《電力系統(tǒng)通信技術(shù)》教學(xué)大綱

《電力系統(tǒng)通信技術(shù)》教學(xué)大綱適用范圍：202X版本科人才培養(yǎng)方案課程代碼：05152201課程性質(zhì)：專業(yè)選修課學(xué)分：2學(xué)分學(xué)時(shí)：32學(xué)時(shí)（理論32學(xué)時(shí)）先修課程：信號(hào)分析與處理、電力系統(tǒng)分析等后續(xù)課程：無適用專業(yè)：電氣工程及其自動(dòng)化開課單位：電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院一、課程說明《電力系統(tǒng)通信技術(shù)》是電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的一門專業(yè)選修課。本課程主要傳授電力通信的基本理論與方法，它是電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)調(diào)度自動(dòng)化和管理現(xiàn)代化的基礎(chǔ)。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握電力系統(tǒng)通信技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)，理解電力系統(tǒng)通信技術(shù)的基本框架和應(yīng)用概況，了解我國在國際電力通信領(lǐng)域的優(yōu)勢和差距，增強(qiáng)學(xué)生的民族自豪感和時(shí)代緊迫感，為今后從事電力系統(tǒng)通信相關(guān)工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。二、課程目標(biāo)通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生達(dá)到如下目標(biāo)：課程目標(biāo)1：掌握電力系統(tǒng)通信的原理，掌握通信系統(tǒng)的主要功能、基本結(jié)構(gòu)和工作模式，理解典型電力系統(tǒng)通信技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用，理解電氣工程中信息的傳輸、交換和通信網(wǎng)基本技術(shù)和設(shè)計(jì)方法。課程目標(biāo)2：能正確運(yùn)用調(diào)制和編碼技術(shù)、復(fù)用和多址技術(shù)、電力線載波通信技術(shù)、光纖和數(shù)字微波通信技術(shù)、衛(wèi)星通信技術(shù)、移動(dòng)通信技術(shù)和軟交換技術(shù)等知識(shí)，結(jié)合Multisim、MATLAB等仿真軟件構(gòu)建電力系統(tǒng)通信網(wǎng)總體構(gòu)架，理解電氣工程信息物理融合系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)。課程目標(biāo)3：了解不同通信技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用概況，了解國內(nèi)外通信技術(shù)高速發(fā)展的現(xiàn)狀，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)和應(yīng)用新技術(shù)的技能，培養(yǎng)學(xué)生研究和解決工程問題的能力，加強(qiáng)責(zé)任意識(shí)教育和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)。在課程教學(xué)過程中實(shí)現(xiàn)學(xué)生專業(yè)實(shí)踐能力提升與價(jià)值引領(lǐng)的有機(jī)統(tǒng)一，培養(yǎng)愛國精神、民族自豪感和時(shí)代緊迫感。三、課程目標(biāo)與畢業(yè)要求《電力系統(tǒng)通信技術(shù)》課程教學(xué)目標(biāo)對(duì)電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)要求的支撐見表1。表1課程教學(xué)目標(biāo)與畢業(yè)要求關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)支撐強(qiáng)度1.工程知識(shí)1.4能夠?qū)㈦姎夤こ碳捌渥詣?dòng)化專業(yè)知識(shí)用于復(fù)雜電氣工程問題解決方案的比較與優(yōu)化。