164013智能电网与微电网课程教学大纲

“智能电网与微电网”课程教学大纲

教研室主任：周士贵 执笔人：褚晓广

一、课程基本信息

开课单位：工学院

课程名称：智能电网与微电网

课程编号：164013

英文名称：smart power grids and micro-grid

课程类型：专业任选课

总 学 时： 36理论学时：36

学 分： 2

开设专业：电气工程及其自动化

先修课程：电力系统自动化，电力电子技术，电机与拖动，工厂供电等

二、课程任务目标

（一）课程任务

本课程是电力自动化专业的一门主要专业任选课程，本课程的任务是使学生掌握微电网及其关键技术的基本理论知识，掌握微电网的基本概念、关键技术、相关标准、实用设计方法和原则，熟悉微电网的控制，了解微电网的保护，掌握微电网的并网运行。

学生通过本课程的学习及实践，掌握智能电网和微电网的有关知识，对于进一步推广微电网技术，指导微电网的工程建设具有实际意义。

（二）课程目标

在学完本课程之后，学生能够达到以下课程培养目标：

1、知识目标：通过课堂讲授、实验等教学环节，使学生树立工程观点，初步掌握微电网的设计方法，并在计算、分析、解决工程问题的能力方面得到训练。

2、技能目标：初步具备、信息化、智能化电气系统领域的研究、开发、设计、运行维护与管理等相关工作能力，具有较强电气工程和信息工程的综合素质和创新精神，掌握电力系统通信技术、信息采集和处理的基本理论与技术。

3、能力目标：培养具有良好的科学素质和文化修养，扎实的专业理论和专业技能，掌握智能电网相关的理论知识，在新能源发电与智能接入技术、电网智能调度与控制技术、电能计量与监测、计算机与网络技术等方面有专长。

三、教学内容和要求

（一）理论教学的内容及要求

（本项编写要求：以基本内容为主线，对各知识点分按“了解”、“理解”、“掌握”三个层次提出要求，并说明教学重点及难点）

第一章 微电网概述

1.了解微电网的发展历程和现状。

第二章 微电网的构成与分类

第一节 微电网的构成

1.掌握微电网的组成和特性。

第二节 微电网的体系结构

1.了解微电网的体系结构。

第三节 微电网的运行模式

1.了解微电网的运行模式。

2.掌握微电网运行模式工作运行机理。

第四节 微电网的控制模式

1.了解微电网的控制模式。

2．掌握基于逆变器控制模式的工作机理。

第五节 微电网接人电压等级

1.了解微电网接入电网电压等级。

第六节 微电网的分类

1.了解微电网的分类。

第三章 微电网与分布式发电

第一节 概念及特点

1.理解微电网构建特点。

第二节 光伏发电

1.掌握光伏发电电站工作原理。

2.掌握光伏发电电站接入微电网控制模式。

第三节 风力发电

1.掌握风力发电电站工作原理。

2.掌握风力发电电站接入微电网控制模式。

第四节 微型轮机发电

1.了解微型轮机工作原理。

2.理解微型轮机发电接入微电网原理。

第五节 其他分布式发电

1.了解其他多种分布式发电工作原理。

第六节 储能

1.了解微电网储能的作用。

2.了解多种储能类型特点。

3.掌握储能接入微电网控制方法。

第四章 微电网的控制及运行

第一节 独立微电网三态控制

1.掌握微电网稳态恒频恒压控制。

2.掌握微电网动态切换减载控制。

3.了解微电网暂态故障保护控制。

第二节 微电网的逆变器控制

1.熟悉dg并网逆变器原理及控制方式。

2.了解储能变流器(pcs)控制原理及策略。

第三节 微电网的并离网控制

1.掌握微电网并网运行原理及控制方法。

2.掌握微电网离网运行原理及控制方法。

第四节 微电网的运行

1.了解微电网的并网和离网运行原理。

2．掌握微电网并网和离网工作方式的切换机理。

第五章 微电网的保护

第一节 dg特殊的故障特性

第二节 微电网接入对配电网继电保护的影响

1.了解常规配电网保护配置和常规低压配电保护配置。

2.了解微电网对配电网继电保护的影响。

第三节 微电网运行保护策略

第四节 微电网接入配电网保护方案

1.了解微电网对配电网一次设备及继电保护的要求。

2.掌握基于区域差动的配电网继电保护。

3.掌握基于正、反方向阻抗继电器的低压配电网继电保护。

第六章 微电网的监控与能量管理

第一节 微电网的监控

1.了解微电网监控系统架构。

2.掌握微电网监控系统组成和系统设计。

第二节 微电网能量管理

1.了解分布式发电预测和负荷预测。

2.熟悉分布式发电及负荷的频率响应特性。

第三节 微电网的优化控制

1.掌握微电网中光伏发电优化控制和风力发电优化控制。

2.掌握微电网优化调度策略。

第七章 微电网的通信

第一节 微电网通信的特殊要求

第二节 微电网通信的设计原则

第三节 微电网的通信系统

1.掌握微电网的通信体系结构。

2.了解微电网通信系统的设计。

第八章 微电网的接地

第一节 低压配电网的安全接地

1.了解tn、tt、it接地系统。

第二节 微电网系统接地

1.了解微电网接入的接地要求。

2、了解各种接地方式。

四、学时分配

五、考核说明

成绩评定：课程考核成绩由课程考试成绩综合评定。课程考试采用闭卷形式。

六、主要教材及教学参考书目

（本项编写要求：写明教材及主要教学参考书目的编著者、书名、出版社、出版时间）

（一）主要教材

1.李富生等编著《微电网技术及工程应用》，中国电力出版社.2013年。

（二）主要参考书目

1.ali keyhani著《智能电网可再生能源系统设计》，机械工业出版社，2011年。

2.张建华，黄伟著《微电网运行控制与保护技术》，中国电力出版社，2010年。