Раздел 1. Основные положения курса (2 час.)

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Национальный исследовательский Томский политехнический университет»
УТВЕРЖДАЮ
Проректор-директор ЭНИН
_____________Боровиков Ю.С.
«___»________________2011 г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ В СИСТЕМАХ
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
НАПРАВЛЕНИЕ ООП: 140400 «ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКА И ЭЛЕКТРОТЕХНИКА»
ПРОФИЛИ ПОДГОТОВКИ: «Электроснабжение промышленных предприятий»
КВАЛИФИКАЦИЯ (СТЕПЕНЬ): Бакалавр
БАЗОВЫЙ УЧЕБНЫЙ ПЛАН ПРИЕМА 2011 г.
КУРС 4; СЕМЕСТР 7;
КОЛИЧЕСТВО КРЕДИТОВ: 4
ПРЕРЕКВИЗИТЫ: «Высшая математика», «Теоретические основы электротехники»,
«Электрические машины», «Основы электроснабжения»
КОРЕКВИЗИТЫ: «Основы расчета и проектирования электроснабжения промышленных предприятий»
ВИДЫ УЧЕБНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ И ВРЕМЕННОЙ РЕСУРС:
ЛЕКЦИИ
ЛАБОРАТОРНЫЕ ЗАНЯТИЯ
ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ
ВСЕГО АУДИТОРНЫХ ЗАНЯТИЙ
САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА
ИТОГО
ФОРМА ОБУЧЕНИЯ
17 часов (ауд.)
27 часов (ауд.)
9 часов (ауд.)
54 часов
54 часов
108 часов
очная
ВИД ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ: ЗАЧЕТ
ИТОГОВАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АТТЕСТАЦИЯ:
Выпускная квалификационная работа
ОБЕСПЕЧИВАЮЩЕЕ ПОДРАЗДЕЛЕНИЕ: каф. «Электроснабжение промышленных предприятий»
ЗАВЕДУЮЩИЙ КАФЕДРОЙ:
РУКОВОДИТЕЛЬ ООП:
ПРЕПОДАВАТЕЛИ:
д.т.н., профессор Б.В. Лукутин
к.т.н., доцент А.В. Глазачев
к.т.н., доцент С.Г.Обухов
2011 г.
1
1. Цели освоения дисциплины
Целью изучения дисциплины является освоение современных идеологий, методов моделирования и программных средств, используемых для исследования переходных и
установившихся режимов работы систем электроснабжения объектов техники и отраслей
хозяйства и приобретение навыков моделирования и использования прикладных программ для решения задач электроснабжения.
В результате освоения данной дисциплины обеспечивается достижение целей Ц1, Ц3 и
Ц5 основной образовательной программы «Электроэнергетика и электротехника»; приобретенные знания, умения и навыки позволят подготовить выпускника:
– к проектно-конструкторской деятельности, способного к расчету, анализу и проектированию электроэнергетических элементов, объектов и систем с использованием современных средств автоматизации проектных разработок ( Ц1);
– к научно-исследовательской деятельности, в том числе в междисциплинарных областях, связанной с математическим моделированием процессов в электроэнергетических
системах и объектах, проведением экспериментальных исследований и анализом их результатов (Ц3);
– к самостоятельному обучению и освоению новых знаний и умений для реализации своей профессиональной карьеры (Ц5).
2. Место дисциплины в структуре ООП
Дисциплина относится к «Математическому и естественнонаучному циклу» вариативной части направления «Электроэнергетика»; профиль – «Электроснабжение». Указанная дисциплина имеет как самостоятельное значение, так и является базой для ряда
специальных дисциплин: «Основы расчета и проектирования электроснабжения промышленных предприятий», «Переходные процессы в системах электроснабжения», «Энергоэффективность преобразования и транспортировки электроэнергии».
Для успешного освоения дисциплины слушателю необходимо:
знать:
основные законы электротехники; методы решения систем алгебраических и дифференциальных уравнений; конструкцию и принцип действия основного электрооборудования
систем электроснабжения;
уметь:
составлять схемы замещения элементов энергосистемы и рассчитывать их параметры, составлять для простейших схем уравнения переходного процесса;
иметь опыт:
расчета токов и напряжений для простейших схем в установившемся и переходном режимах.
