電力系統綜合設計課程教學(xué)措施論文
針對電力系統綜合設計課程現狀及問(wèn)題，本文從電力系統綜合設計的教學(xué)內容，現代軟件掌握應用以及課程教學(xué)實(shí)施等方面進(jìn)行了探討，確保學(xué)生掌握相應的專(zhuān)業(yè)知識，滿(mǎn)足培養目標的要求。
1引言
電力系統綜合設計課程是電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節，通常安排在第7學(xué)期，滿(mǎn)足學(xué)生專(zhuān)業(yè)課程知識綜合應用，使用現代工具分析、設計、預測、解決復雜的工程問(wèn)題等培養目標的要求，培養學(xué)生熟悉電力系統設計的規范、電力行業(yè)的法律法規以及團隊合作的精神。
2課程設計現狀及問(wèn)題
電力系統綜合設計涵蓋專(zhuān)業(yè)知識廣，綜合性強。一個(gè)課題的內容需要多個(gè)同學(xué)組成團隊共同完成，部分學(xué)生不能完成相應的設計內容。主要原因包括：課程設計任務(wù)量大；利用軟件能力低，不能有效使用軟件進(jìn)行計算，不積極參與課堂設計導致上課玩手機、計算錯誤、進(jìn)度慢、抄襲設計稿不合格的現象。本文針對課程設計的現狀及問(wèn)題，達到培養學(xué)生專(zhuān)業(yè)素質(zhì)，培養目標的要求，從電力系統綜合設計的教學(xué)內容、應用工具、學(xué)生參與度，“雨課堂”等方面進(jìn)行了探討。
3電力系統綜合設計教學(xué)
3.1適中的設計內容任務(wù)量
為了確保學(xué)生在限定的時(shí)間完成高質(zhì)量的課程設計，教師所確定的課題設計的任務(wù)量應適中，對設計的內容和工作量作適當的估計，既要防止出現要求過(guò)高，而設計條件不足的現象，也要防止設計工作過(guò)于簡(jiǎn)單，形成陪襯，得不出有用的結果的現象，保證設計任務(wù)飽滿(mǎn)，內容充實(shí)。經(jīng)典的電力系統綜合設計案例：某區域的電力系統規劃，主要涉及的核心專(zhuān)業(yè)課程包括電力系統分析、發(fā)電廠(chǎng)電氣部分、電力系統繼電保護等課程。隨著(zhù)電力系統特高壓、柔性直流輸電技術(shù)的發(fā)展，電力系統綜合設計除了經(jīng)典的規劃設計內容，相應的特高壓、柔性直流輸電的設計也相應包含在內。教師進(jìn)行課題任務(wù)的講解，學(xué)生應認真閱讀，明確課程設計的課題內容。
具體設計內容如下：
(1)電網(wǎng)規劃：運用所學(xué)的電力系統分析基本原理，進(jìn)行功率平衡分析、選擇系統電壓等級；根據電力系統運行要求進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟比較確定最終電網(wǎng)接線(xiàn)方案、選擇系統各發(fā)電廠(chǎng)變電站主變的型號；對最終電網(wǎng)接線(xiàn)方案進(jìn)行電力系統不同運行方式下的潮流、調壓、短路計算；繪制電網(wǎng)接線(xiàn)圖。
(2)多端柔性直流輸電設計：設計拓撲結構、確定控制策略，在PSCAD/EMTDC下搭建基于MMC并聯(lián)三段柔性直流輸電電力系統的仿真模型，對以下典型情況進(jìn)行仿真分析：主換流站未達到運行極限、主換流站達到運行極限，通過(guò)圖形進(jìn)行仿真分析。
(3)特高壓直流輸電設備:換流閥、換流變壓器、平波電抗器、交流濾波器、直流濾波器、直流避雷器、交流避雷器、無(wú)功補償設備、控制保護裝置和遠動(dòng)通信設備等。
