智能變電站技術(shù)課程教學(xué)大綱

智能變電站技術(shù)課程教學(xué)大綱課程中文名稱：智能變電站技術(shù)課程英文名稱：IntelligentSubstationTechnology課程編號(hào)：204T0640學(xué)分：1學(xué)時(shí)：16（其中：講課學(xué)時(shí)：16實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：0上機(jī)學(xué)時(shí)：0）先修課程：電力系統(tǒng)信號(hào)分析與處理、智能電網(wǎng)通信原理適用專業(yè)：智能電網(wǎng)信息工程課程類別：專業(yè)拓展課/選修使用教材：《智能變電站技術(shù)與實(shí)踐》，覃劍，北京：中國(guó)電力出版社，2012。開(kāi)課單位：電氣與新能源學(xué)院課程簡(jiǎn)介：智能化變電站是在數(shù)字化變電站的基礎(chǔ)上，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的通信協(xié)議體系，考慮到智能電網(wǎng)中分布式電源的大量接入和與用戶的互動(dòng)性要求，應(yīng)用數(shù)字化測(cè)量等智能技術(shù)構(gòu)建的智能電網(wǎng)樞紐。智能變電站建設(shè)是智能電網(wǎng)發(fā)展的基礎(chǔ)，課程內(nèi)容主要涵蓋智能變電站與智能電網(wǎng)的關(guān)系、采用的通信協(xié)議與技術(shù)、主要的結(jié)構(gòu)體系的構(gòu)建和設(shè)計(jì)原則，需結(jié)合應(yīng)用實(shí)例對(duì)智能變電站的通信、設(shè)計(jì)原則、結(jié)構(gòu)體系和相關(guān)技術(shù)進(jìn)行理論分析，旨在提升學(xué)生針對(duì)智能變電站技術(shù)的工程應(yīng)用能力。一、課程性質(zhì)《智能變電站技術(shù)》課程是智能電網(wǎng)信息工程專業(yè)教學(xué)計(jì)劃中的專業(yè)拓展課。智能變電站以高速網(wǎng)絡(luò)通信平臺(tái)為信息傳輸基礎(chǔ)，自動(dòng)完成信息采集、測(cè)量、控制、保護(hù)、計(jì)量和監(jiān)測(cè)等基本功能，并可根據(jù)需要支持電網(wǎng)實(shí)時(shí)自動(dòng)控制、智能調(diào)節(jié)、在線分析決策、協(xié)同互動(dòng)、狀態(tài)檢修等高級(jí)應(yīng)用功能的變電站。所以本課程建立在信號(hào)與系統(tǒng)、電力系統(tǒng)通信技術(shù)、傳感器與檢測(cè)技術(shù)、電力系統(tǒng)分析等課程知識(shí)的基礎(chǔ)上，具有較強(qiáng)的綜合性，同時(shí)與生產(chǎn)實(shí)際聯(lián)系緊密。二、課程目標(biāo)：課程目標(biāo)1：通過(guò)本課程學(xué)習(xí)，幫助學(xué)生塑造正確的世界觀、人生觀、價(jià)值觀，讓學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)，掌握事物發(fā)展規(guī)律，豐富學(xué)識(shí)，增長(zhǎng)見(jiàn)識(shí)，塑造品格，努力成為德智體美勞全面發(fā)展的社會(huì)主義建設(shè)者和接班人。課程目標(biāo)2：能夠熟悉智能變電站的主要研究?jī)?nèi)容、智能電網(wǎng)與智能變電站關(guān)系，了解智能變電站系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則、技術(shù)特征，并清楚IEC61850標(biāo)準(zhǔn)、IEC61850與智能電網(wǎng)的關(guān)系。課程目標(biāo)3：能夠了解智能變電站通信基礎(chǔ)、站內(nèi)網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)，獲悉電子式互感器的基本結(jié)構(gòu)、工作原理以及智能電器的構(gòu)成、關(guān)鍵技術(shù)。課程目標(biāo)4：能夠掌握變壓器局部放電和油色譜監(jiān)測(cè)方法，分析智能變電站過(guò)程層、間隔層、站控層的設(shè)備及實(shí)現(xiàn)功能以及關(guān)鍵技術(shù)、相互關(guān)系。三、課程目標(biāo)對(duì)畢業(yè)要求的支撐關(guān)系畢業(yè)要求畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)對(duì)畢業(yè)要求的支撐關(guān)系1.工程知識(shí)1.2能針對(duì)一個(gè)智能電網(wǎng)復(fù)雜工程問(wèn)題，運(yùn)用電氣工程、控制工程和計(jì)算機(jī)等基礎(chǔ)知識(shí)建立合適的數(shù)學(xué)模型，進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，設(shè)計(jì)驗(yàn)證方案，并做出評(píng)價(jià)。