《电力系统调度自动化》教学大纲

1、 电力系统调度自动化 课程教学大纲一、课程的基本信息适应对象：电气工程及其自动化课程代码：54E02127学时分配：48学时赋予学分：3学分先修课程：电力系统自动化技术后续课程：毕业设计二、课程性质与任务本课程是电气工程及其自动化专业的一门专业课，本书全面阐述现代调度自动化系统的基本构成、工作原理及其关键模型和算法。通过本课程的学习，使学生对电力系统相关问题形成较为系统的认识和了解；使学生了解电力系统自动化的基本知识，熟悉电网调度自动化、配电网自动化、变电站自动化的相关问题，训练和培养学生独立思考、解决实际工程问题的能力，为以后走上工作岗位打下基础。三、教学目的与要求本课程内容丰富，涵盖知识面

2、广，开设本课程的目的是为了培养学生综合运用基础知识能力，树立理论联系实际的科学作风和提高学生分析问题、解决问题的能力。通过本课程的学习，使学生掌握电力系统自动化的基本内容，学会分析电力系统自动化实现的基本方法。四、教学内容与安排1、课时分配按照课程内容，分成10个教学单元，各单元的课时安排如下表。单元学时分配小计讲授习题讨论实践1、绪论222、子站系统-变电站自动化223、电力系统数据采集224、电力系统数据通信225、主站系统-SCADA/EMS系统666、电力系统实时拓扑分析与状态估计887、电力系统实时静态安全分析888、自动发电控制669、无功电压自动控制6610、调度员培训仿真系统6

3、6合 计48482、教学内容与要求第1单元 绪论【教学内容】绪论，介绍现代电力系统的特点，了解调度自动化系统的基本结构。【教学重点与难点】电力系统调度的主要任务；电力系统调度体制；调度自动化系统的基本结构。【基本要求】 了解现代电力系统的特点 掌握电力系统调度的主要任务 了解电力系统调度体制和现代调度自动化系统的发展 掌握调度自动化系统的基本结构【培养的能力】掌握调度自动化系统的基本结构，对电力系统调度自动化的概念有清晰的认识。第2章 子站系统-变电站自动化【教学内容】子站系统变电站自动化，介绍变电站自动化的基本内容，以及变电站自动化的结构和发展。【教学重点与难点】变电站自动化的基本内容；变电

4、站自动化的结构；变电站自动化的发展。【基本要求】 掌握变电站自动化的基本内容 掌握变电站自动化的结构 了解变电站自动化的发展【培养的能力】通过本单元的学习，使学生深入了解变电站自动化的基本内容和结构，对变电站自动化的发展有清晰的认识。第3章 电力系统数据采集【教学内容】电力系统数据采集，介绍电力系统数据采集的各种输入输出电路。【教学重点与难点】开关量输入电路；开关量输出电路；模拟量输入电路；模拟量输出电路。【基本要求】 掌握开关量输入电路的相关内容 了解开关量输出电路 了解模拟量输入电路 掌握模拟量输出电路的结构形式及其D/A转换器【培养的能力】通过本单元的学习，掌握开关量输入/输出电路的控制

5、方式，以及模拟输出电路的结构形式。第4章 电力系统数据通信【教学内容】电力系统数据通信，介绍电力系统运动通信的基本功能与结构，以及数据通信的基本原理和配置的基本类型。【教学重点与难点】电力系统运动通信的基本概念；信息传输信道；差错控制的方式与概念。【基本要求】 掌握电力系统运动通信的基本概念与结构 掌握信息传输与信道的数字调制与解调 掌握差错控制的方式以及编码的分类 了解远动信息传输的基本模式及其规约【培养的能力】通过本单元的学习，掌握电力系统运动通信的基本结构、传输的基本模式，对电力系统数据通信的概念有清晰的认识。第5章 主站系统-SCADA/EMS系统【教学内容】主站系统-SCADA/EM

6、S系统，介绍调度自动化的硬件结构，以及调度自动化系统的系统软件。【教学重点与难点】调度自动化的硬件结构；调度自动化系统的应用支持平台；SCADA系统的基本功能与数据库；CORBA的基本框架。【基本要求】 掌握调度自动化的硬件结构 了解调度自动化系统的系统软件 掌握调度自动化系统的数据库管理与图形系统 了解SCADA系统的基本功能，掌握SCADA系统的数据库与评价指标 了解EMS应用软件基本功能 了解电网与电厂计算机监控系统及调度数据网络安全防护 掌握CORBA的主要优点及其基本框架【培养的能力】掌握电力电缆的基本结构，对电力电缆中的概念有清晰的认识。第6章 电力系统实时拓扑分析与状态估计 【教

