《電力系統(tǒng)暫態(tài)分析》課程教學(xué)大綱

ADDINCNKISM.UserStyle《電力系統(tǒng)暫態(tài)分析》課程教學(xué)大綱（理論課程）一、課程基本信息課程號3023S05004開課單位電子信息工程學(xué)院課程名稱電力系統(tǒng)暫態(tài)分析PowerSystemsTransientsAnalysis課程性質(zhì)必修考核類型考試課程學(xué)分2課程學(xué)時(shí)34課程類別專業(yè)核心課（專業(yè)發(fā)展課程）先修課程電機(jī)學(xué)、電磁場、電路基礎(chǔ)、自動(dòng)控制原理適用專業(yè)（類）電氣工程及其自動(dòng)化二、課程描述及目標(biāo)（一）課程簡介《電力系統(tǒng)暫態(tài)分析》課程是本專業(yè)（類）的一門主要專業(yè)課程，旨在通過理論教學(xué)與實(shí)踐操作訓(xùn)練，使學(xué)生掌握電力系統(tǒng)暫態(tài)分析的基礎(chǔ)知識、電力系統(tǒng)故障后電磁暫態(tài)過程以及電力系統(tǒng)受到各種擾動(dòng)后機(jī)電暫態(tài)過程分析原理，具備工程分析計(jì)算和解決實(shí)際問題的基本能力，了解并掌握電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)分析分析的物理概念，為電力系統(tǒng)繼電保護(hù)以及其他相關(guān)專業(yè)選修課程奠定理論基礎(chǔ)。（二）教學(xué)目標(biāo)通過本課程，學(xué)生將學(xué)會(huì)電力系統(tǒng)故障的分析計(jì)算和電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的基本方法，掌握電力系統(tǒng)故障分析的基本知識、同步發(fā)電機(jī)突然三相短路分析、電力系統(tǒng)的短路計(jì)算以及電力系統(tǒng)機(jī)電暫態(tài)過程等知識內(nèi)容，建立電力系統(tǒng)暫態(tài)過程的基本概念，了解提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定的方法措施。課程目標(biāo)1：掌握電力系統(tǒng)故障分析和暫態(tài)與穩(wěn)態(tài)分析的計(jì)算方法課程目標(biāo)2：學(xué)會(huì)發(fā)電機(jī)突然三相短路分析、物理過程及短路電流的近似分析，并掌握應(yīng)用同步發(fā)電機(jī)基本方程（拉氏運(yùn)算形式）分析突然三相短路電流的方法課程目標(biāo)3：通過學(xué)習(xí)了解同步發(fā)電機(jī)組的機(jī)電特性、掌握自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁系統(tǒng)的作用原理使用方法，學(xué)會(huì)并實(shí)踐利用自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁裝置對短路電流的影響綜合解決復(fù)雜問題。課程目標(biāo)4：學(xué)會(huì)通過小干擾法分析簡單系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定、自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁系統(tǒng)對靜態(tài)穩(wěn)定的影響，以及簡單系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性、發(fā)電機(jī)組自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)對暫態(tài)穩(wěn)定的影響，以便解決實(shí)際工程上遇到的問題。課程目標(biāo)5：聯(lián)系所學(xué)專業(yè)，利用模擬試驗(yàn)分析實(shí)際工程上遇到的問題，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識。三、課程目標(biāo)對畢業(yè)要求的支撐關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)權(quán)重1-1：能夠?qū)?shù)學(xué)、自然科學(xué)、工程基礎(chǔ)和專業(yè)知識用于解決專業(yè)復(fù)雜工程問題課程目標(biāo)1課程目標(biāo)40.21-2：能夠應(yīng)用數(shù)學(xué)、自然科學(xué)和工程科學(xué)的基本原理，識別、表達(dá)、并通過文獻(xiàn)研究分析復(fù)雜電氣工程領(lǐng)域的問題，以獲得有效結(jié)論課程目標(biāo)2課程目標(biāo)40.22-1：具有設(shè)計(jì)針對專業(yè)復(fù)雜工程問題的解決方案，設(shè)計(jì)滿足特定需求的系統(tǒng)、單元（部件）或工藝流程，并能夠在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