МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное
бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
АВТОМАТИЗАЦИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМ
Учебная Программа
для студентов заочной формы обучения
по образовательной программе «Релейная защита и автоматизация электроэнергетических систем»
направления подготовки
13.03.02 "Электроэнергетика и электротехника",
Квалификации - бакалавр
Казань 2017
УДК 621.38
ББК 32.85
АВТОМАТИЗАЦИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМ: учебная программа / сост. Р.Г. Мустафин. – Казань: Казан. гос. энерг. ун-т, 2017. – 25 с. | |
В методической разработке приведены общие рекомендации по работе над дисциплиной, программа дисциплины, методические указания по изучению дисциплины, варианты контрольного задания и примеры выполнения заданий контрольной работы. Учебная программа предназначена для студентов заочной формы обучения направления подготовки 13.03.02 "Электроэнергетика и электротехника". |
УДК 621.38
ББК 32.85
© Казанский государственный энергетический университет, 2017
Предисловие
Процесс производства и передачи электроэнергии является динамичным и постоянно подвергается случайным воздействиям, и без автоматического управления его функционирование невозможно. Под автоматическим понимается управление процессом производства, передачи и распределения электроэнергии в целом без непосредственного участия человека.
В настоящее время автоматическое управление производится отдельными электроэнергетическими объектами и взаимодействующими совокупностями. Управление процессом производства и передачи электроэнергии в целом осуществляется при оперативном вмешательстве человека – диспетчера электроэнергетической системы (ЭЭС). Такой принцип управления называется автоматизированным и реализуется автоматизированной системой диспетчерского управления.
Цель освоения учебной дисциплины
Целью освоения дисциплины «Автоматизация электроэнергетических систем» является изучение особенностей систем автоматического управления в электроэнергетических системах. Задачей изучения дисциплины является освоение студентами принципов построения систем автоматического управления в электроэнергетике; принципов работы и требования к устройствам автоматического возбуждения генераторов; принципов построения противоаварийной автоматики; изучение основных видов современных и перспективных автоматических устройств и систем управления в нормальных и аварийных режимах энергосистемы.
Место учебной дисциплины в структуре
основной обраЗовательной программЫ высшего
образования
Дисциплина «Автоматизация электроэнергетических систем» относится к вариативной части основной образовательной программы подготовки бакалавров по образовательной программе «Релейная защита и автоматизация электроэнергетических систем» направления подготовки 13.03.02 «Электроэнергетика и электротехника».
Дисциплина «Автоматизация электроэнергетических систем» базируется на следующих дисциплинах: «Автоматика энергосистем», «Элементы автоматических устройств» или «Элементы систем автоматики», «Информационно-измерительная техника и электроника» или «Электроника и микропроцессорная техника», «Переходные электромагнитные процессы в электроэнергетических системах».
Знания, полученные по освоению дисциплины «Автоматизация электроэнергетических систем», необходимы при выполнении выпускной квалификационной работы.
До освоения данной дисциплины у студента должны быть сформированы следующие компетенции:
– способность участвовать в планировании, подготовке и выполнении типовых экспериментальных исследований по заданной методике (ПК-1);
– способность рассчитывать режимы работы объектов профессиональной деятельности (ПК-6).
РЕЗУЛЬТАТЫ ОБРАЗОВАНИЯ,
ФОРМИРУЕМЫЕ В ПРОЦЕССЕ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
В процессе освоения данной дисциплины студент формирует и демонстрирует:
– способность проводить обоснование проектных решений (ПК-4);
– готовность обеспечивать требуемые режимы и заданные параметры технологического процесса по заданной методике (ПК-7);
В результате освоения дисциплины "Автоматизация электроэнергетических систем" обучающийся должен демонстрировать следующие результаты:
– знать:
принципы построения систем автоматического управления в электроэнергетике; принципы работы и требования к устройствам автоматического возбуждения генераторов; принципы построения противоаварийной автоматики (ПК-4);
основные виды современных и перспективных автоматических устройств и систем управления в нормальных и аварийных режимах энергосистемы (ПК-7);
– уметь:
выбирать проектные решения систем автоматического управления в электроэнергетике (ПК-4);
выбирать требуемые режимы и параметры противоаварийной автоматики (ПК-7);
– владеть:
принципами работы и требованиями к устройствам автоматического возбуждения генераторов (ПК-7);
принципами построения противоаварийной автоматики; основными видами современных и перспективных автоматических устройств и систем управления в нормальных и аварийных режимах энергосистемы (ПК-4).