7、学内容】电力系统实时拓扑分析与状态估计，介绍厂站的典型接线方式，以及网络拓扑的实时确定，同时介绍了电力系统静态状态估计。【教学重点与难点】电力系统静态状态估计及其算法；可观测分析的拓扑方法；电力系统状态估计中不良数据的检测和辨识；最大指数平方抗差状态估计。【基本要求】 掌握电力系统实时网络拓扑的接线分析方法 掌握电力系统静态状态估计及其算法 掌握量测系统可观测性分析的拓扑方法 了解电力系统状态估计中不良数据的检测和辨识 掌握抗差状态估计【培养的能力】通过本单元的学习，掌握电力系统实时拓扑分析方法，对于电力系统静状态的估计与算法有初步的认识。第7章 电力系统实时静态安全分析【教学内容】电力系统实

8、时静态安全分析，介绍电力系统运行状况的数学模型、状态的分类，以及安全分析中的潮流算法，同时介绍了电力系统静态安全评定。【教学重点与难点】电力系统实时运行状态的分类；Newton-Raphson法潮流计算；快速分解法交流开断潮流的计算；控制变量变化量u的求解。【基本要求】 掌握电力系统静态安全分析中的潮流算法 掌握电力系统静态安全评定 了解安全控制对策 掌握电力系统安全控制对策 掌握电力系统最优潮流【培养的能力】通过本单元的学习，掌握电力系统静态安全分析中的各种计算方法，对电力系统静态安全评定有清晰的认识，同时掌握快速分解法交流开断潮流的计算。第8章 自动发电控制【教学内容】自动发电控制，介绍分

9、级的有功率控制调频，以及互联电力系统的自动发电控制，同时介绍了AGC主站软件的基本构成及其工作原理。【教学重点与难点】分级控制的多次调频；互联电力系统的控制区和区域控制偏差；AGC负荷频率控制的基本流程。【基本要求】 掌握分级的有功频率控制 了解互联电力系统中单个控制区的AGC控制策略 掌握AGC主站软件的基本构成及其工作原理 了解自动发电控制性能评价标准与参数的确定【培养的能力】通过本单元的学习，掌握互联电力系统的自动发电控制的调频特性分析、区域控制偏差及策略，对AGC主站软件的基本构成及其工作原理有清晰的认识。第9章 无功电压自动控制【教学内容】无功电压自动控制，介绍无功电压的基本特性，无

10、功电源、无功补偿及电压调节设备，以及网省级电网的自动电压控制。【教学重点与难点】同步发电机；同步调相机；两级、三级电压控制模式；自动电压控制的软件结构。【基本要求】 掌握无功电压的基本特性 掌握无功电源、无功补偿及电压调节设备 掌握第三级、第二级电压控制的模型和算法 掌握自动电压控制的软件结构【培养的能力】通过本单元的学习，掌握无功电压自动控制的基本特性，掌握无功电源、无功补偿及电压调节设备，对地区电网的自动电压控制有清晰的认识。第10章 调度员培训仿真系统【教学内容】调度员培训仿真系统，介绍DTS体系结构，及其软件支撑平台，同时介绍了电力系统的各种模型、DTS的应用。【教学重点与难点】电力电

11、缆的基础概念；电力电缆的基本结构；电力电缆的类型。【基本要求】 掌握DTS的体系结构 掌握仿真支持系统(教员台系统)的制作与管理 了解电力系统稳态模型、动态模型、中长期动态模型 了解二次设备的自动装置模型、继电保护模型 掌握DTS与EMS的一体化 了解多调度中心联合培训和反事故演习 了解DTS的应用【培养的能力】通过本单元的学习，掌握调度员培训仿真系统的基本结构原理，对DTS体系结构、软件支撑平台、电力系统模型、控制中心模型及DTS的应用有清晰的认识。五、教学设备和设施要求使用多媒体教学设施。六、课程考核与评估考核方式将结合平时作业(30%)和期末考核(70%)等环节，其中期末考核采用开卷考试方法或综合设计考核方法。七、必备教材与参考教材1、必备教材电力系统调度自动化，吴文传、张伯明、孙