电力系统及其自动化学报

学术论文

  • H_∞控制理论在次同步阻尼控制器设计中的应用

    邓婧;李兴源;王渝红;魏巍;

    电力系统次同步振荡阻尼控制器设计中,系统等值简化的准确度和控制器的鲁棒性对控制器的效果影响很大。通过对输出信号动态时域数据Prony辨识求得2008年南方电网贵广Ⅱ直流系统的等值降阶线性模型,利用基于时域仿真的复数力矩系数分析出该系统在弱连接和孤岛两种运行方式下易发生次同步振荡的模式,并针对监测出的振荡模式,采用H∞最优控制理论设计出抑制次同步振荡的附加直流阻尼控制器,最后电磁暂态时域仿真结果验证了该控制器抑制次同步振荡模式的效果明显,并具有一定的鲁棒性。

    2010年06期 v.22;No.101 1-5页 [查看摘要][在线阅读][下载 321K]
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  • 瀑布沟机组PSS对四川电网低频振荡的影响

    徐梅梅;王渝红;李兴源;郑希云;张雪梅;

    以川渝电网2010年丰大运行方式为背景,重点研究瀑布沟水电机组加装PSS对四川电网小干扰稳定性的影响。通过Prony辨识从时域仿真曲线中提取系统振荡模式的特征信息,结合相位补偿原理对瀑布沟机组PSS参数进行初步整定,比较分析各种故障条件下PSS投运前后系统特性及主振模式的变化情况。仿真结果和Prony分析表明,瀑布沟机组加装PSS可以显著提高系统阻尼,有效抑制四川电网现有的区域间低频振荡。

    2010年06期 v.22;No.101 6-11页 [查看摘要][在线阅读][下载 280K]
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  • 电气化铁道牵引网馈线电流概率分布

    唐开林;李群湛;张丽艳;邹大云;

    电气化铁道牵引负荷受众多因素影响,使牵引网馈线电流具有随机波动性。为了探寻馈线电流的概率分布规律,给将来新建线路电能质量预测提供帮助,文中基于大量实测馈线电流数据,对馈线电流分布特征进行了分析,采用对数正态分布函数对馈线电流分布概率密度进行曲线拟合,再通过蒙特卡洛法,获得馈线电流样本。最后进行误差分析,分析的结果表明,用对数正态分布函数拟合牵引网馈线电流的概率密度函数是有效的、可行的。

    2010年06期 v.22;No.101 12-16页 [查看摘要][在线阅读][下载 303K]
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  • 新型注入式混合有源滤波器的检测与控制策略

    常亮亮;涂春鸣;罗安;赵伟;杨晓峰;

    为提高系统电能质量,减少谐波污染,对一种新型双谐振注入式混合型有源电力滤波器进行了研究,分析了具有预补偿能力的分频检测算法和空间矢量双滞环电流控制方法在新型有源滤波器的应用。通过分频检测算法可以从实际工况选择待补偿的谐波次数,减少有源滤波器与电网其他补偿设备的耦合,提高系统稳定性,并减少了补偿容量。利用空间矢量双滞环电流控制提高了直流电压利用率,降低了开关频率。仿真和实验分析结果表明了该方法的可行性。

    2010年06期 v.22;No.101 17-22页 [查看摘要][在线阅读][下载 394K]
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  • Prony算法在汽轮机调节系统参数辨识中的应用

    张少康;李兴源;王渝红;张振;

    在动态频率异常和频率不稳定性研究中,建立原动机及其调节系统准确的数学模型是极其重要的。原动机调节系统模型建立应借助于辨识建模。基于这种考虑,针对汽轮机调节系统,提出一种基于Prony算法的参数辨识方法,利用Prony算法辨识系统传递函数原理,通过对系统特征根和留数进行分析以达到对汽轮机调节系统进行参数辨识的目的。利用该方法编制了程序,并将其应用于所建调节系统模型中,在Matlab及其Simulink中进行了仿真分析。辨识结果表明,这种辨识算法具有计算速度快、辨识精度高、程序通用性强等优点,为汽轮机调节系统的参数辨识提供了一种有效的方法。

