電力系統(tǒng)的MATLAB和SIMULINK仿真及應(yīng)用

教學(xué)大綱

課程中文名稱(chēng)：電力系統(tǒng)的MATLAB/SIMULINK仿真及應(yīng)用

課程英文名稱(chēng)：PowerSystemBlockSetofMATLAB

課程編號(hào)：204T0581

學(xué)分：1

學(xué)時(shí)：16（其中：講課學(xué)時(shí)：8實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：8）

先修課程：電力系統(tǒng)分析、電力系統(tǒng)緲電保護(hù)、信號(hào)與系統(tǒng)、高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、計(jì)

算機(jī)語(yǔ)言C或其它高級(jí)程序語(yǔ)言

適用專(zhuān)業(yè)：電氣工程及其自動(dòng)化、智能電網(wǎng)信息工程

課程類(lèi)別：專(zhuān)業(yè)拓展課/選修

使用教材：于群，普娜.《MATLAB/Simulink電力系統(tǒng)建模與仿真》.北京：機(jī)械工業(yè)出

版社，2017年11月，第2版

開(kāi)課單位：電氣與新能源學(xué)院

課程簡(jiǎn)介：本課程以MATLAB軟件及其Simulink仿真模塊為依托，學(xué)生通過(guò)該課程的學(xué)

習(xí)，能夠了解應(yīng)用專(zhuān)業(yè)軟件對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行建模仿真的原理和步驟，能夠應(yīng)用MATLAB計(jì)算

和Simulink仿真功能完成潮流仿真故障分析和繼電保護(hù)特性仿真等簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)建模仿真。

一、課程性質(zhì)

本課程是專(zhuān)業(yè)拓展課，主要以MATLAB軟件為平臺(tái)，以MATLAB計(jì)算和Simulink仿

真為基礎(chǔ)，涵蓋本專(zhuān)業(yè)的主干課程，包括電力系統(tǒng)分析、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)等內(nèi)容，課程實(shí)

踐仿真例程均是相關(guān)課程的主要知識(shí)點(diǎn)。本課程是一門(mén)專(zhuān)業(yè)選修課，具有較強(qiáng)的實(shí)踐性與學(xué)

科交叉性。

二、課程目標(biāo)：

課程目標(biāo)1：通過(guò)本課程學(xué)習(xí)，強(qiáng)化學(xué)生的“四個(gè)自信”，幫助學(xué)生初步掌握科學(xué)的方法

論和認(rèn)識(shí)論，塑造學(xué)生正確的世界觀、人生觀和價(jià)值觀。

課程目標(biāo)2：通過(guò)課程學(xué)習(xí)，掌握Matlab軟件及Smulink軟件包的進(jìn)行電力系統(tǒng)建模

仿真的原理和方法。

課程目標(biāo)3：通過(guò)課程學(xué)習(xí)，能根據(jù)具體要求，自行設(shè)計(jì)電力系統(tǒng)模型結(jié)構(gòu)，建立相關(guān)

模型，并對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行分析，判斷其正確性。

三、課程目標(biāo)對(duì)畢業(yè)要求的支撐關(guān)系

課程目標(biāo)對(duì)畢業(yè)要

畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)

求的支撐關(guān)系

指標(biāo)點(diǎn)5.1：了解專(zhuān)業(yè)常用的現(xiàn)代儀器、信息技術(shù)工具、工程

課程目標(biāo)2

工具和模擬軟件的使用原理和方法，并理解其局限性。

5.使用現(xiàn)代

指標(biāo)點(diǎn)5.2：能夠選擇與使用恰當(dāng)?shù)膬x器、信息資源、工程工

工具

具和專(zhuān)業(yè)模擬軟件，對(duì)電力系統(tǒng)復(fù)雜工程問(wèn)題進(jìn)行分析?、計(jì)算課程目標(biāo)3

與設(shè)計(jì)。

四、教學(xué)內(nèi)容及要求

第一章MATLAB基礎(chǔ)知識(shí)

1.教學(xué)內(nèi)容：了解MATLAB的工作環(huán)境、MATLAB的通用命令、MATLAB的計(jì)算基礎(chǔ)、基

本賦值和運(yùn)算、MATLAB程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)和MATLAB的繪圖功能。

