電力系統(tǒng)的MATLAB SIMULINK仿真及應(yīng)用教學(xué)大綱

電力系統(tǒng)的MATLABSIMULINK仿真及應(yīng)用教學(xué)大綱課程中文名稱：電力系統(tǒng)的MATLAB/SIMULINK仿真及應(yīng)用課程英文名稱：PowerSystemBlockSetofMATLAB/SIMULINK課程編號(hào)：C1233應(yīng)開課學(xué)期：7學(xué)時(shí)數(shù)：24學(xué)分?jǐn)?shù)：1.5適用專業(yè)：電氣工程及其自動(dòng)化課程類型：專業(yè)拓展課/選修先修課程：電力系統(tǒng)分析、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)、電力系統(tǒng)信號(hào)分析與處理、計(jì)算機(jī)語(yǔ)言C或其它高級(jí)程序語(yǔ)言一、課程性質(zhì)本課程是電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)（拔尖計(jì)劃）的專業(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)，涵蓋本專業(yè)的主干課程，包括電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析、電力系統(tǒng)暫態(tài)分析、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)等內(nèi)容，課程實(shí)驗(yàn)仿真例程均是相關(guān)課程的主要知識(shí)點(diǎn)。本課程具有較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)性和綜合性。二、課程目標(biāo)通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生鞏固本專業(yè)相關(guān)主干課程的知識(shí)點(diǎn)，可以掌握MATLAB/SIMULINK軟件在電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化建模與仿真計(jì)算中的應(yīng)用。熟悉MATLAB/SIMULINK軟件工作環(huán)境，掌握電力系統(tǒng)模型庫(kù)和各元件模型的選取和設(shè)置，能夠應(yīng)用MATLAB/SIMULINK軟件平臺(tái)進(jìn)行電力系統(tǒng)潮流計(jì)算、電力系統(tǒng)故障分析、繼電保護(hù)設(shè)計(jì)和分析、電力系統(tǒng)穩(wěn)定性分析等，基本具備利用該軟件平臺(tái)對(duì)電力系統(tǒng)復(fù)雜工程問題進(jìn)行分析與仿真研究的能力。同時(shí)，了解該軟件平臺(tái)在高壓直流輸電及柔性輸電、風(fēng)力發(fā)電等分布式能源發(fā)電技術(shù)中的仿真應(yīng)用。該課程為電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)和后續(xù)繼續(xù)學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。三、教學(xué)內(nèi)容、學(xué)時(shí)安排和基本要求第一章MATLAB基礎(chǔ)知識(shí)（3學(xué)時(shí)，含實(shí)驗(yàn)1學(xué)時(shí)）重點(diǎn)難點(diǎn)：MATLAB工作環(huán)境、賦值和運(yùn)算、繪圖功能MATLAB簡(jiǎn)介MATLAB工作環(huán)境MATLAB7.0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)MATLAB的繪圖功能第二章Simulink仿真入門（3學(xué)時(shí)，含實(shí)驗(yàn)2學(xué)時(shí)）重點(diǎn)難點(diǎn)：Simulink模塊基本操作、建模步驟、創(chuàng)建和封裝子系統(tǒng)Simulink基本操作運(yùn)行仿真及參數(shù)設(shè)置簡(jiǎn)介創(chuàng)建模型的基本步驟及仿真算法簡(jiǎn)介子系統(tǒng)及其封裝第三章電力系統(tǒng)元件模型及模型庫(kù)介紹（2學(xué)時(shí)，含實(shí)驗(yàn)1學(xué)時(shí)）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)用同步發(fā)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型變壓器數(shù)學(xué)模型及基于電氣原理圖的變壓器數(shù)學(xué)模型輸電線路模型負(fù)荷模型電力圖形用戶分析界面(Powergui)模塊第四章Powergui在簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)潮流計(jì)算中的應(yīng)用實(shí)例（4學(xué)時(shí)，含實(shí)驗(yàn)2學(xué)時(shí)）重點(diǎn)難點(diǎn)：實(shí)際系統(tǒng)模型的搭建和參數(shù)設(shè)置實(shí)例系統(tǒng)電力系統(tǒng)元件的模型選擇模型參數(shù)的計(jì)算及設(shè)置仿真計(jì)算結(jié)果分析第五章MATLAB在電力系統(tǒng)故障分析中的仿真實(shí)例（4學(xué)時(shí)，含實(shí)驗(yàn)2學(xué)時(shí)）重點(diǎn)難點(diǎn)：三個(gè)故障仿真模型的搭建和參數(shù)設(shè)置無(wú)窮大功率電源供電系統(tǒng)三相短路仿真同步發(fā)電機(jī)機(jī)端突然三相短路仿真小電流接地系統(tǒng)單相故障仿真第六章MATLAB在微機(jī)繼電保護(hù)中的應(yīng)用實(shí)例（4學(xué)時(shí)，含實(shí)驗(yàn)2學(xué)時(shí)）重點(diǎn)難點(diǎn)：差動(dòng)保護(hù)、距離保護(hù)邏輯設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)Simulink在變壓器微機(jī)繼電保護(hù)中的應(yīng)用舉例輸電線路距離保護(hù)的建模與仿真第七章MATLAB在電力系統(tǒng)穩(wěn)定性分析中的應(yīng)用實(shí)例（4學(xué)時(shí)，含實(shí)驗(yàn)2學(xué)時(shí)）重點(diǎn)難點(diǎn)：模型搭建、參數(shù)設(shè)置、故障和擾動(dòng)的引入簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性仿真分析簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性仿真分析四、課程的其它教學(xué)環(huán)節(jié)序號(hào)教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容學(xué)時(shí)數(shù)1實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)一：MATLAB工作環(huán)境熟悉、基本運(yùn)算和繪圖操作12實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)二：Simulink基本操作、基本建模步驟熟悉、子系統(tǒng)生成和封裝23實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)三：電力系統(tǒng)模塊庫(kù)熟悉、各元件模塊調(diào)用和參數(shù)設(shè)置14實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)四：基于Powergui的簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)潮流計(jì)算實(shí)例建模和仿真25實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)五：無(wú)窮大功率電源供電系統(tǒng)三相短路、同步發(fā)電機(jī)機(jī)端突然三相短路、小電流接地系統(tǒng)單相故障建模和仿真26實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)六：變壓器差動(dòng)保護(hù)和線路距離保護(hù)建模和仿真27實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)四：簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)的暫態(tài)、靜態(tài)穩(wěn)定性建模與仿真28課外調(diào)研MATLAB在高壓直流輸電及風(fēng)力發(fā)電等分布式能源發(fā)電技術(shù)中的仿真應(yīng)用09課外作業(yè)根據(jù)具體情況確定期末考察所需完成的模型，規(guī)定時(shí)間內(nèi)上交，依據(jù)模型完整情況以及仿真結(jié)果正確性，給出期末考核成績(jī)。0五、教學(xué)方法與手段本課程教學(xué)主要采用講授、多媒體教學(xué)、計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)、課外調(diào)研和作業(yè)以及學(xué)生自學(xué)等教學(xué)方法與手段。六、推薦教材和教學(xué)參考資源教材：1.于群，曹娜.《MATLAB/Simulink電力系統(tǒng)建模與仿真》.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2011.參考書：張志涌，《MATLAB教程》，北京航空航天大學(xué)出版社，2001.陳桂明，《應(yīng)用MATLAB建模與仿真》，科學(xué)出版社，2001.程衛(wèi)國(guó)，《MATLAB.X應(yīng)用指南》，人民郵電出版社，1999.王晶等，《電力系統(tǒng)的MATLAB/SIMULINK仿真與應(yīng)用》，西安電子科技大學(xué)出版社，2008.吳天明等，《MATLAB電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析》，國(guó)防工業(yè)出版社，2007.周淵深，《