电力系统的MATLAB SIMULINK仿真及应用课程教学大纲.docx

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1、电力系统的MATLAB SIMULINK仿真及应用课程教学大纲课程中文名称：电力系统的MATLAB/ SIMULINK仿真及应用课程英文名称：Power System Block Set of MATLAB/ SIMULINK课程编号：C1233应开课学期：7学时数：24学分数：1.5适用专业：电气工程及其自动化课程类型：专业拓展课先修课程：电力系统分析 电力系统继电保护、信号与系统 高等数学 线性代数、计 算机语言C或其它高级程序语言一、课程性质本课程是电气工程及其自动化专业的专业拓展课，主要以MATLAB软件为平台，以 MATLAB计算和Simulink仿真为基础，涵盖本专业的主干课程，包

2、括电力系统稳态分析、电 力系统暂态分析、电力系统继电保护等内容，课程实验仿真例程均是相关课程的主要知识点。 本课程具有较强的实验性和综合性。二、课程目标通过本课程的学习，使学生巩固本专业相关主干课程的知识点，可以掌握 MATLAB/SIMULINK软件在电力系统及其自动化建模与仿真计算中的应用。熟悉 MATLAB/SIMULINK软件工作环境，掌握电力系统模型库和各元件模型的选取和设置，能够 应用MATLAB/SIMULINK软件平台进行电力系统潮流计算、电力系统故障分析、继电保护设 计和分析、电力系统稳定性分析等，基本具备利用该软件平台对电力系统复杂工程问题进行 分析与仿真研究的能力。同时，

3、了解该软件平台在高压直流输电及柔性输电、风力发电等分 布式能源发电技术中的仿真应用。该课程为电气工程及其自动化专业学生进行毕业设计和后 续继续学习打下基础。三、支撑的毕业要求课程对毕业要求的支撑课程对毕业要求的支撑课程教学目标、达成途径和评价依据等毕业要求3 .掌握工程基础知识和 本专业的基本理论知识， 具有系统的工程实践学习 经历；了解本专业的前沿 发展现状和趋势；毕业要求教学目标：基于所理解和掌握的电气工程及其自动化专业主 干课程相关知识点，能够运用MATLAB/SIMULINK软件平台， 进行简单电力系统潮流计算、电力系统故障分析、电力系统 继电保护设计与实现、电力系统暂态和静态稳定性分

4、析的建 模和仿真；通过课堂讲解、上机实验和课外作业方式，培养 学生将该软件平台应用于分析和解决电气工程复杂工程问题 的初步能力。达成途径：课堂讲解；上机实验；课外作业。评价依据：上机实验运行仿真结果；课外作业完成情况。评价方式：评估上机实验所建模型完整性、仿真运行结果正 确性，给出成绩；评价课外作业期末考核的得分率。教学目标：运用MATLAB/SIMULINK软件平台，进行简单电力4 .具备设计和实施工程 实验的能力，并能够对实 验结果进行分析；系统潮流计算、电力系统故障分析、电力系统继电保护设计 与实现、电力系统暂态和静态稳定性分析的建模和仿真；能 够应用数学、信号处理以及电气工程相关知识，

5、对仿真计算 结果进行分析，并判断其正确性。达成途径：课堂讲解；上机实验；课外作业。评价依据：上机实验运行仿真结果；课外作业完成情况。评价方式：评估上机实验所建模型完整性、仿真运行结果正 确性，给出成绩；评价课外作业期末考核的得分率。毕业要求5 .掌握基本的创新方法， 具有追求创新的态度和意 识；具有综合运用理论和 技术手段设计系统和过程 的能力，设计过程中能够 综合考虑经济、环境、法 律、安全、健康、伦理等 制约因素；教学目标：掌握MATLAB/SIMULINK软件平台工作环境、模块 库和元件模块的调用和相关操作、电力系统相关仿真模型的 搭建、算法选择和参数设置，通过课堂讲解、上机实验和课 外

6、作业方式，学会利用该软件对电力系统复杂工程问题进行 建模、仿真和分析计算。达成途径：课堂讲解；上机实验；课外作业。评价依据：上机实验运行仿真结果；课外作业完成情况。评价方式：评估上机实验所建模型完整性、仿真运行结果正 确性，给出成绩；评价课外作业期末考核的得分率。毕业要求7 .了解与本专业相关的 职业和行业的生产、设计、 研究与开发、环境保护和 可持续发展等方面的方 针、政策和法津、法规， 能正确认识工程对于客观 世界和社会的影响；教学目标：了解MATLAB/SIMULINK软件在高压直流输电及柔 性输电、风力发电等分布式能源发电技术中的仿真应用。达成途径：课外调研。评价依据：课外调研报告。评

