《智能电网技术》教学大纲

《智能电网技术》教学大纲适用范围：202X版本科人才培养方案课程代码：05145101课程性质：专业必修课学分：2学分学时：32学时（理论28学时，实验4学时）先修课程：电力系统分析、电力电子技术等后续课程：微电网技术适用专业：智能电网信息工程开课单位：电气工程与自动化学院一、课程说明《智能电网技术》是智能电网信息工程专业本科学生的一门专业必修课。其任务主要讨论智能电网基础技术、大规模新能源发电及并网技术、智能输电电网技术、智能配电网技术、智能用电技术等。通过本课程的学习，学生深入理解智能电网与传统电网的区别，掌握智能电网相关技术原理、基本方法，提高学生分析、总结归纳能力及自学新知识的能力，同时为学习后续课程打下必要的基础。同时，使学生了解我国在电网技术领域的贡献与优势，思考技术差距，以增强学生的民族自豪感和时代紧迫感，同时增强学生的法治观念、社会责任感和创新意识。二、课程目标通过本课程的学习，使学生达到如下目标：课程目标1：具有一定的全局意识，拥有自主学习和终身学习的能力，能够服务于智能电网信息工程领域，具有不断学习和适应领域发展的能力。课程目标2：具有扎实的自然科学与智能电网信息工程基础知识，能够运用专业知识在智能电网信息工程及相关领域从事设计、研发、安装、运维、管理等方面工作，其业务能力达到工程师水平。课程目标3：具有健康的身心、良好的人文素养和团队合作精神、有效的沟通与表达能力及工程项目管理能力，能够胜任团队工作中的相应角色。三、课程目标与毕业要求《智能电网技术》课程教学目标对智能电网信息工程专业毕业要求的支撑见表1。表1课程教学目标与毕业要求关系毕业要求指标点课程目标支撑强度1.工程知识1.1掌握数学、自然科学、智能电网信息工程基础和专业知识，包括概念和分析方法。课程目标1：具有一定的全局意识，拥有自主学习和终身学习的能力，能够服务于智能电网信息工程领域，具有不断学习和适应领域发展的能力。H2.问题分析2.1能够应用工程科学的基本原理，并能利用文献检索，对本专业领域内复杂工程问题进行识别与表达。课程目标2：具有扎实的自然科学与智能电网信息工程基础知识，能够运用专业知识在智能电网信息工程及相关领域从事设计、研发、安装、运维、管理等方面工作，其业务能力达到工程师水平。H4.研究4.1能够基于科学原理开展工程实验，针对元器件或结构单元的特性进行研究和实验验证。课程目标3：具有健康的身心、良好的人文素养和团队合作精神、有效的沟通与表达能力及工程项目管理能力，能够胜任团队工作中的相应角色。M注：表中“H（高）、M（中）”表示课程与相关毕业要求的关联度。四、教学内容、基本要求与学时分配1.理论部分理论部分的教学内容、基本要求与学时分配见表2。表2教学内容、基本要求与学时分配教学内容教学要求，教学重点难点理论学时实验学时对应的课程目标1.智能电网概概况1.1电网的发展1.2智能电网的定义、主要特性、国内外研究现状1.3坚强智能电网与我国智能电网教学要求：理解智能电网的定义，掌握其主要特性；了解智能电网国内外发展现状。重点：智能电网的定义、主要特性。难点：智能电网的主要特性。401、32.智能电网基础技术2.1传感器与量测技术2.2先进的控制方法2.3电力电子技术2.4分布式电源接入技术2.5智能电网通信技术2.5智能电网信息技术教学要求：理解并掌握常见的智能电网基础技术；理解智能电网基础技术对智能电网的支撑作用。重点：电力电子技术，分布式电源接入技术，信息与通信技术。难点：智能电网基础技术对智能电网的支撑作用。501、23.大规模新能源发电及并网技术3.1大规模新能源发电3.2大规模储能3.3大规模新能源集中并网教学要求：理解新能源发电技术；理解并掌握常见的大规模储能技术；理解大规模新能源集中并网对电网运行带来的挑战。重点：新能源发电技术，大规模储能技术。难点：各类储能形式及储能技术。521、2、34.智能输电电网技术4.1先进输电技术4.2智能变电站4.3智能电网调度技术4.4输电线路状态监测技术教学要求：了解特高压输电的现状与发展；理解并掌握特高压输电的系统特性与经济特性；了解特高压输电设备；掌握输电线路状态监测技术。重点：特高压输电的系统特性与经济特性，特高压输电设备。难点：各类储能形式及储能技术。501、25.智能配电网技术智能输电电网技术5.1智能型配电自动化技术5.2智能配电网规划技术特征5.3分布式发电与微电网技术5.4电动汽车充放电技术教学要求：理解智能配电网规划技术特征；掌握分布式发电与微电网技术；掌握电动汽车充放电技术。重点：智能配电网规划技术特征、分布式发电与微电网技术、电动汽车充放电技术。难点：智能配电网规划技术特征。421、2、36.智能用电技术6.1高级计量体系6.2用电信息采集技术6.3需求响应6.4双向互动服务门户技术6.5技术展望教学要求：了解智能表计在智能电网发展中所起的作用；理解负荷端的需求侧响应对电网运行的深刻影响；理解智能电网环境下负荷端需求侧管理向需求侧响应的转变。重点：智能表计在智能电网发展中所起的作用，负荷端的需求侧响应对电网运行的影响。难点：需求侧响应。501、2合计2842.实验部分实验部分的教学内容、基本要求与学时分配见表3。表3实验项目、实验内容与学时实验项目实验内容和要求实验学时对应的课程目标1.风光互补系统实验实验内容：风光互补系统的认识及动手搭建系统。实验要求：使学生熟悉新能源风光互补实验台，对新能源发电及并网技术有更深入的理解。21、2、32.微电网系统内的多能源监控与管理控制实验实验内容：微电网系统内的风能、光能、储能系统等多能源的测量和管理控制方法。实验要求：通过实验，使学生熟悉智能微电网系统平台，对智能输电电网技术、智能配电网技术、智能用电技术有更深入的理解。21、2、3合计4五、教学方法及手段本课程以课堂讲授为主，结合讨论、案例、视频资源共享、实验等教学手段完成课程教学任务和相关能力的培养。