課程目標(biāo)1課程目標(biāo)22.問(wèn)題分析2.1能通過(guò)現(xiàn)有工具獲得與智能電網(wǎng)相關(guān)的信息和方法；2.2能夠運(yùn)用數(shù)學(xué)、自然科學(xué)和工程科學(xué)的基本原理，識(shí)別、表達(dá)與智能電網(wǎng)相關(guān)的問(wèn)題；2.3能識(shí)別和判斷智能電網(wǎng)復(fù)雜工程問(wèn)題的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和參數(shù)，并建立模型。課程目標(biāo)1課程目標(biāo)33.設(shè)計(jì)/開(kāi)發(fā)解決方案3.2能夠?qū)χ悄茏冸娬驹O(shè)計(jì)方案進(jìn)行可行性進(jìn)行研究，并給出評(píng)價(jià)；3.3能夠熟悉智能變電站的整個(gè)設(shè)計(jì)流程。課程目標(biāo)1課程目標(biāo)44.研究4.2能正確分析和解釋或設(shè)計(jì)案例方案，分析數(shù)據(jù)，得出合理有效的結(jié)論。課程目標(biāo)1課程目標(biāo)4四、教學(xué)內(nèi)容及要求第一章智能變電站概述1.教學(xué)內(nèi)容（1）智能變電站的概念（2）智能變電站的主要研究?jī)?nèi)容、智能電網(wǎng)與智能變電站關(guān)系2.重點(diǎn)難點(diǎn)：智能變電站主要研究?jī)?nèi)容、在智能電網(wǎng)中的地位3.課程思政融入點(diǎn)：智能變電站采用可靠、經(jīng)濟(jì)、集成、低碳、環(huán)保的設(shè)備與設(shè)計(jì)，能夠支持電網(wǎng)實(shí)時(shí)在線分析和控制決策，進(jìn)而提高整個(gè)電網(wǎng)運(yùn)行可靠性及經(jīng)濟(jì)性，積極響應(yīng)了“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)。4.考核要點(diǎn)：智能變電站系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則5.教學(xué)方法：課堂講授。6.作業(yè)安排：闡述工程項(xiàng)目生命期與建設(shè)程序。第二章智能變電站的體系結(jié)構(gòu)1.教學(xué)內(nèi)容：（1）智能變電站系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則；（2）智能變電站的體系結(jié)構(gòu)與技術(shù)特征；2.重點(diǎn)難點(diǎn)：智能變電站系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則、技術(shù)特征。3.課程思政融入點(diǎn)：分析和介紹智能變電站技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，對(duì)比國(guó)內(nèi)外創(chuàng)新管理策略，培養(yǎng)學(xué)生的愛(ài)國(guó)情懷和求真務(wù)實(shí)精神。4.考核要點(diǎn)：智能變電站系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則5.教學(xué)方法：課堂講授。6.作業(yè)安排：本章習(xí)題1-3題第三章IEC61850標(biāo)準(zhǔn)及其關(guān)鍵技術(shù)1.教學(xué)內(nèi)容：（1）IEC61850標(biāo)準(zhǔn)概述；（2）對(duì)象建模技術(shù)與對(duì)象模型；（3）特定通信服務(wù)映射SCSM、變電站配置語(yǔ)言SCL；（4）IEC61850的一致性測(cè)試及對(duì)工程管理、系統(tǒng)測(cè)試的規(guī)范和定義；（5）IEC61850與智能變電站的關(guān)系及對(duì)智能電網(wǎng)的作用與意義。2.重點(diǎn)難點(diǎn)：（1）IEC61850標(biāo)準(zhǔn)、IEC61850與智能電網(wǎng)的關(guān)系；（2）變電站配置語(yǔ)言3.課程思政融入點(diǎn)：介紹IEC61850標(biāo)準(zhǔn)，分析我國(guó)變電站配置關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展瓶頸，培養(yǎng)學(xué)生科研自信和愛(ài)國(guó)情懷，了解國(guó)家戰(zhàn)略導(dǎo)向、工匠精神。4.考核要點(diǎn)：IEC61850標(biāo)準(zhǔn)、IEC61850與智能變電站的關(guān)系。5.教學(xué)方法：課堂講授。6.