Общие рекомендации по работе над дисциплиной
Работа студента над дисциплиной слагается из следующих элементов: самостоятельное изучение тем дисциплины по учебникам и учебным пособиям с последующей самопроверкой; индивидуальные консультации; посещение установочных лекций, лабораторного практикума; выполнение контрольной работы; сдача экзамена по всей дисциплине.
Самостоятельная работа с литературой
Освоение дисциплины следует начинать с уяснения ее целей и задач. При первом чтении изучаемой темы необходимо получить общее представление об излагаемых вопросах, выделить основные понятия и отметить непонятные места. Затем отыскать в соответствующих справочных материалах ответы на появившиеся вопросы. При повторном чтении следует законспектировать материал по теме с необходимыми пояснениями и ссылками.
Переходить к изучению новой темы следует только после полного изучения теоретических вопросов и выполнения самопроверки.
Самопроверка
Закончив изучение темы, студент должен ответить на вопросы для самопроверки, внести коррективы в конспект, который впоследствии поможет при повторении материала в период подготовки к экзамену.
Контрольное задание
В процессе изучения дисциплины "Автоматизация электроэнергетических систем" студент самостоятельно выполняет контрольную работу, которая является формой методической помощи при изучении дисциплины. Преподаватель-рецензент указывает студенту на недостатки в усвоении материала дисциплины, что позволяет устранить их.
Консультации
При возникновении затруднений при проработке теоретического материала следует четко сформулировать вопросы, ответы на которые можно будет получить в ходе индивидуальных письменных и устных консультаций или после обзорных лекций по соответствующим темам.
Лекции
В период установочной сессии студентам читаются лекции обзорного характера по наиболее важным темам дисциплины, а также рассматриваются вопросы, недостаточно полно освещенные в учебной литературе или вызывающие затруднения у большого числа студентов.
Лабораторные занятия
Для более глубокого изучения дисциплины и получения навыков работы с микропроцессорной техникой проводятся лабораторные занятия.
Зачет
К сдаче зачета по дисциплине "Автоматизация электроэнергетических систем" допускаются студенты, имеющие зачтенную контрольную работу и сдавшие отчеты по лабораторным занятиям.
Программа дисциплины
«АВТОМАТИЗАЦИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМ»
1. Учебный план по дисциплине
Общая трудоемкость дисциплины составляет 2 зачетные единицы, 72 часа.
Семестр | Форма промежу-точной | Форма | Часы учебных занятий | |||||
Всего | Лекции | Практики | Лабора-торные работы | Самостоя-тельная работа | Из них, проводимые в интерактивной форме | |||
5 | З | К | 72 | 4 | 4 | 8 | 56 | – |
2. Содержание разделов дисциплины
Содержание практических занятий
Практическое занятие 1, 2. Решение типовых задач по теме "Автоматическая частотная разгрузка" (4 часа).
Литература
Основная
1. Овчаренко Н.И. Автоматика энергосистем: учебник для вузов. – 2-е изд., перераб. и доп. / Н.И. Овчаренко; под ред. чл.-кор. РАН, докт. техн. наук, проф. А.Ф. Дьякова. – М. Издательский дом МЭИ, 2007. – 476 с.
2. Овчаренко Н.И. Автоматика энергосистем: учебник для вузов. – 2-е изд., перераб. и доп. / Н.И. Овчаренко; под ред. чл.-кор. РАН, докт. техн. наук, проф. А.Ф. Дьякова. – М. Издательский дом МЭИ, 2009. – 476 с. Электронная версия печатной публикации. - http://nelbook.ru/?book=2.
