《電力系統(tǒng)暫態(tài)分析》課程教學(xué)大綱

《電力系統(tǒng)暫態(tài)分析》課程教學(xué)大綱

課程編號(hào)：08139111

課程名稱：電力系統(tǒng)暫態(tài)分析

英文名稱：PowerSystemTransientStateAnalysis

課程類型：專業(yè)課

課程要求：選修

學(xué)時(shí)/學(xué)分：48/3.0（講課學(xué)時(shí)：40實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：8上機(jī)學(xué)時(shí)：0）

適用專業(yè)：電氣工程及其芻動(dòng)化（電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化方向）

一、課程性質(zhì)與任務(wù)

本課程是電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的主要專業(yè)必修課之一。

通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握電力系統(tǒng)的基本概念：電力系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的建立及參數(shù)計(jì)

算；簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)電壓及功率分布計(jì)算；復(fù)雜電力系統(tǒng)潮流計(jì)算方法：電力系統(tǒng)

電壓及頻率安排的意義及方法；通過對(duì)電力系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)的數(shù)學(xué)建模及電網(wǎng)運(yùn)行參數(shù)的計(jì)

算，提高學(xué)生分析和解決電網(wǎng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)的技術(shù)及經(jīng)濟(jì)問題的能力。另外，通過應(yīng)用計(jì)算機(jī)

對(duì)電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行進(jìn)行分析和計(jì)算，提高學(xué)生在電力系統(tǒng)中計(jì)算機(jī)的應(yīng)用水平。

二、課程與其他課程的聯(lián)系

先鯽格《脂物噴、《邨各刷1》、《曲I學(xué)》、《助翁粉析》相

課程：《繼電保護(hù)》、《電力系統(tǒng)自動(dòng)微、《電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化》

三、課程教學(xué)目標(biāo)

I.作為電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)本科生的學(xué)科基礎(chǔ)課，本課程既能適合不同的專業(yè)方

向，又應(yīng)注重夯實(shí)基礎(chǔ)理淪知識(shí)，強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析和解決實(shí)際問題的能力。

2.課堂教學(xué)過程從嚴(yán)要求，通過不定期點(diǎn)名督促學(xué)生養(yǎng)成不遲到、不早退、不缺課的

良好習(xí)慣，逐步培養(yǎng)學(xué)生具有較強(qiáng)的職業(yè)道德社會(huì)責(zé)任感；

3.系統(tǒng)講解本課程的基本理論和知識(shí)，并對(duì)本專業(yè)的前沿發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)在課堂教學(xué)

過程中適時(shí)補(bǔ)充，使學(xué)生對(duì)本專'也技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)有比較清晰的了解：

4.注重培養(yǎng)學(xué)生的分析問題能力、理解綜合能力以及設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)研究能力，要求學(xué)生

能夠深刻理解本專業(yè)基本概念，掌握工程設(shè)計(jì)的基本原則和規(guī)范要求，選擇最合適的方法來對(duì)

變電站主接線的設(shè)計(jì)，初步具有綜合運(yùn)用本學(xué)科理論和技術(shù)手段對(duì)新技術(shù)、新工藝和新設(shè)備

進(jìn)行研究、開發(fā)和設(shè)計(jì)的能力；

5.通過對(duì)電力系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)分析與計(jì)算，例如通過輸電導(dǎo)線線徑的選擇和系統(tǒng)無(wú)功補(bǔ)償

的效能與作用，培養(yǎng)學(xué)生的工程倫理素養(yǎng)；

6.通過教學(xué)應(yīng)使學(xué)生了解電力工程與其他課程的相互關(guān)系，例如建立電力工程和高等數(shù)

學(xué)、大學(xué)物理、電路和電磁場(chǎng)之間的關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)全面理解及應(yīng)用基礎(chǔ)知識(shí)的能力。

