Математические задачи и компьютерное моделирование в электроэнергетике

Әліпова Әйгерім Ерболқызы

Портфолио преподавателя

Описание: В дисциплине даются основы исследований в области математических задач и компьютерного моделирования в электроэнергетике. Задачи, возникающие при проектировании и эксплуатации электроэнергетических систем. Аналитическое представление конфигурации электрических сетей и их решение с применением законов Ома и Кирхгофа в матричной форме. Математические основы оптимизации параметров и режимов энергетических систем. Применение методов математического программирования энергетике. Теория направленных и ненаправленных графов. Нелинейное и динамическое программирование. Критериальное программирование. Применение теории вероятностей и математической статистики в электроэнергетических задачах.

Количество кредитов: 5

Трудоемкость дисциплины:

Виды работ часы
Лекции 15
Практические работы
Лабораторные работы 30
СРОП 30
СРО 75
Форма итогового контроля экзамен
Форма проведения итогового контроля

Компонент: Вузовский компонент

Цикл: Базовые дисциплины

Цель
  • связать общетеоретический курс математики с её конкретным применением при решении различных задач электроэнергетики, дать математический и методологически аппарат для прикладных исследований.
Задача
  • подготовить студентов к восприятию теоретических вопросов в специальных курсах и сознательному применению при решении прикладных задач методов и приёмов, приводящих наиболее быстро к достоверным результатам. Студенты специальности 050718 - Электроэнергетика должны иметь представление о ряде основных задач, решаемых в области электроэнергетики: расчеты нормальных режимов энергосистем, исследование статистической и динамической устойчивости, оптимизация режимов энергосистем, исследование переходных процессов в электрических цепях и ряд других.
Результат обучения: знание и понимание
  • Знать основные математические уравнения для решения электроэнергетических задач, уметь проводить проводить расчеты для получения результатов
Результат обучения: применение знаний и пониманий
  • Обладать навыками постановки математических задач электроэнергетических процессов, применять методы программирования для решения поставленных задач, анализировать результаты в соответствии с граничными и начальными условиями и физической целесообразности
Результат обучения: формирование суждений
  • Иметь способности обосновывать математическое решение и моделировать технологические процессы электроэнергетики для решения производственных, практических и лабораторных проблем
Результат обучения: коммуникативные способности
  • Быть способным анализировать режимы работы энергосистем на основе математических методов, исследовать статическую, динамическую устойчивость энергосистем, обрабатывать полученные результаты и анализировать режимы работы электроэнергетических процессов в команде
Результат обучения: навыки обучения или способности к учебе
  • Владеть навыками определения целесообразности исследований и обработки полученных результатов, использовать современные вычислительные средства при проведении исследований на основе математического и компьютерного моделирования электроэнергетических процессов.
Методы преподавания

В условиях кредитной технологии обучения занятия должны проводиться преимущественно в активных и творческих формах. В числе эффективных педагогических методик и технологий, способствующих вовлечению обучающихся в поиск и управление знаниями, приобретению опыта самостоятельного решения задач, следует выделить: технология проблемно- и проектно-ориентированного обучения; технологии учебно-исследовательской деятельности; коммуникативные технологии (дискуссия, пресс-конференция, мозговой штурм, учебные дебаты и другие активные формы и методы); метод кейсов (анализ ситуации); игровые технологии, в рамках которых обучающиеся участвуют в деловых, ролевых, имитационных играх; информационно-коммуникационные (в том числе дистанционные образовательные) технологии.

Оценка знаний обучающегося

Преподаватель проводит все виды работ текущего контроля и выводит соответствующую оценку текущей успеваемости обучающихся два раза в академический период. По результатам текущего контроля формируется рейтинг 1 и 2. Учебные достижения обучающегося оцениваются по 100-балльной шкале, итоговая оценка Р1 и Р2 выводится как средняя арифметическая из оценок текущей успеваемости. Оценка работы обучающегося в академическом периоде осуществляется преподавателем в соответствии с графиком сдачи заданий по дисциплине. Система контроля может сочетать письменные и устные, групповые и индивидуальные формы.

