《電力系統(tǒng)仿真與分析》教學(xué)大綱一、課程基本信息課程名稱電力系統(tǒng)仿真與分析PowerSystemSimulationandAnalysis課程編碼CNE321121020開課院部新能源學(xué)院課程團隊電力系統(tǒng)課程組學(xué)分2.0課內(nèi)學(xué)時40講授16實驗24上機0實踐0課外學(xué)時8適用專業(yè)電氣工程及其自動化授課語言中文先修課程電力工程基礎(chǔ)、電力系統(tǒng)分析課程簡介（限選）本課程是電氣工程及其自動化專業(yè)的一門選修課程，是電力系統(tǒng)相關(guān)理論與應(yīng)用相結(jié)合，重在應(yīng)用的課程。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生熟悉電力系統(tǒng)仿真相關(guān)知識，了解仿真軟件MATLAB\Simulink和ETAP主要模塊及功能特點，初步掌握上述軟件在電力系統(tǒng)仿真中的應(yīng)用，能夠使用MATLAB/Simulink和ETAP仿真軟件搭建實際電力系統(tǒng)中變壓器、發(fā)電機、線路等元件的模型并進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，學(xué)會利用軟件仿真技術(shù)對電力系統(tǒng)的潮流、短路、小電流接地、暫態(tài)穩(wěn)定性和靜態(tài)穩(wěn)定性等問題進(jìn)行分析，培養(yǎng)學(xué)生利用計算機進(jìn)行工程技術(shù)輔助計算、設(shè)計、分析的能力，培養(yǎng)學(xué)生利用所學(xué)專業(yè)知識分析、解決工程問題的能力，為以后在相關(guān)領(lǐng)域的進(jìn)行工作打下良好的基礎(chǔ)。Thiscourseisanelectivecourseforthemajorofelectricalengineeringandautomation.Itisacoursethatcombinesrelevanttheoriesofpowersystemwithapplicationandfocusesonapplication.Throughthestudyofthiscourse,studentswillbefamiliarwiththerelevantknowledgeofpowersystemsimulation,understandthemainmodulesandfunctionalcharacteristicsofsimulationsoftwareMATLAB\SimulinkandETAP,andinitiallymastertheapplicationoftheaboveSoftwareinpowersystemsimulation,canuseMATLAB/SimulinkandETAPsimulationsoftwaretobuildmodelsoftransformers,generators,linesandothercomponentsintheactualpowersystemandsetparameters,learntousesoftwaresimulationtechnologytoanalyzethepowerflowofthepowersystem,shortCircuit,smallcurrentgrounding,transientstabilityandstaticstabilityareanalyzedtocultivatestudents'abilitytousecomputerstoassistincalculation,designandanalysisofengineeringtechnology,andtocultivatestudents'abilitytoanalyzewiththeprofessionalknowledgetheyhavelearned,theabilitytosolveengineeringproblemswilllayagoodfoundationforfutureworkinrelatedfields.負(fù)責(zé)人大綱執(zhí)筆人審核人二、課程目標(biāo)序號代號課程目標(biāo)OBE畢業(yè)要求指標(biāo)點任務(wù)自選1M1目標(biāo)1：了解電力系統(tǒng)分析常用模擬軟件的使用原理和方法，理解其局限性，并能夠熟練掌握MATLAB/Simulink和ETAP軟件的使用方法。是2M2目標(biāo)2：能夠使用MATLAB/Simulink和ETAP仿真軟件搭建實際電力系統(tǒng)的仿真模型，對電力系統(tǒng)進(jìn)行潮流、短路、穩(wěn)定性等分析，并理解其局限性。