《智能電網(wǎng)技術(shù)》教學(xué)大綱

《智能電網(wǎng)技術(shù)》教學(xué)大綱適用范圍：202X版本科人才培養(yǎng)方案課程代碼：05145101課程性質(zhì)：專業(yè)必修課學(xué)分：2學(xué)分學(xué)時：32學(xué)時（理論28學(xué)時，實驗4學(xué)時）先修課程：電力系統(tǒng)分析、電力電子技術(shù)等后續(xù)課程：微電網(wǎng)技術(shù)適用專業(yè)：智能電網(wǎng)信息工程開課單位：電氣工程與自動化學(xué)院一、課程說明《智能電網(wǎng)技術(shù)》是智能電網(wǎng)信息工程專業(yè)本科學(xué)生的一門專業(yè)必修課。其任務(wù)主要討論智能電網(wǎng)基礎(chǔ)技術(shù)、大規(guī)模新能源發(fā)電及并網(wǎng)技術(shù)、智能輸電電網(wǎng)技術(shù)、智能配電網(wǎng)技術(shù)、智能用電技術(shù)等。通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生深入理解智能電網(wǎng)與傳統(tǒng)電網(wǎng)的區(qū)別，掌握智能電網(wǎng)相關(guān)技術(shù)原理、基本方法，提高學(xué)生分析、總結(jié)歸納能力及自學(xué)新知識的能力，同時為學(xué)習(xí)后續(xù)課程打下必要的基礎(chǔ)。同時，使學(xué)生了解我國在電網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域的貢獻與優(yōu)勢，思考技術(shù)差距，以增強學(xué)生的民族自豪感和時代緊迫感，同時增強學(xué)生的法治觀念、社會責(zé)任感和創(chuàng)新意識。二、課程目標通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生達到如下目標：課程目標1：具有一定的全局意識，擁有自主學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)的能力，能夠服務(wù)于智能電網(wǎng)信息工程領(lǐng)域，具有不斷學(xué)習(xí)和適應(yīng)領(lǐng)域發(fā)展的能力。課程目標2：具有扎實的自然科學(xué)與智能電網(wǎng)信息工程基礎(chǔ)知識，能夠運用專業(yè)知識在智能電網(wǎng)信息工程及相關(guān)領(lǐng)域從事設(shè)計、研發(fā)、安裝、運維、管理等方面工作，其業(yè)務(wù)能力達到工程師水平。課程目標3：具有健康的身心、良好的人文素養(yǎng)和團隊合作精神、有效的溝通與表達能力及工程項目管理能力，能夠勝任團隊工作中的相應(yīng)角色。三、課程目標與畢業(yè)要求《智能電網(wǎng)技術(shù)》課程教學(xué)目標對智能電網(wǎng)信息工程專業(yè)畢業(yè)要求的支撐見表1。表1課程教學(xué)目標與畢業(yè)要求關(guān)系畢業(yè)要求指標點課程目標支撐強度1.工程知識1.1掌握數(shù)學(xué)、自然科學(xué)、智能電網(wǎng)信息工程基礎(chǔ)和專業(yè)知識，包括概念和分析方法。課程目標1：具有一定的全局意識，擁有自主學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)的能力，能夠服務(wù)于智能電網(wǎng)信息工程領(lǐng)域，具有不斷學(xué)習(xí)和適應(yīng)領(lǐng)域發(fā)展的能力。H2.問題分析2.1能夠應(yīng)用工程科學(xué)的基本原理，并能利用文獻檢索，對本專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)復(fù)雜工程問題進行識別與表達。課程目標2：具有扎實的自然科學(xué)與智能電網(wǎng)信息工程基礎(chǔ)知識，能夠運用專業(yè)知識在智能電網(wǎng)信息工程及相關(guān)領(lǐng)域從事設(shè)計、研發(fā)、安裝、運維、管理等方面工作，其業(yè)務(wù)能力達到工程師水平。H4.研究4.1能夠基于科學(xué)原理開展工程實驗，針對元器件或結(jié)構(gòu)單元的特性進行研究和實驗驗證。課程目標3：具有健康的身心、良好的人文素養(yǎng)和團隊合作精神、有效的溝通與表達能力及工程項目管理能力，能夠勝任團隊工作中的相應(yīng)角色。M注：表中“H（高）、M（中）”表示課程與相關(guān)畢業(yè)要求的關(guān)聯(lián)度。