《智能电网全数字仿真实习》教学大纲
课程编号:01014204S
课程名称:智能电网全数字仿真实习(二级项目)
英文名称:Advanced Digital Simulation Training of Smart grid
学 时:1周
学 分:1学分
课程类型:实训课
课程性质:专业必修
适用专业:电气工程及其自动化
开设学期:7
先修课程:《发电厂电气部分》、《电力系统分析》和《电机学》等
开课单位:皇冠9393体育平台
所属模块:规划与设计能力模块
一、课程简介
《智能电网全数字仿真实习》是电气工程及其自动化专业人才培养方案中“二级项目模块”下的一个二级实践项目。课程的主要任务是使学生熟练掌握一种电力系统全数字仿真软件的使用,为今后从事电力行业的研究,以及项目的开发提供有力的技术支撑。
该项目是在《发电厂电气部分》、《电力系统分析》和《电机学》等课程和三级项目基础上,以电力系统全数字仿真为主线,通过上机实训等过程的训练,将学生的专业知识贯穿起来应用于项目研究,培养学生模拟仿真能力而开设的综合性实践环节。
二、课程教学目标
课程目标1(LO1): 学习电力系统全数字仿真软件的特点以及实现的基本功能,能够详述图模一体化平台的多文档界面(MDI)结构,电力系统综合分析程序(PSASP)的基本使用方法。(支撑毕业要求5.1)
课程目标2(LO2): 利用仿真系统把理论学习中的数学模型转化为相对应的计算模型并完成模型分析,检验模型的正确性。(支撑毕业要求4.1)
课程目标3(LO3): 建立电网分析的各类数据汇总,绘制所需要的各种图形,完成多种分析计算,输出计算结果。(支撑毕业要求4.2)
课程目标4(LO4):分析电力系统潮流计算的建模过程,潮流分布的影响因素以及潮流控制,建立电力系统短路故障的电流分布模型,解决故障点电流以及非故障点电压电流的求解问题。(支撑毕业要求5.2)
三、课程教学目标与毕业要求的对应关系
毕业要求 指标点 | 毕业要求指标点具体内容 | 课程目标与毕业 要求的对应关系 |
毕业要求5.1【问题分析】 | 5.1针对复杂电气工程问题,能够熟练运用电气测量与电器监控等电气工程领域的仪器仪表和仿真软件进行软硬件的设计、调试与分析计算。 | LO1 |
毕业要求 4.1【设计/开发解决方案】 | 4.1能够基于电气工程专业的基本原理对工程问题进行分析,并设计符合对象特性的实验方案。 | LO2 |
毕业要求4.2【设计/开发解决方案】 | 4.2能够根据实验方案构建实验系统或仿真系统、安全的实施实验,正确地采集实验数据。 | LO3 |
毕业要求5.2【问题分析】 | 5.2能够选择或开发恰当的现代工具,对复杂电气工程问题使用的现代仪器进行模拟和预测,在此过程中能够理解并分析其局限性。 | LO4 |
四、教学内容、重难点和课时安排
1、教学内容
介绍电力系统分析综合程序PSASP的使用方法,利用PSASP进行电力系统的潮流计算。三相短路的定义方法及求解故障电流、故障后任意节点电压、支路电流的计算方法。利用PSASP软件进行复杂电力系统的短路分析,建立不对称短路的定义方法,求解故障相电流、故障后任意节点电压、支路电流。
2、课时安排:
实验项目 | 智能电网全数字仿真实习内容 | 学时 |
简单电网潮流计算 | (1)熟悉电力系统分析综合程序PSASP的使用方法(2)用PSASP进行简单的电力系统的潮流计算 | 2 |
复杂电网潮流计算 | (1)利用电力系统分析综合程序PSASP搭建模型(2)使用PSASP进行复杂的电力系统的潮流计算 | 2 |
电力系统三相短路计算 | (1)利用PSASP软件进行电力系统的短路分析 (2)三相短路的定义方法及求解故障电流、故障后任意节点电压、支路电流的计算方法※ | 2 |
电力系统不对称故障计算 | (1)利用PSASP软件进行复杂电力系统的短路分析(2)不对称短路的定义方法及故障电流、电压的求解※ | 2 |
厂站改造潮流计算 | (1)厂站改造的潮流计算 (2)模型搭建及潮流计算、短路计算考试※ | 2 |
五、课程教学方法
教学项目实施做到教学过程与生产过程相对接、课程内容与职业标准相对接、实践训练与职业能力相对接。
教学方法:引导教学,举例说明,图像演示。
教学手段:运用电力系统仿真软件,配合具体仿真实例,演示+模拟。
教学过程:
(1)介绍电力系统全数字仿真软件,熟悉软件的使用方法
(2)根据学生接受能力,由简单建模开始,逐步熟练掌握系统的应用,最终能够完成复杂电力系统的潮流计算、短路计算。
(3)系统建模考试
六、课程教学评价方法
1、提交成果
《智能电网全数字仿真实习》实习报告。
2、考核方式
智能电网全数字仿真实习成绩评定为:优、良、中、及格和不及格
总评成绩构成(100%)=课内测验(20%)+考试(50%)+实习报告(30%)
1、对软件掌握程度进行随堂提问,对课内实验部分的正确性和完成程度进行打分,满分20分;
2、建模及分析考试,满分50分;
