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1、 电力系统调度自动化教学大纲（文档） 电力系统调度自动化 课程教学大纲 一、课程的根本信息 适应对象：电气工程及其自动化 课程代码：54E02127 学时安排：48 学时 给予学分：3 学分 先修课程：电力系统自动化技术 后续课程：毕业设计 二、课程性质与任务 本课程是电气工程及其自动化专业的一门专业课，本书全面阐述现代调度自动化系统的根本构成、工作原理及其关键模型和算法。通过本课程的学习，使学生对电力系统相关问题形成较为系统的熟悉和了解；使学生了解电力系统自动化的根本学问，熟识电网调度自动化、配电网自动化、变电站自动化的相关问题，训练和培育学生独立思索、解决实际工程问题的力量，为以后走上工作
2、岗位打下根底。 三、教学目的与要求 本课程内容丰富，涵盖学问面广，开设本课程的目的是为了培育学生综合运用根底学问力量，树立理论联系实际的科学作风和提高学生分析问题、解决问题的力量。通过本课程的学习，使学生把握电力系统自动化的根本内容，学会分析电力系统自动化实现的根本方法。 四、教学内容与安排 1、课时安排 根据课程内容，分成 10 个教学单元，各单元的课时安排如下表。 单元 学时安排 小计 讲授 习题 争论 实践 1、绪论 2 2 2、子站系统-变电站自动化 2 2 3、电力系统数据采集 2 2 4、电力系统数据通信 2 2 5、主站系统-SCADA/EMS系统 6 6 6、电力系统实时拓扑分
3、析与状态估量 8 8 7、电力系统实时静态安全分析 8 8 8、自动发电掌握 6 6 9、无功电压自动掌握 6 6 10、调度员培训仿真系统 6 6 合 计 48 48 2、 、 教学内容与要求 第 1 单元 绪论 【 教学内容】 绪论，介绍现代电力系统的特点，了解调度自动化系统的根本构造。 【 教学重点与难点】 电力系统调度的主要任务；电力系统调度体制；调度自动化系统的根本构造。 【 根本要求】 了解现代电力系统的特点 把握电力系统调度的主要任务 了解电力系统调度体制和现代调度自动化系统的进展 把握调度自动化系统的根本构造 【 培育的力量】 把握调度自动化系统的根本构造，对电力系统调度自动化
4、的概念有清楚的熟悉。 第 2 章 子站系统-变电站自动化 【 教学内容】 子站系统变电站自动化，介绍变电站自动化的根本内容，以及变电站自动化的构造和进展。 【 教学重点与难点】 变电站自动化的根本内容；变电站自动化的构造；变电站自动化的进展。 【 根本要求】 把握变电站自动化的根本内容 把握变电站自动化的构造 了解变电站自动化的进展 【 培育的力量】 通过本单元的学习，使学生深入了解变电站自动化的根本内容和构造，对变电站自动化的进展有清楚的熟悉。 第 3 章 电力系统数据采集 【 教学内容】 电力系统数据采集，介绍电力系统数据采集的各种输入输出电路。 【 教学重点与难点】 开关量输入电路；开关
5、量输出电路；模拟量输入电路；模拟量输出电路。 【 根本要求】 把握开关量输入电路的相关内容 了解开关量输出电路 了解模拟量输入电路 把握模拟量输出电路的构造形式及其 D/A 转换器 【 培育的力量】 通过本单元的学习，把握开关量输入/输出电路的掌握方式，以及模拟输出电路的构造形式。 第 4 章 电力系统数据通信 【 教学内容】 电力系统数据通信，介绍电力系统运动通信的根本功能与构造，以及数据通信的根本原理和配置的根本类型。 【 教学重点与难点】 电力系统运动通信的根本概念；信息传输信道；过失掌握的方式与概念。 【 根本要求】 把握电力系统运动通信的根本概念与构造 把握信息传输与信道的数字调制与
6、解调 把握过失掌握的方式以及编码的分类 了解远动信息传输的根本模式及其规约 【 培育的力量】 通过本单元的学习，把握电力系统运动通信的根本构造、传输的根本模式，对电力系统数据通信的概念有清楚的熟悉。 第 5 章 主站系统-SCADA/EMS 系统 【 教学内容】 主站系统-SCADA/EMS 系统，介绍调度自动化的硬件构造，以及调度自动化系统的系统软件。 【 教学重点与难点】 调度自动化的硬件构造；调度自动化系统的应用支持平台；SCADA 系统的根本功能与数据库；CORBA 的根本框架。 【 根本要求】 把握调度自动化的硬件构造 了解调度自动化系统的系统软件 把握调度自动化系统的数据库治理与图