課程目標(biāo)1：掌握電力系統(tǒng)通信的原理，掌握通信系統(tǒng)的主要功能、基本結(jié)構(gòu)和工作模式，理解典型電力系統(tǒng)通信技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用，理解電氣工程中信息的傳輸、交換和通信網(wǎng)基本技術(shù)和設(shè)計(jì)方法。H2.問題分析2.2能夠運(yùn)用數(shù)學(xué)、自然科學(xué)和工程科學(xué)的基本原理，分析并表達(dá)復(fù)雜電氣工程問題的特性，獲得多種解決方案。課程目標(biāo)3：了解不同通信技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用概況，了解國內(nèi)外通信技術(shù)高速發(fā)展的現(xiàn)狀，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)和應(yīng)用新技術(shù)的技能，培養(yǎng)學(xué)生研究和解決工程問題的能力，加強(qiáng)責(zé)任意識(shí)教育和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)。在課程教學(xué)過程中實(shí)現(xiàn)學(xué)生專業(yè)實(shí)踐能力提升與價(jià)值引領(lǐng)的有機(jī)統(tǒng)一，培養(yǎng)愛國精神、民族自豪感和時(shí)代緊迫感。M3.設(shè)計(jì)/開發(fā)解決方案3.1能夠掌握工程設(shè)計(jì)和產(chǎn)品開發(fā)全周期、全流程的基本方法和技術(shù)，了解影響設(shè)計(jì)目標(biāo)和技術(shù)方案的各種因素。課程目標(biāo)2：能正確運(yùn)用調(diào)制和編碼技術(shù)、復(fù)用和多址技術(shù)、電力線載波通信技術(shù)、光纖和數(shù)字微波通信技術(shù)、衛(wèi)星通信技術(shù)、移動(dòng)通信技術(shù)和軟交換技術(shù)等知識(shí)，結(jié)合Multisim、MATLAB等仿真軟件構(gòu)建電力系統(tǒng)通信網(wǎng)總體構(gòu)架，理解電氣工程信息物理融合系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)。M注：表中“H（高）、M（中）”表示課程與相關(guān)畢業(yè)要求的關(guān)聯(lián)度。四、教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時(shí)分配1.理論部分理論部分的教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時(shí)分配見表2。表2教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時(shí)分配教學(xué)內(nèi)容教學(xué)要求，教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)理論學(xué)時(shí)對(duì)應(yīng)的課程目標(biāo)1.概述1.1通信、通信系統(tǒng)以及通信網(wǎng)的基本概念；1.2電力系統(tǒng)通信網(wǎng)；1.3電力系統(tǒng)通信技術(shù)分類。教學(xué)要求：使學(xué)生了解通信、通信系統(tǒng)以及通信網(wǎng)的基本概念，了解電力系統(tǒng)通信網(wǎng)總體構(gòu)架，掌握構(gòu)造此框架所需的各種通信技術(shù)，掌握電力系統(tǒng)通信技術(shù)的幾種分類。重點(diǎn)：電力系統(tǒng)通信網(wǎng)總體構(gòu)架，電力系統(tǒng)通信技術(shù)的幾種分類。難點(diǎn)：電力系統(tǒng)通信網(wǎng)總體構(gòu)架。212.通信基礎(chǔ)知識(shí)2.1通信的基本概念與基本問題；2.2信號(hào)分析基礎(chǔ)；2.3通信中的調(diào)制技術(shù)；2.4通信中的編碼技術(shù)；2.5數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)；2.6通信中的復(fù)用和多址技術(shù)；2.7通信中的同步。教學(xué)要求：使學(xué)生掌握通信的基本概念與基本問題，掌握數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)，掌握通信中的調(diào)制技術(shù)、編碼技術(shù)、復(fù)用和多址技術(shù)，以及通信中的同步。重點(diǎn)：通信中的調(diào)制技術(shù)、編碼技術(shù)、復(fù)用和多址技術(shù)，以及通信中的同步。難點(diǎn)：通信中的調(diào)制技術(shù)和編碼技術(shù)。21、2、33.