Дополнительная
3. Овчаренко Н.И. Автоматика электрических станций и электроэнергетических систем [Текст] : учебное пособие / под ред. А.Ф. Дьякова. - М. : ЭНАС, 2001. - 504 с.
4. Беркович М.А., Комаров А.Н., Семёнов В.А. Основы автоматики энергосистем. - М.: «Энергоиздат», 1981, - 344 с.
5. Методические указания по проведению лабораторных работ А-1, А-2, А-3, А-4 в лаборатории РЗА, Казань, 2006.
6. Методические указания по курсовому проекту А-1 в лаборатории РЗА, Казань, 2006.
ЗАДАНИЯ НА КОНТРОЛЬНУЮ РАБОТУ
ТЕМА «ПРОЕКТИРОВАНИЕ АЧР»
1. Исходные данные на проектирование приведены в Табл. 1.
Номер варианта N вычисляется из номера K зачетки студента по формуле:
N = (K – 10*int[(K-0,1)/10], где int() – целое значение от деления (К-0,1)/10.
Например: К=11; int[(K-0,1)/10]=1; 10*int[(K-0,1)/10]=10; N=11-10=1; то есть номер варианта 1.
2. Содержание пояснительной записки контрольной работы
- Расчет уставок АЧР 1, АЧР 2 и АЧР 3 (дополнительной разгрузки).
Литература: [3], пп. 12.2-12.4.
- Выбор схемы (терминала) АЧР с ЧАПВ (с описанием устройств).
Литература: [3], пп. 13.1-13.3. Или выбрать из имеющихся на рынке современных микропроцессорных терминалов АЧР с ЧАПВ.
Таблица 1.
Исходные данные | Варианты | ||||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | ||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | |
Начальное значение мощности нагрузки | Рн0, % | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
Наибольший начальный дефицит мощности | Δ РД0, max, % | 24 | 36 | 27 | 31 | 25 | 32 | 26 | 33 | 26 | 29 |
Верхняя граница уставок АЧР1 | fy1, max, Гц | 47,5 | 48 | 47,5 | 48 | 47,5 | 48 | 47,5 | 48 | 47,5 | 48 |
Нижняя граница уставок АЧР1 | fy1, min, Гц | 46 | 46 | 46 | 46 | 46 | 46 | 46 | 46 | 46 | 46 |
Коэффициент регулирующего действия нагрузки | Кн,min/ Кн,max | 2,0/2,7 | 1,9/2,4 | 1,8/2,3 | 1,7/2,0 | 1,8/2,2 | 1,6/2,5 | 2,1/2,6 | 1,7/2,0 | 1,8/2,2 | 1,5/2,8 |
Постоянная механической инерции эквивалентного агрегата | TJ, c | 9 | 10 | 11 | 8 | 10 | 9 | 11 | 8 | 9 | 11 |
Кол-во очередей АЧР1 | N1 | 11 | 12 | 13 | 10 | 11 | 12 | 13 | 10 | 11 | 12 |
Кол-во очередей АЧР2 | N2 | 4 | 2 | 3 | 2 | 3 | 4 | 3 | 2 | 3 | 3 |
Кол-во очередей АЧРЗ | N3 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
Кол-во очередей ЧАПВ | NАПВ | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
Частота срабатывания ЧАПВ | NАПВ Гц | 49,5 | 49,6 | 49,7 | 49,8 | 49,6 | 49,8 | 49,7 | 49,9 | 49,6 | 49,8 |
Наибольший возможный местный дефицит мощности | Δ РД0м % | 50 | 47 | 46 | 55 | 53 | 51 | 59 | 54 | 49 | 52 |
ПРИМЕР ВЫПОЛНЕНИЯ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ
1. Исходные данные на проектирование.
Начальное значение мощности нагрузки Pн0=100%.