    2010年06期 v.22;No.101 23-27页 [查看摘要][在线阅读][下载 278K]
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  • BFO-PSO混合算法的PSS参数优化设计

    范国英;郭雷;孙勇;李振元;傅吉悦;姜旭;

    针对传统PSS参数设计问题,文中基于细菌觅食-微粒群混合优化算法,提出一种协调优化PSS参数的新方法。为了提高电力系统机电振荡模式的阻尼和增加系统的鲁棒性,将阻尼控制器参数设计问题归结为带有不等式约束的目标优化问题,并在目标函数中考虑了多种运行方式,采用细菌觅食-微粒群混合优化算法求解优化问题设计PSS参数。最后通过算例验证了该方法的合理性,是一种对多种运行方式具有良好鲁棒性的阻尼控制器参数优化方法,有效地抑制了低频振荡。

    2010年06期 v.22;No.101 28-31页 [查看摘要][在线阅读][下载 138K]
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  • 基于地理信息的变电站选址定容模型与算法

    陶青松;肖峻;王笑一;

    提出了新的基于地理信息的变电站选址定容模型和算法。首先,通过计及多边形地块地价选址问题研究发现了选址地理信息模型中的地块边界效应并揭示了其原理,利用边界效应在模型中加入线性约束以求得计及地价后的最优位置,提高了单中位选址的空间搜索效率。然后再结合交替定位分配法提出了基于地理信息的选址算法,在算法中利用线路费用等高线原理实现邻接低价地块快速筛选,大大节省了算法耗时。实际算例验证表明该方法选址效果良好,能有效处理地价等地理信息因素和自动避让不可建站区域。

    2010年06期 v.22;No.101 32-37页 [查看摘要][在线阅读][下载 305K]
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  • 九点变换改进FFT高精度谐波分析方法

    张红瑛;滕召胜;温和;李聪聪;

    快速傅里叶变换(FFT)广泛应用于电力系统的谐波测量中。由于同步采样和整周期截断难以实现,FFT算法存在的频谱泄漏和栅栏效应严重影响谐波检测的准确性。文中分析了信号频谱衰减特性,提出一种基于九点离散频谱序列变换的谐波检测算法,将离散频点做九点变换,减小频谱泄露造成的基波及各次谐波频谱间的相互干扰,继而通过插值估算得到高精度的谐波参数。仿真结果表明,在非同步采样和非整数周期截断条件下,运用本文算法计算得到各次谐波的幅值的相对误差小于0.0027%,相角相对误差小于0.013%,并能有效克服频率波动对频谱分析的影响。

    2010年06期 v.22;No.101 38-43+61页 [查看摘要][在线阅读][下载 349K]
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  • 新型换流变压器保护方案设计

    张杰;罗隆福;R.K.Aggarwal;李勇;刘福生;

    要实现新型换流变压器的产业化,制定与新型换流变压器配套的保护方案是重要的前提。文中对基于变压器模型的变压器保护原理进行研究,并将该保护原理的思路运用于新型换流变压器保护方案设计中,而且对动作特性方程进行梯形积分来构成保护判据。仿真结果验证了该保护方案可快速可靠地识别新型换流变压器正常运行状态和内部故障状态,并能有效地减少差分代替微分的误差,可以用作新型换流变压器微机主保护。

    2010年06期 v.22;No.101 44-51页 [查看摘要][在线阅读][下载 425K]
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  • 通用矩阵算法和区域辨识法电力故障定位计算

    毕元;房鑫炎;俞国勤;何维国;包海龙;