電力線載波通信3.1電力線載波通信原理；3.2電力線載波通信系統(tǒng)；3.3數(shù)字電力線載波機(jī)；3.4電力線載波通信新技術(shù)。教學(xué)要求：使學(xué)生熟悉電力線載波通信系統(tǒng)，了解數(shù)字電力線載波機(jī)，掌握電力線載波通信新技術(shù)。重點(diǎn)：電力線載波通信系統(tǒng)的工作原理。難點(diǎn)：電力線載波通信系統(tǒng)的工作原理。21、2、34.光纖通信技術(shù)4.1光纖通信原理；4.2光纖和光纜；4.3光源和光檢測器；4.4光端機(jī)；4.5數(shù)字光纖通信系統(tǒng)；4.6SHD及MSTP技術(shù)；4.7光放大器及光波分復(fù)用技術(shù)；4.8OTN、PTN及ASON技術(shù)。教學(xué)要求：使學(xué)生了解光纖，光纜，光源，光檢測器，光端機(jī)，光放大器，掌握數(shù)字光纖通信系統(tǒng)，掌握SHD及MSTP技術(shù)，光波分復(fù)用技術(shù)，OTN、PTN及ASON技術(shù)。重點(diǎn)：數(shù)字光纖通信系統(tǒng)和光波分復(fù)用技術(shù)。難點(diǎn)：數(shù)字光纖通信系統(tǒng)的工作原理。41、2、35.微波與衛(wèi)星通信技術(shù)5.1數(shù)字微波通信的原理；5.2數(shù)字微波通信系統(tǒng)；5.3SDH微波通信系統(tǒng)；5.4一點(diǎn)多址微波通信系統(tǒng)；5.5衛(wèi)星通信技術(shù)；5.6衛(wèi)星通信系統(tǒng)的構(gòu)成；5.7衛(wèi)星應(yīng)急通信系統(tǒng)。教學(xué)要求：使學(xué)生掌握數(shù)字微波通信，掌握數(shù)字微波通信系統(tǒng)，SDH微波通信系統(tǒng)，一點(diǎn)多址微波通信系統(tǒng)，了解衛(wèi)星應(yīng)急通信系統(tǒng)和衛(wèi)星通信技術(shù)。重點(diǎn)：數(shù)字微波通信系統(tǒng)和衛(wèi)星通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。難點(diǎn)：數(shù)字微波通信系統(tǒng)和衛(wèi)星通信系統(tǒng)的工作原理。41、2、36.移動(dòng)通信技術(shù)6.1移動(dòng)通信原理；6.2移動(dòng)通信技術(shù)；6.3GSM系統(tǒng)及GPRS技術(shù)；6.4CDMA移動(dòng)通信系統(tǒng)；6.5衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)；教學(xué)要求：使學(xué)生掌握移動(dòng)通信及其技術(shù)，掌握GSM系統(tǒng)及GPRS技術(shù)，掌握CDMA移動(dòng)通信系統(tǒng)，衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)，第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)，LTE及4G技術(shù)。重點(diǎn)：GSM系統(tǒng)及GPRS技術(shù)和LTE及4G技術(shù)的原理。難點(diǎn)：GSM系統(tǒng)及GPRS技術(shù)和LTE及4G技術(shù)的原理。41、2、37.現(xiàn)代交換技術(shù)7.1現(xiàn)代交換技術(shù)原理；7.2電話交換技術(shù)；7.3分組交換技術(shù)；7.4幀中繼技術(shù)；7.5ATM技術(shù)；7.6多協(xié)議標(biāo)記交換（MPLS）技術(shù)；7.7軟交換技術(shù)。教學(xué)要求：使學(xué)生了解現(xiàn)代交換技術(shù)，了解每種交換技術(shù)的特點(diǎn)。重點(diǎn)：電話交換技術(shù)，分組交換技術(shù)，幀中繼技術(shù)，ATM技術(shù)。難點(diǎn)：各種交換技術(shù)的概念和特點(diǎn)。41、2、38.通信網(wǎng)8.1通信網(wǎng)原理；8.2電話網(wǎng)；8.3數(shù)據(jù)通信網(wǎng)；8.4ISDN和ATM網(wǎng)絡(luò)；8.5IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)；8.6網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)；8.7電力系統(tǒng)寬帶IP網(wǎng)絡(luò)簡介；8.8下一代網(wǎng)絡(luò)（NGN）。