四、教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時分配1.理論部分理論部分的教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時分配見表2。表2教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時分配教學(xué)內(nèi)容教學(xué)要求，教學(xué)重點難點理論學(xué)時實驗學(xué)時對應(yīng)的課程目標1.智能電網(wǎng)概概況1.1電網(wǎng)的發(fā)展1.2智能電網(wǎng)的定義、主要特性、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.3堅強智能電網(wǎng)與我國智能電網(wǎng)教學(xué)要求：理解智能電網(wǎng)的定義，掌握其主要特性；了解智能電網(wǎng)國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀。重點：智能電網(wǎng)的定義、主要特性。難點：智能電網(wǎng)的主要特性。401、32.智能電網(wǎng)基礎(chǔ)技術(shù)2.1傳感器與量測技術(shù)2.2先進的控制方法2.3電力電子技術(shù)2.4分布式電源接入技術(shù)2.5智能電網(wǎng)通信技術(shù)2.5智能電網(wǎng)信息技術(shù)教學(xué)要求：理解并掌握常見的智能電網(wǎng)基礎(chǔ)技術(shù)；理解智能電網(wǎng)基礎(chǔ)技術(shù)對智能電網(wǎng)的支撐作用。重點：電力電子技術(shù)，分布式電源接入技術(shù)，信息與通信技術(shù)。難點：智能電網(wǎng)基礎(chǔ)技術(shù)對智能電網(wǎng)的支撐作用。501、23.大規(guī)模新能源發(fā)電及并網(wǎng)技術(shù)3.1大規(guī)模新能源發(fā)電3.2大規(guī)模儲能3.3大規(guī)模新能源集中并網(wǎng)教學(xué)要求：理解新能源發(fā)電技術(shù)；理解并掌握常見的大規(guī)模儲能技術(shù)；理解大規(guī)模新能源集中并網(wǎng)對電網(wǎng)運行帶來的挑戰(zhàn)。重點：新能源發(fā)電技術(shù)，大規(guī)模儲能技術(shù)。難點：各類儲能形式及儲能技術(shù)。521、2、34.智能輸電電網(wǎng)技術(shù)4.1先進輸電技術(shù)4.2智能變電站4.3智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)4.4輸電線路狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)教學(xué)要求：了解特高壓輸電的現(xiàn)狀與發(fā)展；理解并掌握特高壓輸電的系統(tǒng)特性與經(jīng)濟特性；了解特高壓輸電設(shè)備；掌握輸電線路狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)。重點：特高壓輸電的系統(tǒng)特性與經(jīng)濟特性，特高壓輸電設(shè)備。難點：各類儲能形式及儲能技術(shù)。501、25.智能配電網(wǎng)技術(shù)智能輸電電網(wǎng)技術(shù)5.1智能型配電自動化技術(shù)5.2智能配電網(wǎng)規(guī)劃技術(shù)特征5.3分布式發(fā)電與微電網(wǎng)技術(shù)5.4電動汽車充放電技術(shù)教學(xué)要求：理解智能配電網(wǎng)規(guī)劃技術(shù)特征；掌握分布式發(fā)電與微電網(wǎng)技術(shù)；掌握電動汽車充放電技術(shù)。重點：智能配電網(wǎng)規(guī)劃技術(shù)特征、分布式發(fā)電與微電網(wǎng)技術(shù)、電動汽車充放電技術(shù)。難點：智能配電網(wǎng)規(guī)劃技術(shù)特征。421、2、36.智能用電技術(shù)6.1高級計量體系6.2用電信息采集技術(shù)6.3需求響應(yīng)6.4雙向互動服務(wù)門戶技術(shù)6.5技術(shù)展望教學(xué)要求：了解智能表計在智能電網(wǎng)發(fā)展中所起的作用；理解負荷端的需求側(cè)響應(yīng)對電網(wǎng)運行的深刻影響；理解智能電網(wǎng)環(huán)境下負荷端需求側(cè)管理向需求側(cè)響應(yīng)的轉(zhuǎn)變。