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电力系统综合设计课程教学措施论文

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电力系统综合设计课程教学措施论文

针对电力系统综合设计课程现状及问题，本文从电力系统综合设计的教学内容，现代软件掌握应用以及课程教学实施等方面进行了探讨，确保学生掌握相应的专业知识，满足培养目标的要求。

1引言

电力系统综合设计课程是电气工程及其自动化专业的实践教学环节，通常安排在第7学期，满足学生专业课程知识综合应用，使用现代工具分析、设计、预测、解决复杂的工程问题等培养目标的要求，培养学生熟悉电力系统设计的规范、电力行业的法律法规以及团队合作的精神。

2课程设计现状及问题

电力系统综合设计涵盖专业知识广，综合性强。一个课题的内容需要多个同学组成团队共同完成，部分学生不能完成相应的设计内容。主要原因包括：课程设计任务量大；利用软件能力低，不能有效使用软件进行计算，不积极参与课堂设计导致上课玩手机、计算错误、进度慢、抄袭设计稿不合格的现象。本文针对课程设计的现状及问题，达到培养学生专业素质，培养目标的要求，从电力系统综合设计的教学内容、应用工具、学生参与度，“雨课堂”等方面进行了探讨。

3电力系统综合设计教学

3.1适中的设计内容任务量

为了确保学生在限定的时间完成高质量的课程设计，教师所确定的课题设计的任务量应适中，对设计的内容和工作量作适当的估计，既要防止出现要求过高，而设计条件不足的现象，也要防止设计工作过于简单，形成陪衬，得不出有用的结果的现象，保证设计任务饱满，内容充实。经典的电力系统综合设计案例：某区域的电力系统规划，主要涉及的核心专业课程包括电力系统分析、发电厂电气部分、电力系统继电保护等课程。随着电力系统特高压、柔性直流输电技术的发展，电力系统综合设计除了经典的规划设计内容，相应的特高压、柔性直流输电的设计也相应包含在内。教师进行课题任务的讲解，学生应认真阅读，明确课程设计的课题内容。

具体设计内容如下：

(1)电网规划：运用所学的电力系统分析基本原理，进行功率平衡分析、选择系统电压等级；根据电力系统运行要求进行技术经济比较确定最终电网接线方案、选择系统各发电厂变电站主变的型号；对最终电网接线方案进行电力系统不同运行方式下的潮流、调压、短路计算；绘制电网接线图。

(2)多端柔性直流输电设计：设计拓扑结构、确定控制策略，在PSCAD/EMTDC下搭建基于MMC并联三段柔性直流输电电力系统的仿真模型，对以下典型情况进行仿真分析：主换流站未达到运行极限、主换流站达到运行极限，通过图形进行仿真分析。

(3)特高压直流输电设备:换流阀、换流变压器、平波电抗器、交流滤波器、直流滤波器、直流避雷器、交流避雷器、无功补偿设备、控制保护装置和远动通信设备等。

(4)发电厂变电站电气一次系统设计：主接线选择、厂用电设计、短路电流计算、电气设备选型与校验，绘制符合标准的电气主接线图（A3图纸）。

(5)继电保护设计：确定电力网、发电厂或变电所内一个或多个高压电器的保护配置方案，设计软件流程图，明确体现保护的实现过程；进行继电保护的整定计算和校验；根据短路电流和负荷电流，查电气设备手册，选定保护所用元器件的型号；绘制保护的展开图；选择合适的保护装置。

3.2熟练掌握电力系统综合设计软件工具

3.2.1电力系统综合设计软件工具电力系统设计所应用的现代仿真、计算、分析的软件有：电力系统分析综合程序(power system analysis software package)PSASP、电力系统仿真软件Power World(PWS)、（matrix&laboratory）MATLAB、(Power Systems Computer Aided Design)PSCAD、电力电气分析电能管理的综合分析软件系统（Electrical PowerSys-tem Analysis&Operation Software）ETAP，具体应用如表1所示。学生应根据具体的设计选择现代软件工具进行设计。3.2.2现代工具的课题应用为了使学生熟练掌握现代软件工具的应用，教师准备两个案例方案：第一个实验案例，学生只需要根据实验案例的步骤，按照顺序完整做一遍，并得出实验的结果。这个过程，使学生熟悉了相应软件工具的具体应用。第二个案例是需要学生按照第一个案例的步骤自己独立完成，进一步巩固软件的学习使用。这一部分作为成绩记录在设计中，以督促学生练习掌握软件。

3.3学生积极参与课堂的措施

3.3.1明确设计要求设计要求包括设计进度、考核标准、独立设计、设计报告、答辩等。每个学生需要按进度完成相应的设计。使学生明确考核标准，考核标准不同的`等级。每次进度完成之后进行评分考核给出相应的成绩。电力系统设计需要学生共同完成，不同的团队具有不同的设计方案；一个团队的组成成员具有自己相应独立设计内容。这样可以使学生积极完成相应的设计内容，独立思考，相互交流，避免抄袭。设计报告手写，要求层次分明，语句通顺，设计合理、计算正确，有一定的见解。答辩能回答与设计有关的问题。

3.3.2应用“雨课堂”的教学方式应用雨课堂的教学方式提高学生的参与度，根据教学进度完成相应的设计部分，每次进度之前都有教师做相应引导的课堂讲授课程。为了让更多的学生有效地参与课堂，教师课前做好充足的准备工作，应用“雨课堂”的教学方式，设计问题激发学生的兴趣，使每个学生参与课堂的讨论与教学互动中。其次，教师讲授知识之后，由学生在电脑应用相应的软件系统做出相应的内容，直接提交。教师根据学生提交的内容给学生相应的分数，并对内容进行讲解。

4结语

针对课程设计现状及问题性，对电力系统综合设计教学进行了探讨，达到学生应用相应的软件工具和专业知识综合解决实际工程的目的。

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