姓名 | 学号 | 元件选择(10分) | 参数输入(10分) | 系统建模 (10分) | 潮流计算 (10分) | 短路计算 (10分) |
| | | | | | |
| | | | | | |
3、实习报告,满分30分;
《智能电网全数字仿真实习》考核内容与课程教学目标的对应关系及成绩考核达成计算 |
| 考核阶段 | 评价环节 | 对应的教学目标 | 各教学目标所占分值 |
教学目标1 | 教学目标2 | 教学目标3 | 教学目标4 |
各项成绩分配 | 过程性评价成绩(50分) | 测验(1次,20分) | 教学目标1-4 | 5 | 5 | 5 | 5 |
实验报告(30分) | 教学目标2-4 | 5 | 5 | 5 | 15 |
考试成绩 (100分制,折计50分) | 元件选择(10分) | 教学目标1 | 10 | | | |
参数输入(10分) | 教学目标2-3 | | 5 | 5 | |
系统建模(10分) | 教学目标2-3 | | 5 | 5 | |
潮流计算(10分) | 教学目标4 | | | | 10 |
短路计算(10分) | 教学目标4 | | | | 10 |
折算后各教学目标所占的分值 | 20 | 20 | 20 | 40 |
具体考核评分标准见附表
七、参考资料
[1]何仰赞、温增银。《电力系统分析》[M]。武汉:华中科技大学出版社,2010。
[2]姚春球。《发电厂电气部分》[M]。北京:中国电力出版社,2007。
[3]杨以涵。《电力系统基础》[M]。北京:中国电力出版社,2007。
[4]戈宝军,梁艳萍,温嘉斌。《电机学》[M]。北京:中国电力出版社,2013。
附表:
1、课内讨论占总成绩20%,考核标准如下:
权重 | 课程目标 | 评分标准 |
90-100分 | 80-90分 | 70-80分 | 60-70分 | 0-50分 |
元件选择(权重25%) | LO1 | 能按照时间完成;上课学时大于总学时90%;能积极参加课程讨论;内容经过仔细思考,发现问题和回答问题次数非常多 | 能按照时间完成;上课学时大于总学时80%; 能积极参加课程讨论;内容经过思考。发现问题和回答问题次数较多 | 能按照时间完成;上课学时大于总学时70%;能参加课程讨论;内容比较随意,发现问题和回答问题次数较少 | 未能按照时间完成;上课学时大于总学时60%;能参加课程讨论;讨论内容随意,发现问题和回答问题次数少 | 未参加学习,未参加讨论多 |
参数输入(权重25%) | LO2 |
系统建模(权重25%) | LO3 |
计算分析(权重25%) | LO4 |
2、考试成绩站总成绩50%,考核标准如下:
权重 | 课程目标 | 考试评分标准 |
90-100分 | 80-90分 | 70-80分 | 60-70分 | 0-50分 |
元件选择(权重20%) | LO1 | 元件选择完全正确无误 | 元件选择基本正确 | 元件选择有个别错误 | 元件选择错误多 | 元件选择错误很多 |
参数输入(权重20%) | LO2 | 参数输入完全正确无误 | 参数输入基本正确 | 参数输入有个别错误 | 参数输入错误多 | 参数输入错误很多 |
系统建模(权重20%) | LO3 | 系统建模准确无误 | 系统建模基本正确 | 系统建模有个别环节错误 | 系统建模错误多 | 系统建模错误很多 |
计算分析(权重40%) | LO4 | 能准确进行潮流计算和短路计算,并输出结果,结果准确(误差5%以下) | 能进行潮流计算和短路计算,但输出存在少量误差(误差控制在5%-10%) | 能进行出潮流计算和短路计算,但输出存在较大误差(误差10%以上) | 能进行潮流计算,但不能进行短路计算 | 潮流计算和短路计算均无法得出结果 |
3、实训报告占总成绩30%,考核标准见如下:
权重 | 课程目标 | 报告评分标准 |
90-100分 | 80-90分 | 70-80分 | 60-70分 | 0-50分 |
元件选择(权重20%) | LO1 | 能按照提交时间积极完成,报告内容完整,模型方案设计合理,潮流计算准确,短路分析方法得当。书写规范,图表规整,标准统一,仔细认真。 | 能按照提交时间完成,报告内容基本完整,模型方案设计较合理,潮流计算较准确,短路分析方法较得当。书写基本规范,图表标准比较统一,有个别错漏 | 能按照提交时间完成,报告内容基本完整,模型方案设计基本合理,潮流计算基本准确,短路分析方法基本得当。书写规范性一般,图表不标准 | 能按照提交时间完成,报告内容不完整, 模型方案设计合理性较差,潮流计算准确度低,短路分析方法较差。书写规范性不好,图表错漏多 | 未能按照提交时间完成,报告方案设计不合理,短路计算不准确,保短路分析方法不得当。书写规范性差,图表不正确过多 |
参数输入(权重20%) | LO2 |
系统建模(权重20%) | LO3 |
计算分析(权重40%) | LO4 |