《电能质量分析》课程教学大纲

《电能质量分析》教学大纲课程英文名PowerQualityAnalysis课程代码A0803Z23学分2总学时32理论学时32实验/实践学时0课程类别专业教育课课程性质选修先修课程无适用专业电气工程及其自动化开课学院机电工程学院一、课程地位与课程目标（一）课程地位随着科学技术及工业的发展，对电能质量的要求越来越高，任何电能质量问题都将导致产品质量的下降，甚至工程作业的停顿．给用户造成不可估计的损失。如何提供方便优质的电能，使之更好地为知识化、信息化社会服务，是当今电力工作者面临的新机遇和新挑战。电能质量直接关系到国民经济的总体效益，因此对电能质量进行深入研究有着非常重要的意义。本课程是电气工程及其自动化专业的专业教育课。课程概括地论述了日益引起人们关注的电能质量领域的诸多问题，并且从对电能质量现象的认识和发展过程，电能质量的概念、定义、常用术语及其分类方法等基本知识入手，通过对国际电工委员会（IEC）和国际电气与电子工程师协会（IEEE）有关文件中所列的关于电磁干扰现象的特性分析和描述，以及对利用现代科技手段改善电能的原理、应用与装置的详细介绍，使学生对现代电能质量分析及控制有一个整体的认识。（二）课程目标1.掌握电能质量概念、定义及分类，掌握供电电压偏差、电力系统频率偏差、电力系统谐波、电压波动与闪变、电压系统三相不平衡、暂时过电压和瞬态过电压、电力系统间谐波、电压暂降、配电系统可靠性等电能质量相关知识；结合中国电力系统的特色进行授课。（支撑毕业要求1-3/M）2.理解并掌握电能质量标准，了解国内外标准的发展史，突出介绍国家标准。（支撑毕业要求3-4/M）3.熟悉和掌握电能质量的数学分析方法，能够运用数学方法分析电能质量问题；知晓和理解电气领域可持续发展的理念和内涵。（支撑毕业要求7-1/M）二、课程目标达成的途径与方法课程教学以课堂教学为主，结合课堂讨论和课外作业等共同实施。1.课堂教学：主要讲解电能质量概念、定义及分类、电能质量标准；讲解电能质量的数学分析方法；讲解供电电压偏差、电力系统频率偏差、电压三相不平衡、供电中断与供电可靠性、电压波动与闪变、电压暂降与短时间中断、波形畸变与电力谐波等电能质量相关知识。通过实例的讲解，使同学们更好地熟悉或掌握电能质量知识、分析方法、标准、检测和控制方法，提高学生专业知识的学习兴趣，培养电气工程的思维方式、理解和体会电气工程的专业工程实践对环境、社会可持续发展的影响。课堂教学尽量引入互动环节，使同学们能更好地融入课堂教学，提高教学效果。2.课堂讨论。结合章节知识点，以主题讨论为主，单独提问或分组讨论，完善课堂讨论评价机制，激发同学们参与讨论的热情，增强同学们的专业思维和语言表达等能力，提升专业团队合作意识和创新思维等素质。3.课外作业。习题包括电能质量问题专题研究等，从特定类电能质量问题的起因、原理、数学表达、危害、抑制与补偿方法、现有相关技术综述等方面进行总结整理，从而加深基本概念的理解，提高分析问题能力，培养综合应用能力。三、课程目标与相关毕业要求的对应关系课程目标课程目标对课程归属专业毕业要求的支撑程度1-33-47-1课程目标1M课程目标2M课程目标3M注：1.支撑强度分别填写H、M或L（其中H表示支撑程度高、M为中等、L为低）；2.毕业要求须根据课程所在专业培养方案进行描述。四、课程主要内容与基本要求知识点主要内容基本要求第1章电能质量基本概念电能质量基本内容，电能质量标准，电能质量概念，动态电能质量。L3第2章电力系统电压偏差电压偏差标准，超标危害，电力系统电压调整，无功补偿、无功与电压管理。L2第3章电力系统频率偏差电力系统频率概念，频率偏差对电力系统的影响，频率的检测，电力系统频率偏差的标准和规定，电力系统频率调整。