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

電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)課程教學(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(hào)：C8015應(yīng)開(kāi)課學(xué)期：8學(xué)時(shí)數(shù)：16學(xué)分?jǐn)?shù)：1.0適用專業(yè)：電氣工程及其自動(dòng)化課程類型：專業(yè)拓展課程先修課程：電機(jī)學(xué)、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)的專業(yè)拓展課程模塊的必修課。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(cè)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(wú)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(wú)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(cè)、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(guò)開(kāi)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(guò)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(cè)量、控制、監(jiān)視、保護(hù)、調(diào)度自動(dòng)化的方法和過(guò)程。電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化作為電力系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)、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(duì)理論學(xué)習(xí)起到提高和促進(jìn)作用。二、課程目標(biāo)通過(guò)對(duì)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(wú)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(wú)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(cè)、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(cè)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(shū)制定實(shí)驗(yàn)方案，并完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、書(shū)寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的能力。支撐的畢業(yè)要求課程對(duì)畢業(yè)要求的支撐課程教學(xué)目標(biāo)、達(dá)成途徑和評(píng)價(jià)依據(jù)等畢業(yè)要求3：掌握工程基礎(chǔ)知識(shí)和本專業(yè)的基本理論知識(shí)，具有系統(tǒng)的工程實(shí)踐學(xué)習(xí)經(jīng)歷；了解本專業(yè)的前沿發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)；教學(xué)目標(biāo)：理解電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化基本原理；掌握電力系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)、控制、保護(hù)及調(diào)度自動(dòng)化基本知識(shí)和技能；通過(guò)將理論課程內(nèi)容與實(shí)驗(yàn)裝置相結(jié)合、閱讀圖紙與現(xiàn)場(chǎng)討論，培養(yǎng)學(xué)生將電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化基本原理與工程實(shí)踐相結(jié)合、解決電力系統(tǒng)監(jiān)控、保護(hù)及調(diào)度自動(dòng)化工程問(wèn)題的能力；達(dá)成途徑：課堂講解；圖紙閱讀；專題討論；設(shè)備檢查。評(píng)價(jià)依據(jù)：討論提問(wèn)；實(shí)驗(yàn)操作；實(shí)驗(yàn)報(bào)告。評(píng)價(jià)方式：評(píng)估討論提問(wèn)、實(shí)驗(yàn)操作的正確性，給出成績(jī)；評(píng)估實(shí)驗(yàn)報(bào)告的正確性與完整性，給出成績(jī)。畢業(yè)要求4：具備設(shè)計(jì)和實(shí)施工程實(shí)驗(yàn)的能力，并能夠?qū)?shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析；教學(xué)目標(biāo)：理解電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化基本原理；掌握電力系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)、控制、保護(hù)及調(diào)度自動(dòng)化基本知識(shí)和技能；掌握發(fā)電機(jī)組啟停、并網(wǎng)、有功無(wú)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(wú)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，具備根據(jù)相關(guān)知識(shí)與實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)完成實(shí)驗(yàn)操作及結(jié)果分析能力。達(dá)成途徑：課堂講解；圖紙閱讀；專題討論；實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。評(píng)價(jià)依據(jù)：討論提問(wèn)；實(shí)驗(yàn)操作；實(shí)驗(yàn)報(bào)告。評(píng)價(jià)方式：評(píng)估討論提問(wèn)、實(shí)驗(yàn)操作的正確性，給出成績(jī)；評(píng)估實(shí)驗(yàn)報(bào)告的正確性與完整性，給出成績(jī)。