    为了提高供电的可靠性,当配电网出现故障时,必须快速确定故障区段。文中总结归类电网事故起因,提出事故区域划分方法,分析了电力系统故障定位的两种典型算法,比较分析通用矩阵算法和区域辨识算法应用在故障定位时的优缺点,并提出改进算法,分别采用通用矩阵算法和改进算法对某地区实际电网进行模型分析和验证。最后通过短路电流计算验证了算法的正确性,为电网故障定位提供了参考建议。

    2010年06期 v.22;No.101 52-56页 [查看摘要][在线阅读][下载 188K]
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  • 广义S变换在电能质量扰动识别中的应用

    王晶;沈月月;翁国庆;徐爱亲;

    针对电能质量扰动信号检测和定位问题,提出一种基于广义S变换的动态电能质量的识别方法。首先推导广义S变换的离散公式,并把典型扰动变换到相空间中,从不同角度提取扰动相空间中的特征量,判断扰动高频奇异点,对所得的结果进行分析并与S变换进行比较。结果表明,广义S变换比标准S变换更具有灵活的时频聚焦性。不仅能有效地检测到电压幅值的瞬时变化,而且能准确判断频率的变化,特别是高次分量。此外,在间谐波和相位检测方面效果良好。

    2010年06期 v.22;No.101 57-61页 [查看摘要][在线阅读][下载 367K]
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  • SIP控制系统在变电站监控中的设计与实现

    梅鲁海;金文兵;

    为适应和满足电力系统自动化技术的发展趋势和应用需求,以基于控制信令与媒体流交换分离机制的开放的SIP协议为基础,采用分布式结构设计方法和数字化嵌入式监控设备,介绍了一种SIP控制系统在变电站监控中的设计与实现方案,包括SIP系统的控制模式和组织结构、SIP及其控制系统的功能与特点、变电站多媒体监控系统总体结构、系统设备、远程控制和自主监控功能的设计与实现、系统测试等。该设计具有较强的先进性、创新性、科学性和实用性。

    2010年06期 v.22;No.101 62-66页 [查看摘要][在线阅读][下载 211K]
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  • 应用三相Z源逆变器的PMSG风力发电系统MPPT方法

    李杰;屈克庆;张仁杰;

    文中提出将新型的三相Z源逆变器应用于永磁同步发电机PMSG(permanent magnet synchronous generator)风力并网发电系统中,分析了此系统下的风能最大功率点跟踪MPPT(maximum power point tracking)原理。阐明了三相Z源逆变器直通占空比和发电机输出转速之间的关系,并设计了基于最大功率曲线的MPPT算法。该算法可省去风速和转速的测量,降低了系统的成本。利用计算机仿真绘图说明了系统做MPPT的工作点调节过程。最后的实验证实了理论分析和算法的正确法。

    2010年06期 v.22;No.101 67-71页 [查看摘要][在线阅读][下载 326K]
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  • 变压器空载损耗和短路损耗在线检测方法

    何为;吴喜红;王科;胡国辉;

    空载损耗和短路损耗是变压器的重要性能参数。目前电力部门主要是在离线状态下通过空载试验和短路试验来测量这两个参数,该方法既不经济又影响供电的连续性。基于此,提出了一种变压器空载损耗和短路损耗的在线检测方法,通过分析变压器的工作原理和等效电路模型,推导出了空载损耗和短路损耗计算公式,并结合数据采集系统在线采集变压器的运行电压和电流,实现了空载损耗和短路损耗的在线检测。仿真研究表明该方法是正确的、可行的。

    2010年06期 v.22;No.101 72-76页 [查看摘要][在线阅读][下载 233K]
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  • 新颖虚拟电网磁链在有源滤波器中的应用

    吴轩钦;谭国俊;张倩倩;韩耀飞;

    传统的虚拟电网磁链观测存在幅值和相位误差,为了克服此缺点文中提出一种新颖的虚拟电网磁链观测。采用两个一阶低通滤波器代替纯积分环节的新颖虚拟电网磁链观测器可使得观测磁链幅值无差,无相移。同时引入具有自适应调节中点电位的简化三电平SVPWM空间矢量调制策略,并在此基础上提出新颖的多电平有源滤波器相电压重构算法。实验结果验证了有源滤波器采用新颖的虚拟电网磁链定向控制策略不但能实现无锁相环控制,而且对干扰有良好的抑制作用。

