配电网自动化技术课程标准编制.docx

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配电网自动化技术课程标准编制.docx

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配电网自动化技术课程标准编制.docx

配电网自动化技术课程标准编制

《配电网自动化技术》课程标准模板

适用专业：

电力系统自动化

课程类别：

专业课

修课方式：

必修

教学时数：

编制人：

审定人：

一、制定课程标准的依据

本标准是依据《中华人民共和国职业教育法》、《关于加强高职高专教育人才培养工作的意见》（教高[2002]2号）、《关于全面提高战等职业教育教学质量的若干意见[教高[2006]16号）等文件精神，以及电力系统自动化专业的人才培养目标和培养规格的要求而制定，用于指导“配电网自动化技术”的课程编制。

二、课程定位与作用

《配电网自动化技术》课程是电力系统自动化专业的一门重要的专业必修课，它是以行动为导向、以学生为主体、以知识为基础、以能力为目标，教、学、做一体化，培养学生掌握配电网及配电设备的概念以及相关知识，掌握配电网自动化的有关概念和相关知识，掌握配电网自动化系统构成、原理、实现方法以及应用，为学生从事电力系统及相关领域的工作准备必要的基础。

使学生具有良好的职业素养和合作共事、随机应变的关键能力；培养可持续发展的满足企业需求的电力系统自动化高技能人才,实现“为了行动而学习”的教学目标。

三、课程目标

通过《配电网自动化技术》课程的学习，培养学生掌握配电网自动化技术的基本知识和基本技能，能对简单的配电网络与一次设备进行设计、运行、调试与维护，满足配电网现场实际应用的需要。

