《電力系統(tǒng)自動化》課程教學(xué)規(guī)范

《電力系統(tǒng)自動化》教學(xué)規(guī)范

一、課程的任務(wù)

本課程是電力系統(tǒng)自動化技術(shù)及輸變電工程技術(shù)專業(yè)的專業(yè)課程。

主要任務(wù)：著重使電力系統(tǒng)自動化專業(yè)的學(xué)生了解電力系統(tǒng)自動化的基本內(nèi)容、運行方

式、硬件配置結(jié)構(gòu)以及軟件控制功能，為使用和設(shè)計電力系統(tǒng)中各個層面、規(guī)模的自動化系

統(tǒng)建立基礎(chǔ)。

二、教學(xué)大綱

課程編號：

合用專業(yè)：電力系統(tǒng)自動化技術(shù)及輸變電工程技術(shù)專業(yè)

學(xué)時數(shù)：40學(xué)時（不包括假期和期末考試）均為理論課

學(xué)分：2

說明：本課程教學(xué)規(guī)范隨專業(yè)培養(yǎng)方案學(xué)時的改變將進吁適當(dāng)修定

（一）、課程的性質(zhì)和目的

《電力系統(tǒng)自動化》課程是我院電類各專業(yè)的一門綜合性很強的學(xué)科專業(yè)課。本課程

內(nèi)容豐富，涵蓋知識面廣，培養(yǎng)學(xué)生綜合運用基礎(chǔ)知識能力，樹立理論聯(lián)系實際的科學(xué)作

風(fēng)和提高學(xué)牛分析問題、解決問題的能力.通過本課程的學(xué)習(xí),使學(xué)牛掌握電力系統(tǒng)自動

化的基本內(nèi)容，學(xué)會分析電力系統(tǒng)自動化實現(xiàn)的基本方法。為今后從事電類各專業(yè)的學(xué)習(xí)

和工作打下必備的基礎(chǔ)。

（二）、課程教學(xué)內(nèi)容及基本教學(xué)要求

第一章發(fā)機電的自動并列（6學(xué)時）

（1）內(nèi)容概要

§1.1并列操作意義，準(zhǔn)同期并列

§1.2準(zhǔn)同期并列的基本原理

§1.3恒定越前時間并列裝置

§1.4數(shù)字式并列裝置

（2）學(xué)時安排

§1.11.5學(xué)時

§1.22學(xué)時

§1.31學(xué)時

§1.41.5學(xué)時

第二章同步發(fā)機電勵磁自動控制系統(tǒng)(9學(xué)時)

(1)內(nèi)容概要

§2.1同步發(fā)機電勵磁控制系統(tǒng)的任務(wù)和要求

§2.2同步發(fā)機電勵磁系統(tǒng)

§2.3勵磁系統(tǒng)中轉(zhuǎn)子磁場的建立和火磁

§2.4勵磁調(diào)節(jié)器原理

§2.己勵磁系統(tǒng)穩(wěn)定器

§2.6電力系統(tǒng)穩(wěn)定器

(2)學(xué)時安排

§2.13學(xué)時

§2.21學(xué)時

§231學(xué)時

§2.42學(xué)時

§2.己1學(xué)時

§2.61學(xué)時

第三章電力系統(tǒng)頻率及有功功率的自動調(diào)節(jié)(6學(xué)時)

(1)內(nèi)容概要

§3.1電力系統(tǒng)頻率野性

§3.2調(diào)頻與調(diào)頻方程式

§3.3電力系統(tǒng)的經(jīng)濟調(diào)度與自動調(diào)頻

§3.4電力系統(tǒng)低頻減震

(2)學(xué)時安排

§3.1L己學(xué)時

§3.2L己學(xué)時

§3.32學(xué)時

§3.41學(xué)時

第四章電力系統(tǒng)電壓調(diào)整和無功功率控制技術(shù)(4學(xué)時)

