電力系統(tǒng)分析 教學(xué)大綱

1、課程編號(hào)：013310175課程學(xué)分：4學(xué)分總學(xué)時(shí)數(shù)：66學(xué)時(shí) 開課單位：電氣工程學(xué)院電力系統(tǒng)分析The Analysis of Electric Power System教學(xué)大綱一、課程類別普通教育課學(xué)科專業(yè)必修課二、教學(xué)對(duì)象高等學(xué)校電氣工程及自動(dòng)化專業(yè)本科四年制三年級(jí)學(xué)生三、教學(xué)目的電力系統(tǒng)分析課程是一門專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課，它不僅是電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，同時(shí)又是一門專業(yè)性很強(qiáng)的專業(yè)課程，具有二重性的特點(diǎn)。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握現(xiàn)代電力系統(tǒng)的基本知識(shí)和概念，培養(yǎng)學(xué)生分析和解決實(shí)際電力系統(tǒng)基本問題的能力，掌握基本的專業(yè)技能。四、課程教學(xué)基本要求及基本內(nèi)容1、教學(xué)基本要求：

2、（1）使學(xué)生對(duì)電力系統(tǒng)的組成和運(yùn)行有一般性的全面了解；（2）使學(xué)生深入了解電力系統(tǒng)各主要元件的特性，數(shù)學(xué)模型和相互間的關(guān)系，為進(jìn)一步掌握和研究電力系統(tǒng)分析和運(yùn)行問題提供良好的基礎(chǔ)；（3）使學(xué)生學(xué)會(huì)電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)分析的基本原理和方法，并使學(xué)生在電力系統(tǒng)方面的工程計(jì)算能力及分析和解決問題的能力得到訓(xùn)練和培養(yǎng)；（4）使學(xué)生對(duì)應(yīng)用電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行電力系統(tǒng)分析和計(jì)算有一定程度的了解。2、課程教學(xué)基本內(nèi)容第一章 電力系統(tǒng)的基本概念教學(xué)重點(diǎn)：對(duì)電力系統(tǒng)的組成和電能生產(chǎn)過程，電力系統(tǒng)運(yùn)行的特點(diǎn)和基本要求，電力系統(tǒng)的接線方式和電壓等級(jí)、中性點(diǎn)運(yùn)行方式、負(fù)荷的變化規(guī)律等有基本的了解。教學(xué)難點(diǎn)：電力系統(tǒng)接線方式，

3、電壓等級(jí)，中性點(diǎn)運(yùn)行第二章 電阻電路的等效變換和化簡(jiǎn)教學(xué)重點(diǎn)：掌握輸電線路參數(shù)的計(jì)算方法和等值電路，變壓器參數(shù)的計(jì)算方法和等值電路，多電壓級(jí)電力網(wǎng)等值電路的形成和計(jì)算，掌握標(biāo)么值的計(jì)算方法。教學(xué)難點(diǎn)：各元件等值模型，標(biāo)么值第三章 簡(jiǎn)單電力網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行分析和計(jì)算教學(xué)重點(diǎn)：掌握線路和變壓器中的電壓降落，功率損耗和電能損耗的計(jì)算方法。掌握線路和變壓器中的有功功率與兩端電壓相位差及無功功率與電壓損耗之間存在密切關(guān)系的原理。掌握輻射網(wǎng)，環(huán)網(wǎng)，兩端供電網(wǎng)和復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中功率分布和電壓分布的近似計(jì)算方式，了解環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中功率強(qiáng)制分布計(jì)算的原理和方法。教學(xué)難點(diǎn)：電壓降落，功率損耗，簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)潮流分布第四章 電力系統(tǒng)潮

4、流的計(jì)算機(jī)算法教學(xué)重點(diǎn)：了解電力系統(tǒng)潮流計(jì)算的目的。掌握節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣的形成方法及其特點(diǎn)，了解節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣的特點(diǎn)及其元素的物理意義。掌握牛頓拉夫遜法潮流計(jì)算的基本原理，數(shù)學(xué)模型、求解方法和計(jì)算程序框圖。教學(xué)難點(diǎn)：電力系統(tǒng)計(jì)算機(jī)潮流計(jì)算的數(shù)學(xué)模型。第五章 電力系統(tǒng)的有功功率和頻率調(diào)整教學(xué)重點(diǎn)：了解電力系統(tǒng)有功功率與頻率之間的關(guān)系，有功功率平衡及設(shè)置備用容量的必要性。各類電廠的運(yùn)行特點(diǎn)和合理組合。掌握不計(jì)網(wǎng)損變化時(shí)水、火電廠間經(jīng)濟(jì)功率分配的基本原理和計(jì)算方法。了解網(wǎng)損微增率的意義及其主要計(jì)算方法的基本原理。掌握負(fù)荷和發(fā)電機(jī)的有功頻率靜特性。了解頻率一、二次調(diào)整和聯(lián)合系統(tǒng)調(diào)頻的計(jì)算方法。教學(xué)難點(diǎn)：頻率

