《智能变电站技术》教学大纲

《智能变电站技术》教学大纲适用范围：202X版本科人才培养方案课程代码：05155031课程性质：专业选修课学分：2学分学时：32学时（理论32学时）先修课程：电力系统通信技术后续课程：无适用专业：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《智能变电站技术》是智能电网信息工程专业的一门专业选修课。本课程主要传授智能变电站基本理论与方法，为学习其他有关课程及以后从事技术工作打下必要的基础。本课程注重基本理论知识的深入学习，强调培养运用基础理论知识解决生产实际中问题的能力，兼顾新技术、新工艺及其发展方向的介绍，培养“厚基础、宽口径、高素质、强能力”的人才。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：掌握智能变电站基本原理、特征、技术体系构成、关键技术及典型工程应用。课程目标2：使学生具备一定智能变电站的设计、运行、维护、安装、调试能力，以及综合运用专业技术知识解决实际工程技术问题的能力。课程目标3：培养学生具有学习能力、动手实践能力、创新能力及团队精神，使学生明确智能变电站技术是国家构建坚强智能电网极其关键技术环节，了解国家电网强大技术实力，增强民族自豪感和自信心，从而增强其责任感，培养其严谨细致的工作作风和吃苦耐劳的工作精神，使其具有工程技术人员的素质修养。三、课程目标与毕业要求 《智能变电站技术》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1.4能够综合运用智能电网信息工程专业知识，通过对拟定方案的交流、比较和优化，解决复杂工程问题。课程目标1：掌握智能变电站基本原理、特征、技术体系构成、关键技术及典型工程应用。H2.问题分析2.2能够用数学、自然科学等相关基本原理，对本专业领域复杂工程问题进行分析，获得多种解决方案。课程目标2：使学生具备一定智能变电站的设计、运行、维护、安装、调试能力，以及综合运用专业技术知识解决实际工程技术问题的能力。M3.设计/开发解决方案3.1掌握智能电网工程设计和产品开发的基本方法和技术，能够根据需求确定设计目标，并研究确定技术方案。课程目标3：培养学生具有学习能力、动手实践能力、创新能力及团队精神，使学生明确智能变电站技术是国家构建坚强智能电网极其关键技术环节，了解国家电网强大技术实力，增强民族自豪感和自信心，，从而增强其责任感，培养其严谨细致的工作作风和吃苦耐劳的工作精神，使其具有工程技术人员的素质修养。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对应的课程目标1.智能电网概述1.1智能电网发展背景1.2智能电网基本特点1.3国内外智能电网发展规划1.4小结教学要求：使学生掌握智能电网发展背景、基本特点和国内外智能电网发展规划。重点：智能电网基本特点。212.智能变电站概述2.1变电站作用及构成2.2变电站自动化系统2.3智能变电站典型应用特征2.4小结教学要求：使学生了解变电站构成、特点，变电站自动化系统发展历程、系统分类、应用特点和主要问题。掌握智能变电站典型应用特征。重点：变电站构成、特点，变电站自动化系统发展历程、系统分类、应用特点和主要问题；智能变电站典型应用特征。难点：智能变电站典型应用特征。413.IEC61850标准3.1标准概述3.2核心思想3.3关键技术3.4标准特征3.5小结教学要求：使学生了解IEC61850标准概述；掌握IEC61850标准核心思想；掌握掌握IEC61850关键技术；掌握IEC61850标准特征。重点：IEC61850标准核心思想、关键技术和标准特征。难点：IEC61850关键技术。214.网络通信技术4.1概述4.2网络结构分析4.3网络流量分析4.4小结教学要求：使学生了解网络通信技术概述；掌握网络结构分析；掌握网络流量分析。重点：网络结构分析；网络流量分析。难点：网络结构分析；网络流量分析。41、25.智能变电站一次设备技术5.1电子式互感器技术5.2智能断路器技术5.3变压器状态监测技术5.4小结教学要求：使学生了解变电站一次设备技术；掌握电子式互感器技术；掌握智能断路器技术；掌握变压器状态监测技术。重点：电子式互感器技术；智能断路器技术；变压器状态监测技术。难点：电子式互感器技术；智能断路器技术；变压器状态监测技术。41、2、36.智能变电站二次系统关键技术6.1过程层功能实现6.2间隔层功能实现6.3信息分析技术6.4小结教学要求：使学生了解变电站二次设备技术；掌握过程层功能实现；掌握间隔层功能实现；掌握信息分析技术。重点：过程层功能实现；间隔层功能实现；信息分析技术。难点：过程层功能实现；间隔层功能实现；信息分析技术。41、2、37.智能化高级应用7.1信息平台化应用架构7.2智能变电站典型高级应用7.3智能电网相关高级应用7.4小结教学要求：使学生了解信息平台化应用架构；掌握智能变电站典型高级应用；掌握智能电网相关高级应用。重点：智能变电站典型高级应用；智能电网相关高级应用。难点：智能变电站典型高级应用；智能电网相关高级应用。41、2、38.智能变电站工程化的关键问题8.1电力主设备智能化8.2二次系统工程实施8.3测试及运行维护的便利性8.4小结教学要求：使学生了解测试及运行维护的便利性；掌握电力主设备智能化；掌握二次系统工程实施。重点：电力主设备智能化；二次系统工程实施。难点：电力主设备智能化；二次系统工程实施。