Пререквизитами данной дисциплины являются: «Высшая математика», «Теоретические основы электротехники», «Электрические машины», «Основы электроснабжения»;
Кореквизитов: «Основы расчета и проектирования электроснабжения промышленных предприятий»
3. Результаты освоения дисциплины
Обучающиеся должны освоить дисциплину на уровне, позволяющем им самостоятельно устанавливать основные упрощающие допущения, используемые при моделировании рассматриваемого физического процесса; описать рассматриваемый физический процесс системой дифференциальных уравнений и выбрать математический метод решения;
разработать математическую модель и составить план проведения экспериментальных исследований; уметь использовать современное прикладное программное обеспечение для
решения задач электроснабжения.
2
Уровень освоения дисциплины должен позволять бакалаврам с использованием
технической литературы решать типовые задачи расчета основных параметров установившихся и переходных режимов в системах электроснабжения предприятий, решать оптимизационные задачи проектирования схем электроснабжения объектов.
В соответствии с поставленными целями после изучения дисциплины «Математическое моделирование в системах электроснабжения» бакалавры приобретают знания,
умения и опыт, которые определяют результаты обучения согласно основной образовательной программы: Р2, Р3, Р7, Р8, Р9, Р12, Р13*. Соответствие знаний, умений и опыта
указанным результатам представлено в таблице № 1.
Таблица № 1
Декомпозиция результатов обучения
Код результатов
обучения
в соответствии
с
ООП*
Составляющие результатов освоения дисциплины
Код
Р3
З.3.2;
Р7
З.7.4;
Р8
З.8.4;
Р9
З.9.1
Р12
З.12.1
Р2
У.2.1;
Р7
У.7.1;
Перечень знаний, умений, владение опытом
В результате освоения дисциплины бакалавр должен
знать:
– современные тенденции развития технического прогресса;
– методы математического и физического моделирования режимов, процессов, состояний объектов электроэнергетики и
электротехники;
– схемы и основное электроэнергетическое и электротехническое оборудование; основы систем электроснабжения городов,
промышленных предприятий и транспортных систем; назначение, элементную базу, характеристики и регулировочные
свойства электроприводов с двигателями постоянного и переменного тока; конденсаторных установок и кабельных изделий;
– основные способы производства электроэнергии; технологию
производства электроэнергии на тепловых, атомных и гидравлических электростанциях; нетрадиционные и возобновляемые источники электроэнергии;
– типовых стандартных приборов, устройств, аппаратов, программных средств, используемых при экспериментальных исследованиях;
 методику и основные этапы создания математических моделей систем электроснабжения;
 методику планирования экспериментальных исследований;
 методы решения оптимизационных задач электроснабжения;
В результате освоения дисциплины бакалавр должен
уметь:
– применять компьютерную технику и информационные технологии в своей профессиональной деятельности;
– применять методы математического анализа при проведении
научных исследований и решении прикладных задач в профессиональной сфере;
3
Р7
У.7.2
Р8
У.8.3;
Р13
У.13.1;
Р2
В.2.1;
Р3
В.3.1;
Р7
В.7.1;
Р8
В.8.1;
Р8
В.8.4;
Р8
В.8.5.
– выявлять физическую сущность явлений и процессов в
устройствах различной физической природы и выполнять
применительно к ним простые технические расчеты;
– использовать методы анализа, моделирования и расчетов режимов сложных систем, изделий, устройств и установок электроэнергетического и электротехнического назначения с использованием современных компьютерных технологий и специализированных программ;
– использовать базовые методы исследовательской деятельности на основе систематического изучения отечественной и зарубежной научно- технической информации;
 определять параметры элементов схемы замещения энергетической системы;
 составить математическую модель и рассчитать параметры режима системы электроснабжения;
 решать оптимизационные задачи электроснабжения.
