电力系统综合自动化实验课程教学大纲

电力系统综合自动化实验课程教学大纲课程中文名称：电力系统综合自动化实验课程英文名称：SyntheticExperimentsofPowerSystemAutomation课程编号：C8015应开课学期：8学时数：16学分数：1.0适用专业：电气工程及其自动化课程类型：专业拓展课程先修课程：电机学、电力系统分析、发电厂电气部分、电力系统继电保护、电力系统自动化一、课程性质《电力系统综合自动化实验》课程是电气工程及其自动化专业的专业拓展课程模块的必修课。电力系统综合自动化是电气工程专业重要学科方向，主要包括电力系统测量、控制、监视、保护、调度自动化等内容，该课程内容包括发电机组启停、并网、有功无功控制、机组特性试验、电网调度及稳定控制、电网无功补偿及电压控制、电网监控及保护等内容，由多个综合自动化试验台联接成系统，实现电力系统遥测、遥信、遥控、遥调功能，完成电力系统的控制、监视、保护和调度等。通过开展电力系统综合自动化综合实验，学生将了解电力系统中发电、输电、配电和用电的全过程，理解电力系统高度自动化、信息化、数字化的特点，掌握电力系统测量、控制、监视、保护、调度自动化的方法和过程。电力系统综合自动化作为电力系统的监测、控制、保护及调度自动化技术，是电气工程及其自动化专业技术人员必备的知识和技能。本课程是一门专业综合实验课，课程的特点是实践性强，课程内容贴近电力生产实践，要求理论联系实践，并对理论学习起到提高和促进作用。二、课程目标通过对该课程的学习和实践，使学生了解电力系统综合自动化系统基本原理、构成、操作方法；掌握发电机组启停、并网、有功无功控制、机组特性试验、电网调度及稳定控制、电网无功补偿及电压控制、电网监控及保护整定等知识与技能，掌握电力系统监控及调度自动化中遥测、遥信、遥控、遥调的基本内容和方法，具备电力系统工程技术人员基本素质基本和能力。课程以电力系统综合自动化实验为核心内容，要求综合运用相关课程及实验内容相关知识和技能，掌握课程内容要求的实验操作、测量、观察、记录及分析实验现象和数据的方法；具备运用所学电机学、电力系统分析、继电保护等课程知识，根据实验指导书制定实验方案，并完成实验内容、书写实验报告的能力。支撑的毕业要求课程对毕业要求的支撑课程教学目标、达成途径和评价依据等毕业要求3：掌握工程基础知识和本专业的基本理论知识，具有系统的工程实践学习经历；了解本专业的前沿发展现状和趋势；教学目标：理解电力系统综合自动化基本原理；掌握电力系统的监测、控制、保护及调度自动化基本知识和技能；通过将理论课程内容与实验装置相结合、阅读图纸与现场讨论，培养学生将电力系统综合自动化基本原理与工程实践相结合、解决电力系统监控、保护及调度自动化工程问题的能力；达成途径：课堂讲解；图纸阅读；专题讨论；设备检查。评价依据：讨论提问；实验操作；实验报告。评价方式：评估讨论提问、实验操作的正确性，给出成绩；评估实验报告的正确性与完整性，给出成绩。毕业要求4：具备设计和实施工程实验的能力，并能够对实验结果进行分析；教学目标：理解电力系统综合自动化基本原理；掌握电力系统的监测、控制、保护及调度自动化基本知识和技能；掌握发电机组启停、并网、有功无功控制、机组特性试验、电网调度及稳定控制、电网无功补偿及电压控制、电网监控及保护整定等知识与技能，具备根据相关知识与实验指导书完成实验操作及结果分析能力。达成途径：课堂讲解；图纸阅读；专题讨论；实验验证。评价依据：讨论提问；实验操作；实验报告。评价方式：评估讨论提问、实验操作的正确性，给出成绩；评估实验报告的正确性与完整性，给出成绩。毕业要求5：掌握基本的创新方法，具有追求创新的态度和意识；具有综合运用理论和技术手段设计系统和过程的能力，设计过程中能够综合考虑经济、环境、法律、安全、健康、伦理等制约因素；教学目标：理解电力系统综合自动化基本原理；掌握电力系统的监测、控制、保护及调度自动化基本知识和技能；具备根据实验机组及电网运行状态、运行要求，制定机组及电网运行调度方案，并根据方案完成调度操作、观察、记录、分析实验现象和数据，完成实验报告的能力，具备整体协作配合完成运行及监控设备控制操作、保持实验电网稳定运行的能力。