前言：尋找寫作靈感？中文期刊網用心挑選的電力系統課程設計改革與探索，希望能為您的閱讀和創作帶來靈感，歡迎大家閱讀并分享。

摘要：“電力系統穩態分析”課程是電氣工程及其自動化專業的一門較為重要的專業課，是學生基本專業素質形成與發展的關鍵課程。為了適應應用型本科院校的發展方向，提高學生的實踐能力，針對傳統“電力系統穩態分析”課程設計存在的問題，對課程設計的內容、實施方式和指導方式進行了改革探索。新的設計不僅可以減少學生的工作量，而且能夠幫助學生更加直觀地理解網絡的潮流和影響潮流分布的因素，有助于培養學生的工程實踐能力。

關鍵詞：電力系統穩態分析；課程設計；改革探索；實踐能力

0引言

“電力系統分析”是電氣工程及其自動化專業的專業主干課，分為電力系統穩態分析和電力系統暫態分析。涉及的主要內容有潮流計算、頻率調整、電壓調整、短路計算和穩定性分析，具有很強的理論性和綜合性，同時又具有一定的工程實踐性，對學生的專業素質培養起著重要作用［1－2］。基于“電力系統分析”的重要作用和課程特點，在人才培養方案中為其設置了課程設計環節，一方面有助于鞏固學生的理論知識，另一方面有利于提高學生的實踐能力。在“電力系統分析”的主要教學內容里，潮流計算屬于電力系統穩態分析的內容，主要研究電力系統的穩態運行情況，是電力系統故障分析和穩定性分析的基礎，因此潮流計算是電力系統中應用最廣泛、最基本和最重要的一種計算［3－4］。為了突顯潮流計算的重要作用，“電力系統穩態分析”課程設計的內容就是要求學生通過Matlab編程完成給定網絡的潮流分布，但教學效果不是很理想，并沒有加深學生對潮流計算的理解。故本文對“電力系統穩態分析”課程設計進行了改革和探索。

1傳統課程設計的現狀

（1）課程設計內容與實際脫離我校電氣工程及其自動化專業起步較晚，大部分教師都是青年教師，缺少行業背景和工程實踐能力。而電氣工程及其自動化專業的課程設計大部分是由本系老師承擔，這就導致了課程設計的選題內容相對單一，理論性較強，但與工程實際相差較遠。為了克服這方面的缺點，適應我校應用型本科院校的定位，新版的人才培養方案中將一部分的課程設計替換為實驗操作，但考慮到“電力系統分析”課程的特點以及沒有與之配套的實驗室，故仍采用課程設計的形式完成實踐教學。（2）學生重視度不夠目前，“電力系統穩態分析”課程設計是由指導教師給出設計題目，學生根據給定的網絡和各元件的原始參數，對網絡進行化簡并得到其等值電路，為了減少人工手算的工作量，選擇的網絡一般比較簡單，然后根據化簡的等值電路求出網絡的節點導納矩陣，最后通過Matlab編程求出網絡的潮流分布，得到各母線電壓和各線路的功率。一方面由于設計過程比較枯燥，學生學習興趣不高；另一方面學生人數較多，教師指導不到位，導致學生重視度不夠，抄襲現象比較嚴重。（3）課程設計時間安排緊湊“電力系統穩態分析”課程設計一般安排在理論課程結束之后的1－2周這段時間內，但此時大部分課程都已結課，馬上面臨四六級考試和期末考試，學生大都將精力放在學習上。為了讓學生有更多的時間復習，一般都是每個班集中連續做幾天課程設計，由于時間安排比較緊湊，學生容易疲乏，大部分學生都是草草了事、簡單應付，導致課程設計的教學效果較差，無法達到預期的目標。

