《電力系統(tǒng)分析》教學(xué)大綱

《電力系統(tǒng)分析》教學(xué)大綱課程編號：13220442英文名稱：PowerSystemAnalysis學(xué)分：3學(xué)時：總學(xué)時56學(xué)時，其中理論40學(xué)時，實踐16學(xué)時先修課程：電路原理課程類別：專業(yè)基礎(chǔ)課程授課對象：電氣工程及其自動化專業(yè)學(xué)生教學(xué)單位：機械與電氣工程學(xué)院修讀學(xué)期：第3學(xué)期一、課程描述和目標《電力系統(tǒng)分析》是電氣工程及自動化專業(yè)的核心課程。本課程在整個專業(yè)教學(xué)和培養(yǎng)高質(zhì)量學(xué)生計劃中占有十分重要的地位。本課程旨在培養(yǎng)學(xué)生在電力系統(tǒng)相關(guān)組成機構(gòu)、模型建立、暫穩(wěn)態(tài)分析計算等方面的能力，為后續(xù)的電力系統(tǒng)系列課程的學(xué)習(xí)和今后從事電力系統(tǒng)的相關(guān)工作打下堅實的基礎(chǔ)。根據(jù)課程體系要求以及對應(yīng)畢業(yè)要求指標點，本課程的目標如下：課程目標1：能基于電路、電氣、電力等相關(guān)科學(xué)原理和數(shù)學(xué)模型方法正確表達電力系統(tǒng)相關(guān)的復(fù)雜工程問題。課程目標2：能夠選擇與使用恰當?shù)男畔①Y源、工程工具和專業(yè)模擬軟件（如電力系統(tǒng)仿真綜合控制程序等），對電力系統(tǒng)相關(guān)領(lǐng)域的復(fù)雜工程問題進行分析、計算與設(shè)計。課程目標3：能夠針對具體電力系統(tǒng)相關(guān)問題，使用滿足特定需求的電力系統(tǒng)分析現(xiàn)代工具，模擬、預(yù)測電力系統(tǒng)相關(guān)領(lǐng)域的專業(yè)問題，并能夠分析其局限性。二、課程目標對畢業(yè)要求的支撐關(guān)系畢業(yè)要求指標點課程目標權(quán)重2.2能基于電路、電氣、電力等相關(guān)科學(xué)原理和數(shù)學(xué)模型方法正確表達電氣工程相關(guān)領(lǐng)域的復(fù)雜工程問題。課程目標1H5.2能夠選擇與使用恰當?shù)膬x器、信息資源、工程工具和專業(yè)模擬軟件，對電氣工程相關(guān)領(lǐng)域的復(fù)雜工程問題進行分析、計算與設(shè)計。課程目標2H5.3能夠針對具體電氣工程問題，開發(fā)或選用滿足特定需求的現(xiàn)代工具，模擬、預(yù)測電氣工程相關(guān)領(lǐng)域的專業(yè)問題，并能夠分析其局限性。課程目標3M三、教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時分配1.理論教學(xué)本課程包含40學(xué)時的理論教學(xué)，具體內(nèi)容、學(xué)時分配等如下表：序號教學(xué)內(nèi)容基本要求及重、難點（含德育要求）學(xué)時教學(xué)方式對應(yīng)課程目標1電力系統(tǒng)概述1.電力系統(tǒng)的組成；2.電力設(shè)備的額定電壓的計算；3.電力系統(tǒng)的運行方式特點及適用電壓等級。基本要求：掌握電力設(shè)備的額定電壓的計算。重點難點：各電力設(shè)備的額定電壓的計算。德育要求：樂于奉獻4集中講授課程目標1課程目標2課程目標32電力系統(tǒng)元件模型及參數(shù)計算1.輸電線的參數(shù)及等值電路；2.變壓器的參數(shù)及等值電路；3.電力系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)等值電路?；疽螅赫莆盏戎的Ｐ偷幕靖拍罴拜旊娋€、變壓器的等值電路和參數(shù)及發(fā)電機和負荷模型電力系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)等值電路。重點難點：輸電線、變壓器的等值電路和參數(shù)及發(fā)電機和負荷模型電力系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)等值電路。德育要求：靜心、細心、耐心4集中講授課程目標1課程目標2課程目標33電力網(wǎng)的電壓和功率分布1.開式電力網(wǎng)絡(luò)的潮流計算；2.簡單環(huán)網(wǎng)的潮流計算；3.簡單兩端供電網(wǎng)的潮流計算。基本要求：掌握各類簡單電力網(wǎng)絡(luò)的潮流計算。重點難點：重點是電力網(wǎng)絡(luò)的潮流計算；難點是輻射網(wǎng)和簡單環(huán)網(wǎng)的潮流計算。