电力电子与高压直流输电课程教学大纲.docx

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1、电力电子与高压直流输电课程教学大纲课程中文名称：电力电子与高压直流输电课程英文名称：High Voltage DC Transmission Line课程编号：C1321应开课学期：6学时数：32 （26+6）学分数：2适用专业：电气工程及其自动化（输电线路工程方向）（卓越计划）课程类型：专业拓展课程/选修先修课程：电路原理、电子技术基础n一、课程性质电力电子与高压直流输电是电气工程及其自动化（输电线路工程方向）（卓越计划） 专业学生的专业拓展课程，是一门理论性和实践性很强的课程。本课程的目的在于向学生介 绍高压直流输电技术的发展及其特点,让学生掌握换流电路的工作原理,换流站及其主设备, 高压

2、直流输电线路，谐波及滤波器，高压直流系统的控制及高压直流输电技术的发展前景。二、课程目标完成本课程的学习后，学生能够认识有关高压直流输电技术的基本问题和现象，熟悉和 掌握直流输电的基本原理、整流器及逆变器的工作原理、换流站主设备的工作原理、直流架 空线路设计关键参数的计算、换流装置交流侧和直流侧特征谐波产生原因以及减少换流器谐 波的方法、高压直流系统控制的基本方式及其实际应用，具备将工程科学的基本原理和方法 应用于输电线路工程问题解决的能力。理解和掌握整流器与逆变器的工作原理、换流站主要设备的工件原理大地回路的工作原 理、交流滤波器和直流滤波器的原理、直流输电系统主要控制方式的基本原理。通过实

3、验方 案、分析与判断实验结果，能够应用整流逆变的基本理论分析高压直流输电线路工程问题。了解高压直流输电的发展历史及发展前景、直流输电的优缺点、直流输电的分类、换流 电路的组成及功能、换流站的平面布置、高压直流线路的额定电压与分裂导线、高压直流架 空线路的电晕效应及直流电缆线路；培养学生自主学习、适应电力行业发展和社会发展的能 力。三、支撑的毕业要求四、教学内容、学时安排和基本要求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1工程知识：具有从事输电线路 工程工作所需的相关数学、自 然科学以及经济和管理知识， 掌握输电线路工程专业的基本 理论知识；教学目标：理解电力电子技术在高压直流输电

4、中的应用，掌握其 基本概念；认识有关高压直流输电技术的基本问题和现象；掌握 直流输电的基本原理、整流器及逆变器的工作原理、换流站主设 备的工作原理、直流架空线路设计关键参数的计算、换流装置交 流侧和直流侧特征谐波产生原因以及减少换流器谐波的方法、高 压直流系统控制的基本方式；通过课外作业培养学生将工程科学 基本原理和方法应用于输电线路工程问题识别和表达的初步能 力。达成途径：课堂讲解；课堂提问和讨论；平时作业；课外作业。评价依据：作业完成情况；考勤；课堂提问和讨论的表现；课外 作业报告；期末考试试卷完成情况。评价方式：考勤情况；评估平时作业的正确性与完整性，给出成 绩；评估课堂提问和讨论的表现

5、，给出成绩；评估课外作业分析 报告的正确性和完整性，给出成绩；评价期末考试的得分率。总 成绩由四部分成绩合成。4设计与分析：具备设计针对 输电线路工程问题的解决方案 能力，并能使用各种工具对方 案进行分析与模拟；教学目标：掌握整流、逆变基本基本原理，设计实验方案；完成 单相桥式全控、三相桥式全控整流相控整流电路实验，完成交- 直-交变频电路实验，完成有源逆变电路实验。达成途径：实验评价依据：实验方案；实验操作；实验报告。评价方式：评估方案的合理性；评估实验数据获取的正确性与结 果的合理性，并对实验结果进行分析，总成绩由三部分成绩合成。6工程与社会：具有人文社会科 学素养、社会责任感和工程职 业