5、調(diào)整的基本過程，經(jīng)濟(jì)調(diào)度，互聯(lián)系統(tǒng)頻率調(diào)整第六章（穩(wěn)態(tài)）電力系統(tǒng)的無功功率及電壓調(diào)整教學(xué)重點(diǎn)：了解電力系統(tǒng)無功功率和電壓之間的關(guān)系、無功功率平衡和設(shè)置備用容量要求的必要性，各種無功電源及其特點(diǎn)。了解電壓管理的原理和要求以及電壓調(diào)整的必要性，對(duì)簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)應(yīng)掌握各種無功補(bǔ)償和調(diào)壓措施的原理、特點(diǎn)及計(jì)算方法。了解無功功率最優(yōu)分布的基本原理和方法。教學(xué)難點(diǎn)：對(duì)電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)電壓基本原理的理解第一章（暫態(tài)）故障的基礎(chǔ)知識(shí)教學(xué)重點(diǎn)：了解電力系統(tǒng)短路的類型及其危害以及進(jìn)行短路分析的目的和作用。掌握無限大系統(tǒng)三相短路的分析方法，各電流分量的變化規(guī)律及其相互關(guān)系。第二章（暫態(tài)）同步電機(jī)的基本方程教學(xué)重點(diǎn)：初步掌

6、握同步電機(jī)的原始方程，派克變換，基本方程和向量圖，暫態(tài)和次暫態(tài)參數(shù)及等值電路。教學(xué)難點(diǎn)：同步發(fā)電機(jī)的基本方程及其應(yīng)用。第三、四、五章 電力系統(tǒng)短路電流計(jì)算教學(xué)重點(diǎn)：掌握三相短路的實(shí)用計(jì)算方法。掌握各元件負(fù)序和零序參數(shù)的計(jì)算原理和方法以及序網(wǎng)的形成方法，掌握復(fù)雜電力系統(tǒng)簡(jiǎn)單不對(duì)稱短路時(shí)短路點(diǎn)和非短路點(diǎn)電流、電壓的計(jì)算原理和方法。掌握各序分量經(jīng)變壓器的相位移及電壓、電流相量圖的繪制。了解非金屬性短路和復(fù)雜故障分析方法。教學(xué)難點(diǎn)：各種短路故障等效模型的建立,電壓、電流相量圖的繪制。第二篇（暫態(tài)）電力系統(tǒng)穩(wěn)定性教學(xué)重點(diǎn)：了解電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的基本概念和分類，掌握同步機(jī)轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)方程。掌握簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)

7、定性的小干擾分析方法。了解提高靜態(tài)穩(wěn)定性的主要措施及其原理。掌握簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性分析的分段計(jì)算法和改進(jìn)歐拉法。掌握等面積定則及其適用范圍。了解提高暫態(tài)穩(wěn)定性的主要措施及其原理。教學(xué)難點(diǎn)：對(duì)于穩(wěn)定性基本原理的掌握。本課程課內(nèi)授課總學(xué)時(shí)66，一個(gè)學(xué)期完成，具體內(nèi)容如下表章節(jié)內(nèi) 容講 課第1章（穩(wěn)態(tài)）電力系統(tǒng)的基本概念5第2章（穩(wěn)態(tài)）電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路9第3章（穩(wěn)態(tài)）簡(jiǎn)單電力網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行分析和計(jì)算8第4章（穩(wěn)態(tài)）電力系統(tǒng)潮流的計(jì)算機(jī)算法7第5章（穩(wěn)態(tài)）電力系統(tǒng)有功和頻率調(diào)整3第六章（穩(wěn)態(tài)）電力系統(tǒng)有功功率與頻率的調(diào)整5第1章（暫態(tài)）電力系統(tǒng)故障分析的基本知識(shí)2第2章（暫態(tài)）同步機(jī)三相短

8、路分析8第3章（暫態(tài)）電力系統(tǒng)三相短路的實(shí)用計(jì)算1第4章（暫態(tài)）對(duì)稱分量法及電力系統(tǒng)元件的各序參數(shù)和等值電路4第5章（暫態(tài)）不對(duì)稱故障的分析計(jì)算5第6章（暫態(tài)）穩(wěn)定性概論及機(jī)電特性2第7章（暫態(tài)）電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性3第8章（暫態(tài)）電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性45合 計(jì)66五、本課程與其它課程的聯(lián)系先修課程：在此之前應(yīng)掌握完備的公共基礎(chǔ)課和本專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，（如：電路、電磁場(chǎng)、電子、電機(jī)和自動(dòng)控制理論等課程）后續(xù)課程：在此課程后掌握電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理，發(fā)電廠電氣部分六、實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容的安排與要求基本要求：通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)加深學(xué)生對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行控制等的理解，學(xué)生應(yīng)從方法論的理念和高度了解和熟悉電力系統(tǒng)分析實(shí)驗(yàn)研究的方法和手段，使學(xué)生學(xué)會(huì)了解大型電力系統(tǒng)運(yùn)行的特點(diǎn)及其運(yùn)行控制等。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：電力系統(tǒng)潮流計(jì)算；電力系統(tǒng)故障計(jì)算；自同期并列等。七、本課程成績(jī)的考查方法及評(píng)定標(biāo)準(zhǔn) 本課程成績(jī)采用期末閉