2.重點(diǎn)難點(diǎn)：MATLAB工作環(huán)境、賦值和運(yùn)算、繪圖功能

3.課程思政融入點(diǎn)：從電力系統(tǒng)仿真軟件的發(fā)展與應(yīng)用，與發(fā)達(dá)國(guó)家相關(guān)產(chǎn)業(yè)對(duì)比，激

發(fā)學(xué)生的愛(ài)國(guó)情懷和創(chuàng)新精神。

4.考核要點(diǎn)：賦值運(yùn)算、繪圖功能的應(yīng)用

5.教學(xué)方法：課堂講解、上機(jī)實(shí)踐

第二章Simulink仿真入門(mén)

1.教學(xué)內(nèi)容：掌握Simulink基本操作、運(yùn)行仿真及參數(shù)設(shè)置、創(chuàng)建模型的基本步驟及仿

真算法和子系統(tǒng)及其封裝。

2.重點(diǎn)難點(diǎn)：子系統(tǒng)及其封裝。

3.課程思政融入點(diǎn)

4.考核要點(diǎn)：子系統(tǒng)及其封裝。

5.教學(xué)方法：課堂講解、上機(jī)實(shí)踐

第三章電力系統(tǒng)元件模型及模型庫(kù)介紹

1.教學(xué)內(nèi)容：了解同步發(fā)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型、變壓器數(shù)學(xué)模型、基于電氣原理圖的變壓器

數(shù)學(xué)模型、飾電線路模型、負(fù)荷模型和電力圖形用戶(hù)分析界面(Powergui)模塊。

2.重點(diǎn)難點(diǎn)：各主要模塊參數(shù)含義和設(shè)置、Powergui模塊應(yīng)用。

3.課程思政融入點(diǎn)：介紹電力系統(tǒng)主設(shè)備模塊時(shí)，引入介紹國(guó)內(nèi)大型發(fā)電機(jī)和變壓器等

設(shè)備的現(xiàn)狀和技術(shù)先進(jìn)性，培養(yǎng)學(xué)生工匠精神和民族自豪感。

4.考核要點(diǎn)

5.教學(xué)方法：課堂講解、上機(jī)實(shí)踐

第四章Powergui在簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)潮流計(jì)算中的應(yīng)用實(shí)例

課堂考勤及表現(xiàn)、上機(jī)'實(shí)踐和期末考試，期末考試采用開(kāi)卷、上機(jī)操作。

考核與評(píng)價(jià)方式

支撐平時(shí)成績(jī)(40%)期末考試(60%)

課程目標(biāo)合計(jì)

畢業(yè)要求課堂考勤及表現(xiàn)上機(jī)實(shí)踐

開(kāi)卷考試

20%30%

課程目標(biāo)155

指標(biāo)點(diǎn)5.1課程目標(biāo)2152035

指標(biāo)點(diǎn)5.2課程目標(biāo)3204060

總分占比％4060100

2.課程成績(jī)?cè)u(píng)定標(biāo)準(zhǔn)

評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

課程目標(biāo)考核要求高于預(yù)期達(dá)到預(yù)期低于預(yù)期

優(yōu)秀良好合格不合格

通過(guò)本課程學(xué)習(xí)，強(qiáng)化學(xué)生的“四個(gè)自

信”，幫助學(xué)生初步掌握科學(xué)的方法論

課堂表現(xiàn)543<3

和認(rèn)識(shí)論，塑造學(xué)生正確的世界觀、人

牛觀和價(jià)值觀c（5分）

通過(guò)課程學(xué)習(xí)，掌握Matlab軟件及課堂表現(xiàn)

Simulink軟件包的進(jìn)行電力系統(tǒng)建模上機(jī)實(shí)踐31-3526-3021-25<21

仿真的原理和方法。（35分）課程考試

2.通過(guò)課程學(xué)習(xí)，能根據(jù)具體要求，自

課堂表現(xiàn)

行設(shè)計(jì)電力系統(tǒng)模型結(jié)構(gòu),建立相關(guān)模

上機(jī)實(shí)踐53-6045-5236-44<36

型，并對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行分析，判斷其正

課程考試

確性。（60分）

七、參考書(shū)目：