《电力系统通信》课程教学大纲

2024年3月3日发(作者：箪食壶浆)

《电力系统通信》课程教学大纲Power System Communication

课程编号：130201019

学 时：24 学 分：1.5

适用对象：电气工程及其自动化专业先修课程：《信号与系统》、《电气工程基础》和《电力系统分析》等电气工程及其自动化专业基础及专业课一、课程性质和任务它是电网实现调度自动化和管理现代化的基础。电力通信系统是电力系统的重要组成部分，本课程是电气工程及其自动化专业的一门专业选修课程，该课程可以支撑电气工程及其自动化专业毕业要求2（问题分析）、3（设计/开发解决方案）、5（使用现代工具）、12（终身学习）的达成。其任务是：通过本课程的学习，使学生掌握电力系统通信的基础知识，理解电力系统通信技术的基本框架和应用概况，为今后从事电力系统通信相关工作打下坚实的基础。二、教学目的与要求掌握系统通信基础知识以及电力系统常用通信方式的基本理论和应用框架；理解计算机网络的基本组成和协议规范；深入了解电力系统中通信技术的应用概况和发展趋势。1.知识要求通过课程学习，学生应全面、完整地掌握电力系统通信原理及灵活使用。包括电力系统通信的发展、电力系统通信基础知识、电力线载波通信、光纤通信技术、微波与卫星通信技术、移动与通信技术、现代交换技术、通信网、接入网技术（支撑毕业要求3-1指标点）

2.能力要求2.1能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决电力系统通信问题，能运用所学的数学、自然科学和电气工程知识，识别、表达、并通过文献研究分析复杂电力系统通信问题，以获得有效结论；（支撑毕业要求2-1指标点）

2.2获得较好工程实践训练，熟悉电力系统通信领域的前沿发展，并进一步运用所学知识描述和分析电力系统通信领域相关问题，能够提出针对电力系统通信问题的解决方案；（支撑毕业要求2-2指标点）

2.3能基于电力系统通信网络工程问题进行全面分析并获得有效结论；（支撑毕业要求2-3指标点）2.4能基于对相关的复杂通信领域领域工程问题的数学化模型全面分析，提出对复杂工程问题解决方案的改进意见；（支撑毕业要求2-4指标点）

760

2.5能够按照实验方案设计合理的实验步骤、完成实验过程；（支撑毕业要求2-5指标点）

2.6能够使用信息技术等工具进行文献检索、资料查询，获取电力系统通信的相关信息（支撑毕业要求5-1指标点）

3.素质要求

①能够基于电力系统通信原理，自主学习电力系统通信的最新知识和前沿课题；（支撑毕业要求12-1指标点）

②能够在实践中不断学习电力系统通信的相关知识，发展自身能力。（支撑毕业要求12-2指标点）

《电力系统通信》课程目标对电气工程及其自动化专业毕业要求的支撑关系如表1所示。

表1：《电力系统通信》课程目标对电气工程及其自动化专业毕业要求的支撑关系

毕业要求 毕业要求指标点

2-1. 理解电路理论与电子技术等基本知识及相关实践方法

2-2. 掌握与电气工程相关的工程基础知识及相关实践能力

2-3. 具有电力系统及其自动化学科的基本理论知识和实践能力。

2-4. 具有识别、表达和分析解决电气工程实际复杂工程问题的基本能力

2-5能分析电气工程实际复杂工程问题的影响因素，证实解决方案的合理性

《电力系统通信》课程目标

能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决电力系统通信问题，能运用所学的数学、自然科学和电气工程知识，识别、表达、并通过文献研究分析复杂电力系统通信问题，以获得有效结论

获得较好工程实践训练，熟悉电力系统通信领域的前沿发展，并进一步运用所学知识描述和分析电力系统通信领域相关问题，能够提出针对电力系统通信问题的解决方案

能基于电力系统通信网络工程问题进行全面分析并获得有效结论

能基于对相关的复杂通信领域领域工程问题的数学化模型全面分析，提出对复杂工程问题解决方案的改进意见；

能够按照实验方案设计合理的实验步骤、完成实验过程

2.问题分析：能够运用数学、自然科学和工程科学的基本原理，识别、表达、并通过文献研究分析电子信息相关的复杂工程问题，以获得有效结论。

3.设计/开发解决方案：能够设计针对复杂电气工程问题的解决方案，设计满足特定需求的系统，并能够在设计中体现创新意识，考虑社会、健康、

3-1 掌握电气新技术和新设备研究、开发和设计的基础知识

通过课程学习，学生应全面、完整地掌握电力系统通信原理及灵活使用。包括电力系统通信的发展、电力系统通信基础知识、电力线载波通信、光纤通信技术、微波与卫星通信技术、移动与通信技术、现代交换技术、通信网、接入网技术

