《微機保護A》教學大綱

《微機保護A》教學大綱適用范圍：202X版本科人才培養(yǎng)方案課程代碼：05152181課程性質：專業(yè)選修課學分：2學分學時：32學時（理論32學時）先修課程：自動控制原理、電力系統(tǒng)分析、發(fā)電廠電氣部分、電力系統(tǒng)繼電保護后續(xù)課程：無適用專業(yè)：電氣工程及其自動化開課單位：電氣工程與自動化學院一、課程說明《微機保護A》是電氣工程及其自動化專業(yè)的一門專業(yè)選修課。本課程在學生已具有電力系統(tǒng)分析、電力系統(tǒng)繼電保護原理等課程的相關知識和理論基礎上，講授微機繼電保護的實現(xiàn)原理、基本方法及其特點，為學生畢業(yè)后從事繼電保護技術的相關工作打好必要的基礎。本課程注重基本理論知識的深入學習，使學生掌握主要微機保護設備的工作原理，為學生從事電力系統(tǒng)繼電保護設備的設計、運行、維護、安裝、調試提供知識和技術支撐；培養(yǎng)運用理論知識解決生產(chǎn)實際中問題的能力，為設計、研發(fā)電力系統(tǒng)繼電保護設備和解決電力系統(tǒng)復雜運行工程問題奠定基礎。二、課程目標通過本課程的學習，使學生達到如下目標：課程目標1：掌握微機保護的常用算法、工作原理、硬件構成及整定計算。課程目標2：通過本課程的學習，使學生具備一定微機保護設備的設計、安裝、調試、運行、維護能力，以及綜合運用專業(yè)技術知識解決實際工程技術問題的能力。課程目標3：通過本課程的學習，培養(yǎng)學生具有學習能力、實踐能力、創(chuàng)新能力及團隊精神，具有使學生明確微機保護對電網(wǎng)供電安全所肩負的重大責任，從而增強其責任感和培養(yǎng)其嚴謹細致的工作作風和吃苦耐勞的工作精神，使其具有工程技術人員的素質修養(yǎng)。三、課程目標與畢業(yè)要求《微機保護A》課程教學目標對電氣工程及其自動化專業(yè)畢業(yè)要求的支撐見表1。表1課程教學目標與畢業(yè)要求關系畢業(yè)要求指標點課程目標支撐強度1.工程知識1.4能夠將電氣工程及其自動化專業(yè)知識用于復雜電氣工程問題解決方案的比較與優(yōu)化。課程目標1：掌握微機保護的常用算法、工作原理、硬件構成及整定計算。H2.問題分析2.2能夠運用數(shù)學、自然科學和工程科學的基本原理，分析并表達復雜電氣工程問題的特性，獲得多種解決方案。課程目標1：掌握微機保護的常用算法、工作原理、硬件構成及整定計算。課程目標2：通過本課程的學習，使學生具備一定微機保護設備的設計、安裝、調試、運行、維護能力，以及綜合運用專業(yè)技術知識解決實際工程技術問題的能力。M3.設計/開發(fā)解決方案3.1能夠掌握工程設計和產(chǎn)品開發(fā)全周期、全流程的基本方法和技術，了解影響設計目標和技術方案的各種因素。課程目標2：通過本課程的學習，使學生具備一定微機保護設備的設計、安裝、調試、運行、維護能力，以及綜合運用專業(yè)技術知識解決實際工程技術問題的能力。課程目標3：通過本課程的學習，培養(yǎng)學生具有學習能力、實踐能力、創(chuàng)新能力及團隊精神，具有使學生明確微機保護對電網(wǎng)供電安全所肩負的重大責任，從而增強其責任感和培養(yǎng)其嚴謹細致的工作作風和吃苦耐勞的工作精神，使其具有工程技術人員的素質修養(yǎng)。M注：表中“H（高）、M（中）”表示課程與相關畢業(yè)要求的關聯(lián)度。四、教學內(nèi)容、基本要求與學時分配1.理論部分理論部分的教學內(nèi)容、基本要求與學時分配見表2。表2教學內(nèi)容、基本要求與學時分配教學內(nèi)容教學要求，教學重點難點理論學時實驗學時對應的課程目標1.微機保護的硬件原理1.1數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（模擬量輸入系統(tǒng)）；1.2開關量輸入及輸出回路；1.3DSP技術的應用；1.4網(wǎng)絡化硬件電路。教學要求：使學生了解理解數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的組成；了解DSP技術的應用重點：數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的組成難點：模擬量輸入系統(tǒng)41、2、32.數(shù)字濾波器2.1連續(xù)時間系統(tǒng)的頻率特性和沖激響應；2.2離散時間信號的頻譜；2.3Z變換；2.4離散時間系統(tǒng)的單位沖激響應和頻率特性；2.5非遞歸型數(shù)字濾波器；2.6遞歸型數(shù)字濾波器；2.7零、極點法設計數(shù)字濾波器；2.8數(shù)字濾波器型式的選擇。教學要求：使學生理解數(shù)字濾波的作用，熟系Z變換的方法；了解各種原理的數(shù)字濾波器重點：數(shù)字濾波的原理難點：Z變換81、2、33.微機保護的算法3.1假定輸入為正弦量的算法；3.2突變量電流算法；3.3選相方法；3.4傅里葉級數(shù)算法；3.5R-L模型算法；3.6故障分量阻抗繼電器；3.7阻抗繼電器的補償系數(shù)與按相補償；3.8減小過渡電阻影響的方法；3.9最小二乘方算法；3.10算法的動態(tài)特性和選擇。