В результате освоения дисциплины бакалавр должен
владеть опытом:
– использования современных технических средства и информационных технологий в профессиональной области;
– использования основных методов организации самостоятельного обучения и самоконтроля;
– применения инструментария для решения математических,
физических и химических задач в своей предметной области;
– применения методов расчета переходных и установившихся
процессов в линейных и нелинейных электрических цепях;
– расчета параметров электроэнергетических и электротехнических устройств и электроустановок, электроэнергетических
сетей и систем, систем электроснабжения;
– использования прикладных программ и средствами автоматизированного проектирования при решении инженерных задач
электроэнергетики и электротехники;
владеть:
 навыками работы со справочной литературой и нормативно–техническими материалами;
– методами расчета переходных и установившихся режимов
систем электроснабжения предприятий.
*Расшифровка кодов результатов обучения и формируемых компетенций
представлена в Основной образовательной программе подготовки бакалавров по
направлению 140400 «Электроэнергетика и электротехника»
Курсивом отмечены уникальные знания, умения и опыт, соответствующие
данной дисциплине
Уровень подготовки бакалавров определяется общекультурными и общепрофессиональными компетенциями, которые сформулированы в основной образовательной
программы на основе ФГОС ВПО и в соответствии с задачами профессиональной деятельности выпускников.
Компетенции, формируемые в рамках данной дисциплины в соответствии с
планируемыми результатами обучения согласно основной образовательной программы:
Р4, Р6, Р7, Р8*, представлены в табл. №2.
4
4. Структура и содержание дисциплины
4.1 Структура дисциплины по разделам, формам организации и
контроля обучения
Таблица № 2
Название разделов
Аудиторная работа (час.)
Практич.
занятия
Лекц.
Лаб. зан.
СРС
(час.)
Итого
(час.)
Формы текущего
контроля и аттестации
1. Основные положения курса
2
2
4
Устный опрос
4
4
8
Устный опрос
2.Общие вопросы моделирования
3. Моделирование элементов и
режимов работы систем электроснабжения промышленных предприятий
Устный опрос
6
Темы
№ 1,2
Час. 4
ЛБ №1,2
Час. 8
18
36
Отчет по ЛБ
Контрольная работа №1
4.
Оптимизационные
электроснабжения
задачи
Устный опрос
5
Темы
№ 3,4
Час. 4.5
ЛБ №3-6
Час. 9
18,5
37
Отчет по ЛБ
Контрольная работа №2
5. Самостоятельная проработка
теоретических разделов дисциплины
6. Промежуточная аттестация
8,5
8,5
Устный опрос
Зачет
Всего по формам обучения
17
8,5
17
51
93,5
После выполнения лабораторных работ каждый студент оформляет отчет, в котором указываются цели работы, ход работы, дается чертеж схемы и описание установки,
экспериментальные данные, пример расчета и расчетные данные с выполнением необходимых графических зависимостей и выводы. При сдаче отчетов и письменных работ проводится устное собеседование
4.2 Содержание разделов дисциплины
Раздел 1. Основные положения курса (2 час.)
Ознакомление с рабочей программой дисциплины, лекционным курсом и практическими работами. Выдача заданий для выполнения контрольных работ.
Раздел 2. Общие вопросы моделирования (4 часа)
Основные термины теории подобия и моделирования. Геометрическое и аффинное
подобие. Критерии подобия физических процессов и правила их определения. Индикаторы подобия. Классификация видов подобия и моделирования. История развития моделирования. Основные этапы разработки и создания математических моделей. Особенности
инженерных расчетов в электроснабжении. Рекомендуемая литература: [1, гл. 1, 2], [2,
гл. 2].
Раздел 3. Моделирование элементов и режимов работы систем электроснабжения промышленных предприятий (6 часов)
5
Моделирование источников питания в переходных и установившихся режимах работы. Г-образная схема замещения элементов электрических сетей. Моделирование установившихся и переходных режимов работы СЭПП. Моделирование электроприемников
по статическим и динамическим характеристикам. Рекомендуемая литература: [1, гл. 3],
[6, гл. 1, 3].
