《電力系統(tǒng)自動化》教學大綱

《電力系統(tǒng)自動化》課程教學大綱

課程編碼：AL042090

課程性質(zhì)：限定選修課

適用專業(yè)：電氣工程及其自動化

學時學分：32學時2學分

所需先修課：電路原理、電機學、自動控制原理、電力系統(tǒng)分析

一、課程說明

1.課程簡介

電力系統(tǒng)自動化是電氣工程及其自動化專業(yè)的一門限定選修課，主要講述電

力系統(tǒng)中幾類主要的電氣自動裝置的基本原理及其在電力系統(tǒng)運行中的作用，以

及電力系統(tǒng)調(diào)度自動化方面的一些基本情況，包括發(fā)電機勵磁自動控制、發(fā)電1

自動化、電網(wǎng)調(diào)度自動化、配電網(wǎng)自動化、變電站自動化等。該課程的先修課是

電路原理、電機學、自動控制原理、電力系統(tǒng)分析。本課程開設(shè)目的是對電力系

統(tǒng)自動化技術(shù)及其未來的發(fā)展方向有一個完整的、深入的認識，并掌握具體的實

現(xiàn)電力系統(tǒng)自動化的方法。

2.教學目標要求

通過本課程的學習，使學生對電力系統(tǒng)相關(guān)問題形成較為系統(tǒng)的認識和了

解；使學生深入了解發(fā)電機自動勵磁控制的基本原理和方法，掌握發(fā)電機的并網(wǎng)

過程；使學生了解電力系統(tǒng)頻率調(diào)整及電壓調(diào)整的基本問題，掌握電力系統(tǒng)功頻

特性、自動發(fā)電控制、經(jīng)濟調(diào)度的原理和方法，掌握電力系統(tǒng)電壓控制措施；使

學生了解電力系統(tǒng)自動化的基本知識，熟悉電網(wǎng)調(diào)度自動化、配電網(wǎng)自動化、變

電站自動化的相關(guān)問題，訓(xùn)練和培養(yǎng)學生獨立思考、解決實際工程問題的能力，

為以后走上工作崗位打下基礎(chǔ)。

3.教學重點難點

1）發(fā)電機的并網(wǎng)過程；

2）電力系統(tǒng)功頻特性、自動發(fā)電控制、經(jīng)濟調(diào)度的原理和方法，電力系統(tǒng)

電壓控制措施；

3）電網(wǎng)調(diào)度自動化、配電網(wǎng)自動化、變電站自動化的相關(guān)問題。

4.學時分配表

次序教學內(nèi)容理論課學時數(shù)實驗學時數(shù)

第一部分緒論2

1

第二部分頻率和有功功率的自動控制6

第三部分電壓和無功功率的自動控制82

第四部分同步發(fā)電機的自動準同期并列6

第五部分自動低頻減載4

第六部分電力系統(tǒng)調(diào)度自動化概論4

小計302

總計32

5.主要教法、學法

本課程教學以多媒體教學和動畫演示方式，以課堂講授為主、自學和討論為

輔的方式開展教學，著重對學生的分析問題能力、理論綜合能力以及實驗研究能

力等方面的培養(yǎng)，提高學生綜合分析問題和解決問題的能力。

6.考核方式及標準

1）考核目的：

考查電力系統(tǒng)中幾類主要的電氣自動裝置的基本原理及其在電力系統(tǒng)運行

中的作用。通過對自動裝置基本環(huán)節(jié)的學習，對具體的自動裝置應(yīng)具有一定的分

析能力。

2）考核形式：

大作業(yè)或卷試。

3）主要考核內(nèi)容：

發(fā)電機的并網(wǎng)過程；電力系統(tǒng)功頻特性、自動發(fā)電控制、經(jīng)濟調(diào)度的原理和

方法，電力系統(tǒng)電壓控制措施；電網(wǎng)調(diào)度自動化、配電網(wǎng)自動化、變電站自動化

概述。

4）考核題型：

填空，選擇，分析，計算。

5）成績評定：

考試成績占總成績的60%,其他（包括考勤、作業(yè)、討論等）成績占總成績

的40%。

二、各部分教學綱要

第一部分緒論（2學時）

教學目標

了解電力系統(tǒng)自動化對安全、經(jīng)濟、優(yōu)質(zhì)運行的作用。了解電力系統(tǒng)自動化

的基本內(nèi)容。了解電力系統(tǒng)的運行狀態(tài)與調(diào)度控制。了解本課程的目的任務(wù)