7、价方式：评估调研报告的正确性与完整性，给出成绩。毕业要求9 .对终身学习有正确认 识，具有不断学习和适应 发展的能力；教学目标：能够利用MATLAB/SIMULINK软件进行电力系 统建模与仿真基础上，了解电力系统发展及该软件应用更新 动态，通过自学方式，提升对该软件的深入理解和掌握，应 用到毕业设计和研究生阶段的学习当中。达成途径：学生自学。评价依据：无。评价方式：无。四、教学内容、学时安排和基本要求第一章MATLAB基础知识3学时，含实验1学时重点难点：MATLAB工作环境、赋值和运算、绘图功能MATLAB 简介(1) MATLAB工作环境) MATLAB 7.0的通用命令(2) MATL

8、AB的计算基础基本赋值和运算(3) ) MATLAB程序设计基础MATLAB的绘图功能第二章Simulink仿真入门3学时，含实验2学时重点难点：Simulink模块基本操作、建模步骤、创建和封装子系统（1） Simulink基本操作（2） 运行仿真及参数设置简介（3 ） 创建模型的基本步骤及仿真算法简介（4） 子系统及其封装第三章电力系统元件模型及模型库介绍2学时，含实验1学时重点难点：各主要模块参数含义和设置、Powergui模块应用（1）同步发电机的数学模型（2） 变压器数学模型及基于电气原理图的变压器数学模型输电线路模型（3） 负荷模型电力图形用户分析界面（Powergui）模块第四章

9、Powergui在简单电力系统潮流计算中的应用实例4学时，含实验2学时重点难点：实际系统模型的搭建和参数设置实例系统（1） 电力系统元件的模型选择模型参数的计算及设置（2） 仿真计算结果分析第五章MATLAB在电力系统故障分析中的仿真实例4学时，含实验2学时重点难点：三个故障仿真模型的搭建和参数设置无穷大功率电源供电系统三相短路仿真（1） 同步发电机机端突然三相短路仿真小电流接地系统单相故障仿真第六章MATLAB在微机继电保护中的应用实例4学时，含实验2学时重点难点：差动保护、距离保护逻辑设计和实现（1） Simulink在变压器微机继电保护中的应用举例（2） 输电线路距离保护的建模与仿真第七

10、章MATLAB在电力系统稳定性分析中的应用实例4学时，含实验2学时重点难点：模型搭建、参数设置、故障和扰动的引入（1）简单电力系统的暂态稳定性仿真分析（2）简单电力系统的静态稳定性仿真分析五、课程的其它教学环节序号教学环节教学内容学时数1实验实验一：MATLAB工作环境熟悉、基本运算和 绘图操作12实验实验二：Simulink基本操作、基本建模步骤熟2悉、子系统生成和封装3实验实验三：电力系统模块库熟悉、各元件模块 调用和参数设置14实验实验四：基于Powergui的简单电力系统潮流 计算实例建模和仿真25实验实验五：无穷大功率电源供电系统三相短路、 同步发电机机端突然三相短路、小电流接地 系

11、统单相故障建模和仿真26实验实验六：变压器差动保护和线路距离保护建 模和仿真27实验实验四：简单电力系统的暂态、静态稳定性 建模与仿真28课外调研MATLAB在高压直流输电及风力发电等分布 式能源发电技术中的仿真应用09课外作业根据具体情况确定期末考察所需完成的模 型，规定时间内上交，依据模型完整情况以 及仿真结果正确性，给出期末考核成绩。0六、教学方法与手段本课程教学主要采用讲授、多媒体教学、计算机仿真实验、课外调研和作业以及学生自 学等教学方法与手段。七 推荐教材和教学参考资源教材：L于群，曹娜.MATLAB/Simulink电力系统建模与仿真.北京：机械工业出版社，2011.参考书：1 .张志涌，MATLAB教程，北京航空航天大学出版社，2001.2 .陈桂明，应用MATLAB建模与仿真，科学出版社，2001.3 .程卫国，MATLAB.X应用指南，人民邮电出版社，1999.4 .王晶等，电力系统的MATLAB/SIMULINK仿真与应用，西安电子科技大学出版社, 2008.5 .吴天明等，MATLAB电力系统设计与分析，国防工业出版社，2007.6 .周渊深，电力电子技术与MATLAB仿真，中国电力出版社，2005.八课程考核内容及方式平时成绩占40%到课率10%+上机实验成绩20%+调研报告10%,期末考核成绩课外作业 占 60% o