761

安全、法律、文化以及环境等因素

5．使用现代工具：能够针对复杂电气工程问题，开发、选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具，包括对复杂工程问题的预测与模拟，并能够理解其局限性

5-1 能够使用信息技术等工具进行文献检索、资料查询，获取电气工程相关信息能够使用信息技术等工具进行文献检索、资料查询，获取电力系统通信的相关信息

12.具有自主学习和终身学习的意识，有不断学习和适应发展的能力。12-1具有自主学习和终身学习的意识，正确认识自主学习重要性12-2具有终身学习的知识基础，采用合适的方式，理论联系实际，并在实践中不断学习，通过学习发展自身能力.能够基于电力系统通信原理，自主学习电力系统通信的最新知识和前沿课题

能够在实践中不断学习电力系统通信的相关知识，发展自身能力

三、教学内容第一章：绪论1.基本内容通信、通信系统以及通信网的基本概念；电力系统通信的现状；电力系统通信网；电力系统通信技术。2.教学基本要求：掌握通信系统的一些基本概念，了解电力系统通信技术的现状。3.教学重点难点：重点：通信、通信系统以及通信网的概念。难点：电力系统通信网的特殊性。4.教学建议：本课程分专题讲授，以课堂讲授为主，课程讨论为辅，力求教学手段灵活多样，课内知识与课外知识相结合，吸引学生积极参与思考与讨论。第二章：通信基础知识762

1.基本内容通信的基本概念与问题；信号分析基础；通信中的调制与编码技术；数字基带传输系统；复用和多址技术；通信中的同步。2.教学基本要求：掌握通信系统的基本概念与问题，掌握信号分析的基本方法和理论；了解调制、编码、复用和多址技术及数字基带传输系统的构成。3.教学重点难点：重点：通信系统的基本概念，信号分析方法。难点：复用和多址技术。4.教学建议：本课程分专题讲授，以课堂讲授为主，课程讨论为辅，力求教学手段灵活多样，课内知识与课外知识相结合，吸引学生积极参与思考与讨论。第三章：电力线载波通信1.基本内容数字电力线载波通信机；电力线载波通信新技术。 电力线载波通信系统的工作原理和特性；2.教学基本要求：了解数字电力线载波通信机的工作方式。 掌握电力线载波通信系统的基本概念及工作原理，3.教学重点难点：重点：电力线载波通信系统的工作原理和特性。难点：数字电力线载波通信机的工作方式。4.教学建议：本课程分专题讲授，以课堂讲授为主，课程讨论为辅，力求教学手段灵活多样，课内知识与课外知识相结合，吸引学生积极参与思考与讨论。第四章：光纤通信技术1.基本内容光纤通信概述；光纤和光缆；光源和光检测器；光端机；数字光纤通信系统；同步数字系列；光纤通信新技术。2.教学基本要求：掌握光纤通信系统的基本概念及工作原理；理解光纤、光缆、光源、光检测器、光端机的概念和特性；了解数字光纤通信系统的工作方式。763

3.教学重点难点：重点：光纤通信系统的基本概念及工作原理。难点：数字光纤通信系统的工作方式。4.教学建议：本课程分专题讲授，以课堂讲授为主，课程讨论为辅，力求教学手段灵活多样，课内知识与课外知识相结合，吸引学生积极参与思考与讨论。第五章：微波与卫星通信技术1.基本内容数字微波通信概述；数字微波通信系统；SDH微波通信系统；一点多址微波通信系统；卫星通信技术和卫星通信系统。2.教学基本要求：掌握数字微波通信的基本概念及工作原理；理解数字微波通信系统，SDH微波通信系统；一点多址微波通信系统的工作方式；了解卫星通信技术的原理和卫星通信系统的构成。3.教学重点难点：重点：数字微波通信和卫星通信的概念及工作原理。难点：几种微波通信系统的区别。4.教学建议：本课程分专题讲授，以课堂讲授为主，课程讨论为辅，力求教学手段灵活多样，课内知识与课外知识相结合，吸引学生积极参与思考与讨论。第六章：移动通信技术1.基本内容移动通信概述；主流移动通信技术；GSM系统和CDMA系统；卫星移动通信系统；第三代移动通信系统(3G)。