中體現(xiàn)創(chuàng)新意識，考慮社會(huì)、健康、安全、法律、文化以及環(huán)境等因素課程目標(biāo)30.32-2：能夠基于科學(xué)原理并采用科學(xué)方法對專業(yè)復(fù)雜工程問題進(jìn)行研究，包括設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、分析與解釋數(shù)據(jù)、并通過信息綜合得到合理有效的結(jié)論課程目標(biāo)30.22-3：能夠針對電氣工程領(lǐng)域復(fù)雜工程問題，開發(fā)、選擇與使用恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)、資源、現(xiàn)代工程工具與信息技術(shù)工具，包括對電氣工程領(lǐng)域復(fù)雜工程問題的預(yù)測與模擬，并能夠理解其局限性。課程目標(biāo)50.1四、教學(xué)方式與方法根據(jù)課程特點(diǎn)，該課程以課堂教學(xué)為主，通過課堂教學(xué)，增強(qiáng)對于課本知識點(diǎn)的理解和消化吸收。通過以下方式方法，豐富教學(xué)過程：1．課前預(yù)習(xí)：布置與課程內(nèi)容相關(guān)的引導(dǎo)性預(yù)習(xí)題目，啟發(fā)學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)問題，進(jìn)而尋求解決問題的方法，為課堂授課的順利進(jìn)行，成功互動(dòng)做好準(zhǔn)備。2．網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)討論：建立課程論壇，提出綜合性、設(shè)計(jì)性題目，在學(xué)生掌握基本知識的基礎(chǔ)上，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、互相溝通和協(xié)作解決問題的能力。五、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)（一）教學(xué)重點(diǎn)課程的教學(xué)重點(diǎn)在于電力系統(tǒng)電磁暫態(tài)和機(jī)電暫態(tài)過程的教學(xué)。重點(diǎn)內(nèi)容包括電力系統(tǒng)受到擾動(dòng)后的物理過程、簡單系統(tǒng)暫態(tài)過程計(jì)算、電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性，以及提高電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性的基本方法。（二）教學(xué)難點(diǎn)該課程教學(xué)中的難點(diǎn)主要是利用同步發(fā)電機(jī)基本方程分析電力系統(tǒng)故障的影響，以及電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定的分析。六、教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時(shí)分配序號教學(xué)內(nèi)容基本要求學(xué)時(shí)教學(xué)方式對應(yīng)課程目標(biāo)1第0章緒論介紹電力系統(tǒng)暫態(tài)分析的基本定義內(nèi)容和任務(wù)、發(fā)展動(dòng)向，以及課程的學(xué)習(xí)要求。1講授課程目標(biāo)12第1章電力系統(tǒng)故障分析的基礎(chǔ)知識掌握無限大功率電源三相短路電流分析方法，了解短路電流中的基本分量，掌握短路沖擊電流、最大有效值電流、和短路容量的工程計(jì)算方法。3講授課程目標(biāo)23第2章同步發(fā)電機(jī)突然三相短路分析掌握以Park變換為基礎(chǔ)的三相短路電流分析方法，理解短路電流中的基本分量，熟練掌握各種電勢、電抗和時(shí)間常數(shù)的概念和計(jì)算方法。5講授課程目標(biāo)14第3章電力系統(tǒng)三相短路電流的實(shí)用計(jì)算了解電力系統(tǒng)短路電流實(shí)用計(jì)算的近似條件，熟練掌握簡單系統(tǒng)短路電流實(shí)用計(jì)算方法，了解復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)短路電流求解過程。4講授課程目標(biāo)25第4章對稱分量法及電力系統(tǒng)元件的各序參數(shù)和等值電路熟練掌握對稱分量法、對稱分量法分析不對稱短路的方法步驟、同步電機(jī)的三序參數(shù)及等值電路原理、電力變壓器的三序參數(shù)及等值電路，以及異步電動(dòng)機(jī)的三序參數(shù)及等值電路。3講授課程目標(biāo)1課程目標(biāo)26第5章不對稱故障的分析計(jì)算掌握基于對稱分量法的電力系統(tǒng)不對稱故障分析方法，熟練掌握正序、負(fù)序和零序網(wǎng)絡(luò)的建立方法并用于分析各種不對稱故障，理解正序等效定則并正確應(yīng)用。