Наибольший начальный дефицит мощности ∆Pд0max=23%.
Верхняя граница уставок АЧР1 fy1max=47,5 Гц.
Нижняя граница уставок АЧР1 fy1min =46 Гц.
Коэффициент регулируемого эффекта нагрузки kHmin/ fHmax =1,6/2,6.
Постоянная механическая инерция энергоагрегата Tj=8 c.
Количество очередей АЧР1 N1=9.
Количество очередей АЧР2 N2=4.
Количество очередей АЧР3 N3=1.
Количество очередей ЧАПВ NАПВ=2.
Частота срабатывания ЧАПВ fАПВ=49,5 Гц.
Наибольший возможный местный дефицит мощности ∆PД0m=47%.
2. Содержание пояснительной записки расчетной работы.
Расчет АЧР1.
Определим постоянную частоты срабатывания (ступень) АЧР1.
Определим уставки срабатывания АЧР1 по частоте
Аналогично производится расчет для всех значений fi, где i=N1=9 – количество очередей АЧР1. Полученные значения записываются в табл.2
Табл.2
№ ступени АЧР1 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
Частота срабатывания fyi, Гц | 48,0 | 47,75 | 47,5 | 47,25 | 47,0 | 46,75 | 46,5 | 46,25 | 46 |
Подключенная мощность , ∆Pi, 1% | 3,44 | 3,44 | 3,44 | 3,44 | 3,44 | 3,44 | 3,44 | 3,44 | 3,44 |
Мощность нагрузки, подключенная к АЧР1 равна
Мощность каждой очереди определяется из условия равномерного распределения суммарной мощности по всем очередям
Время, в течение которого срабатывают ступени АЧР1, примерно составляет одну постоянную времени изменения частоты
где kн=2,25 – коэффициент, учитывающий регулирующий эффект нагрузки.
Расчет АЧР2.
Уставка по частоте АЧР2 принимается равной верхней уставке АЧР1 fсрАЧР2=48 Гц.
Мощность потребителей, подключенных к АЧР2 определяется из следующих условий:
1. Подъема частоты до заданного верхнего значения после действия АЧР1.
2. Предотвращение длительного снижения частоты при медленном нарастании дефицита мощности.
Определяющим является второе условие и в зависимости от способа подключения отключаемых потребителей мощность АЧР2 при раздельном способе равна
,
при совмещенном способе
; где
Расчет произведем при совмещенном способе подключения потребителей. В этом случае решается задача снижения объема разгрузки при сохранении ее гибкости и эффективности.
Мощность каждой ступени АЧР2 рассчитывается
Выдержку времени первой ступени АЧР2 выбираем из условия отстройки от времени переходного процесса при действии АЧР1
tсрАЧР2=Tf + 3Tf = 4∙4 = 16 с,
tсрАЧР2= tсрАЧР2+ 3Tf = 16 + 3 ∙ 4 = 28 с,
tсрАЧР2= tсрАЧР2+ 3Tf = 28 + 3 ∙ 4 = 40 с.
Все полученные значения внесем в табл.3.
Табл.3.
№ ступени АЧР1 | 1 | 2 | 3 |
Частота срабатывания fсрАЧР2, Гц | 48 | 48 | 48 |
tсрi, c | 16 | 28 | 40 |
Подключенная мощность ΔPi,1,% | 3,33% | 3,33% | 3,33% |
Построение диаграммы
Условием правильного расчета АЧР является требование выполнения селективности. Проверка селективного действия АЧР производится по диаграмме f = F(∆Рэ), которая представляет собой семейство статических характеристик изменений частоты при появлении различных дефицитов мощности.