教學(xué)要求：使學(xué)生了解電話網(wǎng)，數(shù)據(jù)通信網(wǎng)，ISDN和ATM網(wǎng)絡(luò)，了解IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)，了解電力系統(tǒng)寬帶IP網(wǎng)絡(luò)。重點(diǎn)：數(shù)據(jù)通信網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)。難點(diǎn)：網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)的應(yīng)用。41、2、39.接入網(wǎng)技術(shù)9.1接入網(wǎng)原理；9.2V5接口；9.3銅線接入技術(shù)；9.4光纖接入技術(shù)；9.5混合光纖／同軸接入技術(shù)；9.6無線接入技術(shù)；教學(xué)要求：使學(xué)生了解接入網(wǎng)和V5接口，了解銅線接入技術(shù)，光纖接入技術(shù)，混合光纖／同軸接入技術(shù)，無線接入技術(shù)，電力線接入技術(shù)PLC。重點(diǎn)：無線接入技術(shù)和電力線接入技術(shù)PLC。難點(diǎn)：電力線接入技術(shù)PLC的應(yīng)用。21、2、310.智能電網(wǎng)通信技術(shù)10.1智能電網(wǎng)的概念；10.2智能電網(wǎng)中的通信技術(shù)；10.3幾種典型通信技術(shù)及其應(yīng)用；10.4物聯(lián)網(wǎng)與智能電網(wǎng)；10.5智能電網(wǎng)信息物理融合系統(tǒng)。教學(xué)要求：使學(xué)生掌握智能電網(wǎng)的概念，了解智能電網(wǎng)中的幾種典型通信技術(shù)及其應(yīng)用，了解智能電網(wǎng)信息物理融合系統(tǒng)。重點(diǎn)：智能電網(wǎng)中典型通信技術(shù)及其應(yīng)用難點(diǎn)：典型通信技術(shù)的原理及其應(yīng)用。41、2、3合計(jì)32五、教學(xué)方法及手段本課程以課堂講授為主，結(jié)合討論、案例和視頻資源共享，采用啟發(fā)式、討論式和引導(dǎo)式教學(xué)等教學(xué)手段完成課程教學(xué)任務(wù)和相關(guān)能力的培養(yǎng)。學(xué)生比較全面地理解電力通信系統(tǒng)總體構(gòu)架，促進(jìn)學(xué)生積極思考，開發(fā)學(xué)生的潛能，在掌握電力系統(tǒng)通信原理和方法基礎(chǔ)上，具有設(shè)計(jì)電力系統(tǒng)通信網(wǎng)的初步能力。六、課程資源1.推薦教材：（1）鐘西炎等.電力系統(tǒng)通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(第二版)[M].北京:中國電力出版社,2011.（2）許建安.電力系統(tǒng)通信技術(shù)[M].北京:中國水利水電出版社,2007.（3）孔淑娥等.電力系統(tǒng)通信技術(shù)(第三版)[M].北京:中國電力出版社,2015.2.參考書：（1）畢麗紅等.通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)[M].北京:中國電力出版社,2007.（2）王葵等.電力系統(tǒng)自動(dòng)化(第三版)[M].北京:中國電力出版社,2012.（3）李燕等.電力系統(tǒng)通信技術(shù)[M].北京:中國電力出版社,2016.（4）唐飛等.電力系統(tǒng)通信工程(第二版)[M].武漢:武漢大學(xué)出版社,2017.3.期刊：（1）宋文.基于5G移動(dòng)通信技術(shù)的電力系統(tǒng)通信分析[J].數(shù)字通信世界,2021(04):120-121.（2）鄭惠文.光傳送網(wǎng)在電力系統(tǒng)通信中的應(yīng)用研究[J].山西電力,2021(04):70-72.（3）叢鵬,程曉巖,劉曉明.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及其在電力系統(tǒng)通信中的應(yīng)用分析[J].通信電源技術(shù),2020,37(04):118-119.（4）付蓉,李秋雨,羅一婷.淺談電力SDH光纖通信網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)優(yōu)化[J].中國新通信,2020,22(16):17.（5）TaleiAP,PribylWA,HoferG.Considerationsforapowerlinecommunicationsystemfortractionbatteries[J].e&iElektrotechnikundInformationstechnik,2021,138(1):1-12.