7,注重培養(yǎng)學(xué)生的外語(yǔ)能力和文獻(xiàn)資料查詢能力，結(jié)合電力系統(tǒng)學(xué)科的發(fā)展情況，有針

對(duì)性的推薦學(xué)生閱讀一些專業(yè)文獻(xiàn)，并鼓勵(lì)學(xué)生圍繞課空教學(xué)內(nèi)容，充分利用互聯(lián)網(wǎng)和數(shù)字

圖書館等現(xiàn)代化手段，自主搜尋和查閱相關(guān)參考資料，從而提高學(xué)生快速獲取新知識(shí)和新信

息的能力，以便適應(yīng)技術(shù)和應(yīng)用的發(fā)展，具備終身學(xué)習(xí)的能力；

8.培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、深入鉆研問題的習(xí)慣，鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)同一問題提出多種解決方案、

選擇不同計(jì)算方法，以及對(duì)計(jì)算進(jìn)行簡(jiǎn)化和舉一反三，培養(yǎng)學(xué)生用批判的眼光看問題，觀察

提煉，勇于創(chuàng)新，鍛煉自己的研究創(chuàng)新能力。

9.在授課過程中布置分組討論，例如討論并闡述交變壓器繼電保護(hù)的配置與設(shè)計(jì)原則,

培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力，以及清晰表達(dá)自己觀點(diǎn)的能力。

四、教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時(shí)分配

教學(xué)對(duì)應(yīng)課程

序號(hào)教學(xué)內(nèi)容教學(xué)要求學(xué)時(shí)

方式教學(xué)目標(biāo)

1第一章1.1無(wú)限大功率電源4講授1、3、5

無(wú)限大功率電源供1.2暫態(tài)過程分析自學(xué)

電的三相短路電流1.3短路沖擊電流（重點(diǎn)、難點(diǎn)）

分析

2第二章同步電機(jī)2.1同步電機(jī)突然三相短路的物理過程及短6講授1、2、4、

的數(shù)學(xué)突然三相短路電流的近似分析討論6、7

路分析2.2同步電機(jī)的電壓方程和磁錠方程自學(xué)

2.3用d、q、0坐標(biāo)表示的同步電機(jī)方程式

2.4標(biāo)幺制表示的派克方程式（重點(diǎn)、難點(diǎn)）

2.5同步發(fā)電機(jī)的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行（重點(diǎn)、難點(diǎn)）

2.6同步發(fā)電機(jī)的暫態(tài)電勢(shì)和暫態(tài)電抗（重

點(diǎn)、難點(diǎn)）

2.7同步發(fā)電機(jī)的次暫態(tài)電勢(shì)和次暫態(tài)電抗

3第三章電力系統(tǒng)3.1交流電流初始值的計(jì)算6講授1、2、7

三相短路的實(shí)用計(jì)3.2簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)三相短路計(jì)算討論

算3.3計(jì)算機(jī)計(jì)算復(fù)雜短路電流交流分量初始

值原理

4第四章電力系統(tǒng)4.1對(duì)稱分量法及其應(yīng)用16講授1、3、5

不對(duì)稱運(yùn)行分析方4.2同步電機(jī)負(fù)序和零序阻抗討論

法——對(duì)稱分量法4.3三相變壓器零序參數(shù)和等值電路（重點(diǎn)、自學(xué)

碓點(diǎn)）實(shí)驗(yàn)

4.4輸電^路的零序阻抗和等值電路上機(jī)

4.5電力系統(tǒng)的零序等值網(wǎng)絡(luò)（重點(diǎn)、難點(diǎn)）

5第五章電力系統(tǒng)5.1各種不對(duì)稱短路的故障點(diǎn)電流和電壓8講授1、3、5

不對(duì)稱短路分析（重點(diǎn)、難點(diǎn)）討論

5.2不對(duì)稱短路時(shí)網(wǎng)絡(luò)中電流和電壓的分布

和計(jì)算

6第六章電力系統(tǒng)6.1電力系統(tǒng)穩(wěn)定性概述8講授1、3、5、

穩(wěn)定性分析6.2同步發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)方程（重點(diǎn)、自學(xué)7