    2010年06期 v.22;No.101 77-82页 [查看摘要][在线阅读][下载 580K]
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  • 无人值守变电站最优运维策略的分析与建模

    马奔正;黄宵宁;葛乐;杨忠;

    无人值守变电站的日常运维工作是保障电网安全运行的重要环节,当前尚未开展其最优策略的研究。文中通过分析运行维护工作中操作队驻地选址及运维路径选择的特点,将运维策略划分为设备维护及日常巡视的选址-路径问题LRP(location-routing problems)和开关操作及事故的车辆路径问题VRP(vehicle routing problem);通过明确目标体系,完善约束条件,建立了对应的LRP模型和VRP模型。运维策略的划分及模型的建立,为进一步研究求解该问题,进而合理选择操作队驻地,科学制定运维路线奠定了理论基础。

    2010年06期 v.22;No.101 83-87页 [查看摘要][在线阅读][下载 162K]
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  • 现代内点理论的AC/MTDC系统电压稳定性分析

    黄银华;彭建春;

    多端直流输电的出现不可避免,对其电压稳定的研究具有十分重要的意义。为此,采用一种基于现代内点理论的电压稳定临界点算法,对多端交直流混合输电系统的电压稳定临界点进行分析计算。通过对交流系统电压稳定性分析的非线性规划模型的修正,把交流模型和直流模型统一起来,并简捷计及了交直流系统间的相互作用,同时还便于考虑各种不等式约束条件及直流系统不同运行状态和控制方式对电压稳定的影响。该方法简单明了,实例计算结果令人满意。

    2010年06期 v.22;No.101 88-92+98页 [查看摘要][在线阅读][下载 243K]
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  • 利用波形曲率识别变压器励磁涌流的新方法

    李波;江亚群;侯立峰;万能;

    该文提出一种基于波形曲率特征和复合形态滤波器识别励磁涌流与内部故障电流的新方法。利用变压器励磁涌流和内部故障电流波形特征的不同,对差动电流波形进行曲率计算并分析。通过复合形态滤波算法滤除信号中的各种噪声和扰动,保证了算法的可靠性。在比较励磁涌流与短路电流曲率曲线各自特点的基础上,提出一种新的变压器保护方案,该方法不受对称性涌流的影响。大量仿真试验结果表明:该方法能快速、可靠地识别励磁涌流,即使在电流互感器(CT)饱和的情况下也有很好的稳定性。

    2010年06期 v.22;No.101 93-98页 [查看摘要][在线阅读][下载 360K]
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  • GIS平台电网规划辅助决策系统开发与应用

    陈健;万国成;孙冠男;刘文革;姚硕;

    针对以往电网规划主要以历史发展情况为基础,通过规划人员的经验判断得出结论的现状,文中研究开发了新一代基于地理信息系统GIS(geographic information system)平台的电网规划辅助决策系统。系统以先进的规划理论、规划方法为指导,以GIS技术为基础,实现与其他基础电力系统数据库共享与交换,具有技术先进、智能化程度高、实用灵活等特点。在广州供电局的实际应用表明,该系统能够有效提高规划工作的科学性、实用性和及时性,为电网规划的管理与决策提供可视化的操作平台。

    2010年06期 v.22;No.101 99-103页 [查看摘要][在线阅读][下载 320K]
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  • 混合系统微网控制策略分析

    马力;

    为了提高含风力机-微型燃气轮机混合系统HS(Hybrid System)的微网稳定运行能力,文中在典型微网结构下,通过分析HS电源特点、控制方式和运行特性,归类划分不同运行区域下微网的运行特性和适用控制方式,并结合微网存在的联网与孤岛运行状态,制定了HS系统中不同电源的控制策略,最后进行了仿真分析。结果表明:微网控制策略受HS运行状态、控制方式以及负荷水平影响,正确分类判断微网运行方式,合理安排HS系统控制策略,能够实现联网及孤岛状态下微网系统的稳定运行,保障重要用户正常供电。

