《电力系统稳态分析》课程教学大纲

ADDINCNKISM.UserStyle《电力系统稳态分析》课程教学大纲（理论课程）一、课程基本信息课程号3023S05003开课单位国际学院课程名称电力系统稳态分析（英文）PowerSystemsSteadystateAnalysis课程性质必修考核类型考试课程学分3课程学时51课程类别专业核心课程(专业发展课程)先修课程电路理论、工程电磁场、电机学适用专业（类）电气工程及其自动化专业(电气类)二、课程描述及目标（一）课程简介《电力系统分析》课程是电气工程及其自动化专业的一门专业核心课程，也是电力系统应用技术的理论基础。该课程旨在通过理论教学使学生掌握电力网运行的基础知识、电力网主要的元件以及建模方法、潮流计算的基本方法和作用、电力系统的电能质量及其影响因素、电网的经济运行以及暂态过程中短路的概念及短路电流的计算。通过该课程的学习，使学生具备分析与解决实际电网控制和优化问题的能力，为以后的电气专业课程的学习奠定基础。教学目标注重课程中的方法论，重视其中的科学精神、政治认同、家国情怀和文化素养，培养学生精益求精的大国工匠精神，科技报国的家国情怀和使命担当。课程目标1：根据数学相关知识对电力系统元件进行建模，并能够根据系统不同运行情况进行比较与综合。课程目标2：能够应用电力系统分析知识和相关的建模方法分析复杂电力系统稳态问题，应用数学优化理论对模型进行分析与综合，得出解决工程问题的有效方案。课程目标3：能够对我国电气工程领域复杂工程问题解决方案与其他国家解决方案进行对比。培养学生的政治认同感，树立社会主义核心价值观和制度自信。能够进行文献查阅对比分析多种解决工程问题的科学原理和数学模型方法，结合实际情况进行有效方法的选择。三、课程目标对毕业要求的支撑关系毕业要求指标点课程目标权重1-3能将相关知识和数学模型方法用于推演、分析专业相关工程问题，并能够用于工程问题解决方案的比较与综合。课程目标10.32-2能基于相关科学原理和数学模型方法正确表达复杂工程问题；课程目标20.44-1能够基于科学原理，通过文献研究或相关方法，调研和分析复杂工程问题的解决方案；课程目标30.3四、教学方式与方法根据课程特点，该课程以课堂教学为主，通过课本的知识与电网实际的案例分析相结合。通过以下方式方法，丰富教学过程：1．课前预习：布置与课程内容相关的引导性预习题目，启发学生自主发现问题，进而寻求解决问题的方法，为课堂授课的顺利进行，成功互动做好准备。2．相关案例分析：讲课堂讲授的知识结合当前电网的实际运行情况，选取典型案例分析基础理论的运用和解决问题的方法，提高学生分析问题、解决问题的能力。3．网络平台讨论：建立课程论坛，提出综合性、设计性题目，在学生掌握基本知识的基础上，培养学生独立思考、互相沟通和协作解决问题的能力。本课程采用课堂讲授、作业评述、部分章节的PBL（Problem-basedLearning）教学、MATLAB仿真以及网络平台讨论的方式进行教学。课堂讲授：采用多媒体和板书相结合。在课堂教学过程中，指出每章的重点和难点部分，在上课时适当提出一些问题，活跃课堂气氛，提高课堂教学质量，集中学生的注意力，并对某些章节采用MATLAB软件进行演示所学理论，让学生在图形绘制的过程中更好地掌握枯燥的理论知识。作业评述：鉴于本课程理论性强，是各专业课的重要理论基础，因此作业量较大，根据情况适当增加作业评述。本课程中选取两个章节“电力传输”和“电力系统负荷经济分配”，首先让学生根据上传到超星平台上的课件自学这两个章节的内容，根据老师事先提出的问题，通过各种方式查找相关资料，以小组的形式采用MATLAB软件对所提问题进行仿真或者查阅文献进行理论推导，提交报告并最后通过小组答辩，在答辩过程中教师加以指导，使学生对本章节的内容掌握的更加牢固，这样的方式可以培养学生分析问题、解决问题、团队合作以及表达能力，从而有利于培养学生的自主学习能力。网络平台：通过网络平台发布和课程相关的资料，以方便学生自学，同时在平台的讨论区解决学生提出的各种问题，实现师生活动以及生生互动。五、教学重点与难点（一）教学重点该课程的教学重点在于对于电力网的综合分析能力。重点内容包括电力系统元件的建模、电力系统传输的基本概念、潮流计算、电力系统电能质量、短路计算。（二）教学难点该课程教学中的难点主要是复杂电力网的潮流计算以及复杂网络的短路计算。六、教学内容、基本要求与学时分配序号教学内容基本要求学时教学方式对应课程目标1第1章电力系统的基本概念1.对于电力系统、电力网的基本概念有所了解；2.对于电力系统特点有所有一个整体上的认识和了解3.我国电力系统的发展历程和电力大国表现，结合几次世界上的大停电事故分析系统稳定运行重要性。