Автоматика энергосистем (стр. 1 )

НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Факультет энергетики

Кафедра Электрических станций

“УТВЕРЖДАЮ”

Декан ФЭН

“___ ”______________2006 г.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА учебной дисциплины

Автоматика энергосистем

ООП по специальности 140203 (210400)

«Релейная защита и автоматизация электроэнергетических систем»

(уровень подготовки – инженер)

Факультет Энергетики

Курс 5, семестр 9

Лекции 68 час.

Практические занятия 17 час.

Лабораторные работы 17 час.

Расчетно-графическая работа 9 семестр

Самостоятельная работа 128 час.

Экзамен 9 семестр

Всего 230 час.

Новосибирск

2006

Рабочая программа составлена на основании Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению 650900 «Электроэнергетика».

Регистрационный номер _214 тех/дс, дата утверждения ГОС – 27. 03.2000

Шифр дисциплины в ГОС – СД.03 (дисциплина федерального компонента)

Шифр дисциплины по учебному плану – 1002, дисциплина федерального компонента

Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры «Электрические станции», протокол № 2 от 26 сентября 2006 года.

Программу разработал

доцент, к. т.н.

Заведующий кафедрой

доцент, к. т.н.

Ответственный за основную

образовательную программу

доцент, к. т.н.

1. Внешние требования

ГОС по направлению 650900 "Электроэнергетика".

1.4. Квалификационная характеристика выпускника.

1.4.1. Область профессиональной деятельности – электроэнергетика.

1.4.2. Объектами профессиональной деятельности выпускника являются:

- электрические станции и подстанции, линии электропередачи;

- электроэнергетические системы;

- системы электроснабжения объектов техники и отраслей

хозяйства;

- электроэнергетические, -технические, - физические и

технологические установки высокого напряжения;

- энергетические установки, электростанции и комплексы на базе

нетрадиционных и возобновляемых источников энергии;

- устройства релейной защиты (УРЗ) и автоматического управления в

электроэнергетике;

- гидроэлектростанции и гидроэнергетические установки.

1.4.3. Виды профессиональной деятельности выпускника.

Выпускники по направлению подготовки дипломированного специалиста «Электроэнергетика» могут быть подготовлены к выполнению следующих видов профессиональной деятельности:

- проектно-конструкторская и производственно-технологическая;

- исследовательская;

- эксплуатационная;

- монтажно-наладочная;

- организационно-управленческая.

Конкретные виды деятельности определяются содержанием образовательно-профессиональной программы, разрабатываемой вузом.

1.4.4. Задачи профессиональной деятельности выпускника.

Инженер по направлению «Электроэнергетика» подготовлен к решению следующих профессиональных задач:

а) Проектно-конструкторская и производственно-технологическая деятельность:

- разработка проектов электроэнергетических установок различного назначения, определение состава оборудования и его параметров, схем электроэнергетических объектов;

- расчет схем и элементов основного оборудования, вторичных цепей, устройств защиты и автоматики электроэнергетических объектов;

- разработка электроэнергетического оборудования;

- определение оптимальных производственно-технологических режимов работы объектов электроэнергетики.

б) Исследовательская деятельность:

- разработка методик экспериментальных исследований;

- проведение экспериментальных исследований, обработка результатов эксперимента;

- разработка новых методов и технических средств испытаний параметров технологических процессов и изделий.

в) Эксплуатационная деятельность:

- поддержание и изменение режимов работы объектов энергетики;

- ведение оперативной технической документации, связанной с

эксплуатацией оборудования;

- обеспечение соблюдения всех заданных параметров технологического процесса и качества вырабатываемой продукции;

- проведение профилактических испытаний оборудования.

г) Монтажно-наладочная деятельность:

- проведение монтажных работ на объектах электроэнергетики;

- наладка систем и устройств релейной защиты и автоматизации;

- проведение испытаний оборудования после ремонта.

д) Организационно-управленческая деятельность:

- организация работы и координация деятельности производственного коллектива;

- контроль соблюдения производственной и трудовой дисциплины, требований безопасности жизнедеятельности;

- проведение мероприятий по экологической безопасности предприятия.