是三、課程內(nèi)容序號章節(jié)號標(biāo)題課程內(nèi)容/重難點支撐課程目標(biāo)課內(nèi)學(xué)時教學(xué)方式課外學(xué)時課外環(huán)節(jié)1第一章第一章緒論電力系統(tǒng)仿真發(fā)展介紹及常用軟件介紹本章重點難點：電力學(xué)科研究方法、電力系統(tǒng)特點及仿真分析的重要性1.1電力學(xué)科研究方法1.2電力系統(tǒng)仿真特點及其重要性1.3電力系統(tǒng)仿真的分類和發(fā)展趨勢M1,M21講授/自學(xué)2第二章第二章MATLAB的仿真建模方法本章重點難點：SIMULINK的建模方法2.1MATLAB編程語言與SIMULINK仿真軟件介紹MATLAB基礎(chǔ)，特點，組成，編程語言及主要功能2.2MATLAB中電力系統(tǒng)元件模型同步發(fā)電機、變壓器、線路及測量元件的模型與使用方法2.3電力系統(tǒng)仿真建模方法M1,M21講授/自學(xué)3實驗1實驗(1)：SIMULINK潮流仿真應(yīng)用MATLABSIMULINK進(jìn)行潮流計算M1,M22實驗/撰寫實驗報告4第三章第三章電力系統(tǒng)故障分析仿真實例本章重點難點：powergui初始化，短路暫態(tài)過程仿真3.1無窮大功率電源供電系統(tǒng)三相短路仿真無窮大系統(tǒng)搭建，故障設(shè)置，仿真結(jié)果分析3.2同步發(fā)電機突然短路的暫態(tài)過程仿真短路相關(guān)概念，同步發(fā)電機參數(shù)設(shè)置，基于Powergui的系統(tǒng)參數(shù)初始化，暫態(tài)過程分析3.3小電流接地系統(tǒng)單相故障小電流接地概念，中性點不同接地方式接地故障仿真及其分析M1,M22講授1自學(xué)5實驗2實驗(2)：MATLAB/SIMULINK短路實驗針對實際電力系統(tǒng)，應(yīng)用SIMULINK進(jìn)行短路分析M1,M24實驗/撰寫實驗報告6第四章第四章MATLAB在電力系統(tǒng)穩(wěn)定性分析中的應(yīng)用實例本章重點難點：暫態(tài)穩(wěn)定仿真，靜態(tài)穩(wěn)定仿真4.1簡單電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性仿真分析電力線暫態(tài)穩(wěn)定概念，暫態(tài)穩(wěn)定條件，暫態(tài)穩(wěn)定結(jié)果分析4.2簡單電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性仿真分析電力線靜態(tài)穩(wěn)定概念，靜態(tài)穩(wěn)定條件，靜態(tài)穩(wěn)定結(jié)果分析M1,M22講授1自學(xué)7實驗3實驗(3)：電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定仿真針對實際電力系統(tǒng)，搭建暫態(tài)穩(wěn)定仿真程序，進(jìn)行暫態(tài)穩(wěn)定仿真M1,M22實驗/撰寫實驗報告8第五章第五章ETAP的仿真建模方法本章重點難點：電力系統(tǒng)建模依據(jù)，電力系統(tǒng)各元件模型的搭建////95.15.1ETAP仿真基礎(chǔ)ETAP基礎(chǔ)，特點，組成，編程語言及主要功能M1,M21講授1自學(xué)105.25.2ETAP中電力系統(tǒng)元件模型發(fā)電機、變壓器、線路及測量元件的模型與使用方法M1,M21講授1自學(xué)115.35.3使用ETAP進(jìn)行電力系統(tǒng)潮流分析基于ETAP的電力系統(tǒng)潮流計算方法M1,M22講授1自學(xué)12實驗4實驗(4)：基于ETAP的潮流計算應(yīng)用ETAP軟件搭建實際電力系統(tǒng)的仿真模型，并進(jìn)行潮流計算M1,M22實驗/撰寫實驗報告135.45.4使用ETAP進(jìn)行電力系統(tǒng)短路分析利用ETAP搭建系統(tǒng)模型，分析不同類型的短路現(xiàn)象M1,M22講授1自學(xué)14實驗5實驗(5)：ETAP短路仿真應(yīng)用ETAP軟件對電力系統(tǒng)進(jìn)行短路故障分析M1,M24實驗/撰寫實驗報告155.55.5使用ETAP電機啟動分析建立電動機驅(qū)動模型，分析電機啟動過程中的電壓電流情況M1,M22講授1自學(xué)165.65.6使用ETAP進(jìn)行電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性分析建立系統(tǒng)模型，分析不同情況下的電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性M1,M22講授1自學(xué)17實驗6實驗(6)：ETAP暫態(tài)穩(wěn)定性仿真搭建電力系統(tǒng)模型，進(jìn)行暫態(tài)穩(wěn)定性分析M1,M24實驗/撰寫實驗報告四、考核方式序號考核環(huán)節(jié)操作細(xì)節(jié)總評占比1實驗1.本課程18個學(xué)時實驗，共6次實驗。2.成績采用百分制，根據(jù)實驗完成情況評分。