《电力系统调度自动化》教学大纲

也力系统调度自动化课程教学大纲

一、课程的基本信息

适应对象：电气工程及其自动化

课程代码：54E02127

学时分配：48学时

赋予学分：3学分

先修课程：电力系统自动化技术

后续课程：毕业设计

二、课程性质与任务

本课程是电气工程及其臼动化专业的一门专业课，本书全面阐述现代调度自动化系统的基

本构成、工作原理及其关键模型和算法。通过本课程的学习，使学生对电力系统相关问题形成

较为系统的认识和了解；使学生了解电力系统自动化的基本知识，熟悉电网调度自动化、配电

网自动化、变电站自动化的相关问题，训练和培养学生独立思考、解决实际工程问题的能力，

为以后走上工作岗位打下基础。

三、教学目的与要求

本课程内容丰富，涵盖知识面广，开设本课程的FI的是为了培养学生综合运用基础知识能

力，树立理论联系实际的科学作风和提高学生分析问题、解决问题的能力。通过本课程的学习，

使学生掌握电力系统自动化的基本内容，学会分析电力系统自动化实现的基本方法。

四、教学内容与安排

1、课时分配

按照课程内容，分成1。个教学单元，各单元的课时安排如下表。

学时分肥小

单元讲习时实计

授:题论践

1、绪论22

2、子站系统-变电站自

22

动化

3、电力系统数据采集22

4、电力系统数据通信22

5、主站系统一SCADA/EMS

66

系统

6、电力系统实时拓扑分

88

析与状态估计

7、电力系统实时静态安

88

全分析

8.自动发电控制66

9、无功电压自动控制66

10、调度员培训仿真系

66

统

合计4848

2、教学内容与要求

第1单元绪论

【教学内容】

绪论，介绍现代电力系统的特点，了解调度自动化系统的基本结构。

【教学重点与难点】

电力系统调度的主要任务；电力系统调度体制；调度自动化系统的基本结构。

【基本要求】

•了解现代电力系统的特点

•掌握电力系统调度的主要任务

•了解电力系统调度体制和现代调度自动化系统的发展

•掌握调度自动化系统的基本结构

【培养的能力】

掌握调度自动化系统的基本结构，对电力系统调度自动化的概念有清晰的认识。

第2章子站系统-变电站目动化

【教学内容】

子站系统一变电站自动化，介绍变电站自动化的基本内容，以及变电站自动化的结构和发

展。

【教学重点与难点】

变电站自动化的基本内容；变电站自动化的结构；变电站自动化的发展。

【基本要求】

•掌握变电站自动化的基本内容

•掌握变电站自动化的结构

•了解变电站自动化的发展

【培养的能力】

通过本单元的学习，使学生深入了解变电站自动化的基本内容利结构，对变电站自动化的

发展有清晰的认识。

第3章电力系统数据采集

【教学内容】

电力系统数据采集，介绍电力系统数据采集的各种输入输出电路。

【教学重点与难点】

开关量输入电路；开关量输出电路：模拟量输入电路；模拟量输出电路。

【基本要求】

•掌握开关量输入电路的相关内容

•了解开关量输出电路

•了解模拟量输入电路

•掌握模拟量输出电路的结构形式及其D/A转换器

【培养的能力】

通过本单元的学习，掌握开关量输入/输出电路的控制方式，以及模拟输出电路的结构形式。

第4章电力系统数据通信

【教学内容】

电力系统数据通信，介绍电力系统运动通信的基本功能与结构，以及数据通信的基本原理

和配置的基本类型。

【教学重点与难点】

电力系统运动通信的基本概念；信息传输信道；差错控制的方式与概念。

【基本要求】

•掌握电力系统运动通信的基本概念与结构

•掌握信息传输与信道的数字调制与解调

•掌握差错控制的方式以及编码的分类

•了解远动信息传输的基本模式及其规约

【培养的能力】

通过本单元的学习，掌握电力系统运动通信的基本结构、传输的基本模式，对电力系统数

据通信的概念有清晰的认识。

第5章主站系统-SCADA/EMS系统

【教学内容】

主站系统-SCADA/EMS系统，介绍调度自动化的硬件结构，以及调度自动化系统的系统