Построение выполняется в следующем порядке:
Рассчитывается наименьший дефицит ∆Рэ1, при котором частота изменяется от f0 = 50 Гц до уставки первой ступени АЧР1
Значение ∆Рэ1 определяет положение точки 2, через которую проходит прямая 1–2, представляющая собой отрезок статической характеристики. После отключения в точке 2 мощности первой ступени АЧР1 частота поднимается до значения f3. Через точку 3 проходит статическая характеристика оставшейся в работе нагрузки (Рн0–Рэ1)
Аналогично произведем расчет следующих значений:
По полученным значениям построим зависимость f = F(∆Рэ). (Рис.1)
Расчет АЧР3.
Минимальный объем дополнительной разгрузки рассчитывается из условия ликвидации снижения частоты ниже 45 Гц после работы устройств АЧР1.
,
где k3 = 1,1 – коэффициент запаса,
–дефицит мощности,
– фактическая мощность нагрузки.
Расчет АЧР3 по скорости снижения частоты производится с учетом требований срабатывания в начальный момент снижения частоты.
Скорость изменения частоты определяется
при t = 0
Выбор схемы АЧР с ЧАПВ (с описанием устройств).
Блок микропроцессорный релейной защиты БМРЗ–74, предназначен для выполнения функций релейной защиты, автоматики, управления, измерения и сигнализации асинхронного двигателя напряжением 6 – 10 кВ.
Характеристики
Основные технические характеристики БМРЗ приведены в таблице 4.
Схема электрическая подключения приведена на рисунке 1.
Характеристики режима выполнения команд автоматической частотной разгрузки/частотного АПВ (АЧР/ЧАПВ):
диапазон уставок по времени ТАЧР ....................……...............0,00 – 3,00 с
диапазон уставок по времени ТЧАПВ .............…......................0,00 – 99,99 с
дискретность уставок по времени ...................................................... 0,01 с
основная погрешность по времени, не более:
выдержка более 1 с, от уставки ...................................................±2 %
выдержка менее 1 с .....................................................................±25 мс
Функции автоматики
БМРЗ обеспечивает прием и выполнение команд устройства автоматической частотной разгрузки (АЧР) и частотного автоматического повторного включения (ЧАПВ). В БМРЗ реализован как алгоритм АЧР / ЧАПВ – А с раздельными входами «АЧР» и «ЧАПВ», так и алгоритм АЧР / ЧАПВ – Б, при котором сигнал «АЧР» подается на соответствующий вход и удерживается в течение всего времени действия АЧР, окончание сигнала «АЧР» является командой «ЧАПВ». Выбор алгоритма осуществляется программным ключом.
Таблица 3
Наименование параметра | Значение |
1. Входы аналоговых сигналов: | |
количество входов по току | 4(IA,IB,IC,3I0) |
номинальный ток фаз (IА, IВ, IС), A | 5 |
рабочий диапазон токов в фазах, А | 1,5–100 |
рабочий диапазон тока нулевой последовательности 3I0, A | 0,05–2,50 |
основная относительная погрешность измерения тока, %, не более | ±4 |
количество входов по напряжению | 3(Uab,Ubc,3U0) |
рабочий диапазон межфазных напряжений (Uab, Ubc) и напряжения нулевой последовательности (3U0), В | 1–120 |
номинальное значение межфазных напряжений и напряжения нулевой последовательности, В | 100 |
основная относительная погрешность измерения напряжения, %, не более | ±5 |
частота переменного тока, Гц | 50 |
скорость изменения частоты, Гц/с, не более | 20 |
основная погрешность измерения частоты, Гц, не более | ±0,1 |
2. Входы дискретных сигналов: | |
количество входов | 14 |
входной ток, мА, не более | 4 |
длительность сигнала, мс, не менее | 50 |
род тока и номинальное напряжение, В | постоян., 220 |
3.Входы ячеек счетных: | |
количество входов | 2 |
входной сигнал счетной ячейки: | |
– высокий уровень тока, мА, не менее | 10 |
– низкий уровень тока, мА, не более | 3 |
– длительность импульса, мс, не менее | 40 |
– период повторения импульсов, с, не менее | 0,5 |
род тока и номинальное напряжение источника питания входного сигнала счетной ячейки, В | постоян., 12,6 |
4.Выходы дискретных сигналов управления и сигнализации: | |
количество выходных сигналов | 16 |
диапазон коммутируемых напряжений переменного или постоянного тока, В | от 24 до 264 |
коммутируемый ток замыкания, А, не более | 2,5 |
коммутируемый ток размыкания при активно–индуктивной нагрузке с постоянной времени L/R 20 мс, А, не более | 0,15 |
ПРАВИЛА ВЫПОЛНЕНИЯ И ОФОРМЛЕНИЯ
КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ
При выполнении контрольной работы необходимо строго придерживаться указанных ниже правил. Работа, выполненная без соблюдения этих правил, не зачитывается и возвращается студенту для переработки.