Раздел 4. Оптимизационные задачи электроснабжения (5 часов)
Назначение и область применения оптимизационных задач. Методы решения оптимизационных задач Графическое решением задач линейного программирования. Понятие критерия оптимальности. Математическая модель оптимизационной задачи. Транспортная задача и ее особенности применительно к задачам электроснабжения. Особенности транспортной задачи с учетом транзита мощности. Рекомендуемая литература: [1, гл.
4], [5, гл. 1, 2, 3].
Лабораторная работа №1. Моделирование систем электроснабжения для расчета
токов короткого замыкания в сетях выше 1000 В – 4 час.
Лабораторная работа №2. Моделирование систем электроснабжения для расчета
токов короткого замыкания в сетях ниже 1000 В – 4 час.
Лабораторная работа №3. Определение оптимального количества трансформаторов цеховых подстанций – 2 час.
Лабораторная работа №4. Оптимальное распределение компенсирующих
устройств в радиальной схеме электроснабжения – 2 час.
Лабораторная работа №5. Оптимальное распределение компенсирующих
устройств в магистральной схеме электроснабжения – 2 час.
Лабораторная работа №6. Транспортная задача электроснабжения – 3 час.
4.3. Распределение компетенций по разделам дисциплины
Распределение по разделам дисциплины планируемых результатов обучения в соответствии с основной образовательной программой, формируемых в рамках данной дисциплины и указанных в пункте 3, приведено в табл. № 3.
Таблица № 3
№
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
Формируемые
компетенции
З.3.2
З.7.4
З.8.4
З.9.1
З.12.1
У.2.1
У.7.1
У.7.2
У.8.3
У.13.1
В.2.1
В.3.1
В.7.1
В.8.1
1
х
Разделы дисциплины
2
3
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
6
4
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
5. Образовательные технологии
В процессе обучения для достижения планируемых результатов освоения дисциплины используются следующие формы организации учебного процесса: лекции, лабораторные работы, самостоятельная работа студентов, индивидуальные и групповые консультации.
В процессе обучения для достижения планируемых результатов освоения дисциплины используются следующие методы образовательных технологий:
методы IT – использование Internet-ресурсов для расширения информационного поля, повышения скорости обработки и передачи информации и получения информации, в том числе и профессиональной;
междисциплинарное обучение – обучение с использованием знаний из различных областей (дисциплин) реализуемых в контексте конкретной задачи;
обучение на основе опыта – активизация познавательной деятельности студента за счет ассоциации их собственного опыта с предметом изучения;
исследовательский метод – познавательная деятельность, направленная на
приобретение новых теоретических и фактических знаний за счет исследовательской деятельности, проводимой самостоятельной или под руководством преподавателя.
Для изучении дисциплины предусмотрены следующие формы организации учебного
процесса: лекции, лабораторные работы, практические занятия, самостоятельная работа
студентов, индивидуальные и групповые консультации.
Специфика сочетания перечисленных методов и форм организации обучения
отражена в таблице 4.
Таблица 4.
Методы и формы организации обучения (ФОО)
Методы и формы активизации
деятельности
Опережающая самостоятельная работа
Методы IT
Междисциплинарное обучение
Проблемное обучение
Обучение на основе опыта
Исследовательский метод
Виды учебной
деятельности
ЛК ЛБ ПР СРС
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
6. Организация и учебно – методическое обеспечение СР студентов
Самостоятельная работа является наиболее продуктивной формой образовательной и
познавательной деятельности студента в период обучения. Для реализации творческих
способностей и более глубокого освоения дисциплины предусмотрены следующие виды
самостоятельной работы: 1) текущая и 2) творческая проблемно – ориентированная.
6.1. Текущая самостоятельная работа, направленная на углубление и закрепление
знаний студента, развитие практических умений включает:
– работу с лекционным материалом, поиск и обзор литературы и электронных источников информации по индивидуальному заданию;
– опережающую самостоятельную работу;
– выполнение домашних заданий;
– изучение тем, вынесенных на самостоятельную проработку;
– подготовку к лабораторным работам;
– подготовку к контрольным работам, экзамену.