3讲授课程目标12第2章电力网各元件的等值电路和参数计算1.要求掌握、理解线路和变压器的等值电路以及各个参数的定义原则；2.理解标幺制的优点和计算方法。3.通过学习电力变压器参数，明确其对节能的影响，电力变压器的节能要求，我国超导材料的发展历程以及非晶带材铁芯国产化道路，提升学生的责任感和使命感。8讲授课程目标23第3章电力传输的基本概念1.要求掌握、理解电压降落和功率损耗的基本概念，对于电力传输有一个基本了解。2.十九大报告，我国当前社会主要矛盾是不平衡不充分发展的矛盾，大国工程西电东送。通过分析电力的远距离输送使学生理解电力供需矛盾以及我国电力能源配置全国一盘棋模式。4讲授课程目标1课程目标24第4章电力系统潮流计算1.要求掌握、理解电力系统潮流计算的基本原理。2.掌握开式网络的潮流计算方法，掌握复杂电力系统计算机计算潮流的基本原理。3.电力系统复杂问题分析过程中的方法论，矛盾分析法抓主要矛盾，方法论中问题的简化，通过结合方法论中的基本理论使学生具备科学精神和解决问题的能力。12讲授课程目标1课程目标25第5章电力系统的无功功率平衡和电压调整1.要求掌握、理解电力系统无功功率平衡与电压的关系；2.掌握无功功率调整的基本方法和原则。6讲授课程目标2课程目标36第6章电力系统的有功功率平衡和频率调整1.要求掌握、理解电力系统有功功率平衡与频率的关系；2.掌握有功功率调整的基本方法和原则。6讲授课程目标2课程目标37第7章电力系统的经济运行1.要求掌握电力系统经济运行的基本概念。了解电力市场的现状和要求。2.新能源发电与低碳经济，我国碳达峰、碳中和的双碳目标，通过双碳目标及新能源发电比例的提升培养学生作为电力人的责任感和使命感。2讲授课程目标1课程目标38第8章电力系统运行稳定性的基本概念1.要求掌握、理解电力系统稳定与电力系统稳态和暂态的关系；2.掌握四种电力系统稳定的分析。3.结合几次世界上的大停电事故分析系统稳定运行重要性，通过实事跟踪使学生理解中国电力行业的国有化，培养学生的政治认同感。4讲授课程目标1课程目标39第9章电力系统三相短路的暂态过程1.要求掌握、理解典礼系统暂态过程的基本概念、短路的基本概念和分类以及短路后的电路分析。4讲授课程目标310第10章电力系统三相短路的短路计算1.要求掌握电力系统短路计算的基本原理方法，能够熟练运用网络变换法或分布系数法进行网络化简；2.能够根据网络特点和要求选择合理的短路计算方法。2讲授课程目标3合计51八、学业评价和课程考核（一）考核类型：þ考试考查（二）考核方式：开卷考试þ闭卷考试课程论文课程报告其它：（三）成绩评定：考核依据建议分值（百分比）考核/评价细则对应课程目标平时考核50%小组项目30（1）考查应用所学知识及应用先进设计工具解决工程问题的实践能力、口头和文字表达能力以及团队合作能力；（2）教师根据选题、设计文稿、程序、报告和答辩情况评分。评分标准：A.（30分）：报告完成质量高，答辩情况好，团队分工明确。B.（25-20分）：报告完成质量较高，答辩情况较好，团队分工较明确。C.（15-10分）：报告完成质量一般，答辩情况一般，团队分工不明确。D.（10-0分）：报告完成质量差，答辩情况不好，团队分工不明确。课程目标3测验30（1）结合教学进度安排阶段考试，考查学生对相关知识的掌握程度；（2）阶段考试成绩以百分计，乘以其在总评成绩中所占的比例计入总评成绩。课程目标2作业40（1）主要考核学生对每章节知识点的复习、理解和掌握程度；（2）每次作业按40分制单独评分，取各次成绩的平均值作为此环节的最终成绩。评分标准：A.（40分）：作业完全正确，完成质量很好。B.（35-30分）：作业基本正确，完成质量较好。C.（30-20分）：作业存在较多错误，完成质量一般。D.（20-0分）：作业存在很多错误，甚至没有完成。课程目标1课程目标2期末考核50%（1）卷面成绩100分，以卷面成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。（2）主要考核电力系统的组成和基本概念，电力系统静态分析和暂态分析，电力系统潮流计算、短路计算和暂态稳定计算，电力系统静态稳定、暂态稳定和电压稳定等问题。考试题型为：填空题、简答题、计算题等。课程目标1课程目标2九、课程目标达成评价课程目标的实际达成效果计算方式如下，达成值越高，教学效果越好。课程目标达成度毕业要求指标点达成度十、教材与教学参考书教材《电力系统稳态分析》，陈珩编著，中国电力出版社，2017年，第四版（二）教学参考书1.《电力系统分析》（第二版）于永源杨绮雯主编，中国电力出版社，2