《电力系统分析》课程思政教学案例.docx

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电力系统概述及“以新能源为主体的新型

电力系统”

——《电力系统分析》课程思政

教学案例

课程名称：

电力系统分析

课程类型：

￡公共基础课程

■专业教育课程

□实践类课程

授课类型：

￡线上课程

□线下课程

■混合式课程

一、课程简介

电气工程及其自动化专业是我校首批国家级一流本科专业建设点，每年为电力行业培养500余高质量一线人才。“电力系统分析”作为首批国家级一流本科课程，也是电气工程专业的核心课程。课程重点讲授电力系统三大计算（潮流、故障、稳定）、运行状态控制和经济运行等内容，也对新型电力系统源网荷正常运行和故障情况下的分析理论及计算方法进行介绍。

图1本课程在电气专业课程体系中的作用

基于电力行业发展需求和时代挑战，结合教学内容，本课程深入挖掘思政载体，从价值观、政治方向和方法论三方面设计思政核心要素；以“能源使命、制度自信、工程素养”为三大思政目标；依托“理论、实践、校企合作”三维教学环节，构建了协同融入、互补共行的思政模式。

图2课程思政目标总体设计理念

电力系统概述及“以新能源为主体的新型电力系统”教学案例的思政重点是介绍新型电力系统建设的必要性和可行性。新型电力系统是保障能源安全、保障全产业链工业生产能力的根本举措；是实现双碳目标、解决气候问题的必由之路。新能源发电大量接入后，源荷双重不确定性对电力系统稳定运行带来了新的巨大挑战，要确保新型电力系统的运行安全与稳定、实现能源低碳转型，必须依靠新时代社会主义制度的体系力量，必须立足传统积极创新，攻克新型电力系统源网荷的新难题。

二、课程思政教学目标

知识目标：理解电力系统运行特点、运行要求等重要基本概念；理解电力系统有功功率平衡的基本运行约束要求；理解新能源发电的随机性和波动性。

能力目标：通过学习和讨论电力系统有功平衡概念，锻炼用数学工具和物理概念相结合来分析解决实际工程问题的能力。

素质目标：从有功平衡概念出发，讨论分析新能源发电给电力系统稳定运行带来的新技术问题，并思考解决问题的技术方向，初步建立解决复杂工程问题的工程素养。

思政育人目标：传统电源出力的可控性是保证电网有功平衡的基本条件，而新能源发电具有随机性和波动性，将对电网安全稳定运行产生重大挑战。那么为什么不继续发展传统电源而是要建设新型电力系统呢？这是为了共同应对气候问题，实现碳减排而作出的大国担当。

碳排放是气候变暖的主要原因之一。发达国家能够实现碳减排，是因为其将高耗能、低附加值产业转移出国，工业用能显著减少。而中国的高碳排放量，与其承接了大量高载能产业有关。面向未来，中国不具备产业转移条件，我们需要强大而高质量的工业体系来支撑现代化目标的实现。因此，能源结构低碳化是中国低碳转型的根本性措施。通过持续推动新能源替代及负荷电气化，电力行业承担了时代发展需求的“能源使命”。

课程思政教学设计

教学内容：

（1）介绍电力系统运行特点、运行基本要求等概念，并重点解释电力生产发用同时的功率实时平衡特点。

（2）传统用电负荷功率由用户用电性质和习惯决定，一般是不可控的，因此必须通过对发电功率进行控制来实现功率平衡。传统火电、水电的出力可控是电力系统保证功率平衡的基本条件。但是，以风能和光伏为代表的新能源发电特性存在随机性和波动性，高比例新能源发电接入将对电力系统稳定运行产生巨大挑战。

教学方法：

本课程已建设完善了网络教学资源，涵盖教学视频、互动答疑、案例分析等多种功能，提供了线上线下混合式教学的授课环境。本案例教学过程中，通过此平台完成课前自学、课前自测、课中回答问题、课堂小组讨论汇报、以及课后提交讨论报告等学习任务，并留下考核记录。

电力系统运行的重要特点是有功功率实时平衡。失去功率平衡，则会发生频率偏移、影响供电质量，严重时会导致大停电事故。清洁能源发电在极端天气下，已经引起大停电事故和季节性缺电的实际案例。课堂讨论就这些案例展开进行技术和制度分析，并进行交流汇报，课后要求以小组为单位提交讨论总结报告，并计入课程考核内容。

课程思政融合点：

图3教学内容与课程思政目标融合点

教学活动设计：

1.课前自学。让学生观看教学视频，回答问题自测。

2.课堂教学。重点分析讲解电力系统运行特点及有功功率平衡的物理意义，并以此为基础，进一步引导学生思考新能源发电对电网稳定运行造成的困难，探讨相应解决方法，包括技术性和制度性方法。教学中设置分组讨论、课堂翻转等环节，利用数字化教学工具进行过程记录。

3.小组讨论。提前分组并布置讨论题目，课堂中进行分组讨论，并交流汇报讨论结果。

4.课后巩固。包括经典计算题及讨论总结报告，报告围绕新型电力系统频率稳定的相关技术和制度措施进行学习总结，并写出自己对建设新型电力系统的理