《電力系統(tǒng)分析》教學(xué)大綱 (三)

《電力系統(tǒng)分析》教學(xué)大綱

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課程編號(hào)：08165067

課程名稱：電力系統(tǒng)分析

英文名稱：PowerSystemAnalysis

開課學(xué)期：5

學(xué)時(shí)/學(xué)分：48/3

課程性質(zhì)：學(xué)科方向課

開課專業(yè)：電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)本科生

選用教材：J.DuncanGlover,Mulukutla.S.Sarma《PowerSystemAnalysisandD

esignKhinaMachinePress,2004（J.鄧肯.格洛費(fèi)，穆盧庫特拉S.薩爾馬著《電

力系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)》機(jī)械工業(yè)出版社，2004）

主要參考書：

1Bergen,A.R.《PowerSystemAnalysis》，英文扳，機(jī)械工業(yè)出版社,2005；

2、陳怡等編著《電力系統(tǒng)分析》中國電力出版社，2002；

3、紀(jì)建偉主編《電力系統(tǒng)分析》。中國水利水電出版社，2001；

4、于永源《電力系統(tǒng)分析》（第二版）中國電力出版社，2005.07；

5、徐政《電力系統(tǒng)分析學(xué)習(xí)指導(dǎo)》機(jī)械工業(yè)出版社，2004o

先修課程：電路分析，電磁場，高等數(shù)學(xué)、工程圖學(xué)、電機(jī)學(xué)

一、教學(xué)性質(zhì)、目的和任務(wù)

電力系統(tǒng)分析是全國高等學(xué)校電氣工程及自動(dòng)化專業(yè)開設(shè)的主干課之一，是電氣工

程及自動(dòng)化專業(yè)本科生必修的專業(yè)課程。本課既可為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)提供理論基礎(chǔ),

同時(shí)也使學(xué)生對我國的電力系統(tǒng)工作方式其運(yùn)行特征有更深刻的理解。本課程是高

等教育不可缺少的組成部分。

通過本課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生了解電力系統(tǒng)的組成和穩(wěn)態(tài)運(yùn)行方式，掌握系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)行為

分析及計(jì)算，系統(tǒng)暫態(tài)過程及故障運(yùn)行方式，為電力系統(tǒng)故障分析和穩(wěn)定性問題在

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實(shí)際中的運(yùn)用奠定理論基礎(chǔ)，為電力系統(tǒng)繼電保護(hù)和電力工程設(shè)計(jì)等后續(xù)課程的學(xué)

習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)；為今后從事電力企業(yè)的生產(chǎn)與管理工作奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

二、教學(xué)基本要求：

1、使學(xué)生全面了解電力系統(tǒng)的組成和穩(wěn)態(tài)運(yùn)行方式，深入理解電網(wǎng)各元件的特性

數(shù)學(xué)模型和相互間的關(guān)系；

2、掌握簡單電力系統(tǒng)潮流分析與計(jì)算方法，了解潮流計(jì)算的計(jì)算機(jī)解法；

3、了解系統(tǒng)有功平衡的概念及有功功率與頻率的關(guān)系，了解頻率調(diào)整的必要性及

有功電源的合理組合，掌握有功功率最優(yōu)分配準(zhǔn)則；

4、了解系統(tǒng)無功平衡的概念及無功功率與電壓的關(guān)系，熟悉電力系統(tǒng)中樞點(diǎn)三種

調(diào)壓方法及具體實(shí)現(xiàn)措施，重點(diǎn)掌握電力變壓器分接頭的計(jì)算方法及并聯(lián)電容器最

小容量的計(jì)算方法；

5、掌握短路，無限大功率電源，沖擊電流，最大有效值電流，短路功率，暫態(tài)電

抗，暫態(tài)電勢的概念，了解同步發(fā)電機(jī)突然短路后的物理過程；

6、了解電力系統(tǒng)暫態(tài)過程，學(xué)會(huì)電力系統(tǒng)對稱故障分析方法，三相對稱故障時(shí)短

路電流的計(jì)算方法；

7、掌握對稱分量法的概念，掌握對稱分量法分析不對稱故障，熟練計(jì)算各種情況

下的短路電流值。

8、了解電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性的基本概念，掌握計(jì)算靜態(tài)及暫態(tài)穩(wěn)定的方法和提高系

統(tǒng)穩(wěn)定性的措施。

三、教學(xué)內(nèi)容及學(xué)時(shí)分配

第一章電力系統(tǒng)的基本概念（2學(xué)時(shí)）

第一節(jié)電力系統(tǒng)的組成

第二節(jié)電力系統(tǒng)運(yùn)行應(yīng)滿足的基本要求

第三節(jié)電力系統(tǒng)的接線方式和電壓等級(jí)