（6）RouissiF,VinckA,GhazelA.OnthesimulationoftheMiddletonClass-Anoisemodelforsingle-andmulti-carriermodulationinpowerlinecommunication[J].TelecommunicationSystems,2021,77(1):1-114.網(wǎng)絡(luò)資源：（1）“中國大學(xué)MOOC”網(wǎng)站.南京郵電大學(xué).楊庚.網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與應(yīng)用./course/NJUPT-1001639008.（2）“中國大學(xué)MOOC”網(wǎng)站.西安電子科技大學(xué).盛敏.通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)./course/XIDIAN-1002199008.（3）“中國大學(xué)MOOC”網(wǎng)站.國防科技大學(xué).馬東堂.通信原理./course/NUDT-316006.七、課程考核對(duì)課程目標(biāo)的支撐課程成績由過程性考核成績和期末考核成績兩部分構(gòu)成，具體考核/評(píng)價(jià)細(xì)則及對(duì)課程目標(biāo)的支撐關(guān)系見表3。表3課程考核對(duì)課程目標(biāo)的支撐考核環(huán)節(jié)占比考核/評(píng)價(jià)細(xì)則課程目標(biāo)123過程性考核課堂表現(xiàn)16（1）根據(jù)課堂出勤情況和參與課堂活動(dòng)情況進(jìn)行考核，滿分100分；（2）以平時(shí)考核成績乘以其在總評(píng)成績中所占的比例計(jì)入課程總評(píng)成績。√√√844階段測試12（1）根據(jù)每個(gè)測試的完成情況和正確率評(píng)分，滿分100分；（2）每次測試單獨(dú)評(píng)分，取各次測試成績的平均值作為此環(huán)節(jié)的最終成績；（3）以測試平均成績乘以其在總評(píng)成績中所占的比例計(jì)入課程總評(píng)成績?！獭獭?33作業(yè)12（1）主要考核學(xué)生對(duì)各章節(jié)知識(shí)點(diǎn)的復(fù)習(xí)、理解和掌握程度，滿分100分；（2）每次作業(yè)單獨(dú)評(píng)分，取各次成績的平均值作為此環(huán)節(jié)的最終成績；（3）以作業(yè)平均成績乘以其在總評(píng)成績中所占的比例計(jì)入課程總評(píng)成績?！獭獭?33期末考核60（1）期末考核成績100分，以期末考核成績乘以其在總評(píng)成績中所占的比例計(jì)入課程總評(píng)成績；（2）主要考核通信的基本技術(shù)與基本問題、數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)、電力線載波通信系統(tǒng)、光纖通信技術(shù)、微波與衛(wèi)星通信技術(shù)、移動(dòng)通信技術(shù)、現(xiàn)代交換技術(shù)、通信網(wǎng)、接入網(wǎng)技術(shù)和智能電網(wǎng)通信技術(shù)等內(nèi)容?！獭獭?02010合計(jì)：100分503020八、考核與成績?cè)u(píng)定1.考核方式及成績?cè)u(píng)定考核方式：本課程主要以課堂表現(xiàn)、階段測試、作業(yè)、期末考核（大作業(yè)）等方式對(duì)學(xué)生進(jìn)行考核評(píng)價(jià)?？己嘶疽螅嚎己丝偝煽冇善谀┛己耍ù笞鳂I(yè)）成績和過程性考核成績組成。其中：期末考核（大作業(yè)）成績?yōu)?00分（權(quán)重60%）；課堂表現(xiàn)、階段測試、作業(yè)等過程性考核成績?yōu)?00分（權(quán)重40%）；過程性考核和期末考核（大作業(yè)）考核分值分配應(yīng)與教學(xué)大綱各章節(jié)的學(xué)時(shí)基本成比例。2.過程性考核成績的標(biāo)準(zhǔn)過程性考核方式重點(diǎn)考核內(nèi)容、評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、所占比重見表4。表4過程性考核方式評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)考核方式所占比重(%)100>x≥9090>x≥8080>x≥7070>x≥60x<60課堂表現(xiàn)40按時(shí)出勤，積極參與教學(xué)活動(dòng)，踴躍回答問題，準(zhǔn)確率大于90%。按時(shí)出勤，認(rèn)真參與教學(xué)活動(dòng)，回答問題準(zhǔn)確率大于80%。不按時(shí)出勤