《电力系统自动装置》课程标准 (一)

《电力系统自动装置》课程标准

一、课程概述

（一）课程简介

本课程是发包厂及电力系统专业的一门重要学科专业课程，自动装置

的运行与管理也是从事专业技术工作的人员必需掌握的一项职业技能。课程

内容主要涉及并网装置、备用电源自动投入装置、输电线路重合闸装置、同

步发电机励磁调节装置、低频减载装置、故障录波装置等电力系统中常见的

自动装置。

（二）课程的性质及定位

本课程是发电厂及电力系统专业核心专业课程，开设本课程的目的是使学生

熟练掌握发电厂及变电站中常见的自动装置的结构、作用和基本使用，逐步让学

生从专业基础课程的知识中转入专业核心课的知识领域，培养学生解决实际问题

的综合分析能力、主动获取知识的能力。

（三）适用专业或年级

适用发电厂及电力系统专业二年级学生

（四）学时学分

本课程3.5学分，完成教学的总学时数为56学时，其中讲课46学时，课内

实训10学时。

（五）课程归口系部

电力电子工程系

（六）先修课程与后续课程

先修课程：电机技术、电气设备

同步课程：电力系统继电保护

后续课程：电气运行、发电厂电气运行实训I、顶岗实习

（七）课程教学设计思路

本课程是通过行业、企业广泛调研，根据发电厂与变电站电气值班员人才需

求的调研结果，课程组与电力行业企业专家共同开发设计。按照校企合作、工学

结合的理念，以电厂值班员工作岗位的工作能力为主线，以电厂值班员的职业能

力为目标构建课程学习内容。本课程选取恩施天楼地枕水力发电厂自动装置为载

1

体进行课程教学设计，实现专业知识学习与实践能力训练无缝对接。

二、课程教学目标

本课程的总目标是通过学习，使学生具备发电厂和变电站运行值班员工作岗

位相关的自动装置运行、管理的相关理论知识，掌握发电厂和变电站常用自动装

置的名称、结构及作用，具有发电厂及变电站运行值班员岗位职业素养的职业人,

养成严格谨慎、安全操作的职业习惯。具体目标如下：

1.知识目标

（1）掌握备用电源自动投入装置、自动调节励磁装置、自动准同步并列装

置、输电线路自动重合闸装置、按频率自动减负荷装置、故障录波装置的组成、

作用、简单使用；

（2）了解常用自动装置的工作原理和参数整定方法；

（3）会阅读相关原理图和展开图。

2.能力目标

（1）能正确使用常规自动装置

（2）可对其进行测试，具有一定分析问题和解决问题的能力。

3.素质目标

（1）具有良好的职业道德；

（2）具有刻苦钻研，好学上进的精神；

（3）具有良好的团队精神和协作能力；

（4）具有一定的创新能力。

三、教学内容和要求

（一）课程学时分配

章次教学内容学时分配

—1绪论、同步发电机自动并列12

二备用电源自动投入4

三输电线路自动重合闸12

四同步发电机自动励磁12

五按频率自动减负荷装置6

六故障录波装置2

2

七水电站自动控制技术2

阶段测试4

及复习

总计54

（二）教学内容

第一章同步发电机自动并列（10学时）

教学目标

通过本单元的教学，使学生了解并列的概念、并列操作的基本要求、方法及

特点，掌握准同步并列的条件及参数调整，熟悉自动准同步装置的构成及作用。

初步具有配电装置与接地装置的运行与维护技能，逐步培养同学们的实际电气操

作能力。

本章重点：准同步并列的条件和组成

本章难点：准同步并列的参数调整及并列操作。

教学内容

第一节并列操作笥述

1.电力系统并列操作意义

2.同步发电机并列操作方法

第二节准同期并列条件分析

1.同步点及同步方式

2准同步并列条件分析

第三节自动准同期装置的组成

1.自动准同期装置的功能

2.自动准同步装置的组成

3.微机型自动准同步装置主要特点和要求

第四节微机自动准同步装置的工作原理

1.频差和频差方向的测量

2.电压差及电压差方向测量

3.合闸命令的发出

第二章备用电源自动投入装置（4学时）

教学目标

3

通过本单元的教学，使学生掌握备用电源自动投入装置含义、接线方式和基

本要求，熟悉AAT装置接线原理、参数整定原则和微机型备用电源自动投入装置

的特点、硬件结构和软件原理，初步具有AAT装置的运行维护技能，逐步培养同

学们的实际操作能力。

重点：AAT装置的概念及基本要求

难点：AAT装置的典型接线工作原理及参数整定

教学内容

第一节备用电源自动投入装置的作用与要求

1.AAT含义与作用

2.备用方式

3.对AAT装置的基本要求

第二节AAT一次接线方案

1.低压母线自投方案

2.内桥断路器的自投方案

3.线路备用电源自投方案

第三节微机型AAT装置

1.AAT硬件结构

2.软件原理

第四节AAT参数整定

1.低电压元件

2.过电压元件

第三章输电线路自动重合闸（12学时）

教学目标

通过本单元的教学，了解输电线路自动重合闸的作用与要求，掌握单侧电源