作業(yè)安排：本章習(xí)題1-3題第四章智能變電站網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù) 1.教學(xué)內(nèi)容：1．教學(xué)內(nèi)容（1）變電站通信技術(shù)的發(fā)展過(guò)程；（2）智能變電站通信技術(shù)基礎(chǔ)、ASN.1編解碼規(guī)范、制造報(bào)文規(guī)范MMS；（3）站內(nèi)網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)、總線技術(shù)、遠(yuǎn)方控制中心的通信模式。2.重點(diǎn)難點(diǎn)：智能變電站通信基礎(chǔ)、站內(nèi)網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)。3.課程思政融入點(diǎn)：介紹智能變電站站內(nèi)網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)、總線技術(shù)、遠(yuǎn)方控制中心的通信模式，培養(yǎng)學(xué)生科研自信和愛(ài)國(guó)情懷，了解國(guó)家戰(zhàn)略導(dǎo)向、工匠精神。4.考核要點(diǎn)：（1）智能變電站通信技術(shù)基礎(chǔ)；（2）智能變電站通信基礎(chǔ)、站內(nèi)網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)。5.教學(xué)方法：課堂講授。6.作業(yè)安排：本章習(xí)題1-3題第五章電子式互感器1.教學(xué)內(nèi)容（1）傳統(tǒng)互感器、電子式互感器分類；（2）電子式互感器的基本結(jié)構(gòu)及工作原理、特點(diǎn)、數(shù)據(jù)接口；（3）電子式互感器的試驗(yàn)技術(shù)及其應(yīng)用。2.重點(diǎn)難點(diǎn)：電子式互感器的基本結(jié)構(gòu)及工作原理。3.課程思政融入點(diǎn)：分析電子式互感器的基本結(jié)構(gòu)及工作原理、特點(diǎn)、數(shù)據(jù)接口和發(fā)展現(xiàn)狀，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探索精神、專業(yè)素養(yǎng)和創(chuàng)新精神。4.考核要點(diǎn)：（1）電子式互感器的工作原理、特點(diǎn)、數(shù)據(jù)接口；（2）電子式互感器的應(yīng)用。5.教學(xué)方法：課堂講授。6.作業(yè)安排：本章習(xí)題1-3題第六章智能電器1.教學(xué)內(nèi)容（1）電器及其智能化、智能電器的發(fā)展；（2）智能電器的構(gòu)成及其關(guān)鍵技術(shù)；（3）電器本體的智能化、新型成套電器設(shè)備。2.重點(diǎn)難點(diǎn)：智能電器的構(gòu)成、關(guān)鍵技術(shù)。3.課程思政融入點(diǎn)：分析我國(guó)智能電器的發(fā)展歷史和關(guān)鍵技術(shù)瓶頸，從提升電器本體的智能化出發(fā)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神、專業(yè)素養(yǎng)、求真務(wù)實(shí)精神。4.考核要點(diǎn)：智能電器的關(guān)鍵技術(shù)5.教學(xué)方法：課堂講授。6.作業(yè)安排：本章習(xí)題1-3題第七章變壓器智能監(jiān)測(cè)1.教學(xué)內(nèi)容：（1）變壓器在線監(jiān)測(cè)技術(shù)、智能變壓器；（2）變壓器的局部放電監(jiān)測(cè)方法、變壓器油的色譜監(jiān)測(cè)方法；（4）變壓器故障分析與診斷技術(shù)；（5）變壓器狀態(tài)智能預(yù)警技術(shù)。2.重點(diǎn)難點(diǎn)：（1）變壓器局部放電和油色譜監(jiān)測(cè)方法；（2）變壓器的故障分析、診斷方法。3.課程思政融入點(diǎn)：變壓器在線監(jiān)測(cè)是進(jìn)一步建設(shè)智能電網(wǎng)，提高運(yùn)行效率與經(jīng)濟(jì)可靠性的基礎(chǔ)，從提高故障分析與診斷效率出發(fā)，培養(yǎng)學(xué)生的愛(ài)國(guó)情懷、科學(xué)精神、求真務(wù)實(shí)精神、工程倫理意識(shí)。4.考核要點(diǎn)：變壓器的故障分析、診斷方法5.教學(xué)方法：課堂講授。6.作業(yè)安排：本章習(xí)題2-3題第八章智能變電站3層結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵技術(shù)1.教學(xué)內(nèi)容：（1）過(guò)程層的相關(guān)設(shè)備、實(shí)現(xiàn)的功能，關(guān)鍵技術(shù)；（2）間隔層的相關(guān)設(shè)備、實(shí)現(xiàn)的功能、測(cè)試、整合與優(yōu)化；（3）站控層的形成和發(fā)展趨勢(shì)、構(gòu)成、功能要求、關(guān)鍵技術(shù)、實(shí)現(xiàn)方法、數(shù)據(jù)通信。