《现代电力系统数值仿真实训》教学大纲

《现代电力系统数值仿真实训》教学大纲课程代码：05165023课程性质：集中实践课学分：1学分周数：1周先修课程：电路、电机学、电力系统分析、发电厂电气部分等并修课程：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《现代电力系统数值仿真实训》是智能电网信息工程专业教学计划所设的重要实训教学环节，是实现专业培养目标的重要支撑。该环节教学中，学生采用仿真软件搭建一定规模实际电力系统的数字化模型，并对其机电暂态过程、中期过程和长期过程进行计算，获取电力系统运行多时间尺度上的运行规律，并根据已有的电力系统知识对仿真结果进行合理分析，为未来从事电力系统相关行业的工作提供一次预演。参加仿真实训循环节的学生在实习前已学完所有专业理论课程的学习，但缺乏综合性的训练。在本实训环节中，基于电力系统全数字仿真平台，有浅至深、由简至难，通过构建不同规模、不同类型的电力系统模型，分析系统暂、稳态性能，对前期所学知识进行综合性的融会贯通。对前期所学课程二、课程目标通过实习，使学生达到如下目标：课程目标1：结合智能电网信息工程基础和专业知识，利用数学知识，学会将数值分析与电网工程实际相结合，对具体工程对象进行抽象分析，建立理想化数学模型。课程目标2：能够根据智能电网信息工程领域复杂工程问题设计合理仿真方案，搭建仿真模型，进行仿真计算和系统预测，，并能够正确分析仿真结果，给出科学有效的结论。课程目标3：通过仿真实训，使学生学会用一种电力系统仿真工具，进行仿真模型的搭建，通过研究分析足够多的系统案例，提升自身水平，对电力系统中的稳、暂态问题具备更深层次的认知。课程目标4：通过电力系统仿真实训，使学生掌握文献查阅方法和现代电力系统仿真手段，锻炼工程能力，塑造工程伦理，获得未来从事相关领域工作的基本技能；培养学生自主学习和解决工程问题的能力。课程目标5：使学生深刻了解我国能源状况及精细化能源管理的必要性，全面了解我国能源政策，清楚认识我国碳消耗与碳排放问题中所处的地位，树立科学的发展荣辱观。三、课程目标与毕业要求《现代电力系统数值仿真实训》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持强度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：结合智能电网信息工程基础和专业知识，利用数学知识，学会将数值分析与电网工程实际相结合，对具体工程对象进行抽象分析，建立理想化数学模型。课程目标2：能够根据智能电网信息工程领域复杂工程问题设计合理仿真方案，搭建仿真模型，进行仿真计算和系统预测，，并能够正确分析仿真结果，给出科学有效的结论。M5.使用现代工具5.2能够针对具体工程问题，利用现代信息技术及工具获取所需设计资源，用于智能电网信息工程领域问题的分析、计算与设计。课程目标2：结合智能电网信息工程基础和专业知识，利用数学知识，对具体工程对象进行抽象分析，建立理想化数学模型。课程目标3：通过仿真实训，使学生学会用一种电力系统仿真工具，进行仿真模型的搭建，通过研究分析足够多的系统案例，提升自身水平，对电力系统中的稳、暂态问题具备更深层次的认知。H9.个人和团队9.2能够在团队中担任负责人，与团队成员进行有效沟通，合理进行复杂工程问题的任务分解和计划实施，并具备团队构建、运作、协调和组织管理能力。课程目标3：通过仿真实训，使学生学会用一种电力系统仿真工具，进行仿真模型的搭建，通过研究分析足够多的系统案例，提升自身水平，对电力系统中的稳、暂态问题具备更深层次的认知。M12.终身学习12.1对自主学习和终身学习的必要性有正确认识。课程目标4：通过电力系统仿真实训，使学生掌握文献查阅方法和现代电力系统仿真手段，锻炼工程能力，塑造工程伦理，获得未来从事相关领域工作的基本技能；培养学生自主学习和解决工程问题的能力。课程目标5：使学生深刻了解我国能源状况及精细化能源管理的必要性，全面了解我国能源政策，清楚认识我国碳消耗与碳排放问题中所处的地位，树立科学的发展荣辱观。