重點：智能表計在智能電網(wǎng)發(fā)展中所起的作用，負荷端的需求側(cè)響應(yīng)對電網(wǎng)運行的影響。難點：需求側(cè)響應(yīng)。501、2合計2842.實驗部分實驗部分的教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時分配見表3。表3實驗項目、實驗內(nèi)容與學(xué)時實驗項目實驗內(nèi)容和要求實驗學(xué)時對應(yīng)的課程目標1.風(fēng)光互補系統(tǒng)實驗實驗內(nèi)容：風(fēng)光互補系統(tǒng)的認識及動手搭建系統(tǒng)。實驗要求：使學(xué)生熟悉新能源風(fēng)光互補實驗臺，對新能源發(fā)電及并網(wǎng)技術(shù)有更深入的理解。21、2、32.微電網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)的多能源監(jiān)控與管理控制實驗實驗內(nèi)容：微電網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)的風(fēng)能、光能、儲能系統(tǒng)等多能源的測量和管理控制方法。實驗要求：通過實驗，使學(xué)生熟悉智能微電網(wǎng)系統(tǒng)平臺，對智能輸電電網(wǎng)技術(shù)、智能配電網(wǎng)技術(shù)、智能用電技術(shù)有更深入的理解。21、2、3合計4五、教學(xué)方法及手段本課程以課堂講授為主，結(jié)合討論、案例、視頻資源共享、實驗等教學(xué)手段完成課程教學(xué)任務(wù)和相關(guān)能力的培養(yǎng)。學(xué)生比較全面地理解和掌握智能電網(wǎng)相關(guān)技術(shù)原理、基本方法，提高學(xué)生分析、總結(jié)歸納能力及自學(xué)新知識的能力。在實驗教學(xué)環(huán)節(jié)中，使學(xué)生熟悉新能源風(fēng)光互補實驗臺、智能微電網(wǎng)系統(tǒng)平臺，對新能源發(fā)電及并網(wǎng)技術(shù)、智能輸電電網(wǎng)技術(shù)、智能配電網(wǎng)技術(shù)、智能用電技術(shù)有更深入的理解，能識別和判斷智能電網(wǎng)復(fù)雜工程問題的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和參數(shù)；能認識和評價電氣新產(chǎn)品、新技術(shù)、新工藝的開發(fā)和應(yīng)用對社會、健康、安全、法律以及文化的潛在影響。六、課程資源1.推薦教材：（1）劉振亞.智能電網(wǎng)技術(shù).北京：中國電力出版社.2016.（2）JanakaEkanayake等編著,師瑞峰等譯.智能電網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用.北京：機械工業(yè)出版社,2016.2.參考書：（1）許曉慧.智能電網(wǎng)導(dǎo)論.北京：中國電力出版社,2009.（2）周渝慧.智能電網(wǎng).北京：北京交通大學(xué)出版社,2009.（3）Clark.W.Gillings編著,肖先勇等譯.智能電網(wǎng).北京：中國電力出版社,2011.（4）李強,潘毅.智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù).北京：中國電力出版社,2017.3.期刊：（1）IEEETransactionsonIndustrialElectronics.InstituteofElectricalandElectronicsEngineers,電氣與電子工程師學(xué)會）主辦（2）IEEETransactionsonPowerElectronics.InstituteofElectricalandElectronicsEngineers,電氣與電子工程師學(xué)會）主辦（3）IEEETransactionsonPowerSystems.InstituteofElectricalandElectronicsEngineers,電氣與電子工程師學(xué)會）主辦（4）電網(wǎng)技術(shù).國家電網(wǎng)公司主辦.（5）高電壓技術(shù).國網(wǎng)電力科學(xué)研究院;中國電機工程學(xué)會主辦（6）電力系統(tǒng)自動化.國網(wǎng)電力科學(xué)研究院主辦4.網(wǎng)絡(luò)資源：（1）網(wǎng)易公開課.IEEE.