(4)發(fā)電廠(chǎng)變電站電氣一次系統設計：主接線(xiàn)選擇、廠(chǎng)用電設計、短路電流計算、電氣設備選型與校驗，繪制符合標準的電氣主接線(xiàn)圖（A3圖紙）。
(5)繼電保護設計：確定電力網(wǎng)、發(fā)電廠(chǎng)或變電所內一個(gè)或多個(gè)高壓電器的保護配置方案，設計軟件流程圖，明確體現保護的實(shí)現過(guò)程；進(jìn)行繼電保護的整定計算和校驗；根據短路電流和負荷電流，查電氣設備手冊，選定保護所用元器件的型號；繪制保護的展開(kāi)圖；選擇合適的保護裝置。
3.2熟練掌握電力系統綜合設計軟件工具
3.2.1電力系統綜合設計軟件工具電力系統設計所應用的現代仿真、計算、分析的軟件有：電力系統分析綜合程序(power system analysis software package)PSASP、電力系統仿真軟件Power World(PWS)、（matrix&laboratory）MATLAB、(Power Systems Computer Aided Design)PSCAD、電力電氣分析電能管理的綜合分析軟件系統（Electrical PowerSys-tem Analysis&Operation Software）ETAP，具體應用如表1所示。學(xué)生應根據具體的設計選擇現代軟件工具進(jìn)行設計。3.2.2現代工具的課題應用為了使學(xué)生熟練掌握現代軟件工具的應用，教師準備兩個(gè)案例方案：第一個(gè)實(shí)驗案例，學(xué)生只需要根據實(shí)驗案例的步驟，按照順序完整做一遍，并得出實(shí)驗的結果。這個(gè)過(guò)程，使學(xué)生熟悉了相應軟件工具的具體應用。第二個(gè)案例是需要學(xué)生按照第一個(gè)案例的步驟自己獨立完成，進(jìn)一步鞏固軟件的學(xué)習使用。這一部分作為成績(jì)記錄在設計中，以督促學(xué)生練習掌握軟件。
3.3學(xué)生積極參與課堂的措施
3.3.1明確設計要求設計要求包括設計進(jìn)度、考核標準、獨立設計、設計報告、答辯等。每個(gè)學(xué)生需要按進(jìn)度完成相應的設計。使學(xué)生明確考核標準，考核標準不同的`等級。每次進(jìn)度完成之后進(jìn)行評分考核給出相應的成績(jì)。電力系統設計需要學(xué)生共同完成，不同的團隊具有不同的設計方案；一個(gè)團隊的組成成員具有自己相應獨立設計內容。這樣可以使學(xué)生積極完成相應的設計內容，獨立思考，相互交流，避免抄襲。設計報告手寫(xiě)，要求層次分明，語(yǔ)句通順，設計合理、計算正確，有一定的見(jiàn)解。答辯能回答與設計有關(guān)的問(wèn)題。
3.3.2應用“雨課堂”的教學(xué)方式應用雨課堂的教學(xué)方式提高學(xué)生的參與度，根據教學(xué)進(jìn)度完成相應的設計部分，每次進(jìn)度之前都有教師做相應引導的課堂講授課程。為了讓更多的學(xué)生有效地參與課堂，教師課前做好充足的準備工作，應用“雨課堂”的教學(xué)方式，設計問(wèn)題激發(fā)學(xué)生的興趣，使每個(gè)學(xué)生參與課堂的討論與教學(xué)互動(dòng)中。其次，教師講授知識之后，由學(xué)生在電腦應用相應的軟件系統做出相應的內容，直接提交。教師根據學(xué)生提交的內容給學(xué)生相應的分數，并對內容進(jìn)行講解。
4結語(yǔ)
針對課程設計現狀及問(wèn)題性，對電力系統綜合設計教學(xué)進(jìn)行了探討，達到學(xué)生應用相應的軟件工具和專(zhuān)業(yè)知識綜合解決實(shí)際工程的目的。
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