1. Контрольная работа должна быть выполнена в программе word на листах А4.
2. Титульный лист контрольной работы оформляется в соответствии с образцом, приведенным в приложении.
3. В заголовке работы указываются номера задач в том порядке, как они расположены в варианте. При выполнении работы необходимо оставлять поля шириной 4–5 см с правой стороны листа для замечаний рецензента.
4. В работу должны быть включены все задачи, указанные в задании строго по варианту. Решения задач следует располагать в порядке номеров варианта. Контрольная работа, содержащая не все задачи задания, а также задачи не своего варианта, не зачитывается.
5. Перед решением каждой задачи необходимо полностью выписать ее условие вместе с приведенными рисунками. Можно в качестве рисунков аккуратно приклеить ксерокопии рисунков.
6. Решение задач следует излагать, подробно и аккуратно объясняя и мотивируя все действия по ходу решения.
7. Срок выполнения контрольной работы составляет 1,5 месяца с момента выдачи задания.
8. После получения прорецензированной незачтенной работы студент должен исправить все отмеченные рецензентом ошибки и недочеты и выполнить все рекомендации рецензента. Если рецензент предлагает внести в решение задач те или иные исправления или дополнения и прислать их для повторной проверки, это необходимо сделать в короткий срок. В случае незачета работы и отсутствия прямого указания рецензента на то, что студент может ограничиться представлением исправленных решений отдельных задач, вся работа должна быть выполнена заново. При высылаемых исправлениях должна обязательно находиться прорецензированная работа и рецензия на нее. Поэтому рекомендуется при выполнении контрольной работы оставлять в конце тетради несколько чистых листов для всех дополнений в соответствии с указаниями рецензента. Вносить исправления в сам текст работы после ее рецензирования запрещается.
9. Зачтенные контрольные работы хранятся на кафедре.
ПРИЛОЖЕНИЕ
Образец оформления титульного листа
КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра Релейная защита и автоматизация электроэнергетических систем
Контрольная работа № 1
по курсу «Автоматизация электроэнергетических систем»
Выполнил студент __________________________________ ______________
Ф.И.О. подпись
Дата________________________________
Группа______________________________
Шифр студента_______________________
Адрес студента ____________________________________________________
____________________________________________________
Проверил преподаватель _____________________________ ______________
Ф.И.О. подпись
Содержание
Предисловие …………………………………………………………………... | 3 |
Цель освоения учебной дисциплины ………………………………………... | 3 |
Место учебной дисциплины в структуре основной образовательной программы высшего профессионального образования .…………………… | 4 |
Результаты образования, формируемые в процессе освоения дисциплины | 4 |
Общие рекомендации по работе над дисциплиной .………………………... | 5 |
Программа дисциплины «Автоматизация электроэнергетических систем» | 6 |
Литература …………………………………………………………………….. | 7 |
Методические указания к изучению дисциплины …………………………. | 8 |
Методические указания к выполнению контрольного задания …………… | 12 |
Правила выполнения и оформления контрольной работы ………………… | 21 |
Приложение …………………………………………………………………… | 23 |
Учебное издание
АВТОМАТИЗАЦИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМ
Учебная программа
Для студентов заочной формы обучения направления
подготовки 13.03.02 "Электроэнергетика и электротехника",
квалификации – бакалавр
Составитель: Мустафин Рамиль Гамилович
Кафедра: «Релейная защита и автоматизация электроэнергетических систем» КГЭУ
Редактор редакционно-издательского отдела Р.Н. Ахметшин
Компьютерная верстка К.В. Аршинова
Подписано в печать 13.09.17.