L3第4章电力系统谐波电力系统谐波的概念，电力系统非正弦波的分析方法，谐波来源，谐波测量技术，谐波对电网的影响，谐波抑制，电力系统谐波标准及管理。L3第5章电压波动与闪变电压波动与闪变概念，电压波动与闪变标准，电压波动与闪变测量，电压波动与闪变的产生和抑制。L1第6章电压系统三相不平衡电压系统三相不平衡概念及计算，电压系统三相不平衡标准，电压系统三相不平衡危害及改善措施。L3第7章暂时过电压和瞬态过电压暂时过电压和瞬态过电压概念，工频过电压机理与限制，谐振过电压机理与限制，操作过电压机理与限制。L1第8章电力系统间谐波间谐波概念，间谐波标准，间谐波测量技术，间谐波产生、危害及改善措施。L2第9章电压暂降电压暂降概念，电压暂降危害，电压暂降标准，电压暂降值测量和计算，抑制电压暂降的措施。L1第10章配电系统可靠性配电系统可靠性准则，城市电力网可靠性的规定，配电系统可靠性预测方法，配电系统缺电和停电损失的计算，提高配电系统可靠性措施。L1基本要求：L1-理解，L2-掌握，L3-熟练掌握五、课程学时安排章节号教学内容学时分配学生任务对应课程目标作业要求自学要求讨论第一章1.1电能质量基本内容1.2电能质量标准1.3电能质量概念1.4动态电能质量2课后复习电路原理关于电压、电流的数学表达式及作图1、3第二章2.1电压偏差标准2.2电压偏差超标危害2.3电力系统电压调整2.4电力系统无功补偿2.5无功与电压管理2课后复习电压偏差标准电网系统供电电压等级及允许偏差范围1、3第三章3.1电力系统频率概念3.2频率偏差对电力系统的影响3.3频率的检测3.4电力系统频率偏差的标准和规定3.5电力系统频率调整。2课后复习电力系统频率概念、检测技术、标准规定。频率的检测1、2第四章4.1电力系统谐波的概念4.2电力系统非正弦波的分析方法2课后复习谐波概念电力系统正弦波与非正弦波的分析方法比较14.3谐波来源4.4谐波测量技术4.5谐波对电网的影响和危害21、24.7谐波抑制4.8交流无源滤波装置4.9电力系统谐波标准及管理2传统电能质量问题专题分析报告（学生可自由选题，对某一特定的电能质量现象、原理、危害和补偿方法、补偿装置及装置工作原理进行分析综述及课堂报告、讨论）课后复习谐波标准谐波标准2第五章5.1电压波动与闪变概念5.2电压波动与闪变标准2课后复习电压波动与闪变概念35.3电压波动与闪变测量5.4电压波动与闪变的产生和抑制。22第六章6.1三相不平衡概念及计算6.2三相不平衡标准6.3三相不平衡危害及改善措施。2课后复习电压波动与闪变概念三相不平衡概念三相不平衡标准3第七章7.1暂时过电压和瞬态过电压概念7.2工频过电压机理与限制7.3谐振过电压机理与限制2暂时过电压和瞬态过电压概念特点17.4操作过电压机理与限制7.5雷电压保护21第八章8.1间谐波概念8.2间谐波标准238.3间谐波测量技术8.4间谐波产生、危害及改善措施22第九章9.1电压暂降概念9.2电压暂降危害9.3电压暂降标准9.4电压暂降值测量和计算9.5抑制电压暂降的措施。2现代电能质量问题专题分析报告（学生可自由选题，对某一特定的电能质量现象、原理、危害和补偿方法、补偿装置及装置工作原理进行分析综述及课堂报告、讨论）课后复习电压暂降概念3第十章10.1配电系统可靠性准则10.2城市电力网可靠性的规定10.3配电系统可靠性预测方法2课后复习配电系统可靠性准则110.4配电系统缺电和停电损失的计算10.5提高配电系统可靠性措施。21六、考核方式及成绩评定考核内容考核方式评定标准（依据）占总成绩比例过程考核含到课率、课堂讨论发言、平时作业等点名记录、课堂发言记录、作业完成质量和实验报告质量30%期末考核开卷卷面成绩70%考核类别考