德育要求：工匠精神6集中講授課程目標1課程目標2課程目標34電力系統(tǒng)有功功率和頻率調(diào)整1.電力系統(tǒng)有功功率平衡；2.頻率一次調(diào)整原理及計算；3.頻率二次調(diào)整原理及計算；4.有功功率負荷的經(jīng)濟分配原則?；疽螅赫莆疹l率一次調(diào)整和二次調(diào)整的計算，有功功率負荷的經(jīng)濟分配原則。重點難點：電力系統(tǒng)的頻率特性以及頻率一次調(diào)整和二次調(diào)整的計算。德育要求：樂于奉獻4集中講授課程目標1課程目標2課程目標35電力系統(tǒng)無功功率和電壓調(diào)整1.電力系統(tǒng)無功功率平衡；2.電壓調(diào)整及電壓管理方法；3.改變變壓器變比調(diào)壓的計算；4.電力系統(tǒng)無功功率的最優(yōu)分布?；疽螅赫莆针娏ο到y(tǒng)無功功率的最優(yōu)分布和電力系統(tǒng)的電壓調(diào)整及電壓管理。重點難點：電力系統(tǒng)無功功率平衡和電力系統(tǒng)的電壓調(diào)整――電壓管理和借發(fā)電機、變壓器調(diào)壓；借補償設(shè)備調(diào)壓和組合調(diào)壓。德育要求：認真專注4集中講授課程目標1課程目標2課程目標36電力系統(tǒng)三相短路的分析計算1.電力系統(tǒng)短路的原因、后果和類型；2.恒定電勢源電路的三相短路；3.電力系統(tǒng)三相短路的實用計算?；疽螅赫莆针娏ο到y(tǒng)三相短路的實用計算。重點難點：恒定電勢源電路的三相短路，同步電機的三相短路和電力系統(tǒng)三相短路的實用計算。德育要求：志氣底氣6集中講授課程目標1課程目標2課程目標37電力系統(tǒng)簡單不對稱故障的分析計算1.電力系統(tǒng)各序網(wǎng)絡(luò)；2.對稱分量法；3.不對稱短路的分析計算。基本要求：掌握電力系統(tǒng)各序網(wǎng)絡(luò)；對稱分量法；不對稱短路的分析計算。重點難點：電力系統(tǒng)各序網(wǎng)絡(luò)，不對稱短路的分析計算和不對稱短路時網(wǎng)絡(luò)中電流和電壓的計算。德育要求：社會責(zé)任6集中講授課程目標1課程目標2課程目標38電力系統(tǒng)運行穩(wěn)定性概論1.靜態(tài)穩(wěn)定判據(jù)；2.靜態(tài)穩(wěn)定儲備系數(shù)；3.暫態(tài)穩(wěn)定的等面積定則。基本要求：了解靜態(tài)穩(wěn)定和改善靜態(tài)穩(wěn)定的措施，暫態(tài)穩(wěn)定和提高暫態(tài)穩(wěn)定的措施；掌握根據(jù)暫態(tài)穩(wěn)定的等面積定則判斷穩(wěn)定。重點難點：靜態(tài)穩(wěn)定和改善靜態(tài)穩(wěn)定的措施，暫態(tài)穩(wěn)定和提高暫態(tài)穩(wěn)定的措施。德育要求：靜心細心6集中講授課程目標1課程目標2課程目標3合計402．實驗教學(xué)本課程包含16學(xué)時的實驗教學(xué)，進度安排如下表所示：序號實驗項目實驗內(nèi)容與要求學(xué)時類型對應(yīng)課程目標1電力系統(tǒng)分析仿真軟件操作基礎(chǔ)學(xué)習(xí)并熟悉電力系統(tǒng)分析仿真軟件的基本操作方法，繪制單線圖。4演示課程目標22電力系統(tǒng)潮流計算學(xué)習(xí)并掌握基于分析仿真軟件對電力系統(tǒng)進行潮流計算的方法。4演示課程目標23電力系統(tǒng)短路計算學(xué)習(xí)并掌握基于分析軟件對電力系統(tǒng)進行短路計算的方法。4演示課程目標34電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定計算學(xué)習(xí)并掌握基于分析軟件對電力系統(tǒng)進行暫態(tài)穩(wěn)定計算的方法。4演示課程目標3合計16注：實驗要求包括必修、選修；實驗類型包括演示、驗證、綜合、設(shè)計等。四、課程教學(xué)方法1.總體設(shè)計采用理論講授、視頻展示、操作演示結(jié)合的教學(xué)模式，把抽象的知識更加形象、直觀地展現(xiàn)給學(xué)生們，通過師生互動完成教學(xué)任務(wù)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強對所學(xué)知識的理解和掌握。課堂教學(xué)方法：講授、討論。課外學(xué)習(xí)方法：預(yù)習(xí)教材相關(guān)章節(jié)。2.