高压直流输电课程教学大纲.docx

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1、高压直流输电课程教学大纲课程中文名称：高压直流输电 课程英文名称：High Voltage DC Transmission课程编号：C1041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：电路原理，电力电子技术，电力系统分析，继电保护。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程选修。高压直流输电HVDC是电力电 子技术应用最为重要、最为传统、发展最为活跃的领域之一，以其可实现交流电网的异步连 接、控制灵活性强等特点正得到快速发展和广泛应用。特别是随着大范围能源优化配置、大 规模可再生能源发电并网等需求的扩大，直流输电工程项目得到

2、快速实施。高压直流输电技 术涉及器件、电路、设备、控制方法等各个层次，既有直流输电本身的特性分析与设计，又 有与交流系统的相互作用及其分析，是一门理论性和实践性很强的课程。二、课程目标通过本课程的学习，掌握高压直流输电的基本概念、构成与分类，高压直流输电的特点 及适用场合。了解高压直流输电的历史发展阶段与国外的现状、直流输电在我国的发展过程 及未来的发展规划、高压直流输电的新进展。了解高压直流输电的主要电气设备的功能与特 点。能运用高等数学、电路原理、电力电子电路基本方法分析换流器的工作原理。能结合工 程问题，运用自动控制理论、继电保护原理分析高压直流输电的控制与保护方案，具有将高 压直流输电

3、技术用于解决复杂电气工程问题的能力。能够理解高压直流输电技术所面临的复 杂工程问题及对社会、环境的影响。三、支撑的毕业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毕业要求2.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。教学目标：能够掌握高压直流输电的分类、构成及适用场合， 能够分析高压直流输电优缺点，能够对直流输电与交流输电进 行对比；了解高压直流输电系统的谐波抑制和无功补偿方法， 并比较各种方法的优缺点；了解高压直流输电的历史与国外的 现状，了解直流输电发展史上具有重要意义的工程实例，了解 直流输电在我国的发展及规

4、划，了解高压直流输电工程的重要 作用；了解高压直流输电技术的最新进展。达成途径：课堂讲解。评价依据：平时作业；课程论文。评价方式：评估平时作业的正确性与完整性，给出成绩；评价 课程论文正确性与完整性，给出成绩。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 论和技术手段设计电气工 程领域的系统和过程的能 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：能够运用电路理论知识分析高压直流输电换流器的 基本特性、基本关系式及典型波形、曲线；能够运用高等数学 中的级数知识分析高压直流输电换流器典型波形的谐波规律； 能够运用电力电子技术

5、知识及自动控制理论原理分析高压直 流输电基本控制方法，分析直流输电系统协调控制、潮流反转、 启动、停止等的控制方法及系统出现各种故障时的保护措施。 达成途径：课堂讲解。评价依据：平时作业；课程论文。评价方式：评估平时作业的正确性与完整性，给出成绩；评价 课程论文正确性与完整性，给出成绩。毕业要求6.掌握文献检索、 资料查询及运用现代信息 技术获取相关信息的基本 方法；教学目标：了解高压直流输电系统中换相失败分析、典型故障 分析、先进控制方法应用等相关专题的理论研究成果和工程案 例。达成途径：课堂讲解；文献阅读。评价依据：课程论文。评价方式：评估课程论文的正确性与完整性，给出成绩。毕业要求9.对

6、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：了解高压直流输电的新技术及新发展，包括器件、 电路拓扑及控制方法的最新进展。达成途径：课堂讲解；文献阅读。评价依据：课程论文。评价方式：评估课程论文的正确性与完整性，给出成绩。四、教学内容、学时安排和基本要求第一章绪论4学时1掌握高压直流输电的构成与分类。2掌握高压直流输电的特点及适用场合。3了解高压直流输电国内外发展历史、现状及最新进展。重点难点：高压直流输电的构成与分类，高压直流输电的特点及适用场合。第二章高压直流输电系统的主要设备4学时1掌握换流阀构成及其运行特点。2 了解换流变压器、平波电抗器、无功补偿装置、滤波器的功能与

7、特点。重点难点：换流阀构成及运行特点。第三章换流器工作原理8学时1掌握6脉波整流器各种运行方式的工作原理分析，能够分析换相过程，推导不同工况 下整流输出电压表达式、电流波形图。2掌握12脉波整流器正常运行方式的工作原理分析，桥间相互影响，相关计算公式。3掌握6脉波逆变器正常运行方式和故障运行方式的工作原理分析，能够分析6脉波逆 变器外特性曲线。4掌握12脉波逆变器实现逆变的条件，换相失败分析，整流电压平均值计算公式。重点难点：整流器及逆变器正常运行方式、非正常运行方式、故障运行方式分析，谐波 分析，换相失败问题。第四章电网换相直流输电的控制与保护6学时1掌握高压直流输电的基本控制方式。2了解整

8、流器与逆变器的协调控制。3掌握高压直流输电的故障的分类与保护动作；4了解换流站内的故障与保护示例，了解直流线路的故障与保护示例，了解交流侧的故 障与保护示例。重点难点：基本控制方式和保护方式，整流器与逆变器的协调控制。.第五章高压直流输电的新技术及新发展2学时1了解器件换相直流输电技术。2 了解特高压直流输电发展概况。重点难点：器件换相直流输电技术，特高压直流输电。五、课程的其它教学环节序号教学环节教学内容学时数1课程论文由学生课外独立确定02平时作业1、图压直流输电分类与构成方式、身压直流 输电特点。2、高压直流输电系统主要设备。3、换流器典型工况分析与计算。4、高压直流输电系统控制策略与保

9、护类型。0六、教学方法与手段本课程教学主要采用课堂讲授、多媒体教学、平时作业、课程论文等教学方法与手段。七、推荐教材和教学参考资源教材：1 .韩民晓，文俊，徐永海。高压直流输电原理与运行第2版。北京：机械工业出版社,2012o参考书：1、赵映君主编，高压直流输电工程技术，北京：中国电力出版社，2004o2、李兴源编著，高压直流输电系统，北京：科学出版社，2010。3、浙江大学发电教研组、直流输电科研组编著，直流输电，北京：水利电力出版社， 1985o八、课程考核内容及方式1、考核方式：考查课程论文。2、成绩评定：平时成绩占40%由平时作业成绩20%+考勤成绩20%共同构成，课程论文成绩 占 60% o