(1)內(nèi)容概要

§4.1電力系統(tǒng)電壓控制的意義

§4.2電力系統(tǒng)無功功率平衡與電壓的關(guān)系

§4.3電力系統(tǒng)電壓控制的措施

§4.4電力系統(tǒng)電壓綜合控制

§4.5電力系統(tǒng)無功功率電源最優(yōu)控制

(2)學(xué)時安排

§4.10.5學(xué)時

§4.20.5學(xué)時

§4.31學(xué)時

§4.41.5學(xué)時

§4.50.5學(xué)時

第五章電力系統(tǒng)調(diào)度自動化(6學(xué)時)

(1)內(nèi)容概要

§5.1電力系統(tǒng)調(diào)度的主要任務(wù)，電力系統(tǒng)的分區(qū)、分級調(diào)度，功能概述和組成

§5.2遠(yuǎn)方終端RTU

§5.3數(shù)據(jù)通信的通訊規(guī)約

§5.4調(diào)度中心的前置機系統(tǒng)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

§5.5自動發(fā)機電控制

§5.6EMS的網(wǎng)絡(luò)分析功能

(2)學(xué)時安排

§5.12學(xué)時

§5.20.5學(xué)時

§5,3。5學(xué)時

§5.41學(xué)時

§5.51學(xué)時

§5.61學(xué)時

第六章配電管理系統(tǒng)(6學(xué)時)

(1)內(nèi)容概要

§6.1配電管理系統(tǒng)(DMS)的概述

§6.2饋線自動化(FA)

§6.3負(fù)荷控制技術(shù)及需方用電管理

§6.4配電圖資地理信息系統(tǒng)

§6.5遠(yuǎn)程自動抄表系統(tǒng)的構(gòu)成

(2)學(xué)時安排

§6.11學(xué)時

§6.21.5學(xué)時

§6.31.5學(xué)時

(5)了解電力系統(tǒng)無功功率電源分最優(yōu)控制。

電力系統(tǒng)調(diào)度自動化

基本要求：

(1)了解電力系統(tǒng)調(diào)度自動化的主要任務(wù)、功能及構(gòu)成。

(2)理解遠(yuǎn)方終端RTU的任務(wù)及結(jié)構(gòu)。

(3)理解數(shù)據(jù)通信的通信方式。

(4)了解局域網(wǎng)在電力系統(tǒng)自動化中的應(yīng)用和不同通信通道的特點。

(5)了解調(diào)度中心的計算機系統(tǒng)。

(6)理解自動發(fā)電控制的原理和負(fù)荷預(yù)測的意義卻方法.

(7)掌握狀態(tài)估計的方法和計算。

(五)配電管理系統(tǒng)

基本要求：

(1)了解配電管理系統(tǒng)和能量管理系統(tǒng)的區(qū)別。

(2)掌握饋線自動化中重合器和分段器的作用特點。

(3)了解負(fù)荷控制技術(shù)及需方用電管理。

(4)了解配電圖資地理系統(tǒng)(AM/FM/GIS)

(5)了解遠(yuǎn)程自動抄表計費系統(tǒng)。

(六)變電所調(diào)度自動化

基本要求：

(1)了解變電所自動化的意義。

(2)理解變電所綜合自動化的結(jié)構(gòu)形式。

2、課程實驗教學(xué)要求

通過實驗教學(xué)，掌握以下幾個方面的內(nèi)容：發(fā)機電并列操作的基本要求；勵磁系統(tǒng)對電

力系統(tǒng)工作狀態(tài)的影響；有功功率和無功功率調(diào)節(jié)的基本原理；電力系統(tǒng)調(diào)度自動化的基本

構(gòu)成；配電管理系統(tǒng)的構(gòu)成和變電站綜合自動化的實現(xiàn)方式。

實驗一：同步發(fā)機電手動準(zhǔn)同期并列實驗(2學(xué)時;

實驗二：自動準(zhǔn)同期并網(wǎng)實驗(2學(xué)時)

實驗三：單機一一無窮大系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運行方式實驗(2學(xué)時)

實驗四：同步發(fā)機電勵磁控制實驗(4學(xué)時)