7、形系统 了解 SCADA 系统的根本功能，把握 SCADA 系统的数据库与评价指标 了解 EMS 应用软件根本功能 了解电网与电厂计算机监控系统及调度数据网络安全防护 把握 CORBA 的主要优点及其根本框架 【 培育的力量】 把握电力电缆的根本构造，对电力电缆中的概念有清楚的熟悉。 第 6 章 电力系统实时拓扑分析与状态估量 【 教学内容】 电力系统实时拓扑分析与状态估量，介绍厂站的典型接线方式，以及网络拓扑的实时确定，同时介绍了电力系统静态状态估量。 【 教学重点与难点】 电力系统静态状态估量及其算法；可观测分析的拓扑方法；电力系统状态估量中不良数据的检测和辨识；最大指数平方抗差状态估量。
8、 【 根本要求】 把握电力系统实时网络拓扑的接线分析方法 把握电力系统静态状态估量及其算法 把握量测系统可观测性分析的拓扑方法 了解电力系统状态估量中不良数据的检测和辨识 把握抗差状态估量 【 培育的力量】 通过本单元的学习，把握电力系统实时拓扑分析方法，对于电力系统静状态的估量与算法有初步的熟悉。 第 7 章 电力系统实时静态安全分析 【 教学内容】 电力系统实时静态安全分析，介绍电力系统运行状况的数学模型、状态的分类，以及安全分析中的潮流算法，同时介绍了电力系统静态安全评定。 【 教学重点与难点】 电力系统实时运行状态的分类；Newton-Raphson 法潮流计算；快速分解法沟通开断潮流
9、的计算；掌握变量变化量 u 的求解。 【 根本要求】 把握电力系统静态安全分析中的潮流算法 把握电力系统静态安全评定 了解安全掌握对策 把握电力系统安全掌握对策 把握电力系统最优潮流 【 培育的力量】 通过本单元的学习，把握电力系统静态安全分析中的各种计算方法，对电力系统静态安全评定有清楚的熟悉，同时把握快速分解法沟通开断潮流的计算。 第 8 章 自动发电掌握 【 教学内容】 自动发电掌握，介绍分级的有功率掌握调频，以及互联电力系统的自动发电掌握，同时介绍了 AGC 主站软件的根本构成及其工作原理。 【 教学重点与难点】 分级掌握的屡次调频；互联电力系统的掌握区和区域掌握偏差；AGC 负荷频率
10、掌握的根本 流程。 【 根本要求】 把握分级的有功频率掌握 了解互联电力系统中单个掌握区的 AGC 掌握策略 把握 AGC 主站软件的根本构成及其工作原理 了解自动发电掌握性能评价标准与参数确实定 【 培育的力量】 通过本单元的学习，把握互联电力系统的自动发电掌握的调频特性分析、区域掌握偏差及策略，对 AGC 主站软件的根本构成及其工作原理有清楚的熟悉。 第 9 章 无功电压自动掌握 【 教学内容】 无功电压自动掌握，介绍无功电压的根本特性，无功电源、无功补偿及电压调整设备，以及网省级电网的自动电压掌握。 【 教学重点与难点】 同步发电机；同步调相机；两级、三级电压掌握模式；自动电压掌握的软件
11、构造。 【 根本要求】 把握无功电压的根本特性 把握无功电源、无功补偿及电压调整设备 把握第三级、其次级电压掌握的模型和算法 把握自动电压掌握的软件构造 【 培育的力量】 通过本单元的学习，把握无功电压自动掌握的根本特性，把握无功电源、无功补偿及电压调整设备，对地区电网的自动电压掌握有清楚的熟悉。 第 10 章 调度员培训仿真系统 【 教学内容】 调度员培训仿真系统，介绍 DTS 体系构造，及其软件支撑平台，同时介绍了电力系统的各种模型、DTS 的应用。 【 教学重点与难点】 电力电缆的根底概念；电力电缆的根本构造；电力电缆的类型。 【 根本要求】 把握 DTS 的体系构造 把握仿真支持系统(
12、教员台系统)的制作与治理 了解电力系统稳态模型、动态模型、中长期动态模型 了解二次设备的自动装置模型、继电爱护模型 把握 DTS 与 EMS 的一体化 了解多调度中心联合培训和反事故演习 了解 DTS 的应用 【 培育的力量】 通过本单元的学习，把握调度员培训仿真系统的根本构造原理，对 DTS 体系构造、软件支撑平台、电力系统模型、掌握中心模型及 DTS 的应用有清楚的熟悉。 五、教学设备和设施 要求使用多媒体教学设施。 六、课程考核与评估 考核方式将结合平常作业(30%)和期末考核(70%)等环节，其中期末考核采纳开卷考试方法或综合设计考核方法。 七、必备教材与参考教材 1、必备教材 电力系统调度自动化，吴文传、张伯明、孙宏斌编，2023 年清华大学出版社出版的图书。 2、参考资料 （1）电力系统自动化（其次版），孙莹，王葵，中国电力出版社，2023. （2）供电技术（第 3 版），余健明等，机械工业出版社,2023. （3）配电系统及其自动化技术，陈堂，赵祖康，陈星莺等，中国电力出版社,2023. （4）变电所综合自动化原理及应用，丁书文，黄训诚，胡启宙，中国电力出版社,2023.