学生比较全面地理解和掌握智能电网相关技术原理、基本方法，提高学生分析、总结归纳能力及自学新知识的能力。在实验教学环节中，使学生熟悉新能源风光互补实验台、智能微电网系统平台，对新能源发电及并网技术、智能输电电网技术、智能配电网技术、智能用电技术有更深入的理解，能识别和判断智能电网复杂工程问题的关键环节和参数；能认识和评价电气新产品、新技术、新工艺的开发和应用对社会、健康、安全、法律以及文化的潜在影响。六、课程资源1.推荐教材：（1）刘振亚.智能电网技术.北京：中国电力出版社.2016.（2）JanakaEkanayake等编著,师瑞峰等译.智能电网技术与应用.北京：机械工业出版社,2016.2.参考书：（1）许晓慧.智能电网导论.北京：中国电力出版社,2009.（2）周渝慧.智能电网.北京：北京交通大学出版社,2009.（3）Clark.W.Gillings编著,肖先勇等译.智能电网.北京：中国电力出版社,2011.（4）李强,潘毅.智能电网调度技术.北京：中国电力出版社,2017.3.期刊：（1）IEEETransactionsonIndustrialElectronics.InstituteofElectricalandElectronicsEngineers,电气与电子工程师学会）主办（2）IEEETransactionsonPowerElectronics.InstituteofElectricalandElectronicsEngineers,电气与电子工程师学会）主办（3）IEEETransactionsonPowerSystems.InstituteofElectricalandElectronicsEngineers,电气与电子工程师学会）主办（4）电网技术.国家电网公司主办.（5）高电压技术.国网电力科学研究院;中国电机工程学会主办（6）电力系统自动化.国网电力科学研究院主办4.网络资源：（1）网易公开课.IEEE.智能能源使用之智能电网./movie/2013/3/H/B/M8PB52DNG_M8PVSCGHB.html?recomend=2（2）网易公开课.TED.贾斯汀･霍提平.将能源从电网中解放出来./movie/2014/12/N/1/MACNQOJJ3_MACNS4ON1.html（3）网易公开课.西安交通大学.陶文铨.能源的高效利用/special/cuvocw/gaoxiaoliyong.html七、课程考核对课程目标的支撑课程成绩由过程性考核成绩和期末考核成绩两部分构成，具体考核/评价细则及对课程目标的支撑关系见表4。表4课程考核对课程目标的支撑考核环节占比考核/评价细则课程目标123过程性考核课堂表现10（1）根据课堂出勤情况和课堂个人表现情况进行考核，100分；（2）以平时考核成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。√√√442课堂讨论10（1）课堂回答问题和课堂讨论情况进行考核，满分100分；（3）以课堂讨论成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。√√√262作业评价10（1）主要考核学生对各章节知识点的复习、理解和掌握程度，满分100分；（2）每次作业单独评分，取各次成绩的平均值作为此环节的最终成绩；（3）以作业成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。√√√352课内实验10（1）根据每个实验的实验操作完成情况和质量单独评分，满分100分；（2）每次实验单独评分，取各次实验成绩的平均值作为此环节的最终成绩；（3）以实验成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。√√√262期末考核60（1）卷面成绩100分，以卷面成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩；（2）主要考核智能电网基础技术、大规模新能源发电及并网技术、智能输电电网技术、智能配电网技术、智能用电技术等内容；（3）考试题型为：选择题、填空题、简答题、计算题和分析题等。√√√202515合计：100分314623八、考核与成绩评定1.考核方式及成绩评定考核方式：本课程主要以课堂表现、课堂讨论、课内实验、作业评价、期末考试等方式对学生进行考核评价。考核基本要求：考核总成绩由期末试卷成绩和过程性评价成绩组成。其中：期末试卷成绩为100分（权重60%），试题类型为填空题、选择题、简答题、计算题和分析题等类型，试卷中基本知识、基本理论、基本技能的试题分值不超过50%，简答题、综合应用题、分析题不低于50%；课程表现、作业评价、课堂讨论、课内实验等过程性评价成绩为100分（权重40%）；过程性评价和考试试题分值分配应与教学大纲各章节的学时基本成比例。2.过程性考核成绩的标准过程性考核方式重点考核内容、评价标准、所占比重见表5。表5过程性考核方式评价标准考核方式所占比重(%)100>x≥9090>x≥8080>x≥7070>x≥60x<60课堂表现25笔记完整，积极参与教学活动，出勤率93%。笔记完整，认真参与教学活动，出勤率93%。笔记不完整，偶尔参与教学活动，出勤率大于87%。上课不认真，上课不记笔记，偶尔参与教学活动，出勤率87%。上课不认真，上课不记笔记，不参与教学活动，出勤率82%。课内实验25实验预习认真，能够熟练掌握方法与步骤，实验操作过程熟练、规范，遵规守纪、团结协作，实验结果详实、结论清晰、讨论合理。实验前有预习，能够掌握方法与步骤，实验操作过程正确、规范，遵规守纪、团结协作，实验结果正确、讨论适当。实验前有预习，基本能够掌握方法与步骤，实验操作过程基本正确、无协作，实验结果基本正确，讨论一般。实验前有预习，不能掌握方法与步骤，实验操作过程