1.4.5. Квалификационные требования:

Для выполнения профессиональных задач инженер:

- выполняет работы по проектированию, информационному обслуживанию, организации труда и управлению, метрологическому обеспечению, техническому контролю;

- разрабатывает и реализует мероприятия по энергосбережению;

- разрабатывает методические и нормативные материалы, техническую документацию, а также предложения и мероприятия по осуществлению разработанных проектов и программ;

- участвует в работах по осуществлению исследований, разработке проектов и программ, в проведении необходимых мероприятий, связанных с диагностикой и испытаниями оборудования и внедрением его в эксплуатацию, а также в выполнении работ по стандартизации технических средств, систем, процессов, оборудования и материалов, в рассмотрении различной технической документации, подготавливает необходимые обзоры, отзывы, заключения;

- изучает и анализирует необходимую информацию, технические данные, показатели и результаты работы, обобщает и систематизирует их, проводит необходимые расчеты, используя современные технические средства;

- составляет графики работ, заказы, заявки, инструкции, пояснительные записки, схемы и другую техническую документацию, а также установленную отчетность по утвержденным формам и в установленные сроки;

- осуществляет экспертизу технической документации, контроль и надзор за состоянием и эксплуатацией оборудования, выявляет резервы, устанавливает причины нарушений режимов работы оборудования и неисправностей при его эксплуатации, принимает меры по их устранению и повышению эффективности использования;

- следит за соблюдением установленных требований, действующих норм, правил и стандартов;

- организует работу по повышению научно-технических знаний работников;

- способствует развитию творческой инициативы, рационализации, изобретательства, внедрению достижений отечественной и зарубежной науки, техники, использованию передового опыта, обеспечивающего эффективную работу подразделения, предприятия;

- консультирует по вопросам обеспечения качества электроэнергии, разработки и реализации прогрессивных технологических процессов;

- организует и обеспечивает мероприятия по энергосбережению;

- обеспечивает мероприятия по экологической безопасности проведения технологических процессов.

4. ТРЕБОВАНИЯ К ОБЯЗАТЕЛЬНОМУ МИНИМУМУ СОДЕРЖАНИЯ ОСНОВНОЙ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ПРОГРАММЫ ПО НАПРАВЛЕНИЮ ПОДГОТОВКИ ДИПЛОМИРОВАННОГО СПЕЦИАЛИСТА «ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКА»

СД.03

Специальные дисциплины. Дисциплина федерального компонента

1714

7.1. Требования к профессиональной подготовленности выпускника.

Инженер должен знать:

- принципы работы, технические характеристики, конструктивные особенности разрабатываемых и используемых технических средств;

- методы исследования, правила и условия выполнения работ;

- основные требования, предъявляемые к технической документации, материалам, изделиям;

- методы проведения технических расчетов и определения экономической эффективности исследований и разработок;

- достижения науки и техники, передовой отечественный и зарубежный опыт в соответствующей выполняемой работе, области знаний;

- правила и нормы охраны труда, техники безопасности, производственной санитарии и противопожарной защиты.

- теоретические основы методов преобразования энергии;

- технологию производства, передачи и распределения электроэнергии;

- физические явления и процессы в электроэнергетических и электротехнических устройствах и методы их математического описания;

- основное оборудование электрической части электрических станций и сетей, устройств нетрадиционных источников энергии;

- принципы построения изоляционных конструкций устройств высокого напряжения;

- основы релейной защиты и автоматизации электроэнергетических систем;

- энергосберегающие технологии;

уметь применять:

- компьютерные технологии исследований, сбора и обработки данных, представления результатов;

- методы описания процессов в электроэнергетических системах, сетях и устройствах;

- математические модели объектов электроэнергетики;

- методы оптимизации режимов работы электроэнергетических устройств;

- методы и средства испытаний и диагностики электроэнергетического оборудования; средства контроля качества электроэнергии;

- методы управления технологическими процессами производства, передачи и распределения электроэнергии;

- правила устройств электрических установок и правила безопасности при работе на электроустановках;

- методы проектирования объектов электроэнергетики;

Конкретные требования к подготовке инженера по дисциплинам специализации устанавливаются высшим учебным заведением, исходя из содержания цикла этих дисциплин.

2. Особенности (принципы) построения дисциплины

В таблице 1 представлены особенности дисциплины.