說明:根據(jù)學(xué)生及授課情況選用2~3個實驗

3、作業(yè)次數(shù)、類型、要求、作業(yè)量、批改要求

(1)、作業(yè)要求：

①、輔助加深理解課堂講授的理論知識，鍛煉獨立分析問題和解決問題的能力。掌握電

力系統(tǒng)正常穩(wěn)態(tài)運行及暫態(tài)過程的分析及基本計算方法，掌握電力系統(tǒng)各種運行狀態(tài)下各運

行變量的變化規(guī)律。

②、每次上課布置作業(yè)。每一周結(jié)束即交作業(yè)，防止缺交。

③、作業(yè)做在作業(yè)本上，用鋼筆圓珠筆按一定規(guī)格書寫、字跡力求清晰，防止漏題不

做。

④、教師每次登記作業(yè)情況，期末計算作業(yè)成績。

(2)、批改要求：

教師至少批改收交作業(yè)的三分之一。

(3)、作業(yè)次數(shù)、類型、要求、作業(yè)量

第一章發(fā)機電的自罰并列

次數(shù)2習(xí)題量6問答題6

第二章同步發(fā)機電勵磁自動控制系統(tǒng)

次數(shù)2習(xí)題量6計算題1,問答題5

第三章電力系統(tǒng)頻率及有功功率的自動調(diào)節(jié)

次數(shù)2習(xí)題量4計算題2,問答題2

第四章電力系統(tǒng)電壓調(diào)整和無動功率控制技術(shù)

次數(shù)1習(xí)題量1問答題1

笫五章電力系統(tǒng)調(diào)度自動化

次數(shù)1習(xí)題量2計算1問答題1

第六章配電管理系統(tǒng)

次數(shù)1習(xí)題量2問答題2

(4)、本課程考績辦法

①、本課程為考查課程。

②、成績構(gòu)成：平時成績50%(作業(yè)25%、課堂紀(jì)律5%、實驗20%),隨堂考

試50%。

(四)、本課程與其它課程的聯(lián)系與分工

本課程是“電氣工程及其自動化”專業(yè)電力系統(tǒng)及其自動化方向的專業(yè)課程，是建立

在基礎(chǔ)課程上的一門綜合性較強的課程。

先修課程：高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、大學(xué)物理電學(xué)部份，墓擬電子電路、數(shù)字電路、信號與系

統(tǒng)，傳感器技術(shù)，高電壓技術(shù)，電氣傳動。

(五)本課程教材和主要參考書：

1、本課程建議參考教材：

孫瑩，王葵編《電力系統(tǒng)自動化》，中國電力出版社,2004

2、本課程主要參考書：

1.電力工業(yè)部電力系統(tǒng)自動化編輯部編《電力系統(tǒng)自動化》，電力系統(tǒng)自動化雜志社編

輯社，1996

2.韓富春編《電力系統(tǒng)自動化技術(shù)》，中國水利出版社,2003

3.李先彬《電力系統(tǒng)自動化》（第四版），中國電力出版社,2004

4.丁堅勇，程建翼編《電力系統(tǒng)自動化》中國電力出版社,2022.4

5.付周興等《電力系統(tǒng)自動化》，中國電力出版社,2022.6

6.江智偉主編《變電站自動化及其新技術(shù)》，中國巨力出版社,2005.11

7.黃益莊主編《變電站綜合自動化》，中國電力出版社,2000

8.夏繼強主編《現(xiàn)場總線工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》，北京航天航空出版社,2005

9.何仰贊主編《電力系統(tǒng)分析》（上、下），華中理工大學(xué)出版社,1995

三、教學(xué)實施細(xì)則

（一）課程重點、難點

主講教師在授課中應(yīng)突出重點、分散難點，使學(xué)生對于主要的內(nèi)容有清晰、深刻的印象，

堅固掌握所學(xué)的知識。

第一部份發(fā)機電的自動并列

重點；準(zhǔn)同期并列的原理。

難點：恒定越前時間并列裝置動作原理。

處理方法：掌握和理解準(zhǔn)同期并列的三個條件對于后面章節(jié)的展開有重要意義，是理解

自動裝置動作目的和原理的關(guān)鍵。學(xué)習(xí)中要注意用相量方法來分析三個條件。

第二部份同步發(fā)機電勵磁自動控制系統(tǒng)

