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智能电网形势下《电力系统继电保护》课程的教与学

2013-10-24 11:39 字体:   打印 收藏 

摘 要:电力系统继电保护》课程一直以来就是比较难学的专业。该文分析当前智能电网形势下,从教材的选择、讲课方式、教学内容优化、实践应用等几个方面讨论了课程教与学的特点。教学实践表明,这些改革措施提高了专业课程的教学效果。

关键词:电力系统继电保护;课程;教与学

电力系统继电保护(以下简称继电保护)是电力系统安全稳定运行必不可少的组成部分,其任务是在电力系统任一点发生故障时能快速、有选择性地将故障元件隔离,确保电气设备和电力系统的安全可靠运行,最大限度地减少故障造成的危害和损失。掌握好继电保护的原理和技术,是对各级各类电气工程技术人员的基本要求[1]。继电保护从形成概念到现在也不过百年,但其技术却有飞速发展。运用各种原理,采用不同技术、不同材料实现的继电保护装置层出不穷。 “继电保护”又是一门融合了电路,模拟与数字电子技术,电力系统基础,电力系统故障分析,计算机技术和通信技术的交叉学科。其特点是概念抽象、理论复杂、从而给从事继电保护学习和工作的人员提出了更高的要求。   智能电网是利用先进的传感测量技术、通信技术、信息技术、计算机技术、控制技术、新能源技术,把发、输、配、用各环节互联成一个高度智能化的网络。作为电力系统安全稳定第一道防线的继电保护,按传统电网进行设计和配置,将不能完全适应智能电网。新技术和新设备的应用将给继电保护专业带来革命性的变化   继电保护包括对电力系统内的线路,变压器,发电机,母线,电动机等的保护,在课程设置上要对这些电力系统基本元件的保护类型面面俱到讲授,在时间上是不允许的,所以要能让学员做到举一反三,自我学习,就要在教和学上有所探索。 一、教材的选择   高等院校的教材不同于一般书籍,它既要符合专业培养目标和教学原则、阐述本门课程的基本知识和理论及其应用,又要适应现代化科学技术的水平、反映最新科学成果。为了很好适应教学大纲和学时要求,我校选择了既可以很好地适应课程教学时数的减少,而又反映了当前继电保护技术的发展的张保会、尹项根主编《电力系统继电保护》[2]。辅助用书有许正亚主编的《电力系统继电保护》,杨奇逊,黄少锋编的《微型机继电保护基础》[3]。 二、讲课的方式   在研究透教学大纲和教材基础上,语言的组织和教学手段也将是吸引学生学习热情和动力的重要部分。在理论教学方面上讲课中要针对不同的内容采用不同的方式。比如在介绍保护作用时可以采用目的性启发,电力系统继电保护是为一次服务,属于二次部分,所以可以先复习一次部分的知识,从而引出系统可能的故障,采用保护装置的作用,保护的实现方式和发展等;在介绍单电源线路保护时可以采用设疑性启发,为啥要设置阶段式保护,有何优缺点,适用范围是啥,层层递进;在讲解纵联保护时可以采用对比性启发,找到这种全线速动保护与阶段保护的区别;在介绍元件保护原理时可以采用任务教学法,因为有了前面线路保护学习的过程,可以在授课前给学生布置任务,设计几个问题要学生预习、思考,让学生带着这些问题边看书边预习,这比上课前不做任何预习,只求助于到课堂上来听讲的效果更佳。在教学手段上可以采用传统板书和现代化多媒体教学手段,尽量做到把复杂问题简单化,一方面吸引学生注意力,另一方面可以利用多媒体信息量大的特点弥补课时减少的缺陷。学生是认识的主体,教师要把学生真正置于主动者位置,由向学生奉送真理变为引导学生发现真理。一旦我们这样做了,我们的课堂教学将会打开全新的局面,收到事半功倍的效果[4]。 三、内容的优化   智能化电网实现后,对于传统采用模拟量电缆传输方式将被以光纤为媒介的网络数字传输所代替,传统的互感器将被电子式互感器所代替,电子式互感器采用网络接口,通过网络保护装置和智能断路器连接,大大简化了二次回路接线,不需要再考虑电流互感器饱和、二次回路断线、二次回路接地等互感器故障问题。简化了保护的整定,那么对于互感器将要加入以上内容,而教材上也许仍沿用传统保护的互感器,所以要适当优化内容。    继电保护尽管原理众多,实现方式不同,但是不管是哪种类型的继电保护装置,它们只是实现测量比较、逻辑判断和执行输出的手段不同而已,因此应该侧重于基本原理的讲解;一些学生自学能够理解或实际工程技术中不再采用的内容应少讲或不讲;减少或删除同其他课程相重复的内容,补充介绍少量已经在生产实际中广泛应用但还没有编入教材的原理[5]。 四、实践的应用   实践是检验真理的唯一标准,在通晓理论的基础上,作为今后能在工程实际中发挥作用的大学生,必将要能把理论和实际联系起来。所以在继电保护课程中的实践部分我们根据学校的实际,分课程实验,课程设计,课程实习三大块来培养学生的分析解决问题的能力。   (一)课程实验:实