課堂教學(xué)課堂講授：在課前預(yù)習(xí)的基礎(chǔ)上，按知識模塊，通過案例以演示和歸納主要知識點的應(yīng)用，通過問題引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)和討論，不斷強化學(xué)生對知識的理解。在講授、討論中，引導(dǎo)學(xué)生掌握分析、設(shè)計和調(diào)試的基本方法，使學(xué)生體驗項目設(shè)計的過程，獲得項目設(shè)計的成就感。課內(nèi)討論：圍繞預(yù)習(xí)內(nèi)容、講授案例、作業(yè)問題、階段作品，引導(dǎo)學(xué)生進行優(yōu)化、完善和補充。3.實驗教學(xué)在課外學(xué)習(xí)和作業(yè)實施的基礎(chǔ)上，通過集中案例講解與演示，學(xué)生操作實驗，理解有關(guān)知識點，掌握常用分析和設(shè)計方法，完成實驗并形成報告。4.課外學(xué)習(xí)課前預(yù)習(xí)：要求學(xué)生在課前按預(yù)習(xí)計劃完成自主學(xué)習(xí)內(nèi)容，即自學(xué)教材相關(guān)章節(jié)。課后作業(yè)：要求學(xué)生按時完成課后作業(yè)。五、學(xué)業(yè)評價和課程考核學(xué)業(yè)評價由上機實驗、綜合設(shè)計項目和期末上機操作三部分組成，其中上機實驗和綜合設(shè)計項目為平時考核，期末上機操作為期終考核。考核方式及具體要求1.課程成績構(gòu)成與要求課程考核注重形成性和終結(jié)性評價相結(jié)合，考核內(nèi)容主要由課堂表現(xiàn)、平時作業(yè)、實驗成績、期末考試組成，均按百分制計分，其中課堂表現(xiàn)成績占10%、平時作業(yè)成績占10%、實驗成績占20%、期末閉卷考試成績占60%。2.課程目標達成考核與評價序號教學(xué)環(huán)節(jié)課程目標1（分值）課程目標2（分值）課程目標3（分值）合計1課堂表現(xiàn)442102平時作業(yè)442103實驗成績01010204期末考試27171660課程目標對應(yīng)分值353530100考核與評價標準1.課堂表現(xiàn)考核與評價標準分值觀測點90-100分70-89分60-69分0-59分課堂表現(xiàn)課堂積極學(xué)習(xí)電力系統(tǒng)元件模型與分析知識，回答問題主動性高，項目設(shè)計應(yīng)用討論參與度強。課堂較積極學(xué)習(xí)電力系統(tǒng)元件模型與分析知識，回答問題主動性較高，項目設(shè)計應(yīng)用討論參與度較強。課堂學(xué)習(xí)電力系統(tǒng)元件模型與分析知識的態(tài)度一般，回答問題主動性尚可，項目設(shè)計應(yīng)用討論參與度一般。課堂學(xué)習(xí)電力系統(tǒng)元件模型與分析知識的態(tài)度差，不參與問題解答與項目設(shè)計應(yīng)用討論。2.平時作業(yè)考核與評價標準分值觀測點90-100分70-89分60-69分0-59分平時作業(yè)按時完成，90%以上的作業(yè)內(nèi)容齊全，電力系統(tǒng)分析相關(guān)基本知識點理解、掌握到位，設(shè)計方案合理。按時完成，70%以上的作業(yè)內(nèi)容齊全，電力系統(tǒng)分析相關(guān)基本知識點理解、掌握較到位，設(shè)計方案較合理。延時完成，60%以上的作業(yè)內(nèi)容齊全，電力系統(tǒng)分析相關(guān)基本知識點理解、掌握基本到位，設(shè)計方案基本合理。不交和補交，50%以上的作業(yè)內(nèi)容齊全，電力系統(tǒng)分析相關(guān)基本知識點理解、掌握有偏差，設(shè)計方案需改進。3.實驗考核與評價標準分值觀測點90-100分70-89分60-69分0-59分實驗考核電力系統(tǒng)分析實驗設(shè)計正確，功能演示完整，很好地完成了實驗要求內(nèi)容，實驗報告格式規(guī)范，符合實驗報告寫作要求。電力系統(tǒng)分析實驗設(shè)計較正確，功能演示較完整，較好地完成了實驗要求內(nèi)容，實驗報告格式較規(guī)范，較符合實驗報告寫作要求。電力系統(tǒng)分析實驗設(shè)計一般，部分功能可以演示，實驗要求內(nèi)容完成度一般，實驗報告格式基本符合實驗報告寫作要求。電力系統(tǒng)分析實驗設(shè)計較差，功能演示效果差，實驗要求內(nèi)容完成度差，實驗報告格式不符合實驗報告寫作要求。4.期末試卷考核與評價標準根據(jù)課程目標及教學(xué)內(nèi)容，設(shè)計期末考核試題，綜合檢驗學(xué)生對課程相關(guān)知識的掌握、綜合應(yīng)用及解決復(fù)雜問題的能