Период Вид задания Итого
1  рейтинг Лабораторная работа 1 0-100
Лабораторная работа 2
Лабораторная работа 3
Лабораторная работа 4
Индивидуальное задание 1
Рубежный контроль
Конспект лекции
2  рейтинг Лабораторная работа 5 0-100
Лабораторная работа 6
Лабораторная работа 7
Лабораторная работа 8
Индивидуальное задание 2
Рубежный контроль
Конспект лекции
Итоговый контроль экзамен 0-100
Политика оценивания результатов обучения по видам работ
Вид задания 90-100 70-89 50-69 0-49
Отлично Хорошо Удовлетворительно Неудовлетворительно
Форма оценки

Итоговая оценка знаний обучающего по дисциплине осуществляется по 100 балльной системе и включает:

  • 40% результата, полученного на экзамене;
  • 60% результатов текущей успеваемости.

Формула подсчета итоговой оценки:

И= 0,6 Р12 +0,4Э
2

 

где, Р1, Р2 – цифровые эквиваленты оценок первого, второго рейтингов соответственно; Э – цифровой эквивалент оценки на экзамене.

Итоговая буквенная оценка и ее цифровой эквивалент в баллах:

Буквенная система оценки учебных достижений обучающихся, соответствующая цифровому эквиваленту по четырехбалльной системе:

Оценка по буквенной системе Цифровой эквивалент Баллы (%-ное содержание) Оценка по традиционной системе
A 4.0 95-100 Отлично
A- 3.67 90-94
B+ 3.33 85-89 Хорошо
B 3.0 80-84
B- 2.67 75-79
C+ 2.33 70-74
C 2.0 65-69 Удовлетворительно
C- 1.67 60-64
D+ 1.33 55-59
D 1.0 50-54
FX 0.5 25-49 Неудовлетворительно
F 0 0-24
Темы лекционных занятий
  • Введение
  • Общие сведения об электроэнергетике
  • Применение методов математического программирования в электроэнергетике
  • Теория направленных и ненаправленных графов
  • Нелинейное программирование
  • Динамическое программирование
  • Критериальное программирование
  • Применение теории вероятностей и математической статистики в электроэнергетических задачах
Основная литература
  • 1. Гордиевский И.Г. Критериальный анализ некоторых технико- экономических задач энергетики. Изд.: «Высшая школа (Москва)», 2002. 2. Волков Л.Т. Математические задачи энергетики. Типовые задачи: Учеб.пос. / Энергия, 2003. 3. Электрические системы. Математические задачи электроэнергетики: Учебник для студентов вузов / Под ред. В.А. Веникова. - М.: Высшая школа, 1986.-288 с. 4. Астраханов Ю.А., Веников В.А., Ежков В.В. Электроэнергетические системы в примерах и иллюстрациях. - М.: Высшая школа, 1989. 5. Электрические системы и сети, Ежков В.В. и др.: Учебное пособие для электроэнергетических спец. / Учебная литература / Технические науки. - Изд.: «Высшая школа (Москва)», 2005. 6. Электрические системы и сети в примерах и иллюстрациях: Учебное пособие для электроэнергетических спец. Ежков В.В. и др. - Изд.: «Высшая школа (Москва)», 2002. - 352 с. 7. Арион В.Д., Журавлев В.Г, Применение динамического программирования к задачам электроэнергетики / Ответ. Ред. В.А. Веников.- Кишинев, 1989.- 135 с. 8. Введение в математическое моделирование Трусов П.В., ред. Издательство: «Логос», 2004. 9. Уравнения в частных производных для инженеров: Перевод с английского. Шарма Дж.Н., Сингх К. - Изд.: «Техносфера», 2002. 10. Оптимальные решения: Лекции по методам обработки измерений. Саврасов Ю.С. - Изд.: «Радио и связь», 2000. - 151 с.