进一步培养学生理论联系实际的工作作风，加深理解和巩固配电网自动化主站系统、配电网馈线自动化的基础知识，为实际应用配电网自动化技术打下良好的基础。

1．专业能力目标：

（1）熟悉开闭所、环网柜和电缆分支箱、配电站和箱式变；

（2）熟悉配电网馈线监控终端；

（3）掌握馈线自动化系统设计的基本方法。

（4）了解主站系统集成方案

2．方法能力目标：

（1）掌握配电网自动化设备的安装及故障检修；

（2）掌握配电网自动化主站系统运行与维护。

3．社会能力目标：

（1）能及时发现工作中出现的问题，并分析问题和提出解决方案；

（2）具有团队协作精神和良好的交流能力；

（3）实事求是、认真负责的工作作风，安全规范、一丝不苟的做事态度；

（4）形成安全生产、爱护设备、保护环境与节能意识。

四、课程教学内容与学时安排建议

“配电网自动化技术”课程的教学内容与学时安排建议详见表1所示

表1“配电网自动化技术”课程的教学内容与学时安排建议

序号

学习情境名称

学时

学习〔任务）单元划分

教学形式

情境一

配电网自动化概述

1.配电网自动化概念

2.配电网自动化系统的构成及功能

3.实现配电网自动化的意义

4.国内外配电网自动化现状及发展

5.配电网自动化系统建设的难点

教师讲授

引导文教学法

情境二

配电网络与一次设备

1.配电网接线

2.配电网一次设备

3.开闭所、环网柜和电缆分支箱、配电站和箱式变

4.配电网的接地方式

1.分组讨论

2.理论讲授

3.案例教学

4.任务驱动

情境三

配电网自动化数据通信

1.数据通信系统的基本组成

2.通信系统的性能指标

3.数据传输方式和工作方式

4.数据通信的差错检测

5.配电网自动化通信方式

6.配电网自动化常用的通信规约

1.分组讨论

2.理论讲授

3.案例教学

4.任务驱动

情境四

配电网馈线监控终端

1.馈线监控终端简介

2.馈线监控终端数据采集原理

3.馈线监控终端实例

4.馈线故障指示器

1.分组讨论

2.理论讲授

3.案例教学

4.任务驱动

情景五

配电力用户用电信息采集终端

1.智能电表

2.专变及公变采集终端

3.集中抄表采集终端

4.专变采集终端设计

1.分组讨论

2.理论讲授

3.案例教学

4.任务驱动

情景六

配电网馈线自动化

1.馈线自动化模式

2.基于重合器的馈线自动化

3.基于馈线监控终端的馈线自动化

4.馈线自动化系统设计

1.分组讨论

2.理论讲授

3.案例教学

4.任务驱动

情景七

电力用户用电信息采集系统

1.系统方案

2.通信信道

3.公变监测系统

4.集中抄表系统

1.分组讨论

2.理论讲授

3.案例教学

4.任务驱动

情景八

配电网自动化主站系统

1.主站系统概述

2.主站系统硬件

3.主站系统软件

4.信息交互

5.配电网地理信息系统

6.主站系统集成方案

1.分组讨论

2.理论讲授

3.案例教学

4.任务驱动

五、学习情境及教学设计框架

创设学习情境的目的是为了帮助学生更有效地学习知识和技能，实现专业能力、方法能力和社会能力，即职业能力的培养。

学习情境是与学生所学习的内容相适应的包含任务的工作活动,课程内容对接职业资格标准，与行业、企业标准相结合。

描述学习情境的要素包括:

教学目标、学习与实践（训练）内容、教学载体、教学形式与方法建议、教学环境与媒体选择说明。

学习情境的详细描述见表2、表6所示。

表2“配电网自动化技术”学习情境1设计简表

情境一配电网自动化概述

课时:

理论:

实践:

教学目标

教学载体

基本要求：

1.了解配电网自动化概念；

2.熟悉配电网自动化系统的构成及功能。

3.认识实现配电网自动化的意义。

4.了解国内外配电网自动化现状及发展。

较高要求:

配电网自动化系统建设的难点

多媒体

教学内容

教学方法建议

基本内容:

拓展内容：

子情境1

配电网自动化概念

1.配电网自动化概念

2．配电系统自动化的构成及主要内容

与调度自动化系统的区别

实施配电系统自动化的前提条件

教师讲授

引导文教学法

子情境2

配电网自动化系统的构成及功能

1.配电网自动化系统的构成

2.配电网自动化系统的功能

配电网自动化系统的5个管理子过程

1.分组讨论

2.理论讲授

子情境3

实现配电网自动化的意义

1.提高供电可靠性

2.提高供电经济性

3.提高供电能力

4.降低劳动强度，提高管理水平和服务质量

我国配电网系统特点及管理体制

1.分组讨论

2.理论讲授

子情境4

国内外配电网自动化现状及发展

1.国外配电网结构特点

2.国内配电网本身现状

3.配电自动化发展走趋势

未来的智能电网SmartGrid--Intelligentgrid,Activegri

1.分组讨论

2.理论讲授

子情境5

配电网自动化系统建设的难点

1.配电网自动化系统建设的难点

2.系统建设中的常见问题

3.解决办法

表3“配电网自动化技术”学习情境2设计简表

情境二配电网络与一次设备

课时:

理论:

实践:

教学目标

教学载体

基本要求：

1.掌握配电网接线

2.熟悉配电网一次设备

3.熟悉并维护开闭所、环网柜和电缆分支箱、配电站和箱式变

4.了解配电网的接地方式

较高要求:

1.熟练掌握环式接线

2.掌握配电网一次设备的原理及工作方式

3．能安装与维护开闭所、环网柜和电缆分支箱、配电站和箱式变

多媒体

教学内容

教学方法建议

基本内容:

拓展内容：

子情境1

配电网接线

1.放射式接线

2.网格接线

3.环式接线

“4×6”接线方式

1.分组讨论

2.理论讲授

3.案例教学

4.任务驱动

子情境2

配电网一次设备

1.配电变压器

2.断路器

3.负荷开关

4.隔离开关

5.熔断器

1.分组讨论

2.理论讲授

3.案例教学

4.任务驱动

子情境3

开闭所、环网柜和电缆分支箱、配电站和箱式变

1.开闭所

2.环网柜和电缆分支箱

3.配电站和箱式变压器

1.分组讨论、实践

2.理论讲授

3.任务驱动

子情境4

配电网的接地方式

1.不接地方式

2.自动跟踪接地电流的谐振接地方式

3.小电阻接地方式

4.消弧线圈和中等阻值电阻并联可控的接地方式

1.分组讨论

2.理论讲授

3.案例教学

4.任务驱动

表4“配电网自动化技术”学习情境3设计简表

情境三配电网自动化数据通信

课时:

理论:

实践:

教学目标

教学载体

基本要求：

1.了解数据通信系统的基本组成

2.了解通信系统的性能指标

3.了解数据传输方式和工作方式

4.了解可数据通信的差错检测

5.熟悉配电网自动化通信方式

较高要求:

1.熟悉ZigBee无线传感器网络

2.了解配电网自动化常用的通信规约

多媒体课件

教学内容

教学方法建议

基本内容:

拓展内容：

子情境1

数据通信系统的基本组成

1.数据通信硬件

2.通信软件

配网自动化系统结构及通信体系

1.理论讲授

2.分组讨论

3.案例教学

4.任务驱动

子情境2

通信系统的性能指标

1.有效性指标

2.可靠性指标

配电自动化对通信系统要求

1.理论讲授

2.分组讨论

3.案例教学

4.任务驱动

子情景3

数据传输方式和工作方式

1.数据传输方式

2.通信线路的工作方式

1.理论讲授

2.分组讨论

3.案例教学

4.任务驱动

子情景4

数据通信的差错检测

1.差错控制方式

2.常用检错码

循环冗余校验

1.理论讲授

2.分组讨论

3.案例教学

4.任务驱动

子情景5

配电网自动化通信方式

1.RS-232

2.RS-485

3.CAN总线

4.电力载波通信

5.光纤通信

1.ZigBee无线传感器网络

2.GPRS通信

3.多种通信方式综合应用

1.理论讲授

2.分组讨论

3.案例教学

4.任务驱动

表5“配电网自动化技术”学习情境4设计简表

情境四配电网馈线监控终端

课时:

理论:

实践:

教学目标

教学载体

基本要求：

1.认知馈线监控终端

2.了解馈线监控终端数据采集原理

3.了解FD-F2010型馈线监控终端

4.了解馈线故障指示器

较高要求:

1.能安装与维护环网柜和开闭所的馈线终端单元

2.会使用馈线故障指示器

多媒体课件

教学内容

教学方法建议

基本内容:

拓展内容：

子情境1

馈线监控终端简介

1.FTU馈线监控终端功能及性能要求

2.FTU馈线监控终端的构成

3.馈线终端单元的硬件

4.馈线终端单元软件

5.环网柜和开闭所的馈线终端单元

1.理论讲授

2.分组讨论

3.案例教学

4.任务驱动

子情境2

馈线监控终端数据采集原理

1.概述

2.模拟量采集的基本原理

3.交流采样算法

4.馈线监控终端数据滤波原理

5.开关量输入/输出

1.理论讲授

2.分组讨论

3.案例教学

子情景3

馈线监控终端实例

1.FD-F2010型馈线监控终端的构成

2.F2010B型馈线终端硬件结构

3.F2010B型馈线终端单元的软件

1.理论讲授

2.分组讨论

3.案例教学

4.任务驱动

子情景4

馈线故障指示器

1.概述

2.短路故障指示器

3.故障指示器的应用和发展

1.理论讲授

2.分组讨论

3.案例教学

4.任务驱动

表6“配电网自动化技术”学习情境5设计简表

情境五配电力用户用电信息采集终端

课时:

理论:

实践:

教学目标

教学载体

基本要求：

1.掌握智能电表的功能

2.了解专变及公变采集终端

3.熟悉集中抄表采集终端

较高要求:

1.熟练应用专变及公变采集终端。

2.熟练掌握集中抄表采集终端

多媒体课件

教学内容

教学方法建议

基本内容:

拓展内容：

子情境1

智能电表

1.智能电表的功能

2.安全认证

1.理论讲授

2.分组讨论

3.案例教学

4.任务驱动

子情境2

专变及公变采集终端

1.专变及公变采集终端简述

2.专变采集终端的功能

3.专变及公变采集终端通信协议

1.理论讲授

2.分组讨论

3.案例教学

4.任务驱动

子情境3

集中抄表采集终端

1.集中抄表采集终端简述

2.集中抄表终端功能

3.集中抄表终端通信协议

1.理论讲授

2.分组讨论

3.案例教学

4.任务驱动

子情境4

专变采集终端设计

1.终端硬件结构

2.专变采集终端的应用

1.理论讲授

2.分组讨论

3.案例教学

4.任务驱动

表7“配电网自动化技术”学习情境6设计简表

情境六配电网馈线自动化

课时:

理论:

实践:

教学目标

教学载体

基本要求：

1.了解馈线自动化模式

2.初步掌握基于重合器的馈线自动化

3.初步掌握基于馈线监控终端的馈线自动化

较高要求:

1.熟练掌握基于重合器的馈线自动化

2.掌握基于馈线监控终端的馈线自动化

多媒体课件

教学内容

教学方法建议

基本内容:

拓展内容：

子情境1

馈线自动化模式

1.馈线自动化的概念

2.就地控制方式

3.远方集中监控模式

1.理论讲授

2.分组讨论

3.案例教学

4.任务驱动

子情境2

基于重合器的馈线自动化

1.重合器（Recloser）功能

2.分段器（Sectionalizer）分类和功能

3.重合器与电压－时间型分段器配合

4.重合器与过流脉冲计数型分段器配合

基于重合器的馈线自动化系统不足

1.理论讲授

2.分组讨论

3.案例教学

4.任务驱动

子情境3

基于馈线监控终端的馈线自动化

1.系统概述

2.馈线故障区段定位算法

3.表工程实例

1.理论讲授

2.分组讨论

3.案例教学

4.任务驱动

子情境4

馈线自动化系统设计

1.硬件设计

2.软件设计

1.理论讲授

2.分组讨论

3.案例教学

4.任务驱动

表8“配电网自动化技术”学习情境7设计简表

情境七电力用户用电信息采集系统

课时:

理论:

实践:

教学目标

教学载体

基本要求：

1.了解电力用户用电信息采集系统系统方案

2.熟悉公变监测系统

3.了解集中抄表系统

较高要求:

1.熟练了解电力用户用电信息采集系统

2.能初步使用集中抄表系统

多媒体课件

教学内容

教学方法建议

基本内容:

拓展内容：

子情境1

系统方案

1.对象分类及采集要求

2.预付费方式

3.系统总体架构

4.主站设备配置

5.应用部署模式

1.理论讲授

2.分组讨论

3.案例教学

4.任务驱动

子情境2

通信信道

1.远程通信网络

2.本地信道

1.理论讲授

2.分组讨论

3.案例教学

4.任务驱动

子情境3

公变监测系统

1.公变监测系统的构成

2.系统功能

3.通信组网

1.理论讲授

2.分组讨论

3.案例教学

4.任务驱动

子情境4

集中抄表系统

1.技术展望

2.系统结构

3.采集设备通信组网

1.采用復合通信提高用電信息采集成功率

2.安科瑞ZigBee（物联网）无线网络电能管理系统

1.理论讲授

2.分组讨论

3.案例教学

4.任务驱动

表9“配电网自动化技术”学习情境8设计简表

情境八配电网自动化主站系统

课时:

理论:

实践:

教学目标

教学载体

基本要求：

1.了解主站系统设计原则和系统架构

2.熟悉主站系统硬件和主站系统软件

3.熟悉配电网地理信息系统

4.了解主站系统集成方案

较高要求:

1.能使用主站系统

2.能使用配电网地理信息系统

多媒体课件

教学内容

教学方法建议

基本内容:

