超长距离交流输电技术课程教学大纲

超长距离交流输电技术课程教学大纲课程中文名称：超长距离交流输电技术课程英文名称：Extra-long-distanceACTransmissionTechnology课程编号：204T0615学分：1学时：16（其中：讲课学时：16实验学时：0实践学时：0）先修课程：电路原理、架空输电线路设计、电力系统分析、高电压技术适用专业：电气工程及其自动化（输电线路工程方向）课程类别：专业拓展课程/选修使用教材：自编教材开课单位：电气与新能源学院课程简介：“超长距离交流输电技术”是电气工程及其自动化（输电线路工程方向）专业的选修课，该课程的教学内容涉及适用于潮流与机电暂态仿真的交流长线路模型、交流长线路电磁暂态模型及仿真等。通过本课程的教学，使学生对超长距离交流输电技术理论和方法有比较系统的认识和正确的理解，能够将数学、自然科学、工程科学的知识和方法用于解决工程实际问题，为后续的专业学习打下坚实的基础，努力实现学生知识、能力和情怀的协调发展。一、课程性质本课程主要介绍长线路的稳态模型、长线路分布参数动态相量模型建模、长线路分布参数动态相量模型建模、长线路电磁暂态模型及其影响因素分析和长线路的电磁暂态仿真，该课程理论性和工程应用性均较强，与工程实际联系密切。二、课程目标：课程目标1：通过本课程的教学，深入挖掘课程内容中有关道德品质、职业素养和创新精神等典型思政元素，以激发学生对本课程的学习热情，引导学生树立正确的世界观、人生观及价值观，培养学生的科研素养，增强学生的科研兴趣和能力。课程目标2：能将特定输电线路的理论知识用于相关实际系统工程问题的分析，并可以对多个可选方案进行比较。课程目标3：培养专业文献搜索、阅读分析、课题研讨、团队分工等，针对某一特定课题可以进行合理的工作量分配和团队协作完成能力。三、课程目标对毕业要求的支撑关系毕业要求毕业要求指标点课程目标对毕业要求的支撑关系1.工程知识指标点1.4：能够将数学、自然科学、工程科学的知识和数学模型方法用于输电线路专业工程问题解决方案的比较与综合。支撑目标：课程目标1，课程目标22.问题分析指标点2.3：能认识到解决输电线路工程问题有多种方案可选择，会通过文献研究寻求可替代的解决方案。支撑目标：课程目标1，课程目标3四、教学内容及要求第一章长线路的稳态模型（4学时）1.教学内容（1）长线路的稳态传输方程（2）长线路的分布参数模型（3）长线路多分段及不分段分布参数模型的等效性（4）长线路倍乘集中参数模型与分布参数模型的误差分析（5）分布参数模型的其他简化方式（6）考虑沿线不同环境影响因素的长线路稳态模型等值参数2.重点难点：掌握稳态传输方程和长线路的分布参数模型，了解长线路多分段及不分段分布参数模型的等效性，了解分布参数模型的其他简化方式，掌握考虑沿线不同环境影响因素的长线路稳态模型等值参数。3.课程思政融入点：通过介绍我国超长距离交流输电的发展历程和现状，激发学生的爱国情怀和文化自信，提高学生的社会责任感。4.考核要点：长线路多分段及不分段分布参数模型的等效性、分布参数模型的简化方式等。5.教学方法：课堂讲授6.作业安排：通过文献或者网络资源查找超长距离交流输电在电力系统中的典型应用。第二章长线路分布参数动态相量模型建模（4学时）1.教学内容（1）长线路分布参数动态相量模型建模（2）分布参数动态相量模型的仿真步长选择（3）长线路分布参数动态相量模型的仿真效果（4）分布参数线路动态相量模型在系统短路计算中的应用2.重点难点：掌握长线路分布参数动态相量模型建模，掌握和了解分布参数动态相量模型的仿真步长选择、分布参数动态相量模型的仿真效果。3.课程思政融入点：举例说明我国超长距离交流输电的典型实例，培养学生的探索精神。4.考核要点：长线路分布参数动态相量模型的仿真效果。5.教学方法：课堂讲授、课堂探讨。6.作业安排：教材课后习题。第三章长线路不同模型的适用范围（2学时）1.教学内容（1）线路稳态模型的适用范围；（2）分布参数线路动态相量模型的适用范围；2.