    2010年06期 v.22;No.101 104-108页 [查看摘要][在线阅读][下载 323K]
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  • 基于FFT的电压波动与闪变测量算法

    史三省;周勇;秦晓军;赵慧光;

    电压波动与闪变是电能质量的一个重要指标,准确地对其进行测量具有重要的意义。本文对基于快速傅里叶变换(FFT)的电压波动与闪变测量算法进行了深入的研究,利用该算法采用C语言编程,实现了基于LabWindows/CVI虚拟仪器的电压波动与闪变的测量,给出了测量软件流程图和细节说明。最后对测量结果进行了验证,并分析了产生误差的原因,通过对计算出的瞬时闪变值进行修正,可以使该算法的计算结果与IEC标准一致。

    2010年06期 v.22;No.101 109-112+129页 [查看摘要][在线阅读][下载 230K]
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  • UHVDC故障下紧急直流功率支援方案研究

    陈文滨;张尧;谢惠藩;

    采用EEAC法分析了特高压直流输电系统在大扰动下进行紧急直流功率支援的机理,紧急直流功率支援可以有效改善系统的暂态稳定性。借助PSD-BPA详细直流模型,针对云广特高压直流输电工程大扰动情况下进行仿真,得到合适的功率支援开始时刻,适当提升速率、适当支援量,同时能够掌握回降的时间及速率,将极大提高直流功率支援的效果。

    2010年06期 v.22;No.101 113-118页 [查看摘要][在线阅读][下载 286K]
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  • 光伏电池运行失配模式及特性分析

    宋菁;徐青山;祁建华;周琦;

    为避免功率失配损失,太阳能模组一般都配置二级管提供一个能量散逸的途径。文中采用牛顿-拉夫逊非线性迭代算法分别通过配置旁路和阻断二极管对比分析了不同辐射下太阳能模组的串、并联模型。研究表明:旁路二极管的配置可以补偿正向导通电流;而阻断二极管的配置可以在模型并联时给受阴影影响的模块提供电压补偿。两种失配模式下的改进措施不仅提高了电路的运行特性,还降低了失配带来的功率损失。

    2010年06期 v.22;No.101 119-123页 [查看摘要][在线阅读][下载 247K]
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  • 静止同步串联补偿器的变结构控制器设计

    钱碧甫;王奔;黄崇鑫;仇乐兵;

    为了提高静止同步串联补偿器的稳态性能和补偿灵活性,采用变结构控制设计其控制器,整个设计基于对输电线路电流的锁相。由于SSSC的数学模型在dq坐标下是一个非线性强耦合系统,文中采用基于非线性反馈的逆系统方法将原系统进行线性化解耦,构造出其伪线性模型,设计出伪线系统的变结构控制律,对直流侧的隐动态采取PI控制。最后建立SSSC的仿真模型对其进行仿真试验并同PI控制进行了比较。结果表明本控制策略的高效性。

    2010年06期 v.22;No.101 124-129页 [查看摘要][在线阅读][下载 434K]
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  • 云广特高压直流对南方电网稳定性影响

    谢惠藩;王海军;陈潜;

    为研究云广特高压直流对南方电网稳定性的影响,利用PSD-BPA工具对受端五直流落点间相互影响、云广单、双极闭锁故障、孤岛运行方式、紧急直流功率提升和双侧频差调制等方面进行深入仿真研究,得出结论:(1)云广直流双极闭锁将引起功角和电压失稳,穗东换流站故障将引起多回直流不同程度地发生换相失败,且对北郊站换相电压跌落影响最大;(2)云广直流功率提升能有效提高电网暂态稳定性;(3)云广直流双侧频差调制能有效抑制小扰动下云粤间的功率振荡。

