一、课程目标
通过本课程的理论教学和实验训练,使学生具备下列知识和能力:
1、使学生对电力系统组成和运行的相关问题形成较为系统的认识和了解。熟悉并理解电力系统的组成和正常运行的基本问题和基本概念。
2、掌握电力系统各主要元件的物理特性、数学模型、相互关系和等值电路。同时培养学生研究和分析电力系统基本问题的能力。
3、使学生学会电力系统稳态分析的基本原理和方法,能针对具体的电力系 统,掌握计算的基本原理和方法,建立合适的数学模型并能选用合适的计算方法进行电力系统的稳态运行分析,为进一步掌握和研究电力系统分析和运行问题提供良好的基础。对电力系统的组成和运行有较为全面的了解。
二、课程目标、教学方法与毕业要求的对应关系
表1 毕业要求指标点与课程目标的对应关系
毕业要求 毕业要求指标点 课程目标 教学方法
1、工程知识 1-2能针对一个电气系统或控制过程建立合适的数学模型,并能恰当求解 课程目标3 多媒体讲授与板书结合,并通过例题分析建立合适数学模型,非线性求解思想
2、问题分析 2-1具有感受真实工程环境,能对复杂电气工程问题准确的识别和描述。 课程目标1 多媒体讲授、通过案例分析强调电气工程理论思维方法的建立和应用。
2-3能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理对复杂电气工程问题进行提炼、定义、建模、分析和评价。 课程目标2
表2 课程目标对毕业要求指标点的支撑系数
课程目标 毕业要求指标点 支撑系数
课程目标1 2.1 1.0
课程目标2 2.3 1.0
课程目标3 1.2 1.0
三、教学基本内容
理论教学部分
第一章 电力系统的基本概念(支撑课程目标1、2)
了解电力系统的形成和发展、组成和生产过程、电力系统的基本参量和接线图,掌握我国电力系统基本情况及我国电力系统的电压等级,了解电力系统运行的特点并掌握其基本要求、负荷及其变化规律等有基本的了解。掌握电力系统接线方式和电压等级。
要求学生:了解电力系统的基本概念,能够分析电力系统的接线方式和各原件的额定电压。
第二章 电力网的正序参数和等值电路(支撑课程目标1、2)
了解发电机和负荷的数学模型。掌握输电线路参数的计算方法和等值电路、变压器参数的计算方法和等值电路、多电压等级电力网络等值电路的形成和计算,掌握标幺制计算方法。
要求学生:能够完成电力网的正序参数和等值电路的计算。
第三章 输电线路运行特性及简单电力系统潮流估算(支撑课程目标2、3)
熟练掌握线路和变压器的电压降落、功率损耗的计算方法,掌握电能损耗的计算方法,了解线路和变压器中有功功率与两端电压相位差及无功功率与电压之间存在密切关系的原理。掌握辐射形、环形、两端供电网中功率分布和电压分布的计算方法。了解电力网潮流的调控原理和方法。
要求学生:能够完成简单电力系统潮流估算。
第四章 电力系统潮流的计算机算法(支撑课程目标2、3)
掌握节点导纳矩阵的形成方法及特点、功率方程和节点分类。掌握牛顿-拉夫逊法潮流计算的基本原理、数学模型、求解方法和计算程序框图,并进行简单的实例计算。了解P-Q分解法潮流计算的基本原理和方法。了解电力系统潮流计算常用软件的应用。
要求学生:掌握节电导纳矩阵形成及修改、牛顿-拉夫逊法潮流计算的基本原理、数学模型、求解方法和计算程序框图,并进行简单的编程实现电力系统基本潮流的计算。
实验教学部分
实验1电力系统负荷调整实验
1、实验目的
(1)了解负荷调整的概念。 (2)学会负荷调整的方法和过程。
2、实验内容与步骤
(1)无穷大系统的投入和调整(2)负荷的选择投入
实验2 利用牛顿拉夫逊法进行电力系统计算机潮流计算实验(支撑课程目标3)
1、实验目标:根据所给的电力系统,编制潮流计算程序,通过计算机进行调试,最后完成一个切实可行的电力系统计算应用程序。通过自己设计电力系统计算程序使同学对电力系统分析有进一步理解,同时加强计算机实际应用能力的训练。
2、实验内容:(1)电流和功率分布计算。(2)电压损耗和各节点电压计算。(3)功率损耗计算。
四、教学进度与学时分配
教学内容 讲课 实验 上机 合计
第一章 电力系统的基本概念 4 4
第二章 电力网的正序参数和等值电路 10 10
第三章 输电线路运行特性及简单电力系统潮流估算 16 4 20
第四章 电力系统潮流的计算机算法 14 4 18
复习 4 4
合计 48 8 56
五、考核及成绩评定方式
本课程总评成绩由以下方式给出,即
总评成绩=考试成绩×60%+平时成绩×40%
其中:
考试成绩:根据课程的理论知识考试成绩给出,期末考试卷面满分100分,考试采用半开卷或闭卷形式进行。主要题型为:选择题、判断题、简答题和计算综合题等。期末考试成绩与评价参照期末考试试卷答案及评分标准。期末考试成绩占总评成绩的70%。
平时成绩:平时成绩占总成绩40%,由作业成绩(15%)、实验成绩(15%)和期中考试成绩(10%)三部分组成,根据学生学习情况逐步加大过程考核,提高平时成绩占比。
作业成绩:按照教学进度,教学过程中布置5次作业,每次作业满分20分,总分数100分,教师批改后给出作业成绩。实验成绩:按照教学进度,教学过程中安排完成负荷调整(40分)和牛顿拉夫逊法潮流计算实验(60分),总分数100分,根据学生实验过程情况、操作程度与实验报告给出实验成绩。
六、课程目标达成度评价依据
课程目标 教学环节 考核环节 期望值(应得分)
课程目标1 课堂讲授 作业1(15%) A0=H1=20×15%=3
期末考试(60%) B0=相关试题应得分数和×70%=20×60%=12
课程目标达成度计算G1=(A+B)/(A0+B0)
课程目标2 课堂讲授 作业2,3(15%) A0=H2=40×15%=6
期中考试(10%) B0=相关试题应得分数和×10%=60×10%=6
期末考试(60%) C0=相关试题应得分数和×60%=30×60%=18
课程实验 实验(15%) D0=相关试题应得分数和×15%=40×15%=6
课程目标3 课堂讲授 作业4,5(15%) A0=H3=40×15%=6
期末考试(60%) B0=相关试题应得分数和×50%=50×60%=30
课程实验 实验(15%) C0=T3=60×15%=9
注:表中字符含义说明:A\B\C是学生在相应考核环节的实际平均得分;A0\B0\C0是相应考核环节的应得分数;G1是课程目标1的达成度。
课程目标达成度计算=(各项考核环节的实际平均得分之和)/(各项考核环节的应得分之和)
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