“电力系统分析”教学的三点思考

包宇庆

摘要：笔者结合教学实践，对当今“电力系统分析”的教学内容、教学方式和考查方式三方面进行了思考，并提出了改进建议，通过强化基础专业知识的学习，针对新形势下电力系统发展的特点引入新的教学内容与实验环节，注重学生实践考查，满足新形势下“电力系统分析”的教学需求。

关键词：电力系统分析；教学

一、 引言

“电力系统分析”是本科电气工程及其自动化专业强电方向的必修课程，其中涉及到的电力系统潮流计算、调频调压、故障分析、稳定性分析等重要知识内容，是从事电力系统规划、设计、运行、维护等行业工作的必备理论知识。然而“电力系统分析”本身涉及到的理论知识较多，具有较强的理论性，相对其他课程更加难学，另外，随着智能电网技术和新能源发电技术的发展，当今电力系统发展呈现出新的特征，笔者从当今“电力系统分析”教学的角度出发，对教学内容、教学方法，考查方式三方面进行思考。

二、 教学内容

“电力系统分析”课程内容的理论性强，涉及较多的基础专业知识，除了电路学之外，电力系统分析还涉及高等数学、大学物理、线性代数、电机学、自动控制原理，等等。以電力系统潮流计算为例，潮流计算需要建立功率方程，并运用复变函数的知识将复功率方程拆解为有功功率、无功功率两组功率方程；在功率方程的迭代求解中，需用到数值分析中关于牛顿-拉夫逊法的相关知识；而具体运算过程涉及大量的矩阵运算，又需用到线性代数中关于矩阵运算的知识。“电力系统分析”涉及到的基础课程中的知识非常多，给教学提出了更高的要求。在“电力系统分析”教学过程中，一方面，教师需要引导学生对课程所涉及到的基础知识进行梳理，使学生在上课前做好预习工作；另一方面，高校需要针对学生的专业和方向设置有针对性的培养方案，针对电力系统及其自动化方向的本科生，不仅需要开设“电力系统分析”课程，而且需要加强复变函数、自动控制原理、电机学、电磁学等基础课程的教学，提高这些基础课程的课时、学分，使学生建立扎实的基础，从而更顺利地理解“电力系统分析”课程中的知识。

此外，在当今智能电网技术和新能源发电技术快速发展的新形势下，变革涉及电力系统的各个方面，“电力系统分析”的教学也应该与时俱进，增加相关教学内容。例如，在电力系统有功功率最优分配这一部分内容的教学中，除了传统火电机组功率最优分配之外，可适当增加多种能源形式，并且介绍电力需求响应的相关知识。在有功功率的最优分配中考虑风电、光伏等多种可再生能源，并计及柔性负荷在电力系统中的作用，从而适应新形势下“电力系统分析”的教学。

三、 教学方式

传统“电力系统分析”的教学以讲授方式为主，教师在教学过程中注重公式的推导和计算能力的掌握。然而这种教学方式容易让学生进入“死记硬背”的误区。随着各类电力系统仿真、分析软件的出现，从事电力系统行业工作不再需要严谨的公式推导和数学计算的能力，而是在掌握电力系统基本理论的基础上，熟练运用仿真、分析软件的能力。因此在新形势下，“电力系统分析”的教学方式也应向弱化公式推导、强化基本概念的方向转化。在理论教学的基础上，增加实验环节，指导学生应用Matlab、PSASP、PSCAD等电力系统仿真软件做潮流计算、短路计算、稳定性分析等电力系统分析与计算。通过电力系统仿真软件的教学，一方面可以强化学生对电力系统各个知识点的理解，另一方面可以使学生掌握电力系统计算与分析的技能，培养学生解决实际问题的能力。

四、 考查方式

“电力系统分析”是一门工程性很强的学科。而传统“电力系统分析”课程对学生的考查方式以考试为主，考试内容一般涉及电力系统计算，如基于牛顿-拉夫逊法的潮流计算、电力系统短路电流计算等等。对于这类考试题，学生需要花大量时间背公式，做例题，但这些内容对学生理论知识的巩固和提高帮助并不大。部分学生只是掌握了做题的能力，却并不具备解决实际问题的能力。为了引导学生解决实际问题，“电力系统分析”课程的考查方式也需做相应的转变，具体可包括以下两个方面：一是在对学生的考查中，增加实践环节（如实验、参观实习等）在总成绩中所占的比重；二是适量增加电力系统学科相关的大学生创新训练课题，引导学生参与教师的科研，并通过这些活动抵一部分学分。通过考查方式的转变，培养学生的学习兴趣和自主学习的能力，从而取得更好的教学效果。

五、 结语

通过对“电力系统分析”的教学内容、教学方式和考查方式三方面的思考，提出加强基础专业知识教学、实践教学、改进考查方式等建议，引导学生建立扎实的理论基础，并掌握解决实际问题的能力，适应新形势下从事电力行业工作的要求。

参考文献：

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[2]李光琦.电力系统暂态分析[M].北京：中国电力出版社，2007.

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