智能电网系统基础
课程信息
| 课程名称／课程号 | 适用范围与修读要求 |
|---|---|
| 智能电网系统基础 EE3573M |
储能普通班 · 电储 · 26级 专业必修 · 方向必修 |
课程简介
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智能电网是下一代电力系统，融合了先进的通信和信息技术，以提高电网的效率、可靠性和可持续性。本课程旨在让本科生深入了解智能电网，包括系统的电力和通信方面。本课程涵盖智能电网的基础知识，包括架构、组件和优点。该课程还将涵盖智能电网的优势、挑战和未来趋势。本课程的目的是让学生了解智能电网在现代电力系统中的关键作用，并评估智能电网的可行性。在整个课程中，学生将接触到成功的智能电网项目的真实案例研究，并了解与实施这些系统相关的挑战。该课程还将涵盖智能电网网络安全的重要性以及用于确保系统不同组件之间互操作性的标准。在课程结束时，学生将对智能电网及其将电网转变为更高效、可靠和可持续的系统的潜力有一个坚实的理解。该课程将包括讲座、阅读和讨论，以及动手练习和小组项目。学生将被要求在整个课程中完成几项作业，包括一份关于他们选择的相关主题的小组研究报告。课程结束时，学生将具备必要的知识和技能，以理解智能电网系统并为其发展做出贡献。
来源：教务网。
课程内容
分数构成
将根据本课程主题的作业（2）、测验（2），小组项目（1）和个人英语演示（2）对学生进行评估。
作业（30%），测验（20%），英语个人PPT（30%），小组项目（20%）。
课程大纲
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本课程分为7个模块，计划在8周内完成。
1.模块1：智能电网的必要条件和介绍（4小时）
教学内容：本模块首先提供了对基本电网技术和系统的重新审视，然后介绍了智能电网的概念，并对智能电网的关键组件和优势进行了概述。本模块涵盖的主题包括：
电网、网络结构、输电和配电的必要性
智能电网的定义和历史
智能电网的基本架构
智能电网的关键组件
智能电网的优势和挑战
课外学习与作业要求：
任务：智能电网与可持续发展
目标：研究和报告智能电网在可持续能源中的作用。
涵盖以下内容：
（1）智能电网的基本原理。
（2）全球对碳减排的影响。
（3）成功项目的案例研究，包括与中国碳目标的相关性。
2.模块2：智能电网的电力系统组件（6小时）
教学内容：本模块侧重于智能电网的电力方面，如先进的计量基础设施、需求响应、分布式发电等。学生将了解这些组件的技术细节及其在提高电力系统效率和可靠性方面的作用。本模块涵盖的主题包括：
智能电网中的发电、输电和配电
高级计量基础设施（AMI）
需求响应（DR）
分布式发电（DG）
储能系统（ESS）
智能电网中的电力电子设备
智能电网中的电能质量
3.模块3：智能电网通信技术（5小时）
教学内容：本模块涵盖智能电网的通信方面。学生将学习如何在智能电网中使用通信技术。本模块中讨论的具体关键主题包括：
智能电网的通信网络
智能电网的通信协议
信息通信技术在智能电网中的作用
智能电网的无线通信
- 模块4：智能电网安全与隐私（4小时）
教学内容：本模块重点介绍智能电网面临的网络安全威胁以及用于应对这些威胁的解决方案。该模块涵盖了与智能电网相关的隐私问题以及保护敏感信息的必要性。此外，该模块涵盖了国家和国际组织在促进智能电网安全方面的作用。关键主题包括：
智能电网面临的网络安全威胁
智能电网安全解决方案
智能电网中的隐私问题
数据保护和隐私政策
5.模块5：智能电网标准和法规（3小时）
教学内容：本模块涵盖了不同国家的国际智能电网标准和法规。该模块涵盖了智能电网互操作性的重要性以及标准在实现互操作性方面的作用。此外，该模块涵盖了与智能电网法规相关的挑战，以及支持智能电网的法规框架的必要性。具体而言，它涵盖了以下关键主题：
国际智能电网标准
不同国家/地区的智能电网法规
智能电网互操作性
课外学习与作业要求：
作业2：高级智能电网技术分析
目的：分析智能电网技术的一个具体方面并提出改进建议。
重点关注：
（1）选择特定的智能电网组件或技术（例如，高级计量基础设施）。
（2）详细说明其技术方面和功能。
（3）评估其优势和挑战，为未来发展提出改进或创新建议。
6.模块6：智能电网应用（6小时）
教学内容：本模块涵盖智能电网的各种应用，如智能家居、建筑、电动汽车、MGs等。本模块还涵盖了与这些应用相关的好处和挑战。关键主题包括：
智能家居和建筑
智慧城市和社区
电动汽车和充电基础设施
微电网和孤岛运行
7.模块7：智能电网未来趋势（4小时）
教学内容：本模块涵盖智能电网的新兴技术，包括人工智能、区块链和边缘计算。该模块还涵盖了智能电网的研发活动和与智能电网相关的市场趋势，以及一些SM项目的真实案例研究。关键主题包括：
智能电网的新兴技术
智能电网研发
智能电网市场趋势
可再生能源一体化的影响
智能电网项目案例研究
附：时间表
周次 |
学时 |
教学内容（要点） |
课程思政融入点与实方法 |
教学形式 |
1-2 |
4 |
模块1：智能电网的必要条件和介绍 |
课程思政融入点：课程内容与中国的可持续发展战略融合在一起，例如与峰值排放和碳中和的“双碳”目标相呼应 实施方法案例：通过对概念与理念的学习，让学生了解智能电网在现代电力系统中的关键作用，结合时代背景，呼吁学生积极响应国家战略要求。 |
理论讲授 |
2-3 |
6 |
模块2：智能电网的电力系统组件 |
—— |
理论讲授 |
3-4 |
5 |
3.模块3：智能电网通信技术 |
—— |
理论讲授 |
4-5 |
4 |
模块4：智能电网安全与隐私 |
课程思政融入点：评估智能电网技术对电力系统、环境可持续性、社会规范和社会道德的多方面影响，思辨技术进步的伦理影响。 实施方法案例：通过对案例的分析学习，批判性的认识技术带来的优势与部分弊端，综合考虑可进步和环境、人文伦理的影响。指引着关于诚信、社区尊重和环境管理等方面的价值观。 |
理论讲授 |
5-6 |
3 |
模块5：智能电网标准和法规 |
课程思政融入点：全球关切 |
理论讲授 |
6-7 |
6 |
模块6：智能电网应用 |
—— |
理论讲授 |
7-8 |
4 |
模块7：智能电网未来趋势 |
—— |
理论讲授 |