智能能源使用之智能電網(wǎng)./movie/2013/3/H/B/M8PB52DNG_M8PVSCGHB.html?recomend=2（2）網(wǎng)易公開課.TED.賈斯汀?霍提平.將能源從電網(wǎng)中解放出來./movie/2014/12/N/1/MACNQOJJ3_MACNS4ON1.html（3）網(wǎng)易公開課.西安交通大學(xué).陶文銓.能源的高效利用/special/cuvocw/gaoxiaoliyong.html七、課程考核對課程目標的支撐課程成績由過程性考核成績和期末考核成績兩部分構(gòu)成，具體考核/評價細則及對課程目標的支撐關(guān)系見表4。表4課程考核對課程目標的支撐考核環(huán)節(jié)占比考核/評價細則課程目標123過程性考核課堂表現(xiàn)10（1）根據(jù)課堂出勤情況和課堂個人表現(xiàn)情況進行考核，100分；（2）以平時考核成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績?！獭獭?42課堂討論10（1）課堂回答問題和課堂討論情況進行考核，滿分100分；（3）以課堂討論成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績?！獭獭?62作業(yè)評價10（1）主要考核學(xué)生對各章節(jié)知識點的復(fù)習(xí)、理解和掌握程度，滿分100分；（2）每次作業(yè)單獨評分，取各次成績的平均值作為此環(huán)節(jié)的最終成績；（3）以作業(yè)成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績?！獭獭?52課內(nèi)實驗10（1）根據(jù)每個實驗的實驗操作完成情況和質(zhì)量單獨評分，滿分100分；（2）每次實驗單獨評分，取各次實驗成績的平均值作為此環(huán)節(jié)的最終成績；（3）以實驗成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績?！獭獭?62期末考核60（1）卷面成績100分，以卷面成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績；（2）主要考核智能電網(wǎng)基礎(chǔ)技術(shù)、大規(guī)模新能源發(fā)電及并網(wǎng)技術(shù)、智能輸電電網(wǎng)技術(shù)、智能配電網(wǎng)技術(shù)、智能用電技術(shù)等內(nèi)容；（3）考試題型為：選擇題、填空題、簡答題、計算題和分析題等。√√√202515合計：100分314623八、考核與成績評定1.考核方式及成績評定考核方式：本課程主要以課堂表現(xiàn)、課堂討論、課內(nèi)實驗、作業(yè)評價、期末考試等方式對學(xué)生進行考核評價。考核基本要求：考核總成績由期末試卷成績和過程性評價成績組成。其中：期末試卷成績?yōu)?00分（權(quán)重60%），試題類型為填空題、選擇題、簡答題、計算題和分析題等類型，試卷中基本知識、基本理論、基本技能的試題分值不超過50%，簡答題、綜合應(yīng)用題、分析題不低于50%；課程表現(xiàn)、作業(yè)評價、課堂討論、課內(nèi)實驗等過程性評價成績?yōu)?00分（權(quán)重40%）；過程性評價和考試試題分值分配應(yīng)與教學(xué)大綱各章節(jié)的學(xué)時基本成比例。2.過程性考核成績的標準過程性考核方式重點考核內(nèi)容、評價標準、所占比重見表5。表5過程性考核方式評價標準考核方式所占比重(%)100>x≥9090>x≥8080>x≥7070>x≥60x<60課堂表現(xiàn)25筆記完整，積極參與教學(xué)活動，出勤率93%。筆記完整，認真參與教學(xué)活動，出勤率93%。筆記不完整，偶爾參與教學(xué)活動，出勤率大于87%。上課不認真，上課不記筆記，偶爾參與教學(xué)活動，出勤率87%。上課不認真，上課不記筆記，不參與教學(xué)活動，出勤率82%。課內(nèi)實驗25實驗預(yù)習(xí)認真，能夠熟練掌握方法與步驟，實驗操作過程熟練、規(guī)范，遵規(guī)守紀、團結(jié)協(xié)作，實驗結(jié)果詳實、結(jié)論清晰、討論合理。實驗前有預(yù)習(xí)，能夠掌握方法與步驟，實驗操作過程正確、規(guī)范，遵規(guī)守紀、團結(jié)協(xié)作，實驗結(jié)果正確、討論適當(dāng)。實驗前有預(yù)習(xí)，基本能夠掌握方法與步驟，實驗操作過程基本正確、無協(xié)作，實驗結(jié)果基本正確，討論一般。實驗前有預(yù)習(xí)，不能掌握方法與步驟，實驗操作過程