软件。

【教学重点与难点】

调度自动化的硬件结构；调度自动化系统的应用支持平台；SCADA系统的基本功能与数

据库；CORBA的基本框架，

【基本要求】

•掌握调度自动化的硬件结构

•了解调度自动化系统的系统软件

•掌握调度自动化系统的数据库管理与图形系统

•了解SCADA系统的基本功能，掌握SCADA系统的数据库与评价指标

•了解EMS应用软件基本功能

•了解电网与电厂计算机监控系统及调度数据网络安全防护

•掌握CORBA的主要优点及其基本框架

【培养的能力】

掌握电力电缆的基本结构，对电力电缆中的概念有清晰的认识。

第6章电力系统实时拓扑分析与状态估计

【教学内容】

电力系统实时拓扑分析与状态估计，介绍厂站的典型接线方式，以及网络拓扑的实时确定,

同时介绍了电力系统静态状态估计。

【教学重点与难点】

电力系统静态状态估计及其算法；可观测分析的拓扑方法；电力系统状态估计中不良数据

的检测和辨识；最大指数平方抗差状态估计。

【基本要求】

•掌握电力系统实时网络拓扑的接线分析方法

•掌握电力系统静态状态估计及其算法

•掌握量测系统可观测性分析的拓扑方法

•了解电力系统状态估计中不良数据的检测和辨识

•掌握抗差状态估计

【培养的能力】

通过本单元的学习，掌握电力系统实时拓扑分析方法，对于电力系统静状态的估计与算法

有初步的认识。

第7章电力系统实时静态安全分析

【教学内容】

电力系统实时静态安全分析，介绍电力系统运行状况的数学模型、状态的分类，以及安全

分析中的潮流算法，同时介绍了电力系统静态安全评定。

【教学重点与难点】

电力系统实时运行状态的分类；Newion-Raphson法潮流H算；快速分解法交流开断潮流的

计算；控制变量变化最Au的求解。

【基本要求】

•掌握电力系统静态安全分析中的潮流算法

•掌握电力系统静态安全评定

•了解安全控制对策

•掌握电力系统安全控制对策

•掌握电力系统最优潮流

【培养的能力】

通过本单兀的学习，掌握电力系统静态安全分析中的各种计算方法，对电力系统静态安全

评定有清晰的认识，同时掌握快速分解法交流开断潮流的计算。

第8章自动发电控制

【教学内容】

自动发电控制，介绍分级的有功率控制调频，以及互联电力系统的自动发电控制，同时介

绍了AGC主站软件的基本构成及其工作原理。

【教学重点与难点】

分级控制的多次调频；互联电力系统的控制区和区域控制偏差；AGC负荷频率控制的基本

流程。

【基本要求】

•掌握分级的有功频率控制

•了解互联电力系统中单个控制区的AGC控制策略

•掌握AGC主站软件的基本构成及其工作原理

•了解自动发电控制性能评价标准与参数的确定

【培养的能力】

通过本单元的学习，掌握互联电力系统的自动发电控制的调频特性分析、区域控制偏差及

策略，对AGC主站软件的基本构成及其工作原理有清晰的认识。

第9章无功电压自动控制

【教学内容】

无功电压自动控制，介绍无功电压的基本特性，无功电源、无功补偿及电压调节设备，以

及网省级电网的自动电压控制。

【教学重点与难点】

同步发电机；同步调相机；两级、三级电压控制模式；自动电压控制的软件结构。

【基本要求】

•掌握无功电压的基本特性

•掌握无功电源、无功补偿及电压调节设备

•掌握第三级、第二级电压控制的模型和算法

•掌握自动电压控制的软件结构

【培养的能力】

通过本单元的学习，掌握无功电压自动控制的基本特性，掌握无功电源、无功补偿及电压

调节设备，对地区电网的自动电压控制有清晰的认识O

第10章调度员培训仿真系统

【教学内容】

调度员培训仿真系统，介绍DTS体系结构，及其软件支撑平台，同时介绍了电力系统的各

种模型、DTS的应用。

【教学重点与难点】

电力电缆的基础概念；电力电缆的基本结构；电力电缆的类型。

【基本要求】

•掌握DTS的体系结构

•掌握仿真支持系统（教员台系统）的制作与管埋

•了解电力系统稳态模型、动态模型、中长期动态模型

•了解二次设备的自动装置模型、