作用和實(shí)驗(yàn)方法。電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)（2學(xué)時(shí)）了解電力系統(tǒng)自動(dòng)化的遙測，遙信，遙控，遙調(diào)等功能，了解電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化相關(guān)知識(shí)；理解電力系統(tǒng)的電壓和功率分布的特點(diǎn)；掌握電力系統(tǒng)有功功率平衡和頻率調(diào)整的方法；掌握電力系統(tǒng)無功功率平衡和電壓調(diào)整的方法。四、課程的其它教學(xué)環(huán)節(jié)序號教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容學(xué)時(shí)數(shù)1討論專題討論一：電力系統(tǒng)有功功率平衡和頻率調(diào)整基本方法；22討論專題討論二：電力系統(tǒng)無功功率平衡和電壓調(diào)整基本方法；2五、教學(xué)方法與手段本課程教學(xué)主要采用講授、討論、實(shí)驗(yàn)操作等教學(xué)方法與手段。要求教師在實(shí)驗(yàn)授課過程中，采用實(shí)驗(yàn)課程PPT、實(shí)驗(yàn)設(shè)備廠家說明書、圖紙等教學(xué)材料結(jié)合實(shí)驗(yàn)裝置、實(shí)驗(yàn)設(shè)備、