2.重點(diǎn)難點(diǎn)：（1）過(guò)程層的設(shè)備及實(shí)現(xiàn)功能、關(guān)鍵技術(shù)；（2）間隔層的設(shè)備及實(shí)現(xiàn)功能、測(cè)試、整合與優(yōu)化；（3）站控層的構(gòu)成及實(shí)現(xiàn)功能、方法、關(guān)鍵技術(shù)、數(shù)據(jù)通信。3.課程思政融入點(diǎn)：引入智能變電站過(guò)程層、間隔層、站控層的建設(shè)案例，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神、求真務(wù)實(shí)精神、工程倫理意識(shí)。4.考核要點(diǎn)：過(guò)程層、間隔層、站控層之間的關(guān)系的設(shè)備及實(shí)現(xiàn)功能。5.教學(xué)方法：課堂講授。6.作業(yè)安排：本章習(xí)題1-3題章節(jié)教學(xué)內(nèi)容學(xué)時(shí)分配支撐的課程目標(biāo)講課實(shí)驗(yàn)實(shí)踐第一章智能變電站概述11、2第二章智能變電站的體系結(jié)構(gòu)11、2第三章IEC61850標(biāo)準(zhǔn)及其關(guān)鍵技術(shù)21、2第四章智能變電站網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)11、2、3第五章電子式互感器21、2、3第六章智能電器21、2、3第七章變壓器智能監(jiān)測(cè)31、2、3、4第八章智能變電站3層結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵技術(shù)41、2、3、4五、教學(xué)內(nèi)容對(duì)課程目標(biāo)的支撐關(guān)系六、考核方式及成績(jī)?cè)u(píng)定標(biāo)準(zhǔn)1.課程考核方式：閉卷考試占60%，平時(shí)成績(jī)占40%。平時(shí)成績(jī)包括課堂表現(xiàn)和雨課堂15%、課堂討論5%、課程作業(yè)10%、單元測(cè)試10%。支撐畢業(yè)要求課程目標(biāo)考核與評(píng)價(jià)方式合計(jì)平時(shí)成績(jī)（40%）期末考試（60%）課堂表現(xiàn)15%課堂討論5%課程作業(yè)10%單元測(cè)試10%閉卷考試指標(biāo)點(diǎn)1.2課程目標(biāo)155指標(biāo)點(diǎn)2.1、2.2、2.3課程目標(biāo)2153045指標(biāo)點(diǎn)3.2、3.3課程目標(biāo)3102030指標(biāo)點(diǎn)4.2課程目標(biāo)4101020總分占比%40601002.課程考核評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)課程目標(biāo)考核要求評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)高于預(yù)期達(dá)到預(yù)期低于預(yù)期優(yōu)秀良好合格不合格1.通過(guò)本課程學(xué)習(xí)，幫助學(xué)生塑造正確的世界觀、人生觀、價(jià)值觀，讓學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)，掌握事物發(fā)展規(guī)律，豐富學(xué)識(shí)，增長(zhǎng)見(jiàn)識(shí)，塑造品格，努力成為德智體美勞全面發(fā)展的社會(huì)主義建設(shè)者和接班人。（5分）平時(shí)表現(xiàn)課堂討論543<32.能夠熟悉智能變電站的主要研究?jī)?nèi)容、智能電網(wǎng)與智能變電站關(guān)系，了解智能變電站系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則、技術(shù)特征，并清楚IEC61850標(biāo)準(zhǔn)、IEC61850與智能電網(wǎng)的關(guān)系。（45分）平時(shí)表現(xiàn)課程作業(yè)單元測(cè)試課堂討論課程考試41-4536-4027-35<273.能夠了解智能變電站通信基礎(chǔ)、站內(nèi)網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)，獲悉電子式互感器的基本結(jié)構(gòu)、工作原理以及智能電器的構(gòu)成、關(guān)鍵技術(shù)。（30分）平時(shí)表現(xiàn)課程作業(yè)單元測(cè)試課堂討論課程考試27-3024-2618-23<184.能夠掌握變壓器局部放電和油色譜監(jiān)測(cè)方法，分析智能變電站過(guò)程層、間隔層、站控層的設(shè)備及實(shí)現(xiàn)功能以及關(guān)鍵技術(shù)、相互關(guān)系。（20分）平