7
6.2. Творческая проблемно – ориентированная самостоятельная работа (ТСР)
предусматривает:
–исследовательскую работу и участие в научных студенческих конференциях и
олимпиадах;
– поиск, анализ, структурирование и презентацию информации;
– углубленное исследование вопросов по тематике лабораторных работ.
6.3. Содержание самостоятельной работы студентов по дисциплине
С целью развития творческих навыков у студентов при изучении настоящей дисциплины определен перечень тем научно– исследовательских работ и рефератов по
наиболее проблемным задачам и вопросам теоретического и практического плана (выдаются наиболее одаренным студентам ):
– применение методов имитационного моделирования для решения задач электроснабжения;
– компенсация реактивной мощности в системе электроснабжения предприятия;
– прикладные компьютерные программы для моделирования режимов энергетических систем;
– метод Монте-Карло для решения оптимизационных задач с неопределенной исходной информацией;
Темы индивидуальных заданий для реферативных работ:
– применение уравнений Парка-Горева для моделирования электромеханических
преобразователей;
– моделирование силовых преобразователей энергии;
– особенности моделирования источников питания систем электроснабжения предприятий;
– методы моделирования электрических нагрузок;
– устройства ограничения токов короткого замыкания и особенности их применения;
Темы, выносимые на самостоятельную проработку:
– учет подпитки места КЗ двигателями большой мощности;
– методы решения систем алгебраических уравнений;
– методы решения систем дифференциальных уравнений;
– выбор числа и мощности трансформаторов цеховых ТП совместно с устройствами компенсации реактивной мощности.
6.4. Контроль самостоятельной работы студентов
Контроль самостоятельной работы студентов и качество освоения отдельных модулей дисциплины осуществляется посредством:
– защиты лабораторных работ в соответствии графиком выполнения;
– защиты рефератов по выполненным обзорным работам и проведенным исследованиям;
– результатов ответов на контрольные вопросы;
– опроса студентов на практических занятиях;
Оценка текущей успеваемости студентов определяется в баллах в соответствии рейтинг – планом, предусматривающем все виды учебной деятельности.
6.5. Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов
При выполнении самостоятельной работы студенты имеют возможность пользоваться специализированными источниками, приведенными в разделе 9. «Учебно – методическое и информационное обеспечение дисциплины» и Internet-ресурсами:
http://portal.tpu.ru/SHARED/s/SEROB/uchebrab3
8
7. Средства текущей и итоговой оценки качества освоения дисциплины
Для текущей оценки качества освоения дисциплины и её отдельных модулей разработаны и используются следующие средства:
– список контрольных вопросов по отдельным темам и разделам (приведен в Приложении 1 и [5, 6]);
– перечень тем научно– исследовательских работ и рефератов по наиболее проблемным задачам и вопросам теоретического и практического плана изучаемой дисциплины
(представлены в п. 6.3);
– комплект задач для закрепления теоретического материала;
– методические указания к лабораторным работам и отчеты по результатам их выполнения;
Для промежуточной аттестации подготовлен комплект билетов – 25 шт.; билеты содержат два теоретических вопроса и задачу.
Текущий контроль качества освоения отдельных тем и модулей дисциплины осуществляется на основе рейтинговой системы. Этот контроль осуществляется ежемесячно в
течение семестра и качество усвоения материала (выполнения задания) оценивается в
баллах, в соответствии с рейтинг– планом по теоретической части и отдельно по курсовому проектированию. Для стимулирования студентов в выполнении творческой самостоятельной работы в составе текущего контроля предусмотрено 9 баллов.
Промежуточная аттестация (зачет) производится в конце семестра. Итоговый рейтинг определяется суммированием баллов текущей оценки в течение семестра и баллов,
полученных на промежуточной аттестации в конце семестра по результатам экзамена (зачета). Максимальный балл текущего контроля составляет 60, промежуточной аттестации
(экзамен или зачет) с учетом индивидуальных заданий – 40; максимальный итоговый рейтинг – 100 баллов.