Формат 60´84/16. Бумага ВХИ. Гарнитура «Times». Вид печати РОМ.
Усл. печ. л. 2,33. Уч.-изд. л. 2,58. Тираж 500 экз. Заказ №
Редакционно-издательский отдел КГЭУ,
420066, Казань, Красносельская, 51
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное
бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
АВТОМАТИЗАЦИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМ
Учебная Программа
для студентов заочной формы обучения
по образовательной программе «Релейная защита и автоматизация электроэнергетических систем»
направления подготовки
13.03.02 "Электроэнергетика и электротехника",
Квалификации - бакалавр
Казань 2017
УДК 621.38
ББК 32.85
АВТОМАТИЗАЦИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМ: учебная программа / сост. Р.Г. Мустафин. – Казань: Казан. гос. энерг. ун-т, 2017. – 25 с. | |
В методической разработке приведены общие рекомендации по работе над дисциплиной, программа дисциплины, методические указания по изучению дисциплины, варианты контрольного задания и примеры выполнения заданий контрольной работы. Учебная программа предназначена для студентов заочной формы обучения направления подготовки 13.03.02 "Электроэнергетика и электротехника". |
УДК 621.38
ББК 32.85
© Казанский государственный энергетический университет, 2017
Предисловие
Процесс производства и передачи электроэнергии является динамичным и постоянно подвергается случайным воздействиям, и без автоматического управления его функционирование невозможно. Под автоматическим понимается управление процессом производства, передачи и распределения электроэнергии в целом без непосредственного участия человека.
В настоящее время автоматическое управление производится отдельными электроэнергетическими объектами и взаимодействующими совокупностями. Управление процессом производства и передачи электроэнергии в целом осуществляется при оперативном вмешательстве человека – диспетчера электроэнергетической системы (ЭЭС). Такой принцип управления называется автоматизированным и реализуется автоматизированной системой диспетчерского управления.
Цель освоения учебной дисциплины
Целью освоения дисциплины «Автоматизация электроэнергетических систем» является изучение особенностей систем автоматического управления в электроэнергетических системах. Задачей изучения дисциплины является освоение студентами принципов построения систем автоматического управления в электроэнергетике; принципов работы и требования к устройствам автоматического возбуждения генераторов; принципов построения противоаварийной автоматики; изучение основных видов современных и перспективных автоматических устройств и систем управления в нормальных и аварийных режимах энергосистемы.
Место учебной дисциплины в структуре
основной обраЗовательной программЫ высшего
образования
Дисциплина «Автоматизация электроэнергетических систем» относится к вариативной части основной образовательной программы подготовки бакалавров по образовательной программе «Релейная защита и автоматизация электроэнергетических систем» направления подготовки 13.03.02 «Электроэнергетика и электротехника».
Дисциплина «Автоматизация электроэнергетических систем» базируется на следующих дисциплинах: «Автоматика энергосистем», «Элементы автоматических устройств» или «Элементы систем автоматики», «Информационно-измерительная техника и электроника» или «Электроника и микропроцессорная техника», «Переходные электромагнитные процессы в электроэнергетических системах».
Знания, полученные по освоению дисциплины «Автоматизация электроэнергетических систем», необходимы при выполнении выпускной квалификационной работы.
До освоения данной дисциплины у студента должны быть сформированы следующие компетенции:
– способность участвовать в планировании, подготовке и выполнении типовых экспериментальных исследований по заданной методике (ПК-1);
– способность рассчитывать режимы работы объектов профессиональной деятельности (ПК-6).