4講授課程目標(biāo)1課程目標(biāo)27第6章電力系統(tǒng)穩(wěn)定性問題概述和各元件機(jī)電特性掌握發(fā)電機(jī)的機(jī)電特性和轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)方程，熟練推導(dǎo)發(fā)電機(jī)功角特性，了解電動(dòng)機(jī)的機(jī)電特性和負(fù)載轉(zhuǎn)矩表達(dá)式。3講授課程目標(biāo)1課程目標(biāo)28第7章電力系統(tǒng)小干擾穩(wěn)定性分析理解電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定的概念，掌握靜態(tài)穩(wěn)定問題的小干擾分析方法并用于分析簡單系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定問題，了解大系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定分析過程，了解勵(lì)磁系統(tǒng)對靜態(tài)穩(wěn)定的影響和各種提高電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性的措施6講授課程目標(biāo)4課程目標(biāo)59第8章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定理解電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定的概念，掌握分析暫態(tài)穩(wěn)定問題的等面積法則和數(shù)值計(jì)算法，并用于分析簡單系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定問題，了解大系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定分析過程，了解勵(lì)磁系統(tǒng)對暫態(tài)穩(wěn)定的影響和各種提高電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的措施。5講授課程目標(biāo)4課程目標(biāo)5合計(jì)34七、學(xué)業(yè)評價(jià)和課程考核（一）考核類型：考試考查（二）考核方式：開卷考試閉卷考試課程論文課程報(bào)告其它：（三）成績評定：考核依據(jù)建議分值（百分比）考核/評價(jià)細(xì)則對應(yīng)課程目標(biāo)過程考核50%課堂互動(dòng)20%學(xué)習(xí)通發(fā)布主題討論，全體學(xué)生參與：考查學(xué)生課堂上參與主題討論的積極性；圍繞每章的基本概念和基本理論。每章發(fā)布主題討論1~2次，共12次。每參與一次課程評價(jià)記為1分，共計(jì)4次（1次診斷性評價(jià)，2次形成性評價(jià)、1次終結(jié)性評價(jià)），記為4分。少一次扣除1分。主題討論的學(xué)生回復(fù)準(zhǔn)確性評價(jià)細(xì)則：A：學(xué)生的回復(fù)被點(diǎn)贊一次得1分；B：沒有點(diǎn)贊的記為0.5分；C：沒有回復(fù)的記為0分；課程目標(biāo)1小組作業(yè)40%自問自答類作業(yè)：考核學(xué)生對基本概念和基本理論的理解深度與廣度，以小組作業(yè)的形式提交，增強(qiáng)學(xué)生提出問題、分析問題和解決問題的能力。根據(jù)圖示信息自問自查自答題，圍繞第4章到第9章內(nèi)容，共計(jì)六次作業(yè)，12道大題。每道大題需提出3個(gè)問題，并給出所提問題的答案。每道大題完成度的評價(jià)分為三個(gè)等級：A：2分：所提問題與圖示信息密切相關(guān)，問題之間存在清晰的邏輯并列或遞進(jìn)關(guān)系。B：1分：所提問題與圖示信息有關(guān)，但問題之間缺少緊密聯(lián)系。C：0分：所提問題與圖示信息無關(guān)，提問給0分，無論是否回答正確都給0分。課程目標(biāo)2表現(xiàn)40%回答問題情況，課堂互動(dòng)表現(xiàn)課程目標(biāo)3期末考核50%試卷答題情況課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)3課程目標(biāo)4課程目標(biāo)5八、課程目標(biāo)達(dá)成評價(jià)課程目標(biāo)的實(shí)際達(dá)成效果計(jì)算方式如下，達(dá)成值越高，教學(xué)效果越好。課程目標(biāo)達(dá)成度畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)達(dá)成度十、教材與教學(xué)參考書（一）教材《電力系統(tǒng)暫態(tài)分析》，方萬良，中國電力出版社，2017年，第四版。（二）教學(xué)參考書1、《電力系統(tǒng)分析》，何仰贊，華中理工大學(xué)出版社，2005年；2、《電力系統(tǒng)穩(wěn)定與控制》，昆德，中國電力出版社，2001年；