重点难点：掌握线路稳态模型的适用范围，了解分布参数线路动态相量模型的适用范围；3.课程思政融入点：介绍长线路不同模型的适用范围，举例说明科技发展对我国超长距离交流输电的促进作用。4.考核要点：分布参数线路动态相量模型的适用范围。5.教学方法：课堂讲授、课堂探讨。6.作业安排：教材课后习题。第四章长线路电磁暂态模型及其影响因素分析（2学时）1.教学内容（1）长线路电磁暂态模型（2）长线路的精细化建模2.重点难点：掌握环境因素对线路单位长度电气参数的影响，长线路建模计及的因素；3.课程思政融入点：通过与国际先进技术的横纵对比，从对比中看优势、找不足、明方向，引导学生把爱国情怀作为自身不断奋斗的动力，将个人前途同祖国发展联系起来，达到增强学生政治意识、大局意识、核心意识和看齐意识的目的。4.考核要点：长线路电磁暂态模型；5.教学方法：课堂讲授、课堂探讨。6.作业安排：教材课后习题。第五章长线路的电磁暂态仿真（4学时）1.教学内容（1）长线路过电压仿真（2）潜供电流的仿真（3）断路器开断瞬态恢复电压（4）输电线路间感应电压电流2.重点难点：掌握长线路过电压仿真、断路器开断瞬态恢复电压计算方法3.课程思政融入点：通过多人协作建立长线路的电磁暂态仿真，引导学生在以后的工作和学习中应具备团结协作的精神。4.考核要点：长线路过电压仿真、断路器开断瞬态恢复电压；5.教学方法：课堂讲授、课堂探讨。6.作业安排：教材课后习题。五、教学内容对课程目标的支撑关系章节教学内容学时分配支撑的课程目标讲课实验实践第1章长线路的稳态模型（1）长线路的稳态传输方程（2）长线路的分布参数模型（3）长线路多分段及不分段分布参数模型的等效性（4）长线路倍乘集中参数模型与分布参数模型的误差分析（5）分布参数模型的其他简化方式（6）考虑沿线不同环境影响因素的长线路稳态模型等值参数4课程目标1课程目标2课程目标3第2章长线路分布参数动态相量模型建模（1）长线路分布参数动态相量模型建模（2）分布参数动态相量模型的仿真步长选择（3）长线路分布参数动态相量模型的仿真效果（4）分布参数线路动态相量模型在系统短路计算中的应用4课程目标1课程目标2课程目标3第3章长线路不同模型的适用范围（1）线路稳态模型的适用范围；（2）分布参数线路动态相量模型的适用范围；2课程目标1课程目标2课程目标3第4章长线路电磁暂态模型及其影响因素分析（1）长线路电磁暂态模型（2）潜供电流的仿真2课程目标1课程目标2课程目标3第5章长线路的电磁暂态仿真（1）长线路电磁暂态模型（2）潜供电流的仿真（3）断路器开断瞬态恢复电压（4）输电线路间感应电压电流4课程目标1课程目标2课程目标3六、考核方式及成绩评定标准1.课程考核方式：考核方式为考查。平时成绩占40%（课堂考勤占20%，课堂提问讨论表现成绩占10%，作业占10%），课程报告成绩占60%。课程成绩=平时成绩×40%+课程报告成绩×60%。成绩的具体构成如下：支撑毕业要求课程目标考核与评价方式合计平时成绩（40%）期末考试（60%）课堂考勤及课堂表现（根据出勤率、课堂问题回答情况、课堂讨论参与和作业情况进行打分，最后按满分40分成绩计入课程总成绩）。课程报告成绩（根据报告撰写情况进行打分，最后按满分60分成绩计入课程总成绩）。课程目标155指标点1.4课程目标2203050指标点2.3课程目标3153045总分占比%40601002.课程考核评分标准课程目标考核要求评分标准高于预期达到预期低于预期优秀良好合格不合格课程目标1课堂互动和课堂讨论（5分）5430-3课程目标2课堂互动、课堂讨论和课程报告（50）45-5038-4530-370-29课程目标3课堂互动、课堂讨论和课程报告（45）41-4534-4027-330-26七、参考书目：1.舒印彪、张启平.超长距离交流输电技术分析[M].中国电力出版社，2020.2.王承民.超高压远距离输电[M].北京:机械工业出版社，2014