衣濤

摘? ?要：針對目前社會對創(chuàng)新性人才的需求，文章對傳統(tǒng)的“電力系統(tǒng)分析”課程潮流計算實驗進行教學(xué)改革，立足于電網(wǎng)生產(chǎn)實際，提出了地區(qū)電網(wǎng)潮流計算及運行方式分析創(chuàng)新實驗方案。通過實驗理論學(xué)習(xí)、實驗操作、實驗總結(jié)3個階段，使學(xué)生掌握利用PSASP電力仿真軟件進行電力系統(tǒng)潮流計算的方法，加深電力系統(tǒng)潮流計算原理的理解，了解實際電網(wǎng)運用潮流計算進行問題分析的過程，提高學(xué)生分析、解決實際問題的能力。

關(guān)鍵詞：創(chuàng)新教育;潮流計算;運行方式;實驗教學(xué)

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，人才的專業(yè)素養(yǎng)要求也發(fā)生了新變化，新形勢下的專業(yè)人才不僅要具備扎實的專業(yè)知識，還應(yīng)掌握新時期、新技術(shù)、新要求，具備一定的創(chuàng)新精神，能夠應(yīng)對和解決新環(huán)境中出現(xiàn)的問題，以適應(yīng)未來工作崗位的需要[1-2]。

電力系統(tǒng)潮流計算是“電力系統(tǒng)分析”課程中十分重要的教學(xué)模塊，其理論性較強，但實踐教學(xué)內(nèi)容較為簡單，學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情沒有被充分挖掘，無法滿足“因材施教”的個性化教學(xué)要求[3]。要想優(yōu)化傳統(tǒng)電力系統(tǒng)潮流計算實驗教學(xué)模式、完善設(shè)計電力系統(tǒng)潮流計算實驗教學(xué)內(nèi)容，就要采取傳統(tǒng)和開放式相結(jié)合的實驗教學(xué)模式，進行基礎(chǔ)課內(nèi)實驗項目和基于實際工程內(nèi)容的創(chuàng)新性課下自主實驗訓(xùn)練，強化學(xué)生知識學(xué)習(xí)效果，同時注重創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，創(chuàng)建“課內(nèi)實驗+創(chuàng)新實驗”雙軌制考核方式，實現(xiàn)由“填鴨式”被動學(xué)習(xí)向自主實驗學(xué)習(xí)模式的轉(zhuǎn)化[4-8]。

1? ? 基于PSASP潮流計算方法及流程

電力系統(tǒng)分析綜合程序（Power System Analysis Synthesis Program，PSASP）提供了多種潮流計算方法可供選擇。各種潮流計算方法的基本計算原理及優(yōu)缺點如表1所示，對于一般網(wǎng)絡(luò)可選擇牛頓法、PQ分解法或最優(yōu)因子法求解法;對于大規(guī)模復(fù)雜電網(wǎng)應(yīng)選擇最優(yōu)因子法、PQ分解轉(zhuǎn)牛頓法進行潮流計算。如果依然無法使潮流計算收斂，則可采用PSASP中輔助的“預(yù)設(shè)平衡點”和“讀上次潮流結(jié)果為潮流初始值”兩種措施[9]。

2? ? 地區(qū)電網(wǎng)潮流計算及其運行方式評估創(chuàng)新實驗方案設(shè)計

（1）實驗用原始數(shù)據(jù)：來源于項目的真實地區(qū)電網(wǎng)接線圖、實驗設(shè)備參數(shù)（見表2）、電網(wǎng)中各節(jié)點歷史運行數(shù)據(jù)（來源于SCADA系統(tǒng)保存的5 min一個間隔點的歷史數(shù)據(jù)）。

（2）實驗步驟：第一步，在PSASP系統(tǒng)繪制主接線圖，置入設(shè)備參數(shù)數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)保存在基礎(chǔ)設(shè)備參數(shù)數(shù)據(jù)組中。第二步，將SCADA系統(tǒng)導(dǎo)出的歷史數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)篩選，確定夏季大運行方式、夏季小運行方式、冬季大運行方式、冬季小運行方式對應(yīng)的節(jié)點負荷數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)分別保存在基礎(chǔ)運行方式負荷數(shù)據(jù)組1～4中。第三步，研究地區(qū)電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，確定第二步中4種運行方式開關(guān)的模擬狀態(tài)，并保存4個狀態(tài)數(shù)據(jù)到網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)組1～4中。第四步，根據(jù)研究的運行方式，合理選擇設(shè)備參數(shù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、運行方式負荷數(shù)據(jù)組、網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)組，建立潮流計算方案基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。第五步，設(shè)置潮流計算方法、迭代次數(shù)上限、迭代誤差、母線電壓上下限、預(yù)設(shè)平衡點等潮流計算控制信息，并建立潮流計算作業(yè)。第六步，根據(jù)潮流計算控制信息及潮流計算基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進行潮流計算，查看并分析潮流計算結(jié)果。

3? ? 考核方式

電力系統(tǒng)分析潮流計算實驗分為創(chuàng)新實驗與基礎(chǔ)性實驗兩部分，兩部分實驗成績均占實驗總成績的50%，創(chuàng)新實驗的考核點及分值分布情況如表3所示。

4? ? 結(jié)語

利用PSASP仿真軟件對實際電力網(wǎng)絡(luò)進行運行方式評估的創(chuàng)新實驗，不僅能夠教會學(xué)生使用現(xiàn)代仿真軟件，還會加深學(xué)生對潮流計算原理和過程的理解。學(xué)生在對實際問題求解的過程中，往往會遇到潮流不收斂、參數(shù)使用不恰當(dāng)、潮流節(jié)點類型設(shè)置不正確等問題，隨著問題的逐一解決，學(xué)生對電力系統(tǒng)潮流計算原理、過程以及運用結(jié)果的理解將會更加深刻，從重復(fù)、枯燥的潮流計算學(xué)習(xí)中解脫出來，提高了其學(xué)習(xí)興趣和解決問題能力，為日后工作奠定良好基礎(chǔ)。

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Abstract：In view of the demand for innovative talents in the society at present， this paper carries on the teaching reform to the traditional power system analysis course power flow calculation experiment， based on the power grid production practice， puts forward the regional power flow calculation and the operation model analysis innovation experiment scheme. Through the study of experimental theory， the operation of experiment and the summary of experiment， the students can master the method of using PSASP power simulation software to calculate the power flow of power system， deepen the understanding of the principle of power flow calculation of power system， understand the process of problem analysis by using power flow calculation in actual power grid， and improve the ability of students to analyze and solve practical problems.

Key words：innovative education; power flow calculation; operation model; experimental teaching