及學習方法。

本部分重點

2

電力系統(tǒng)自動化的基本內(nèi)容，電力系統(tǒng)的運行狀態(tài)與調(diào)度控制。

本部分難點

電力系統(tǒng)自動化的基本內(nèi)容，電力系統(tǒng)的運行狀態(tài)與調(diào)度控制。

教學內(nèi)容

1.電力系統(tǒng)自動化的重要性及其發(fā)展歷程

2.電力系統(tǒng)自動化的內(nèi)容

3.電力系統(tǒng)的運行狀態(tài)及調(diào)度控制

第二部分頻率和有功功率的自動控制（6學時）

教學目標

理解電力系統(tǒng)頻率和有功功率控制的重要性，掌握電力系統(tǒng)負荷的調(diào)節(jié)效

應(yīng)。理解調(diào)速器的基本工作原理、調(diào)速系統(tǒng)的靜態(tài)調(diào)節(jié)特性、一次調(diào)整和二次調(diào)

整。掌握頻率調(diào)差系數(shù)、并聯(lián)機組間有功功率的分配。

本部分重點

電力系統(tǒng)頻率的調(diào)節(jié)方法、自動發(fā)電控制（AGC）原理。

本部分難點

頻率調(diào)差系數(shù)、并聯(lián)機組間有功功率的分配。

教學內(nèi)容

1.發(fā)電機組調(diào)速控制的基本原理

2.調(diào)速控制的基本原理

3.同步發(fā)電機組調(diào)速系統(tǒng)的數(shù)學模型

4.電力系統(tǒng)的頻率和有功功率自動控制的基本原理

5.聯(lián)合電力系統(tǒng)的頻率和有功功率控制

6.電力系統(tǒng)自動調(diào)頻方法和自動發(fā)電控制

第三部分電壓和無功功率的自動控制（8學時理論+2學時實驗）

教學目標

了解電力系統(tǒng)電壓和無功功率控制的必要性，理解勵磁控制系統(tǒng)的主要任務(wù)

及對勵磁控制系統(tǒng)的基本要求。了解勵磁控制系統(tǒng)的構(gòu)成、勵磁方式分類。了解

起勵、滅勵、強勵、強減。掌握勵磁調(diào)節(jié)器基本構(gòu)成，包括測量比較單元、綜合

放大單元、可控整流電路、移相觸發(fā)單元的基本工作原理及典型電路；掌握勵磁

調(diào)節(jié)器的靜態(tài)工作特性、勵磁控制系統(tǒng)的靜態(tài)調(diào)芍特性、電壓調(diào)差系數(shù)，調(diào)差裝

置。

本部分重點

勵磁調(diào)節(jié)器基本構(gòu)成及典型電路，勵磁調(diào)節(jié)器的靜態(tài)工作特性、勵磁控制系

統(tǒng)的靜態(tài)調(diào)節(jié)特性、電壓調(diào)差系數(shù)，調(diào)差裝置。

本部分難點

3

1.電力系統(tǒng)的頻率特性

2.電力系統(tǒng)自動調(diào)頻方法

3.電力系統(tǒng)頻率調(diào)整

4.電力系統(tǒng)頻率異常的控制

第六部分電力系統(tǒng)調(diào)度自動化概論（4學時）

教學目標

了解調(diào)度自動化系統(tǒng)的基本構(gòu)成與工作原理、調(diào)度自動化的主要功能，了解

電力系統(tǒng)的分層調(diào)度控制，了解調(diào)度自動化系統(tǒng)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢。

本部分重點

調(diào)度自動化系統(tǒng)的基本構(gòu)成與工作原理、調(diào)度自動化的主要功能。

本部分難點

電力系統(tǒng)的分層調(diào)度控制。

教學內(nèi)容

1.電力調(diào)度自動化系統(tǒng)簡介

2.電力系統(tǒng)的分級控制和各級調(diào)度職責

3.電力系統(tǒng)自動化的基本內(nèi)容

三、教材及教學資源

使用教材：

李先彬.電力系統(tǒng)自動化（第