Таблица 1

Особенность	Пояснение
Основание для введения курса	Решение Учёного совета факультета Энергетики
Адресат курса	Студенты 5 курса, обучающиеся по специальности 140203 (210400) «Релейная защита и автоматизация электроэнергетических систем» (уровень подготовки – инженер)
Основная цель	После успешного освоения материала дисциплины студент будет знать основные принципы построения систем автоматического управления производством и распределением электроэнергии, принципы автоматического регулирования параметров режима электроэнергетических систем, основные принципы построения систем противоаварийной автоматики.
Ядро курса	В основу курса положены три компонента: объект управления и его характеристики, алгоритмы управления и принципы построения автоматических устройств управления, в том числе, рассматриваются принципы и алгоритмы новых цифровых устройств автоматики и методика расчета их параметров.
Уровень требований по сравнению со Стандартом	Требования к дисциплине соответствуют ГОС по направлению 650900 «Электроэнергетика»
Объем в часах курса	В курсе преобладает теоретическая подготовка, поскольку соотношение между лекционными, практическими занятиями и лабораторными работами 4:1:1 (68:17:17). Вместе с тем практическую составляющую дисциплины усиливает расчетно-графическое задание, связанное с освоением методики расчета уставок устройств автоматики.
Основные понятия курса	Устройства автоматического управления, устройства автоматического регулирования, статический и астатический закон регулирования, автоматика повторного включение (АПВ), автоматика включения резерва (АВР), автоматический регулятор возбуждения (АРВ), автоматика ликвидации асинхронного режима (АЛАР), автоматика предотвращения нарушения устойчивости (АПНУ), автоматический регулятор частоты вращения (АРЧВ), автоматическая частотная разгрузка (АЧР), автоматика ограничения повышения частоты (АОПЧ), автоматика ограничения повышения напряжения (АОПН), автоматика ограничения снижения напряжения (АОСН), автоматика ограничения снижения частоты (АОСЧ), главная отрицательная обратная связь, передаточная функция, апериодическое звено, интегратор, дифференцирующее звено, П-регулятор, ПИ-регулятор, ПИД-регулятор.
Обеспечение последующих дисциплин образовательной программы	Рассматриваемые в дисциплине вопросы построения устройств автоматики электроэнергетических систем, алгоритмы их функционирования, методы расчета основных параметров и уставок используются в ходе дипломного проектирования, а также при изучении параллельных курсов – «Релейная защита электроэнергетических систем», «Основы проектирования релейной защиты и автоматики энергосистем», «Теория автоматического управления».
Практическая часть курса	На лабораторных работах обучающиеся осваивают принципы действия и алгоритмы работы различных устройств точной синхронизации генераторов, устройств автоматического повторного включения и автоматического включения резерва, автоматической частотной разгрузки. На практических занятиях и при выполнении расчётно-графической работы студенты производят расчет уставок устройств точной синхронизации, допустимость применения различных видов АПВ для линий с двусторонним питанием, расчет уставок АВР, разрабатывают схемы АВР, производят расчет АЧР.
Учёт индивидуальных особенностей обучающихся	При проведении занятий учитывается возможное у некоторых студентов отсутствие навыков анализа схем, построенных на электромеханических элементной базе. Недостаток знаний компенсируется более подробным рассмотрением этих вопросов на практических занятиях. Индивидуальные предпочтения обучающихся учитываются при выборе темы расчетно-графического задания.
Направленность курса на развитие общепредметных умений	Работая над материалом дисциплины, обучающиеся получают возможность развивать такие общепредметные умения, обладающие свойством переноса, как анализ (поведения объекта управления при возникновении возмущающего воздействия), выбор (метода расчета), моделирование (процесса изменения частоты при возникновении небаланса мощности), оценивание (обоснованности выбранного типа автоматического устройства).
Описание основных “точек” контроля	По учебному плану предусмотрен экзамен, который проводится в устной форме. Допуском к экзамену является выполнение и успешная защита лабораторных работ, а также расчетно-графического задания.
Характеристика используемых методических материалов	При проведении лабораторных работ используются методические указания к выполнению расчетно-графических работ (1997 и 2003 года издания), методические указания к выполнению лабораторных работ, имеется конспект лекций в формате MS Word.
Дисциплина и современные информационные технологии	При выполнении расчетно-графической работы для получения численных результатов расчета используются различные программные средства (Mat Cad, Mat Lab и др.)

В таблице 2 представлены междисциплинарные связи.