2課程設計的改革

為改變傳統課程設計的現狀，結合我院的實際情況，依托現有的實驗平臺，“電力系統穩態分析”課程設計在設計內容、實施方式、指導方式等方面進行了改革與探索。2．1課程設計內容的改革傳統的“電力系統穩態分析”課程設計，學生根據給定網絡和原始參數計算得到所需的數據，然后通過Matlab編程完成相應的設計任務，然而所需的手工計算較多，學生的關注重點大都在Matlab編程上，不能真正理解潮流計算的意義。為鞏固學生的理論知識，減少手工計算工作量，提高學習興趣，利用長沙同慶電氣信息有限公司的TQXBZ－III多功能繼電保護實驗臺對“電力系統穩態分析”課程設計的內容進行了改革。此實驗臺主要用來完成《電力系統繼電保護》的相關實驗，但利用其提供的電力網信號源控制系統軟件可靈活組態各種結構的電力系統且比較接近電力系統實際［5］，實現可視化電力系統潮流分析，將傳統的“手工計算＋Mat－lab編程”改變為“手工計算＋實驗系統仿真”。潮流計算網絡結構圖，如圖1所示。A、B、C3根母線上分別接有負荷L1、L2、L3且通過斷路器可靈活控制負荷的投切，B母線還設置有容量為30Mvar的補償電容器。電力網信號源控制系統界面，如圖2所示。將圖1所示的網絡圖搭建在界面右側，通過運行可直觀看到負荷變化對網絡潮流的影響和投切電容器對網絡潮流的影響等，有助于學生對仿真結果的分析，從而加深對理論知識的理解，也減少了許多冗雜的計算，增加了課程設計的趣味性，提高了學生的學習興趣。切除電容器時網絡的潮流計算結果和投入電容器時網絡的潮流計算結果，如圖3和圖4所示。圖中的三行數據依次為有功功率（MW）、無功功率（Mvar）和電流（kA），母線處的數據為電壓（kV），圖中有功功率和無功功率都是母線流向線路的。

2．2課程設計實施方式的改革。傳統的“電力系統穩態分析”課程設計的實施時間一般為理論課程結束后，但此時大部分學生會將精力放在期末考試的復習上，無暇顧及課程設計。為保證課程設計的質量，在講授潮流計算的理論知識時就將課程設計的任務布置下去，讓學生帶著目的學習，待潮流計算的理論知識講授結束后便正式開始課程設計，保證學生有充足的時間學習電力網信號源控制系統軟件或Matlab軟件，有效完成課程設計的任務。理論課程全部結束后，給學生幾天時間整理課程設計報告再統一答辯提交，不僅能使學生加強對課程設計的重視，也能使學生在答辯過程中發現自己的不足。

2．3課程設計指導方式的改革。我校電氣工程及其自動化專業的人數較多，但教師相對較少，故課程設計一般由任課教師一人指導，由于指導教師工作量較大往往造成指導不到位的現象。為此，“電力系統穩態分析”的課程設計在指導方式上進行了改革，將課程設計的指導工作分配給2名教師，每人負責2個班級，每個班級的學生人數大概為30人，指導教師除了在實驗室進行指導外，還建立了“電力系統穩態分析”課程設計的學習交流平臺，指導教師可以將學習資料上傳，方便學生隨時查閱，有問題時可以及時聯系指導教師，也方便了學生之間的交流。

3總結

“電力系統穩態分析”課程設計對于電氣工程及其自動化專業學生的實踐能力培養起著重要的作用。本文針對我校“電力系統穩態分析”課程設計存在的問題，在設計內容、實施方式、指導方式等方面進行了改革與探索，不僅鞏固了潮流計算的理論知識，加深學生對潮流計算的理解，還訓練了學生的建模仿真能力，有助于學生實踐能力的提高。

參考文獻

［1］石賽美，黃肇．“電力系統分析”課程設計的教學改革研究［J］．福建電腦，2018，34（11）：84－85．

［2］徐志偉，丁旭東，姜燕．基于應用型本科的“電力系統分析”課程教學改革研究［J］．無線互聯科技，2019，16（6）：90－91．

［3］楊徉，莫禮平，彭麗．電力系統分析課程設計與潮流計算綜合實驗設備相結合的研究［J］．科技視界，2018（6）：15－16．

［4］楊艷．基于電力系統潮流計算方法的基本介紹［J］．科技資訊，2019，17（25）：28－29．

［5］李惜玉，黃大卓，容慧嫻，等．基于多功能實驗系統的LZ－21阻抗繼電器特性研究［J］．實驗室科學，2016，19（6）：32－35．

作者:楚冰清 李季 單位:商洛學院電子信息與電氣工程學院