第四節(jié)電力系統(tǒng)的負(fù)荷及負(fù)荷曲線

第二章電力網(wǎng)各元件的參數(shù)和等值電路（8學(xué)時(shí)）

第一節(jié)電力線路的參數(shù)和等值電路

第二節(jié)變壓器的參數(shù)和等值電路

一、雙繞組變壓器

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二、三繞組變壓器

三、自藕變壓器

第三節(jié)電力網(wǎng)絡(luò)的等值電路

一、多電壓級(jí)網(wǎng)絡(luò)中參數(shù)和變量的歸算

二、電力系統(tǒng)標(biāo)幺制及電力網(wǎng)絡(luò)的等值電路

第四節(jié)同步發(fā)電機(jī)的等值電路

一、了解同步發(fā)電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理，

二、掌握同步發(fā)電機(jī)主要參數(shù)

三、了解同步發(fā)電機(jī)基本方程和相量圖

第三章電力網(wǎng)絡(luò)的分析和計(jì)算（12學(xué)時(shí)）

第一節(jié)電力網(wǎng)絡(luò)的電壓降落和功率損耗

一、電力線路的電壓降落和功率損耗

二、電力線路的電能損耗

三、變壓器中的電壓降落、功率損耗和電能損耗

第二節(jié)輻射形和環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的潮流分布

一、輻射形網(wǎng)絡(luò)的潮流分布

二、環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的潮流分布

第三節(jié)電力網(wǎng)絡(luò)的簡化

一、等值電源法

二、負(fù)荷移置法

三、星一網(wǎng)變換法

第四節(jié)電力網(wǎng)絡(luò)的數(shù)學(xué)模型

一、節(jié)點(diǎn)電壓方程和回路電流方程

一、節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣的形成和修改

第五節(jié)潮流計(jì)算的計(jì)算機(jī)解法

一、功率方程及迭代法

二、牛頓一拉夫遜法潮流計(jì)算

第四章電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整（4學(xué)時(shí)）

第一節(jié)頻率調(diào)整的必要性

第二節(jié)電力系統(tǒng)的頻率特性

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第三節(jié)電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整

第四節(jié)有功功率平衡和系統(tǒng)負(fù)荷在各類發(fā)電廠間的合理分配

第五章電力系統(tǒng)的無功功率平衡和電壓調(diào)整（4學(xué)時(shí)）

第一節(jié)電力系統(tǒng)的無功功率平衡

第二節(jié)電力系統(tǒng)電壓調(diào)整

一、電壓偏移

二、中樞點(diǎn)的電壓管理

第三節(jié)幾種調(diào)壓措施的比較

第六章電力系統(tǒng)對稱故障分析（講課6學(xué)時(shí)）

第一節(jié)短路的一般概念，原因、類型、后果，短路的計(jì)算的目的

第二節(jié)無限大功率電源短路的暫態(tài)過程

一、沖擊電流

二、最大有效值電流

三、短路功率

第三節(jié)同步電機(jī)突然三相短路的物理分析

一、同步電機(jī)三相短路電流

二、無阻尼繞組同步機(jī)三相短路電流計(jì)算

三、有阻尼繞組同步機(jī)三相短路電流計(jì)算

第四節(jié)、三相短路電流的實(shí)用計(jì)算的一般方法

一、短路計(jì)算的基本假設(shè)

二、電力系統(tǒng)三相短路的原理和方法

三、暫態(tài)電流和沖擊電流

四、短路電流運(yùn)算曲線及其應(yīng)用

第七章電力系統(tǒng)簡單不對稱故障的分析和計(jì)算（講課6學(xué)時(shí)）

第一節(jié)對稱分量法使用的前提條件及在不對稱故障分析中的應(yīng)用

第二節(jié)電力系統(tǒng)元件的各序參數(shù)和等值電路

一、同步發(fā)電機(jī)的負(fù)序電抗、零序電抗

二、變壓器的零序等值電路及其參數(shù)

三、架空輸電線路的零序等值電路及其參數(shù)

第三節(jié)電力系統(tǒng)各序網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成

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第四節(jié)簡單不對稱短路的分析

一、不對稱短路的種類

二、不對稱短路時(shí)故障婦的短路電流和電壓的計(jì)算

二、不對稱短路時(shí)網(wǎng)絡(luò)中電流、電壓的計(jì)算。

第八章電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性（講課2學(xué)時(shí)）

第一節(jié)簡單電力系統(tǒng)的鄂態(tài)穩(wěn)定

第二節(jié)負(fù)荷的靜態(tài)穩(wěn)定

第三節(jié)提高系統(tǒng)靜態(tài)