41、2、39.典型工程应用分析9.1典型应用案例9.2可靠性经济性分析9.3智能变电站建设模式9.4小结教学要求：使学生了解智能变电站典型应用案例和可靠性经济性分析；掌握电力主设备智能化；掌握智能变电站建设模式。重点：智能变电站建设模式。41、2、3合计32五、教学方法及手段本课程以课堂讲授为主，采用启发式、讨论式教学和案例教学等，促进学生积极思考，开发学生的潜能，培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力；以“少而精”为原则，精选教学内容，精讲多练；安排习题课，巩固课堂所学知识。在掌握智能变电站原理和关键方法基础上，具有设计智能变电站的初步能力。六、课程资源1.推荐教材：（1）高翔.智能变电站技术.\o"中国电力出版社"中国电力出版社.2012.4.2.参考书：（1）黄悦华.智能只能变电站技术.中国电力出版社.2018.12.（2）刘振亚.智能电网知识读本.中国电力出版社.2010.12.（3）宋璇坤.新一代智能变电站研究与设计.中国电力出版社，20143.期刊：（1）JohnBurger,CharlesSufana,MarkAdamiak,etc.ApplicationConsiderationsofIEC61850/UCA2forSubstationEthemetLocalAreaNetworkCommunicationforProtectionandControl.IEEEPSRCH6SpecialReport,5-05-2005.（2）KIausPeterBrand,TesujiMaeda.FirstexperienceswithcustomerspecificationofIEC61850basedSubstaionAutomationSystem.CIGRE2005,Sept.Canada.（3）LarsAndersson,Klaus-PeterBrand,ChristophBrunner,andWolfgangWimmer.ReliabilityinvestigationsforSAcommunicationarchitecturesbasedonIEC61850.IEEEPowerTech,2005,June（4）LarsAndersson,Klaus-PeterBrand,WofgangWimmer.TheImpactofthecomingStandardIEC61850ontheLife-cycleofOpenCommunicationSystemsinSubstations.DistributionandTransmission,Brisbane,Australia,Nov11-14,2001.（5）杨宝钰.通信网络系统在智能变电站中的应用.天津大学，2014.（6）吴贵锋.智能变电站五防系统通信网络性能优化的研究与实现.浙江大学，201334.网络资源：（1）/s/ww_Rgoh79y1113Jb1Pomig（2）/s/TfaV05cSWG5lke61wRrbtA（3）/s/b1SNCIb_F8Ms78BjzvdjFA（4）/s/5PiRUjYd04hQbNNGt2Vqag（5）/s/_GpRoxV88knmK0UOC1JCmw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3。表3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回答问题情况进行考核，满分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阶段测试15（1）根据每个测试的完成情况和正确率评分，满分100分；（2）每次测试单独评分，取各次测试成绩的平均值作为此环节的最终成绩；（3）以测试平均成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。√15作业15（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。√√√663期末考核60（1）大作业成绩100分，以大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；（2）主要考核智能变电站基本构成、原理、特征、技术体系构成、通信技术、IEC61850、关键技术及典型工程应用等内容。√√√252510合计：100分355015八、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、阶段测试、作业、期末大作业等等方式对学生进行考核评价。考核基本要求：考核总成绩由期末大作业和过程性考核成绩组成。其中：期末大作业成绩为100分（权重60%），大作业中基本知识、基本理论、基本技能的试题分值不超过50%，综合应用题、分析题不低于50%；课堂表现、作业等过程性考核成绩为100分（权重40%）；过程性考核和期末大作业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4。表4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，踊跃回答问题，准确率大于90%。笔记完整，认真参与教学活动，回答问题准确率大于80%。笔记不完整，偶尔参与教学活动，回答问题准确率大于70%。上课不认真，上课不记笔记，偶尔参