输电线路的三相一次重合闸的接线及工作原理、双侧电源线路自动重合闸的工作

原理，熟悉自动重合闸和继电保护的配合方式，了解综合重合闸的特殊问题、构

成原则，理解重合器和分段器的功能特点。。

重点

单侧电源三相一次重合闸的工作原理、双侧电源线路AAR装置应考虑的特殊

问题及无电压检定和同步检定的三相自动重合闸的工作原理

难点

4

双测电源重合闸工作原理、自动重合闸与继电保护的配合方式

教学内容

第一节AAR装置的作用和要求

1.自动重合闸的作用

2.自动重合闸的类型

3.自动重合闸的要求

第二节单侧电源块路三相一次自动重合闸

1.单侧电源线路三相一次自动重合闸装置

2.自动重合闸的工作原理

3,软件实现的重合闸

4.重合闸装置时间的整定

第三节双侧电源浅路AAR装置

1.无压鉴定和同步检定的三相重合闸

第四节自动重合闸与继电保护的配合方式及特点。

第五节输电线路自动重合闸

1.综合重合闸方式

2.综合重合闸的特殊问题

第六节输电线路重合闸方式的选定

第七节重合器和分段器

第四章同步发电机自动励磁装置（12学时）

教学目标

通过本单元的教学，使学生了解励磁调节系统的任务和基本要求，掌握励磁

调节器的构成、调节原理。掌握同步发电机强行励磁的概念、作用和衡量指标，

灭磁的概念及灭磁的基本法方法。理解并联运行发电机无功负荷分配与调差特性

关系。

重点

初步掌握励磁系统中可控整流电路工作原理，同步发电机励磁调节装置原理、

强励、灭磁及并联运行发电机间无功负荷分配的原理。

难点：可控整流电路的工作过程及并联运行机组间无功负荷的分配。

5

教学内容

第一节励磁系统的任务、要求与类型

1.励磁系统的任务

2.励磁系统的要求

3.励磁系统的类型

第二节可控整流电路

1.三相半控桥式整流电路

2.三相全控桥式整流电路

第三节自动调节励磁装置原理

1.自动励磁调节装置的组成

2.自动励磁调节装置的原理

第四节同步发电机的强行励磁与灭磁

1.同步发电机的强行励磁

2.同步发电机的灭磁

第五节并联运行的发电机间无功负荷分配

第六节微机型励磁调节装置

第五章按频率自动减负荷装置（6学时）

教学目标

通过本单元的教学，使学生了解低频运行危害，掌握AFL的作用及实现原贝U,

最大功率缺额的计算。熟悉AFL装置误动原因及防止措施，理解AFL装置接线原

理和数字式频率继电器工作原理。

重点：电力系统频率特性及最大功率缺额的计算

难点：最大功率缺额的计算

教学内容

第一节电力系统的频率特性

1.负荷的静态频率特性

第二节按频率自动减载装置的工作原理

1.最大功率缺额的确定

2.AAL装置的分级实现

第三节AFL装置接线及防止误动措施

第四节微机型按频率自动减负荷装置

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第六章故障录波装置（2学时）

教学目标

通过本单元的教学，使学生了解故障录波装置的作用和发展过程，掌握微机

故障录波装置的组成、软件原理和录波的启动及无录方式。

重点：微机故障录波装置的组成、软件原理及故障录波记录方式。

难点：微机型故障录波装置录波的记录方式

教学内容

第一节故障录波装置的作用及录取量的选择

1.故障录波装置的作用

2.录取量的选择

第二节微机故障录波装置

1.装置构成

2.软件原理

第三节故障录波装置的应用

1.故障录波装置的启动

2.录波采样及记录方式

第七章水电站自动控制技术（2学时）

教学目标

通过本单元的教学，熟悉水轮发电机组自动化的要求、机组自动化元件作用、

原理。了解辅助设备自动控制接线原理和蝶阀电气接线原理及微机单元自动控制

功能及程序。

重点：微机单元自动控制程序。

难点：辅助设备自动控制接线原理和蝶阀电气接线原理

教学内容

（1）水路发电机组自动化元件。

（2）蝶阀的自动控制。

（3）微机单元自动控制装置。

四、课程考核与评价

（一）过程性考核评价及说明

本课程过程性考核主要包括学习态度（出勤情况、课堂提问等）、学习质量

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（包括课堂提问、作业、项目实训等）和协作能力（团队精神、合作能力）等，

主要考核学生在课程教学和训练过程中对知识和技能的掌握程度。具体考核标准

和成绩分配见表。

过程性考核项目表

序号考核项目考核内容及要求比例（%）

认真听讲、讨论、思考等，学习态

1学习态度度不端正，一次扣2分，扣分最高20%

值20分

作业未按时完成，每次扣2分，扣

2作业20%

分最高值20分

未独立完成相关实训内容，每次扣2

3项目实训30%

分,扣分最高侑30分

中期考核成绩占平时成绩的30%,扣

4中期考核30%

分最高值30分

（二）期末考核及方式说明

期末考核方式为考试课

（三）课程成绩形成

本课程成