《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(shí)：32學(xué)時(shí)（理論28學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)4學(xué)時(shí)）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(shí)為學(xué)習(xí)后續(xù)課程打下必要的基礎(chǔ)。同時(shí)，使學(xué)生了解我國在電網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域的貢獻(xiàn)與優(yōu)勢，思考技術(shù)差距，以增強(qiáng)學(xué)生的民族自豪感和時(shí)代緊迫感，同時(shí)增強(qiáng)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(biāo)通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生達(dá)到如下目標(biāo)：課程目標(biāo)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(biāo)2：具有扎實(shí)的自然科學(xué)與智能電網(wǎng)信息工程基礎(chǔ)知識，能夠運(yùn)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(jì)、研發(fā)、安裝、運(yùn)維、管理等方面工作，其業(yè)務(wù)能力達(dá)到工程師水平。課程目標(biāo)3：具有健康的身心、良好的人文素養(yǎng)和團(tuán)隊(duì)合作精神、有效的溝通與表達(dá)能力及工程項(xiàng)目管理能力，能夠勝任團(tuán)隊(duì)工作中的相應(yīng)角色。三、課程目標(biāo)與畢業(yè)要求《智能電網(wǎng)技術(shù)》課程教學(xué)目標(biāo)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(biāo)與畢業(yè)要求關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)支撐強(qiáng)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(biāo)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(xiàn)檢索，對本專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)復(fù)雜工程問題進(jìn)行識別與表達(dá)。課程目標(biāo)2：具有扎實(shí)的自然科學(xué)與智能電網(wǎng)信息工程基礎(chǔ)知識，能夠運(yùn)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(jì)、研發(fā)、安裝、運(yùn)維、管理等方面工作，其業(yè)務(wù)能力達(dá)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(shí)驗(yàn)，針對元器件或結(jié)構(gòu)單元的特性進(jìn)行研究和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。課程目標(biāo)3：具有健康的身心、良好的人文素養(yǎng)和團(tuán)隊(duì)合作精神、有效的溝通與表達(dá)能力及工程項(xiàng)目管理能力，能夠勝任團(tuán)隊(duì)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(shí)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(shí)分配見表2。表2教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時(shí)分配教學(xué)內(nèi)容教學(xué)要求，教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)理論學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)對應(yīng)的課程目標(biāo)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(jiān)強(qiáng)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(diǎn)：智能電網(wǎng)的定義、主要特性。難點(diǎn)：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(jìn)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(diǎn)：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(diǎn)：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(yùn)行帶來的挑戰(zhàn)。重點(diǎn)：新能源發(fā)電技術(shù)，大規(guī)模儲能技術(shù)。難點(diǎn)：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(jìn)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(jì)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(diǎn)：特高壓輸電的系統(tǒng)特性與經(jīng)濟(jì)特性，特高壓輸電設(shè)備。難點(diǎn)：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(diǎn)：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(diǎn)：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(jì)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(jì)在智能電網(wǎng)發(fā)展中所起的作用；理解負(fù)荷端的需求側(cè)響應(yīng)對電網(wǎng)運(yùn)行的深刻影響；理解智能電網(wǎng)環(huán)境下負(fù)荷端需求側(cè)管理向需求側(cè)響應(yīng)的轉(zhuǎn)變。重點(diǎn)：智能表計(jì)在智能電網(wǎng)發(fā)展中所起的作用，負(fù)荷端的需求側(cè)響應(yīng)對電網(wǎng)運(yùn)行的影響。難點(diǎn)：需求側(cè)響應(yīng)。501、2合計(jì)2842.實(shí)驗(yàn)部分實(shí)驗(yàn)部分的教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時(shí)分配見表3。表3實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和要求實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)對應(yīng)的課程目標(biāo)1.風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)的認(rèn)識及動手搭建系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)要求：使學(xué)生熟悉新能源風(fēng)光互補(bǔ)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)要求：通過實(shí)驗(yàn)，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(jì)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)中，使學(xué)生熟悉新能源風(fēng)光互補(bǔ)實(shí)驗(yàn)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(rèn)識和評價(jià)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(jī)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(qiáng),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(jī)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(biāo)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(jià)細(xì)則及對課程目標(biāo)的支撐關(guān)系見表4。表4課程考核對課程目標(biāo)的支撐考核環(huán)節(jié)占比考核/評價(jià)細(xì)則課程目標(biāo)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(gè)人表現(xiàn)情況進(jìn)行考核，100分；（2）以平時(shí)考核成績乘以其在總評成績中所占的比例計(jì)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(jìn)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(jì)入課程總評成績?！獭獭?62作業(yè)評價(jià)10（1）主要考核學(xué)生對各章節(jié)知識點(diǎn)的復(fù)習(xí)、理解和掌握程度，滿分100分；（2）每次作業(yè)單獨(dú)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(jì)入課程總評成績?！獭獭?52課內(nèi)實(shí)驗(yàn)10（1）根據(jù)每個(gè)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)操作完成情況和質(zhì)量單獨(dú)評分，滿分100分；（2）每次實(shí)驗(yàn)單獨(dú)評分，取各次實(shí)驗(yàn)成績的平均值作為此環(huán)節(jié)的最終成績；（3）以實(shí)驗(yàn)成績乘以其在總評成績中所占的比例計(jì)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(jì)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(jì)算題和分析題等?！獭獭?02515合計(jì)：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(shí)驗(yàn)、作業(yè)評價(jià)、期末考試等方式對學(xué)生進(jìn)行考核評價(jià)。考核基本要求：考核總成績由期末試卷成績和過程性評價(jià)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(jì)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(jià)、課堂討論、課內(nèi)實(shí)驗(yàn)等過程性評價(jià)成績?yōu)?00分（權(quán)重40%）；過程性評價(jià)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(shí)基本成比例。2.過程性考核成績的標(biāo)準(zhǔn)過程性考核方式重點(diǎn)考核內(nèi)容、評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、所占比重見表5。表5過程性考核方式評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)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(rèn)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(rèn)真，上課不記筆記，偶爾參與教學(xué)活動，出勤率87%。上課不認(rèn)真，上課不記筆記，不參與教學(xué)活動，出勤率82%。課內(nèi)實(shí)驗(yàn)25實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)認(rèn)真，能夠熟練掌握方法與步驟，實(shí)驗(yàn)操作過程熟練、規(guī)范，遵規(guī)守紀(jì)、團(tuán)結(jié)協(xié)作，實(shí)驗(yàn)結(jié)果詳實(shí)、結(jié)論清晰、討論合理。實(shí)驗(yàn)前有預(yù)習(xí)，能夠掌握方法與步驟，實(shí)驗(yàn)操作過程正確、規(guī)范，遵規(guī)守紀(jì)、團(tuán)結(jié)協(xié)作，實(shí)驗(yàn)結(jié)果正確、討論適當(dāng)。實(shí)驗(yàn)前有預(yù)習(xí)，基本能夠掌握方法與步驟，實(shí)驗(yàn)操作過程基本正確、無協(xié)作，實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本正確，討論一般。實(shí)驗(yàn)前有預(yù)習(xí)，不能掌握方法與步驟，實(shí)驗(yàn)操作過程