    2010年06期 v.22;No.101 130-137页 [查看摘要][在线阅读][下载 412K]
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  • 非理想电源下并联有源滤波器的空间矢量控制

    马草原;王崇林;李钢;

    由于非理想电源三相电压畸变且不对称,含有大量负序分量,使传统谐波电流检测法ip-iq法产生误差,因此需要提取出a相电压的正序分量。改进的瞬时对称分量法利用三相电压的瞬时值构造一个无延迟的旋转相量,以复数的形式直接计算a相电压的正序值,与ip-iq法结合能准确得到指令电流,再结合经典的空间矢量控制实现了补偿电流的跟踪。MATLAB仿真结果表明,改进的瞬时对称分量法准确检测出了a相电压正序分量,SVPWM控制效果良好。

    2010年06期 v.22;No.101 138-142页 [查看摘要][在线阅读][下载 346K]
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  • 电压暂降问题蒙特卡罗仿真模型比较

    钟庆;林凌雪;易杨;张尧;武志刚;

    随机模拟是评估电压暂降问题的重要手段之一,采用不同的随机模型,评估的结果也不相同,因此需要选取合适的仿真模型。采用三种不同的故障地点概率模型,对电压暂降问题进行随机模拟,通过比较随机模拟的电压暂降幅值的期望值结果与实测值得知,通过统计获得的故障地点概率模型,能更准确地反映电压暂降幅值的分布情况。通过实际统计得到的故障地点概率模型,可更有效地对电压暂降问题进行评估。

    2010年06期 v.22;No.101 143-146页 [查看摘要][在线阅读][下载 162K]
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  • 改进的单周期控制的三相功率因数校正电路

    孟娜;南余荣;李勇峰;赵华高;

    传统的单周期控制的三相功率因数校正电路在轻载时不稳定,这增大了电流谐波含量对系统很不利。本文对这一缺点进行改进,引入一个虚拟电阻,输入电压通过该虚拟电阻产生虚拟电流,实际的检测电流与这个虚拟电流之和与锯齿波比较,产生开关控制门信号。最后应用MATLAB/SIMULINK分别对重载和轻载以及在这两者之间突变时进行仿真,仿真结果表明在改进的控制下,系统轻载时可以实现单位功率因数并且能稳定运行。

    2010年06期 v.22;No.101 147-151页 [查看摘要][在线阅读][下载 354K]
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  • 滑动窗积分法在谐波电流检测中的应用

    应展烽;吴军基;易文俊;

    谐波电流的快速检测是谐波抑制的前提,将积分法和滑动窗法结合,可以用来快速检测任意次谐波电流。当畸变信号同时含有奇、偶次谐波时,滑动窗长度应选取一个基波周期;当畸变信号仅含有奇次谐波时,滑动窗长度应选取1/2基波周期;若畸变信号存在突变,检测结果的延迟小于一个滑动窗长度。合理调整滑动窗数据结构,可使检测结果无需相位修正。该算法计算量小,精度较高,完全可用软件实现。程序仿真证明了该算法的有效性。

    2010年06期 v.22;No.101 152-156页 [查看摘要][在线阅读][下载 266K]
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教学论文

  • 工厂供电课程多元化教学设计与实践

    徐颖秦;邵华杰;王小龙;谢林柏;

    分析了工厂供电课程的特点和存在的问题,针对自动化专业提出了"模块化"和"多元化"相结合的新型教学方法,将课程内容整合为基本概念、基本理论、一次系统、二次系统、新技术理论等五大模块,每一模块突出体现传统理论和新技术的有机结合;采取动静交融的多媒体课件、现场实践、科学研究、课程设计等相结合的多元化教学方法。近几年的实践证明,这种教学设计优势明显,达到了预期的教学效果。

    2010年06期 v.22;No.101 157-160页 [查看摘要][在线阅读][下载 190K]
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