Оценке «отлично» соответствует 85…100 баллов; «хорошо» – 70…84; «удовлетворительно» – 55…69; менее 55 – «неудовлетворительно»; «зачет» – 55…100.
8. Учебно – методическое и информационное обеспечение дисциплины
Основная литература:
1. В.А.Веников, Г.В.Веников. Теория подобия и моделирования. М: Высш. шк.
1984 г
2. Мышкис А.Д. Элементы теории математических моделей. Изд.3, 2007, - 192 с.
3. Гуц А.К. Математическая логика и теория алгоритмов. Изд.2, доп. 2009, -. 120
с.
Дополнительная литература:
4. Даценко В.А., Гетманов В.Т. Выблов А.Н. Математическое моделирование в системах электроснабжения. Учеб. пособие/ Том. политех. ун-т – Томск, 2003. – 120 с.
5. Костин В.Н. Оптимизационные задачи электроэнергетики. Учеб.пособие / СанктПетербург, 2008, - 123 с.
Программное обеспечение и Internet –ресурсы
6. Обухов С.Г. Математическое моделирование в системах электроснабжения
промышленных предприятий // Методические указания к выполнению лабораторных работ. – Томск: 2007 (эл.версия). – 91 с.
7. Программная среда Electronics Workbench
8. Пакет MS Office
Электронная версия лабораторных работ по дисциплине (автор, доцент С.Г.Обухов)
http://portal.tpu.ru/SHARED/s/SEROB/uchebrab3
9
9. Материально – техническое обеспечение дисциплины
– лабораторные работы проводятся в специализированных учебных лабораториях;
компьютеры подключены к сети учебного корпуса ЭНИН с выходом в Internet ; используется электронный вариант лабораторных работ.
– практические занятия проводятся в компьютерных классах;
– лекции читаются в учебных аудиториях с использованием технических средств;
материал лекций представлен в виде презентаций в Power Point;
Программа составлена на основе Стандарта ООП ТПУ в соответствии с требованиями ФГОС по направлению 140400 «Электроэнергетика и электротехника» подготовки
бакалавров; профиль – «Электроэнергетические системы и сети»
Программа одобрена на заседании кафедры ЭСПП
(протокол № 33 от 02 ноября 2010 г.)
Автор: к.т.н., доцент
Обухов С.Г.
Рецензент: д. т. н. проф. каф. ЭСПП
А.В.Кабышев
10
Н
Е
Д
Е
Л
И
РЕЙТИНГ-ПЛАН
по дисциплине «Математическое моделирование в системах электроснабжения»Текущий контроль
Теоретический материал
Практическая деятельность
Название модуля
1 модуль
Моделирование
элементов и режи1-8 мов работы систем
электроснабжения
промышленных
предприятий
9-17
2 модуль
Оптимизационные
задачи электроснабжения.
Темы лекций
Бал Назвалы ние ЛБ Бал
или лы
№ЛБ
Темы практических занятий
1. Общие вопросы моделирования;
1. Моделирование системы
2. Классификация видов подобия и моделироЛБ.
электроснабжения для расчевания. История развития моделирования;
№1;
4 та токов КЗ в сетях выше
3. Простейшие математические модели элемен5
ЛБ.
1000 В
тов электротехники;
№2.
4 2. Моделирование элементов
4. Моделирование источников питания.
электрических сетей для рас5. Моделирование элементов электрических
чета рабочих режимов
сетей
Всего по контрольной точке (аттестации) №1
6. Моделирование приемников электрической
энергии по статическим и динамическим харак7.Параметры элементов и
теристикам
схем замещения прямой, об7. Назначение и область применения оптимиЛБ.
ратной и нулевой последовазационных задач. Методы решения оптимиза№3,4 5
3
тельностей;
ционных задач
ЛБ.
8.Методы расчета несиммет8. Понятие критерия оптимальности. Математи№5,6 5
ричных КЗ и продольной
ческая модель оптимизационной задачи.
несимметрии.