重點：勵磁調(diào)節(jié)器的工作原理及基本電路構(gòu)成。

難點；勵磁系統(tǒng)穩(wěn)定器結(jié)合傳遞函數(shù)的分析V

處理方法：發(fā)機電勵磁控制的好壞直接影響整個電力系統(tǒng)的無功功率和有功功率的分

配?；倦娐凡糠輵?yīng)該結(jié)合摹擬電路相關(guān)知識，而傳遞函數(shù)應(yīng)復(fù)習(xí)自動控制原理相關(guān)知識。

第三部份電力系統(tǒng)頻率及有功功率的自動調(diào)節(jié)

重點：調(diào)頻與調(diào)頻方程式。

難點：低頻減載中最大功率缺額的計算和各輪斷開頻率的確定。

處理方法：注意不同調(diào)頻方法的區(qū)別.結(jié)合實例講解各輪斷開頻率的計算C

第匹部份電力系統(tǒng)電壓調(diào)整和無功功率控制技術(shù)

重點：電力系統(tǒng)無功功率平衡和電壓關(guān)系

難點：電力系統(tǒng)電壓的綜合控制

處理方法：結(jié)合“電力系統(tǒng)”相關(guān)內(nèi)容作比較。

第五部份電力系統(tǒng)調(diào)度自動化

重點：通信規(guī)約，狀態(tài)估計原理和方法。遠(yuǎn)方終端RTU的任務(wù)及結(jié)構(gòu)

難點：自動發(fā)電控制的原理和負(fù)荷預(yù)測的意義和方法

處理方法：明確狀態(tài)估計意義，理解狀態(tài)估計原理和方法，結(jié)合實例說明狀態(tài)估計的必

要性。

第六部份配電管理系統(tǒng)

重點：饋線自動化中重合器與分段器的配合使用及負(fù)荷控制技術(shù)。

難點：理解重合器和分段器的作用特點。比較不同負(fù)荷控制技術(shù)的優(yōu)缺點。

處理方法：結(jié)合繼電保護相關(guān)內(nèi)容學(xué)習(xí)，結(jié)合實例學(xué)習(xí)

第七部份變電所綜合自動化

重點：了解變電所綜合自動化的各個組成部份。分析變電站綜合自動化目前所面臨的問

題和該行業(yè)的最新動態(tài)。

（二）、實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的措施、辦法

一、《電力系統(tǒng)自動化》課程的主講教師應(yīng)為受學(xué)院禮聘任課的教師，其中副教授予講

師應(yīng)占絕大多數(shù)，教學(xué)本科畢業(yè)的助教在擔(dān)任主講教師之前必須任過兩年教學(xué)輔導(dǎo)工作（包

括批改作業(yè)、上習(xí)題課、答疑）并經(jīng)過試講及教研室有關(guān)主講教師評議認(rèn)可，經(jīng)系部主任同

意后才干受聘為主講教師。

二、《電力系統(tǒng)自動化》課程的主講教師須按《電力系統(tǒng)自動化》課程教學(xué)基本要求和

教學(xué)大綱規(guī)定的要求內(nèi)容與學(xué)時安排進行教學(xué)。

三、每位主講教師只限于擔(dān)任一個大班的教學(xué)工作，每一個大班不超過四小班（每小

班

30至35人）。

四、主講教師每次上課必須有教案并認(rèn)真?zhèn)湔n。

五、習(xí)題課形式包括教師講演、質(zhì)疑、釋疑、學(xué)生練習(xí)等，每次習(xí)題課最多為2學(xué)時。

習(xí)題課的目的是復(fù)習(xí)、鞏固、提高課堂