达成途径：课堂讲解；图纸阅读；专题讨论；实验验证。评价依据：讨论提问；实验操作；实验报告。评价方式：评估讨论提问、实验操作的正确性，给出成绩；评估实验报告的正确性与完整性，给出成绩。毕业要求7：了解与本专业相关的职业和行业的生产、设计、研究与开发、环境保护和可持续发展等方面的方针、政策和法津、法规，能正确认识工程对于客观世界和社会的影响；教学目标：理解电力系统综合自动化基本原理；掌握电力系统的监测、控制、保护及调度自动化基本知识和技能；掌握电力系统监控及调度自动化中遥测、遥信、遥控、遥调的基本内容和方法，熟悉电力系统安全稳定运行控制基本知识和技能，具备电力系统工程技术人员基本素质和基本能力。达成途径：课堂讲解；图纸阅读；专题讨论；实验验证。评价依据：讨论提问；实验操作；实验报告。评价方式：评估讨论提问、实验操作的正确性，给出成绩；评估实验报告的正确性与完整性，给出成绩。四、教学内容、学时安排和基本要求通过电力系统综合自动化综合实验，熟悉电力系统综合自动化原理，根据电力系统综合自动化装置厂家说明书、图纸，熟练掌握电力系统综合自动化综合实验的实验操作方法，掌握实验电网运行、控制及调度方法；熟练掌握发电机组启停、并网、有功无功控制、机组特性试验、电网调度及稳定控制、电网无功补偿及电压控制、电网监控及保护整定等方法和实验结果分析。通过完成电力系统综合自动化综合实验，初步具备电力系统运行、调度技术人员基本素质。同步发电机准同期并列实验2学时熟悉整套实验设备的构成、原理及实用方法，掌握测量仪器的实用方法；理解同步发电机准同期并列原理，掌握准同期并列条件；掌握微机准同期控制器及模拟式综合整步表的使用方法；掌握同步发电机手动、自动方式开机、停机过程；掌握同步发电机自动方式励磁、灭磁过程；掌握同步发电机准同期并列过程；掌握观察、分析有关波形方法。同步发电机励磁控制实验4学时理解同步发电机励磁调节原理和励磁控制系统的基本任务；掌握手动、自并励和他励励磁方式的调节方法、过程；掌握观察三相全控桥整流、逆变的工作波形的方法，观察触发脉冲及其相位移动；熟悉微机励磁调节器的基本控制方式；了解电力系统稳定器的作用，观察强励现象及其对稳定的影响；了解几种常用励磁限制器的作用，掌握励磁调节器的基本使用方法。单机——无穷大系统稳态运行方式实验2学时掌握对称稳定情况下，输电系统的各种运行状态与运行参数的数值变化范围；掌握输电系统稳态不对称运行的条件，理解不对称运行参数的影响、不对称运行对发电机的影响等。电力系统功率特性和功率极限实验2学时掌握电力系统物理模拟实验的基本方法；理解功率极限的概念及各种提高功率极限措施的作用；掌握电力系统功率特性和功率极限实验方法；通过对实验现象的观察，结合所学理论知识，提高理论结合实际及分析问题的能力。电力系统暂态稳定实验2学时理解电力系统暂态稳定内容，理解提高电力系统暂态稳定的措施，理解强行励磁和单相重合闸对电力系统暂态稳定的作用；掌握微机过电流保护及重合闸装置整定及测试方法；掌握暂态稳定实验方法，通过实际操作，观察系统失稳失步现象并掌握正确的稳定处理措施。复杂电力系统运行方式实验2学时掌握对称稳定情况下，电力系统网络结构、各种运行状态、运行参数值变化范围。通过理论计算和实验分析，掌握电力系统潮流分布的概念。理解并掌握无功补偿对电力系统电压稳定的作用和实验方法。电力系统调度自动化实验2学时了解电力系统自动化的遥测，遥信，遥控，遥调等功能，了解电力系统调度自动化相关知识；理解电力系统的电压和功率分布的特点；掌握电力系统有功功率平衡和频率调整的方法；掌握电力系统无功功率平衡和电压调整的方法。五、课程的其它教学环节序号教学环节教学内容学时数1讨论专题讨论一：电力系统有功功率平衡和频率调整基本方法；22讨论专题讨论二：电力系统无功功率平衡和电压调整基本方法；2六、教学方法与手段本课程教