9. Транспортная задача и ее особенности применительно к задачам электроснабжения
Всего по контрольной точке (аттестации) №3
Проблемно – ориентиБал рованные задания (ре- Бал Итого
лы фераты, НИРС в рамках лы баллы
дисциплины)
4
Аттестация №1
выполнения
задания
8
29
4
29
5
5
Аттестация №2
выполнения
задания
8
31
31
Итоговая текущая аттестация
60
Зачет
Итого баллов по дисциплине
40
100
1
Приложение 1
Вопросы текущего контроля знаний по разделам рабочей программы дисциплины
«Математическое моделирование в системах электроснабжения »
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
25.
26.
27.
28.
29.
30.
31.
32.
33.
34.
35.
36.
37.
38.
39.
40.
41.
42.
Напряжения электрических сетей и область их применения
Режимы нейтралей электрических сетей
Влияние токов КЗ на элементы системы электроснабжения
Понятие ударного тока КЗ и особенности его определения
Физический смысл и особенности расчета периодической и апериодической составляющей тока КЗ
Условия выбора аппаратов защиты для защиты электрических сетей от токов КЗ
Особенности режимов 3-х и однофазного КЗ в зависимости от режима нейтрали сети
Дайте определение обыкновенного дифференциального уравнения
Для решения каких задач в математических моделях применяются алгебраические и дифференциальные
уравнения
Какова необходимость применения методов моделирования при исследовании систем электроснабжения
Каковы основные отличия между физическим и математическим моделированием
Какой практический смысл применения математического моделирования при проектировании систем
электроснабжения
Классификация видов моделирования
Классификация математического моделирования
Назовите основные виды моделирования
Назовите основные особенности математических моделей в электроснабжении
Область применения аналитических и численных методов решения дифференциальных уравнений
Основные достоинства и недостатки численных методов решения дифференциальных уравнений
Основные требования к математическим моделям
Уравнения простейших математических моделей элементов электротехники
Особенности моделирования различных режимов работы систем электроснабжения
Сформулируйте основные достоинства математического моделирования
Условия существования модели
Характер принужденной составляющей дифференциального уравнения и природа ее появления
Характер свободной составляющей дифференциального уравнения и природа ее появления
Что такое моделирование ?
Что является решением дифференциального уравнения
Основные цели математического моделирования систем электроснабжения
Математическая модель источника питания систем электроснабжения и какие существуют особенности их
моделирования
Как моделируются элементы электрических сетей при расчете рабочих режимов систем электроснабжения
Основные методы моделирования электрических нагрузок, их достоинства и недостатки
Что является графическим решением задачи линейного программирования
В чем заключается основная идея симплекс-метода решения задач линейного программирования
Какие оптимизационные задачи являются задачами линейного программирования
Математическая модель оптимизационной задачи
Понятие критерия оптимальности
Классификация оптимизационных математических моделей по типу исходной информации
Методы решения оптимизационных задач
Транспортная задача и ее особенности применительно к задачам электроснабжения
Особенности транспортной задачи с учетом пропускной способности линий электропередач
Особенности транспортной задачи с учетом транзита мощности
Методы решения оптимизационных задач при случайной и неопределенной исходной информации
15
Приложение 2
Министерство образования и науки РФ
Государственное образовательное учреждение высшего
профессионального образования
«ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Образец зачетного билета по дисциплине:
«Математическое моделирование в системах электроснабжения»
1. Особенности моделирования различных режимов работы систем электроснабжения
2. Характер свободной составляющей дифференциального уравнения и природа ее
появления
3. Основные методы моделирования электрических нагрузок, их достоинства и недостатки
4. Методом Эйлера найти значение тока в цепи после замыкания ключа в интервале времени от 0 до 1 сек, приняв t = 0.2 сек. Определить аналитическое выражение для тока в
цепи после коммутации, найти общее и частное решение дифференциального уравнения.
«УТВЕРЖДАЮ»
Зав. кафедрой ЭСПП
«СОГЛАСОВАНО»
Директор ЭНИН
_____________ Б.В.Лукутин
«02» 11 2010 г
Ю.С. Боровиков
«02» 11 2010 г
Составитель
Обухов С.Г.
16