6、道德，能正确认识工程对于 社会的影响；教学目标：了解“架空输电线路运行规程”、“电业安全工作规程(电 力线路部分广；掌握高压直流输电基本知识与控制原理；熟悉高 压直流输电线路安全稳定运行的基本知识和技能，具备输电线路 工程技术人员基本素质和基本能力。达成途径：课堂讲解；课堂讨论；课外作业。评价依据：考勤及平常表现、讨论提问及个人表现、课外作业分 析报告。评价方式：评估讨论提问及个人表现情况，给出成绩；评估课外 作业分析报告的正确性与完整性，给出成绩。第一章绪论 (4学时)(1)了解本课程的性质任务与要求(2)高压直流输电的发展历史，包括国外的发展概况以及我国高压直流输电的发展情 况(3)高压直

7、流输电系统的结构和元件(4)直流输电的优缺点(5)交流输电与直流输电比较的等价距离(6)直流输电的发展前景重点难点：本课程的内容与特点、高压直流输电系统的结构和元件、高压直流输电的优 缺点第二章换流器理论及特性方程(6学时)(1)掌握换流技术与晶闸管阀特性(2)掌握三相整流电路的工作原理(3)掌握逆变器的工作原理(4)掌握整流电路逆变电路运行特性(5) 了解双桥换流器工作原理及运行特性重点难点：换流电路分析、整流逆变工作原理第三章 直流输电稳态特性(4学时)(1)掌握直流输电工程额定值(2) 了解直流输电最小输送功率(3)掌握直流输电降压运行(4) 了解直流输电功率反送(5)掌握直流输电稳态运

8、行特性(6)掌握运行中换流器主要控制方式(7) 了解直流输电工程运行方式重点难点：运行中换流器主要控制方式；直流输电降压运行原理、方式、特点第四章 谐波和滤波器(4学时)(1)掌握高压直流输电系统的谐波与危害(2)掌握直流输电交流侧谐波特点(3)掌握直流输电直流侧谐波特点(4) 了解谐波抑制装置的选择教学重点难点：高压直流输电系统谐波特点第五章 直流输电换流站(4学时)(1)掌握换流站基本构成与主接线(2) 了解晶闸管换流阀的设计基本要求、阀的电气接线等性能要求，掌握阀的触发方 式(3)掌握换流变压器及其与换流阀的连接方式(4) 了解平波电抗器及交流滤波器了解其它换流站设备重点难点：换流站设备

9、元件作用与工作原理、主接线方式、换流变压器的选取与换流阀 的连接方式第六章直流输电线路(4学时)(1)掌握直流架空线路及接地极线路构成(2) 了解直流电缆线路(3)掌握大地回路、接地装置(4)掌握直流架空送电线路工程设计关键环节(5)直流输电的专题学习(以设计案例进行讲解)重点难点：直流架空输电的特点及设计关键参数与环节五、课程的其它教学环节教学环节教学内容学时课程实验实验一：相控整流电路实验(单相桥式全控、 三相桥式全控整流)2课程实验实验二：父-直-交变频电路实验2课程实验实验三：有源逆变电路实验2课外作业电力电子技术在高压直流输电中的应用0六、教学方法与手段本课程教学采用讲授、多媒体教学、课堂提问和讨论等教学方法与手段。七、推荐教材和教学参考资源教材：李兴源，高压直流输电系统的运行和控制.科学出版社.2010参考书：1 .戴熙杰,直流输电基础.水利水电出版社，19902 .王官洁.高压直流输电技术.重庆大学出版社，19973 .赵映君.高压直流输电工程技术.中国电力出版社，20044 .浙江大学直流输电科研.直流输电.电力工业出版社，19855 .苏德(VijayKSood),徐政.高压直流输电与柔性交流输电控制装置:静止换流器在电 力系统中的应用,机械工业出版社，2008八、课程考核内容及方式平时成绩占25%,实验成绩15%,期末考试成绩占60%o