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

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：電力系統(tǒng)的MATLAB/SIMULINK仿真及應(yīng)用

課程英文名稱：PowerSystemBlockSetofMATLAB

課程編號：204T0581

學(xué)分：1

學(xué)時：16（其中：講課學(xué)時：8實驗學(xué)時：8）

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

算機(jī)語言C或其它高級程序語言

適用專業(yè)：電氣工程及其自動化、智能電網(wǎng)信息工程

課程類別：專業(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

開課單位：電氣與新能源學(xué)院

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

習(xí)，能夠了解應(yīng)用專業(yè)軟件對電力系統(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)特性仿真等簡單電力系統(tǒng)建模仿真。

一、課程性質(zhì)

本課程是專業(yè)拓展課，主要以MATLAB軟件為平臺，以MATLAB計算和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)分析、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)等內(nèi)容，課程實

踐仿真例程均是相關(guān)課程的主要知識點。本課程是一門專業(yè)選修課，具有較強(qiáng)的實踐性與學(xué)

科交叉性。

二、課程目標(biāo)：

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

論和認(rèn)識論，塑造學(xué)生正確的世界觀、人生觀和價值觀。

課程目標(biāo)2：通過課程學(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：通過課程學(xué)習(xí)，能根據(jù)具體要求，自行設(shè)計電力系統(tǒng)模型結(jié)構(gòu)，建立相關(guān)

模型，并對仿真結(jié)果進(jìn)行分析，判斷其正確性。

三、課程目標(biāo)對畢業(yè)要求的支撐關(guān)系

課程目標(biāo)對畢業(yè)要

畢業(yè)要求指標(biāo)點

求的支撐關(guān)系

指標(biāo)點5.1：了解專業(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

具和專業(yè)模擬軟件，對電力系統(tǒng)復(fù)雜工程問題進(jìn)行分析?、計算課程目標(biāo)3

與設(shè)計。

四、教學(xué)內(nèi)容及要求

第一章MATLAB基礎(chǔ)知識

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

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

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

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

發(fā)學(xué)生的愛國情懷和創(chuàng)新精神。

4.考核要點：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)實踐

第二章Simulink仿真入門

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.重點難點：子系統(tǒng)及其封裝。

3.課程思政融入點

4.考核要點：子系統(tǒng)及其封裝。

5.教學(xué)方法：課堂講解、上機(jī)實踐

第三章電力系統(tǒng)元件模型及模型庫介紹

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分析界面(Powergui)模塊。

2.重點難點：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：介紹電力系統(tǒng)主設(shè)備模塊時，引入介紹國內(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

5.教學(xué)方法：課堂講解、上機(jī)實踐

第四章Powergui在簡單電力系統(tǒng)潮流計算中的應(yīng)用實例

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

考核與評價方式

支撐平時成績(40%)期末考試(60%)

課程目標(biāo)合計

畢業(yè)要求課堂考勤及表現(xiàn)上機(jī)實踐

開卷考試

20%30%

課程目標(biāo)155

指標(biāo)點5.1課程目標(biāo)2152035

指標(biāo)點5.2課程目標(biāo)3204060

總分占比％4060100

2.課程成績評定標(biāo)準(zhǔn)

評分標(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

通過本課程學(xué)習(xí)，強(qiáng)化學(xué)生的“四個自

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)識論，塑造學(xué)生正確的世界觀、人

牛觀和價值觀c（5分）

通過課程學(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)實踐31-3526-3021-25<21

仿真的原理和方法。（35分）課程考試

2.通過課程學(xué)習(xí)，能根據(jù)具體要求，自

課堂表現(xiàn)

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

上機(jī)實踐53-6045-5236-44<36

型，并對仿真結(jié)果進(jìn)行分析，判斷其正

課程考試

確性。（60分）

七、參考書目：