2.教学基本要求：掌握移动通信的基本概念；理解GSM系统，CDMA系统及第三代移动通信系统的工作原理；了解卫星移动通信系统的构成。3.教学重点难点：重点：移动通信的概念，移动通信系统的工作原理。难点：卫星移动通信系统的特殊性。4.教学建议：764

本课程分专题讲授，以课堂讲授为主，课程讨论为辅，力求教学手段灵活多样，课内知识与课外知识相结合，吸引学生积极参与思考与讨论。

第七章：现代交换技术

1.

基本内容

交换技术概述；电话交换技术；分组交换技术；帧中继技术；ATM技术；多协议标记交换(MPLS)技术；软交换技术。

2.

教学基本要求：

掌握交换技术的基本概念；理解电话交换技术、分组交换技术的工作原理；了解帧中继技术、ATM技术、MPLS技术和软交换技术的特点。

3.

教学重点难点：

重点：交换技术的基本概念，电话交换技术和分组交换技术的工作原理。

难点：MPLS和软交换技术。

4.

教学建议：

本课程分专题讲授，以课堂讲授为主，课程讨论为辅，力求教学手段灵活多样，课内知识与课外知识相结合，吸引学生积极参与思考与讨论。

第八章：通信网

1.

基本内容

通信网概述；电话网和数据通信网；ISDN和ATM网络；IP网络技术；网络管理技术；电力系统宽带IP网络；下一代网络。

2.

教学基本要求：

掌握通信网的基本概念；掌握电话网和数据通信网的构成和特点；了解IDSN、ATM、IP网络技术和网络管理技术；了解电力系统宽带IP网络的构成和特性。

3.

教学重点难点：

重点：通信网的基本概念，电话网和数据通信网的构成和特点。

难点：网络管理技术。

4.

教学建议：

本课程分专题讲授，以课堂讲授为主，课程讨论为辅，力求教学手段灵活多样，课内知识与课外知识相结合，吸引学生积极参与思考与讨论。

第九章：接入网技术

1.

基本内容

765

接入网概述；V5接口；铜线接入技术和光纤接入技术；混合光纤/同轴接入技术；无线接入技术；以太网接入技术；卫星Internet接入技术；电力线接入技术（PLC）。

2.教学基本要求：掌握接入网的基本概念；理解铜线接入技术和光纤接入技术的基本原理和特点；了解混合光纤/同轴接入技术、无线接入技术、以太网接入技术、卫星Internet接入技术、电力线接入技术的特性。3.教学重点难点：重点：接入网的基本概念，铜线接入技术和光纤接入技术的基本原理和特点。难点：各种接入技术的特性和应用范围。4.教学建议：本课程分专题讲授，以课堂讲授为主，课程讨论为辅，力求教学手段灵活多样，课内知识与课外知识相结合，吸引学生积极参与思考与讨论。四、教学环节与学时分配序号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

教学内容

绪论

通信基础知识

电力线载波通信

光纤通信技术

微波与卫星通信技术

移动通信技术

现代交换技术

通信网

接入网技术

总学时

2

4

3

3

3

3

2

2

2

课外辅导/

讲课 实验 上机 其他

课外实践

2

4

3

3

3

3

2

2

2

其 中

备

注

五、教学中应注意的问题：无。六、实验/实践内容：

无。七、考核方式：采用开卷理论考核方式，学生最后总成绩由平时成绩（60%，其中到课率20%+课堂表现10%+课后作业30%）+理论开卷考核成绩（40%）的总和确定。

八、教材及主要参考书：1、选用教材：

766

《电力系统通信技术》（第二版），张淑娥主编，中国电力出版社，2009年

2、主要参考书：

《电力系统通信与网络技术》，钟西炎主编，中国电力出版社，2005年

九、教改说明及其他：无。