拓展内容：

子情境1

主站系统概述

1.设计原则

2.系统架构

1.理论讲授

2.分组讨论

3.案例教学

4.任务驱动

子情境2

主站系统硬件

1.配置原则

2.系统硬件配置

1.理论讲授

2.分组讨论

3.案例教学

4.任务驱动

子情境3

主站系统软件

1.配置原则

2.功能部署

1.理论讲授

2.分组讨论

3.案例教学

4.任务驱动

子情境4

信息交互

1.理论讲授

2.分组讨论

3.案例教学

4.任务驱动

子情境5

配电网地理信息系统

1.系统概述

2.构建原理

3.功能部署

4.应用实例

1.理论讲授

2.分组讨论

3.案例教学

4.任务驱动

子情境6

主站系统集成方案

1.SCADA/DA和GIS一体化

2.SCADA/DA与GIS系统的集成方案

主站系统工程实例

1.理论讲授

2.分组讨论

3.案例教学

4.任务驱动

六、教学实施建议

1．教学方法

（1）在教学过程中，应立足于强化学生实际操作能力，以工作任务引领提高学生学习兴趣，激发学生学习热情；

（2）在教学过程中，注意采用多媒体、图示、现场指导等直观的教学手段，帮助学生理解并掌握本课程的专业技能。

（3）在教学过程中，融入本专业其他岗位关联知识，使其成为一体，树立严谨、认真、耐心、仔细、效益的意识。

（4）在教学过程中，应积极引导学生提升职业素养，促进职业道德的养成；

（5）在教学过程中，能营造职业岗位的情景，为学生提供较好的职业学习氛围，培养学生的实践能力。

2．教学组织

（1）教学方式：

本课程需要在教学过程中，要多应用多媒体、投影、教学挂图等教学资源辅助教学，抓住学生的注意力，使教与学同步。

（2）教学内容与教学重点：

教学内容要重视配电网自动化技术的基本知识和基本技能的理解与掌握，并结电网自动化的新技术、新工艺、新设备发展趋势，及时补充更新教学内容。

3．教学要求

（1）要注意本专业前后课程的衔接和知识的连贯性。

（2）教学资源：

需要电网自动化技术实验平台、多媒体设备等支持教学；

（3）教师要求：

该课程涉及知识面宽，操作性强。

要求讲授教师具有丰富的实践经验和宽广的知识面；

七、教学团队基本要求

1．团队规模:

基于每学期4班级的规模，配备专兼职教师2-3人，其中双师型教师2名，研究生学历1，高级工程师1-2名。

专兼结合比例、学历、职称比例合理，专业结构互补。

3．教师专业背景与能力要求:

（1）具有电子电路、维修电工、过程控制技术、高电压技术、输配电技术等方面系统的专业知识。

（2）具备输配电现场工作的经验。

（3）课内实践指导教师必须具备现场实际工作经历一年以上。

（4）具备基于行动导向教学法的设计应用能力。

（5）对学生做人、做事、职业素养培养方面有足够清晰的认识和心得体会。

（6）具有较强的驾驭课堂的能力。

（7）具有良好的职业道德和责任心。

（8）具备较强的科学研究、创新创造能力。

3．课程负责人:

林庭双

4．“双师型”教师队伍建设:

（1）提升职教专业教师的入职标准，增加专业实践经历的要求。

（2）选聘实践能力强、职业素养高、教学能力相对较好的专业技术人员担任学校兼职教师。

（3）完善专业教师定期到企业进行调研、研发、实践锻炼的保障措施，并加强过程监控。

八、教学实验实训环境基本要求

实施“配电网自动化技术”课程教学，校内实验实训硬件环境应具备表7所列条件。

表7“配电网自动化技术”课程实验实训硬件基本条件

名称

基本配置要求

功能说明

配电网自动化技术实训室

配电网自动化演示培训平台：

1.手拉手的配电网环网供电系统，

2.SCADA平台

3.FA系统的终端软件和监控配置软件

配电网自动化演示培训平台主要用以搭建出一个正常运行状态下的配电网系统并可包括故障状态及故障处理，相关配电网从业人员在接受培训后，可以进一步了解配电网自动化的功能意义，并可通过熟练操作配电网自动化系统中的各类设备和主站软件来处理配电网运行中遇到的各类实际问题。

九、学习评价建议

1．对学生学业评价，要改变原来重理论轻实践的做法，关注评价的多元性，注重过程评价和结果评价相结合的评价方式。

既要重视结果的正确性，又要重视学生学习和完成工作任务的态度、实际操作能力、做事规范程度、完成作业等过程评价。

2．实训和实验考核相对独立，评价方式由百分制考核改为等级制考核，课程考核方案突出整体性评价。

“配电网自动化技术”课程学习评价建议表8。

表8“配电网自动化技术”课程学习评价建议

评价类型

评价内容

评价标准

成绩权重

过程评价（50%）

1、学习态度

出勤情况

2、课堂发言

课堂提问

3、作业提交情况

提交次数和作业成绩

4、学生自平和互评

客观评价自己和别人

结构评价（50%）

5、期末考试

考核成绩

十、课程教学资源开发与利用

1．教师应根据课程目标，针对学习情境中的每个任务编写任务工单。

2．为满足课程教学质量要求，应有丰富的教学资源。

教学资源包括:

课程教材（自编或选用），教辅教材（实验、实训、习题指导书），工具书（半导体器件手册、集成电路手册）多媒体PPT课件，视频录像，学习指南，工作任务书，教学实验箱等各种实物教具。

3．充分利用电子期刊、数字图书馆、电子书籍和互联网等资源，丰富教学内容。

十一、其他说明

本课程标准同样适用于发电厂及电力系统、电力系统继电保护与自动化。

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