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、教学要求与学时分配《现代电力系统数值仿真实训》的教学内容、教学方式与学时分配见表2。表2教学内容、教学要求与学时分配教学内容教学要求，教学重点难点教学方式课时安排对应的课程目标1.实习动员与实习准备教学要求：使学生了解电力系统电磁暂态仿真软件。重点：软件学习与使用。难点：仿真模型构建与参数设置。讲授与上机1.5天1、22.对典型高压交流输电系统建模并计算。教学要求：选择仿真研究对象。重点：系统化梳理高压交流输电系统所涉及到的专业知识。难点：知识体系的完整构建。讲授与上机0.5天2、3、4、53.建立高压直流输电模型并对其做仿真计算。教学要求：学会对高压交流输电系统进行建模。重点：搭建科学合理的数学模型。难点：各元件参数计算与电路模型生成。讲授与上机1天3、44.建立直流微电网仿真模型，并分析其暂态过程。教学要求：学会对高压交流输电系统运行工况仿真与优化。重点：高压交流输电系统运行工况仿真；仿真结果分析。难点：高压交流输电系统运行工况优化。讲授与上机1天3、4、55.实习考核（答辩）：涉及到基础理论、专业基础与专业知识；实训过程的思考与建议等。教学要求：运用现代数值仿真来解释电力系统。重点：现代数值仿真语言表述电力系统。难点：现代数值仿真语言表述电力系统。。面试考核1天1、2、3、4、5合计5天（1周）五、教学方法及手段学生在教师的具体指导下进行仿真实训，主要通过实训前教育、仿真实训、分组讨论等教学模式完成。实训开始时，实训指导人员向学生做实训前教育，介绍实训目的意义，实训方法、实训时间、考核办法、实训管理规定。实习期间，学生按实习计划学习专业电力系统电磁仿真软件，通过观察分析，查阅有关资料，向老师请教，完成规定的实习内容，这是实习最主要的方式；实训结束后，在老师的指导下，组织同学分组讨论、辩论，搞通弄懂实习过程中的一些问题，通过讨论、辩论形式，使学生们在实习过程中带有任务、有目的、针对性强，从而激发学生的学习的主动性和积极性，培养学生的团队精神，锻炼学生的才干，激活学生创新能力。六、课程考核对课程目标的支撑课程成绩由实训表现、实训报告、实训总结、实训答辩四部分构成，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分值考核/评价细则课程目标12345实训表现40参加实训的主动性、积极性、实习记录的完整性以及在实训中与带队老师的互动。√√√√√10105510实训报告30根据实训报告的规范性以及实训内容的论述评判。√√1515实训项目验收10阐述基本概念、基本理论、设计（论文）思想的正确性，语言表达的逻辑严密性和精炼性等。√√55实训答辩20教师依据学生提交材料或报告答辩论述、回答问题进行评价。√√√1055合计：1002015203015七、考核与成绩评定1.考核方式及成绩评定实习采用优、良、中、及格、不及格五级评分制。即90分以上为优，80~89分为良，70~79分为中，60~69分为及格，60分以下为不及格。总成绩分四部分：实训表现、实训报告、实训总结和实训答辩。其中：（1）实训表现占40%，无故旷课达3次取消总成绩；（2）实训报告占30%；（3）实训总结占10%；（4）实训答辩占20%。2.成绩评定标准考核内容、评价标准、所占比重见表4。表4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实训表现40正常参加实训，无迟到、早退情况，认真听讲，笔记完整。正常参加实训，无迟到、早退情况，认真听讲，笔记基本完整。正常参加实训，无迟到、早退情况，认真听讲，笔记不全。正常参加实训，无迟到，偶尔早退，笔记不全。缺席实训较多，无实习笔记。实训报告30报告内容全面、详实，字迹工整，课程建议好。报告内容全面、详实，字迹工整，课程建议认识不到位。报告内容较全面、详实，字迹较工整，课程建议认识不到位。报告内容不全面，字迹较差。报告内容不全面，字迹较差，字数未达到要求。实训总结10总结内容全面详实，完整，思路清晰，有独到的见解和认识，字迹工整。总结内容全