163004电力系统自动化教学大纲

Date: 2015-11-27

 “电力系统自动化”教学大纲

 

教研室主任:周士贵           执笔人:陈玉庆

 

一、课程基本信息

开课单位工学院

课程名称电力系统自动化

课程编号163004

英文名称Automation of Power System

课程类型专业方向限选课

总 学 时:70   理论学时:54   实验学时:16   课外学时:

学    分:3.5

开设专业:电气工程及其自动化

先修课程:电路、电机与拖动、电力电子、电力系统分析、计算机网络与通信

二、课程任务目标

(一)课程任务

本课程是电气工程及其自动化专业的专业方向限选课,是一门重要的专业主干课程。本课程的任务主要是讲述电力系统的自动调压、自动调频、自动减载、自动准同期、调度自动化,及系统的实时状态估计、安全调度、动态监测及经济运行等的自动化原理及其自动装置、自动控制系统的工作特性。使学生初步掌握电力系统自动化的基本理论、基本技术和基本知识,建立系统整体概念,并具有系统计算分析的初步能力,为今后从事电力系统自动化工作奠定一定的基础。

(二)课程目标

在学完本课程之后,学生应做到:

1. 应用所学同步发电机自动准同期的知识,能够正确分析和应用其条件和实现方法,解决系统中出现的实际问题。

2. 应用所学电力系统电压的自动调节的知识,能够对电压进行有关计算、理论和实践的分析,正确理解和分析同步发电机励磁系统及其磁场的建立与灭磁的方式方法,能够正确理解、分析和应用自动调压器,解决系统中出现的实际问题。

3. 应用所学自动励磁调节系统的动态特性及其对系统稳定性影响的知识,能够对其进行有关计算、分析解决系统中出现的实际问题。

4. 应用所学电力系统调度自动化的基本知识,明确电力系统调度自动化的主要任务、主要内容、管理方式、主要功能

5. 应用所学电力系统状态估计的知识,掌握最小二乘法及其状态估计、P-Q分解法的状态估计,能够对其进行有关理论和实践的计算和分析,解决有关状态估计的实际问题。

6. 应用所学电力系统安全调度与运行动态监测的知识,能够对电力系统的运行状态进行安全分析,解决有关运行安全与安全调度的实际问题。

7. 应用所学电力系统自动调频与经济运行的知识,能够对调频的理论和方法进行正确的分析和应用,正确计算调频负荷的经济分配。

8. 应用所学全部知识,能够对系统的局部进行典型问题的计算和分析。

9. 应用所学全部知识,能够对系统的全部进行典型问题的综合计算和分析。

三、教学内容和要求

(一)理论教学的内容及要求

绪论

1. 了解现代电力系统物理构成和运行特性;

2. 了解电力系统自动控制的目标、分类及特点;

3. 了解复杂系统的结构。

第一章  同步发电机的自动并列

1. 掌握准同期的基本概念;

2. 理解自动准同期的三个条件和实现方法;

3. 了解自动准同期装置的结构、原理;

4. 了解数字式并列装置的组成原理。

第二章  同步发电机励磁自动控制系统

1. 掌握有关基本概念;

2. 理解励磁系统中转子磁场的建立与灭磁的原理和方法;

3. 掌握同步发电机励磁系统类型、原理、特点、适用场合;

4. 掌握励磁系统稳定器、电力系统稳定器发电机端电压自动调节方法;

5. 理解励磁调节对电力系统稳定的影响。

第三章  电力系统频率及有功功率的自动调节

1. 了解电力系统的频率特性;

2掌握调频方法和调频方程式的分析方法;

3. 理解经济调度和自动调频;

4. 理解按频率自动减负荷装置的动作原理。

第四章  电力系统电压调整和无功功率控制技术

1. 了解电力系统无功功率平衡与电压的关系;

2. 掌握电力系统电压控制的措施;

3. 掌握电压的综合控制的方法;

4. 理解无功电源的最优控制原理和方法。

第五章  电力系统调度自动化

1. 掌握远方终端RTU的结构原理;

2. 了解数据通信规约;

3. 理解调度中心计算机系统的组成、结构、原理、功能;

4. 了解能量管理系统(EMS)的基本监视与控制功能;

5. 了解能量管理级功能和网络分析级功能。

第六章  配电管理系统

1. 了解配电管理系统的组成、功能;

2. 掌握馈线自动化系统的类型、组成、结构、原理;

3. 理解负荷控制技术及需方用电管理;

4. 了解配电图资地理信息系统;

5. 理解远程自动抄表计费系统的结构、原理和应用。

第七章  变电所综合自动化和数字化变电所

1. 了解变电站综合自动化系统结构形式,实现对变电站传统的继电报户、控制方式、测量手段、通信和管理模式的全面变革的措施;

2. 了解数字化变电所的特点、功能、运行方式。

(二)实践教学的内容及要求

安排一次教学实习,到发电厂参观,实地考察发电厂的组成、结构、布局、运行,学生写出实习报告。

四、学时分配

       

各教学环节学时分配

小计

讲授

实验

上机

习题

讨论

课外

备    注

绪论









第一章:同步发电机的自动并列

8

4

4






第二章:同步发电机励磁自动控制系统

12

10

2






第三章:电力系统频率及有功自动调节

14

10

4






第四章:电力系统电压调整和无功控制

12

10

2






第五章:电力系统调度自动化

12

8

4






第六章:配电管理系统

8

8







第七章:变电所综合自动化和数字化

4

4







合   计

70

54







五、考核说明

    本课程采用闭卷考试进行考核。总成绩中,平时成绩和期中考试成绩占20~30%,期末成绩占80~70%。

六、主要教材及教学参考书目

(一)主要教材

1.王葵  孙莹主编《电力系统自动化》,中国电力出版社, 2012

2李先彬主编《电力系统自动化》,中国电力出版社,2008

   (二)主要参考书目

1郭培源编著《电力系统自动控制新技术》科学出版社,2001

2李焕明编《电力系统分析》,中国电力出版社,1999年。