ВВЕДЕНИЕ 4
1 Общая характеристика системы автоматизированного проектирования в электроэнергетике 9
1.1 История развития специализированного программного обеспечения 9
1.2 Сравнительный анализ специализированного программного обеспечения в электроэнергетике 16
1.3 Выводы по разделу 1 42
2 Основные функциональные возможности программного продукта Etap 44
2.1 Описание и системные требования при установке программного продукта Etap 44
2.2 Создание нового проекта однолинейных схем в программном продукте Etap 51
2.3 Мастер проекты в программном продукте Etap 55
2.4 Программа сравнения выходной базы данных и библиотеки Etap 58
2.5 Описание общей структуры и пользовательского интерфейса программы Etap 63
2.6 Создание однолинейных схем в Etap 69
2.7 Анализ потоков нагрузки 73
2.8 Анализ потоков несимметричной нагрузки 77
2.9 Выводы по разделу 2 80
3 Практическая работа по учебному курсу «Электроэнергетические системы и сети» 82
3.1 Исследование влияния компенсирующих устройств на режим напряжений электрической сети 82
3.2 Краткие теоретические сведения 82
3.3 Задание на практическую работу 94
3.4 Порядок выполнения работы 96
3.5 Содержание отчета 100
3.6 Контрольные вопросы 100
3.7 Выводы по разделу 3 101
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 102
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 104
Купить

В последние годы в высших учебных заведениях наблюдаются изменения в организации учебного процесса, что приводит к сокращению количества часов контактной работы и увеличению количества часов самостоятельной работы студентов. При этом падают уровни знаний и умений студентов при изучении электротехнических дисциплин, так как не в достаточной степени осваивается физико-математический аппарат обязательной части дисциплин учебного плана.
С другой стороны, сохранению качественной подготовке будущих выпускников (бакалавров, инженеров и магистров) способствует применение в учебном процессе современных образовательных технологий и специализированных пакетов прикладных программ. Особыми видами самостоятельной работы студентов являются выполнение ими практических и расчётно-графических работ, учебных курсовых работ и проектов, которые имеют важную роль при усвоении теоретического материала и получения необходимых компетенций, согласно учебному плану. Понятно, что при выполнении данных видов работ студенты тратят наибольшее количество времени и она является наиболее трудоёмкой. В электротехнических дисциплинах наиболее эффективно указанные виды работ могут выполняться студентами с применением компьютерной поддержки учебного процесса - с помощью пакета специальных программ системы автоматизированного проектирования (САПР). Использование прикладных программных продуктов является одним из современных направлений развития образовательного процесса в высших учебных заведениях [1].
Следует отметить, что благодаря большому вниманию со стороны промышленных предприятий к интегрированным САПР, ни одна важная разработка не обходится без их использования, поэтому внедрение последних в учебный процесс является актуальной задачей. Таким образом, компьютерная поддержка учебного процесса должна являться неотъемлемой частью подготовки современных выпускников бакалавров и магистров. А одним из критериев конкурентоспособности выпускников высших учебных заведений на рынке труда будет являться владение умениями и навыками САПР при выполнении проектных работ и проектов.
В настоящее время, термин САПР является синонимом таких характеристик, как высокая точность и высокая скорость проектных работ [2]. В федеральных государственных образовательных стандартах высшего образования (ФГОС ВО) к числу самых сложных, но важных компетенций выпускников вузов направлений подготовки бакалавра могут быть отнесены навыки работы с пакетами прикладных программ в проектной области. Например, в федеральном государственном образовательном стандарте высшего образования 13.03.02 «Электроэнергетика и электротехника» к выпускнику в проектно-конструкторской деятельности предъявляются следующие виды компетенций [3]:
• способен использовать методы анализа и моделирования электрических цепей и электрических машин (ОПК-3);
• способен участвовать в проектировании систем электроснабжения объектов (ПК-1);
• способен проводить обоснования проектных решений систем электроснабжения объектов (ПК-2).
К достоинствам выполнения работ с применением современных САПР в учебном процессе следует отнести:
• расчет и моделирование многих режимов работы электроэнергетической системы и отдельных ее компонентов;
• использование современной справочной базы электрооборудования;
• повышение качества подготовки выпускника бакалавра и магистра;
• значительное сокращение периода времени, необходимого для адаптации молодого специалиста на рабочем месте после окончания вуза;
• существенное повышение востребованности выпускника бакалавра и магистра со стороны работодателя.
В сегодняшних реалиях, использование в учебном процессе САПР является актуальной задачей, а значит, требуется разработать соответствующее методические рекомендации по учебным курсам кафедры «Электроснабжение и электротехника», где в качестве контактной или самостоятельной работы студента предусмотрено выполнение практических и курсовых работ или проектов.
Актуальность работы.
Актуальность работы обусловлена необходимостью разработки и внедрения в учебный процесс методических рекомендаций к практическим работам по учебному курсу «Электроэнергетические сети и системы», отвечающим современным требованиям и пожеланиям работодателей.
Цель работы.
Целью настоящей работы является внедрение в учебный процесс кафедры «Электроснабжение и электротехника» САПР Etap, направленное на формирование у студентов навыков по использованию современных систем автоматизированного проектирования в электроэнергетике.
Задачи исследования:
• провести сравнительный анализ доступного специализированного программного обеспечения в электроэнергетике;
• описать функциональные возможности программного продукта Etap;
• разработать методические указания по выполнению практической работы «Электроэнергетические системы и сети».
Практическая значимость.
Разработанные методические указания позволят углубить знания и получить навыки при расчёте, моделировании и проектировании электроэнергетических систем, с помощью применяемого специализированного САПР Etap.
Основные положения, выносимые на защиту.
1. Методические указания к практическим работам по учебному курсу «Электроэнергетические системы и сети».
Новизна магистерской диссертации
1. Новизна работы заключается в разработке новых типов практических и курсовых работ по дисциплине «Электроэнергетические системы и сети», позволяющие углубить знания о принципах построения районных, местных и распределительных электрических сетей и получить навыки проектных работ.
Основные материалы диссертации обсуждались на научно-технических семинарах кафедры и конференций Международного и Всероссийского уровней.
По теме диссертации опубликовано 3 научные статьи [27, 28, 29]:
1. Шлыков С. В., Скворцов А. В., Старостин В. Д. О способах коррекции коэффициента мощности в системах электроснабжения // Технологии XXI века: Проблемы и перспективы развития : сб. статей Международной научно-практической конференции. (13 июня 2017 г., г. Пенза) Часть 2. Уфа: АЭТЕРНА, 2017. С.157-160.
2. Шлыков С.В. Специализированные САПР в проектных работах электротехнических дисциплин // «Студенческие Дни науки в ТГУ» : научно-практическая конференция (Тольятти, 2-27 апреля 2018 года) : сборник студенческих работ - Тольятти : Изд-во ТГУ, 2018.-С.155-156.
3. Шлыков С.В. Специализированная САПР Etap в учебном процессе / «Молодежь. Наука. Общество» : Всероссийская студенческая научно-практическая междисциплинарная конференция (Тольятти, 5 декабря 2018 года) - Тольятти : Изд-во ТГУ, 2018. - с 727 — 729.
Структура и объём работы.
Диссертационная работа состоит из введения, трех разделов, заключения и списка использованных источников из 30 наименований. Основное содержание работы изложено на 90 страницах, содержит 50 рисунков и 10 таблиц.
Купить