教學要求：使學生理解各種算法的選擇和應用，理解數(shù)字濾波的作用，掌握Z變換的方法；了解各種原理的數(shù)字濾波器。重點：正弦量算法、傅式算法難點：傅式算法、算法的動態(tài)特性和選擇81、2、34.提高微機保護可靠性的措施4.1干擾來源和竄人微機弱電系統(tǒng)的途徑；4.2抗干擾措施；4.3自動檢測；4.4多重化和容錯技術；4.5電磁兼容。教學要求：使學生理解變電站的干擾來源和途徑；熟系常見的抗干擾措施，了解自動檢測和電磁兼容技術。重點：抗干擾的措施難點：電磁兼容41、2、35.微機保護程序流程5.1程序流程的基本結構；5.2電流保護流程圖；5.3高壓線路保護流程圖。教學要求：使學生熟系程序流程的基本結構，掌握電流保護流程圖的設計，理解高壓線路保護流程圖。重點：電流保護流程圖的設計難點：高壓線路保護流程圖的設計41、2、3合計32五、教學方法及手段本課程以課堂講授為主，結合討論、案例、視頻資源、實驗等教學手段完成課程教學任務和相關能力的培養(yǎng)。使學生比較全面地掌握微機保護的基本工作原理、調試方法以及設計方法，并且學習微機保護對電力系統(tǒng)運行影響的分析方法，為設計、研發(fā)電力系統(tǒng)微機保護裝置和解決電力系統(tǒng)復雜運行工程問題奠定基礎。六、課程資源1.推薦教材：（1）楊奇遜.微型機繼電保護基礎(第四版)[M].北京:中國電力出版社,2013.2.參考書：（1）高亮.電力系統(tǒng)微機繼電保護[M].北京:中國電力出版社,2007.（2）陳皓.微機保護原理及算法仿真[M].北京:中國電力出版社,2007.（3）(美)斐史.電力系統(tǒng)微機保護(第二版)[M].北京:中國電力出版社,2011.3.期刊：（1）電力系統(tǒng)保護與控制,許昌智能電網(wǎng)裝備試驗研究院主辦（2）電力系統(tǒng)自動化,國電自動化研究院主辦（2）電力自動化設備,南京電力自動化研究所有限公司主辦（4）IEEETransactionsonIndustrialElectronics,US（5）IEEETransactionsonPowerElectronics,US4.網(wǎng)絡資源：（1）電力系統(tǒng)繼電保護技術省精品在線開放課程./course/HAUE-1003363042.（2）電力系統(tǒng)繼電保護精品中文慕課（MOOC）平臺./courses/XJTU/ELEC3053/2015_T2/about.七、課程考核對課程目標的支撐課程成績由過程性考核成績和期末考核成績兩部分構成，具體考核/評價細則及對課程目標的支撐關系見表3。表3課程考核對課程目標的支撐考核環(huán)節(jié)占比考核/評價細則課程目標123過程性考核階段測試20（1）根據(jù)階段測試情況進行考核，滿分100分；（2）以平時考核成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績?！獭獭?010課堂表現(xiàn)10（1）根據(jù)課堂出勤情況和課堂回答問題情況進行考核，滿分100分；（2）以平時考核成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績?！獭獭?42作業(yè)10（1）主要考核學生對各章節(jié)知識點的復習、理解和掌握程度，滿分100分；（2）每次作業(yè)單獨評分，取各次成績的平均值作為此環(huán)節(jié)的最終成績；（3）以作業(yè)成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績?！獭獭?42期末考核60（1）期末考核成績100分，以期末考核成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績；（2）主要考核微機保護的模擬量、數(shù)字量采樣原理，正弦量算法、傅式算法和算法選擇；常用濾波器特性；常見的抗干擾措施；電流保護流程的設計等內(nèi)容；（3）期末考核形式為大作業(yè)?！獭獭?52510合計：100分434314八、考核與成績評定1.考核方式及成績評定考核方式：本課程主要以課堂表現(xiàn)、作業(yè)、階段測試、期末考核（大作業(yè)）等方式對學生進行考核評價。考核基本要求：考核總成績由期末考核（大作業(yè)）成績和過程性考核成績組成。其中：期末考核（大作業(yè)）成績?yōu)?00分（權重60%）；課堂表現(xiàn)、作業(yè)、測試、實驗等過程性考核成績?yōu)?00分（權重40%）；期末考核（大作業(yè)）和過程性考核分值分配應與教學大綱各章節(jié)的學時基本成比例。2.過程性考核成績的標準過程性考核方式重點考核內(nèi)容、評價標準、所占比重見表4。表4過程性考核方式評價標準考核方式所占比重(%)100>x≥9090>x≥8080>x≥7070>x≥60x<60課堂表現(xiàn)25積極參與教學活動，踴躍回答問題，準確率大于90%。認真參與教學活動，回答問題準確率大于80%。偶爾參與教學活動，回答問題準確率