畢業(yè)要求5：掌握基本的創(chuàng)新方法，具有追求創(chuàng)新的態(tài)度和意識(shí)；具有綜合運(yùn)用理論和技術(shù)手段設(shè)計(jì)系統(tǒng)和過(guò)程的能力，設(shè)計(jì)過(guò)程中能夠綜合考慮經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、法律、安全、健康、倫理等制約因素；教學(xué)目標(biāo)：理解電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化基本原理；掌握電力系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)、控制、保護(hù)及調(diào)度自動(dòng)化基本知識(shí)和技能；具備根據(jù)實(shí)驗(yàn)機(jī)組及電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)、運(yùn)行要求，制定機(jī)組及電網(wǎng)運(yùn)行調(diào)度方案，并根據(jù)方案完成調(diào)度操作、觀察、記錄、分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)，完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告的能力，具備整體協(xié)作配合完成運(yùn)行及監(jiān)控設(shè)備控制操作、保持實(shí)驗(yàn)電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行的能力。達(dá)成途徑：課堂講解；圖紙閱讀；專題討論；實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。評(píng)價(jià)依據(jù)：討論提問(wèn)；實(shí)驗(yàn)操作；實(shí)驗(yàn)報(bào)告。評(píng)價(jià)方式：評(píng)估討論提問(wèn)、實(shí)驗(yàn)操作的正確性，給出成績(jī)；評(píng)估實(shí)驗(yàn)報(bào)告的正確性與完整性，給出成績(jī)。畢業(yè)要求7：了解與本專業(yè)相關(guān)的職業(yè)和行業(yè)的生產(chǎn)、設(shè)計(jì)、研究與開(kāi)發(fā)、環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展等方面的方針、政策和法津、法規(guī)，能正確認(rèn)識(shí)工程對(duì)于客觀世界和社會(huì)的影響；教學(xué)目標(biāo)：理解電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化基本原理；掌握電力系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)、控制、保護(hù)及調(diào)度自動(dòng)化基本知識(shí)和技能；掌握電力系統(tǒng)監(jiān)控及調(diào)度自動(dòng)化中遙測(cè)、遙信、遙控、遙調(diào)的基本內(nèi)容和方法，熟悉電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行控制基本知識(shí)和技能，具備電力系統(tǒng)工程技術(shù)人員基本素質(zhì)和基本能力。達(dá)成途徑：課堂講解；圖紙閱讀；專題討論；實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。評(píng)價(jià)依據(jù)：討論提問(wèn)；實(shí)驗(yàn)操作；實(shí)驗(yàn)報(bào)告。評(píng)價(jià)方式：評(píng)估討論提問(wèn)、實(shí)驗(yàn)操作的正確性，給出成績(jī)；評(píng)估實(shí)驗(yàn)報(bào)告的正確性與完整性，給出成績(jī)。四、教學(xué)內(nèi)容、學(xué)時(shí)安排和基本要求通過(guò)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(shuō)明書(shū)、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(wú)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(wú)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(guò)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)2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(cè)量?jī)x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(kāi)機(jī)、停機(jī)過(guò)程；掌握同步發(fā)電機(jī)自動(dòng)方式勵(lì)磁、滅磁過(guò)程；掌握同步發(fā)電機(jī)準(zhǔn)同期并列過(guò)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(guò)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(duì)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(wú)窮大系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行方式實(shí)驗(yàn)2學(xué)時(shí)掌握對(duì)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(duì)稱運(yùn)行的條件，理解不對(duì)稱運(yùn)行參數(shù)的影響、不對(duì)稱運(yùn)行對(duì)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)2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(guò)對(duì)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(wèn)題的能力。電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定實(shí)驗(yàn)2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(duì)電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定的作用；掌握微機(jī)過(guò)電流保護(hù)及重合閘裝置整定及測(cè)試方法；掌握暫態(tài)穩(wěn)定實(shí)驗(yàn)方法，通過(guò)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。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(duì)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(guò)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(wú)功補(bǔ)償對(duì)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(cè)，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(wú)功功率平衡和電壓調(diào)整的方法。五、課程的其它教學(xué)環(huán)節(jié)序號(hào)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(wú)功功率平衡和電壓調(diào)整基本方法；2六、教學(xué)方法與手段本課程教