3.考核學(xué)生對電力拖動自動控制系統(tǒng)知識的應(yīng)用能力，針對交直流電機調(diào)速系統(tǒng)中的控制問題，能夠根據(jù)用戶需求確定設(shè)計目標(biāo)，從技術(shù)角度優(yōu)選解決方案獲得有效結(jié)論。50%2報告通過本課程所學(xué)知識與文獻(xiàn)查閱，了解電力系統(tǒng)分析常用模擬軟件的使用原理和方法，撰寫課程報告，對各種軟件的使用原理、方法、局限性等進(jìn)行論述。40%3考勤隨機點名、刷卡點名等10%五、評分細(xì)則序號課程目標(biāo)考核環(huán)節(jié)大致占比評分等級1M1實驗50%A-實驗過程中認(rèn)真完成實驗要求，得到正確的實驗結(jié)果，實驗報告格式正確，步驟敘述清楚，正確分析實驗數(shù)據(jù)，從技術(shù)角度優(yōu)選解決方案獲得有效結(jié)論。B-實驗過程中認(rèn)真完成實驗要求，得到正確的實驗結(jié)果，實驗報告格式正確，步驟敘述比較清楚，正確分析實驗數(shù)據(jù)，從技術(shù)角度優(yōu)選解決方案獲得比較有效的結(jié)論。C-實驗過程中認(rèn)真完成實驗要求，不能得到正確的實驗結(jié)果，實驗報告格式正確，步驟敘述清楚，沒有正確分析實驗數(shù)據(jù)，但是結(jié)合理論分析可以從技術(shù)角度優(yōu)選解決方案獲得有效的結(jié)論。D-實驗過程中不能完成實驗要求，不能得到正確的實驗結(jié)果，不能從技術(shù)角度優(yōu)選解決方案獲得有效的結(jié)論2M1報告50%A-閱讀文獻(xiàn)9篇以上，找出3種以上的仿真軟件，并能清晰地描述各軟件。清晰對比了3種以上軟件的適用場合、優(yōu)勢與局限性。報告撰寫符合規(guī)范，表述內(nèi)容層次分明，主題明確。B-閱讀文獻(xiàn)7篇以上，找出3種仿真軟件，并能較清晰地描述各軟件。清晰對比了3種軟件的適用場合、優(yōu)勢與局限性。報告撰寫符合規(guī)范，表述內(nèi)容層次較分明，主題較明確。C-閱讀文獻(xiàn)5篇以上，找出2種仿真軟件，并能清晰地描述各軟件。較清晰地對比了2種仿真軟件的適用場合、優(yōu)勢與局限性。報告撰寫基本符合規(guī)范，表述內(nèi)容層次較分明，主題基本明確。D-閱讀文獻(xiàn)3篇以下，沒有找出2種仿真軟件。未對比2種仿真軟件。報告撰寫不合規(guī)范，表述內(nèi)容欠清晰，主題不明確。3M2實驗50%A-實驗過程中認(rèn)真完成實驗要求，得到正確的實驗結(jié)果，實驗報告格式正確，步驟敘述清楚，正確分析實驗數(shù)據(jù)，從技術(shù)角度優(yōu)選解決方案獲得有效結(jié)論。B-實驗過程中認(rèn)真完成實驗要求，得到正確的實驗結(jié)果，實驗報告格式正確，步驟敘述比較清楚，正確分析實驗數(shù)據(jù)，從技術(shù)角度優(yōu)選解決方案獲得比較有效的結(jié)論。C-實驗過程中認(rèn)真完成實驗要求，不能得到正確的實驗結(jié)果，實驗報告格式正確，步驟敘述清楚，沒有正確分析實驗數(shù)據(jù)，但是結(jié)合理論分析可以從技術(shù)角度優(yōu)選解決方案獲得有效的結(jié)論。D-實驗過程中不能完成實驗要求，不能得到正確的實驗結(jié)果，不能從技術(shù)角度優(yōu)選解決方案獲得有效的結(jié)論。4M2報告50%A-閱讀文獻(xiàn)9篇以上，找出3種以上的仿真軟件，并能清晰地描述各軟件。清晰對比了3種以上軟件的適用場合、優(yōu)勢與局限性。報告撰寫符合規(guī)范，表述內(nèi)容層次分明，主題明確。B-閱讀文獻(xiàn)7篇以上，找出3種仿真軟件，并能較清晰地描述各軟件。清晰對比了3種軟件的適用場合、優(yōu)勢與局限性。報告撰寫符合規(guī)范，表述內(nèi)容層次較分明，主題較明確。C-閱讀文獻(xiàn)5篇以上，找出2種仿真軟件，并能清晰地描述各軟件。較清晰地對比了2種仿真軟件的適用場合、優(yōu)勢與局限性。報告撰寫基本符合規(guī)范，表述內(nèi)容層次較分明，主題基本明確。D-閱讀文獻(xiàn)3篇以下，沒有找出2種仿真軟件。未對比2種仿真軟件。報告撰寫不合規(guī)范，表述內(nèi)容欠清晰，主題不明確。評分等級說明：[A,B,C,D]=[90-100,75-89,60-74,0-59]六、教材與參考資料序號教學(xué)參考資料明細(xì)1圖書|MATLAB/Simulink電力系統(tǒng)建模與仿真,于群,機械工業(yè)出版社,2017,ISBN:9787111575931.2圖書|電力系統(tǒng)仿ETAP軟件仿真技術(shù)與實驗,朱慧,西安電子科技大學(xué)出版社,2011,ISBN:9787560638102.3圖書|電力系統(tǒng)的MATLAB/SIMULINK仿真與應(yīng)用,王晶,西安電子科技大學(xué)出版社,2008,ISBN:97875606