РЕЗУЛЬТАТЫ ОБРАЗОВАНИЯ,
ФОРМИРУЕМЫЕ В ПРОЦЕССЕ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
В процессе освоения данной дисциплины студент формирует и демонстрирует:
– способность проводить обоснование проектных решений (ПК-4);
– готовность обеспечивать требуемые режимы и заданные параметры технологического процесса по заданной методике (ПК-7);
В результате освоения дисциплины "Автоматизация электроэнергетических систем" обучающийся должен демонстрировать следующие результаты:
– знать:
принципы построения систем автоматического управления в электроэнергетике; принципы работы и требования к устройствам автоматического возбуждения генераторов; принципы построения противоаварийной автоматики (ПК-4);
основные виды современных и перспективных автоматических устройств и систем управления в нормальных и аварийных режимах энергосистемы (ПК-7);
– уметь:
выбирать проектные решения систем автоматического управления в электроэнергетике (ПК-4);
выбирать требуемые режимы и параметры противоаварийной автоматики (ПК-7);
– владеть:
принципами работы и требованиями к устройствам автоматического возбуждения генераторов (ПК-7);
принципами построения противоаварийной автоматики; основными видами современных и перспективных автоматических устройств и систем управления в нормальных и аварийных режимах энергосистемы (ПК-4).
Общие рекомендации по работе над дисциплиной
Работа студента над дисциплиной слагается из следующих элементов: самостоятельное изучение тем дисциплины по учебникам и учебным пособиям с последующей самопроверкой; индивидуальные консультации; посещение установочных лекций, лабораторного практикума; выполнение контрольной работы; сдача экзамена по всей дисциплине.
Самостоятельная работа с литературой
Освоение дисциплины следует начинать с уяснения ее целей и задач. При первом чтении изучаемой темы необходимо получить общее представление об излагаемых вопросах, выделить основные понятия и отметить непонятные места. Затем отыскать в соответствующих справочных материалах ответы на появившиеся вопросы. При повторном чтении следует законспектировать материал по теме с необходимыми пояснениями и ссылками.
Переходить к изучению новой темы следует только после полного изучения теоретических вопросов и выполнения самопроверки.
Самопроверка
Закончив изучение темы, студент должен ответить на вопросы для самопроверки, внести коррективы в конспект, который впоследствии поможет при повторении материала в период подготовки к экзамену.
Контрольное задание
В процессе изучения дисциплины "Автоматизация электроэнергетических систем" студент самостоятельно выполняет контрольную работу, которая является формой методической помощи при изучении дисциплины. Преподаватель-рецензент указывает студенту на недостатки в усвоении материала дисциплины, что позволяет устранить их.
Консультации
При возникновении затруднений при проработке теоретического материала следует четко сформулировать вопросы, ответы на которые можно будет получить в ходе индивидуальных письменных и устных консультаций или после обзорных лекций по соответствующим темам.
Лекции
В период установочной сессии студентам читаются лекции обзорного характера по наиболее важным темам дисциплины, а также рассматриваются вопросы, недостаточно полно освещенные в учебной литературе или вызывающие затруднения у большого числа студентов.
Лабораторные занятия
Для более глубокого изучения дисциплины и получения навыков работы с микропроцессорной техникой проводятся лабораторные занятия.
Зачет
К сдаче зачета по дисциплине "Автоматизация электроэнергетических систем" допускаются студенты, имеющие зачтенную контрольную работу и сдавшие отчеты по лабораторным занятиям.
Программа дисциплины
«АВТОМАТИЗАЦИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМ»
1. Учебный план по дисциплине
Общая трудоемкость дисциплины составляет 2 зачетные единицы, 72 часа.
Семестр | Форма промежу-точной | Форма | Часы учебных занятий | |||||
Всего | Лекции | Практики | Лабора-торные работы | Самостоя-тельная работа | Из них, проводимые в интерактивной форме | |||
5 | З | К | 72 | 4 | 4 | 8 | 56 | – |
2. Содержание разделов дисциплины
Дата: 2019-02-02, просмотров: 482.