難點(diǎn)）

6.3同步發(fā)電機(jī)的電磁功率方程（重點(diǎn)、難

點(diǎn)）

6.4靜態(tài)穩(wěn)定概念和分析的基本方法

6.5簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定（重點(diǎn)、難點(diǎn)）

6.6提高電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定的措施

五、其他教學(xué)環(huán)節(jié)（課外教學(xué)環(huán)節(jié)、要求、目標(biāo)）

I.簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)的物理模擬試驗(yàn)

觀察和了解電力系統(tǒng)失去靜態(tài)穩(wěn)定和暫態(tài)穩(wěn)定的過程和現(xiàn)象，觀察提高穩(wěn)定性部分措施

的效果.

2.多機(jī)電力系統(tǒng)穩(wěn)定性仿真實(shí)驗(yàn)

使用電力系統(tǒng)仿真軟，‘牛進(jìn)行暫態(tài)穩(wěn)定計(jì)算和分析

六、教學(xué)方法

本課程以課堂教學(xué)為主，結(jié)合作業(yè)、自學(xué)、實(shí)驗(yàn)及測(cè)驗(yàn)等教學(xué)手段和形式完成課程教學(xué)

任務(wù)。

在課堂教學(xué)中，通過講授、提問、討論、演示等教學(xué)方法和手段讓學(xué)生理解電力工程的

體系、主線，掌握電力工程的基本概念，基本原理和分析計(jì)算方法，強(qiáng)調(diào)電力工程的工程應(yīng)

用背景。

實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)分組進(jìn)行，格導(dǎo)學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、選擇實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備、制定實(shí)驗(yàn)流程、

處理分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，使學(xué)生獲得工程實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>

在自學(xué)教學(xué)環(huán)節(jié)中，對(duì)課程中某些有助于進(jìn)一步拓寬電力工程理論知識(shí)的內(nèi)容，通過教師

的指導(dǎo)，由學(xué)生自學(xué)完成。通過自學(xué)這一教學(xué)手段培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和終身學(xué)習(xí)能力。

七、考核方式

最終成績(jī)由平時(shí)作業(yè)成績(jī)、平時(shí)測(cè)驗(yàn)成績(jī)、實(shí)驗(yàn)成績(jī)、期末成績(jī)等組合而成。各部分所

占比例如下：

平時(shí)作業(yè)成績(jī)：20%o主要考核對(duì)每堂課知識(shí)點(diǎn)的復(fù)習(xí)、理解和掌握程度，以及對(duì)自學(xué)內(nèi)容

的理解和掌握程度。

期末考試成績(jī)：80%。主要考核電路基本概念、基本分析計(jì)算方法的掌握程度。書面考試形

式,題型為1、問答題，2、計(jì)算題等。

達(dá)成畢業(yè)要求課程教學(xué)目標(biāo)、達(dá)成途徑和評(píng)價(jià)依據(jù)等

1.4（運(yùn)用知識(shí)）：針對(duì)電氣領(lǐng)教學(xué)目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用工程知識(shí)的能力。

域的復(fù)雜工程問題，能夠綜達(dá)成途徑：通過講授不對(duì)稱分量法，讓學(xué)生了解不對(duì)稱故

合運(yùn)用數(shù)學(xué)、自然科學(xué)、工障下電力系統(tǒng)的運(yùn)行特點(diǎn)。

程基礎(chǔ)和專業(yè)知識(shí)進(jìn)行分析評(píng)價(jià)依據(jù)：考試試卷（分值）、實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

和計(jì)算。評(píng)價(jià)方式：評(píng)估學(xué)生掌握工程知識(shí)情況。

11.3（知識(shí)運(yùn)用）能在多學(xué)教學(xué)目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生持續(xù)發(fā)展觀和環(huán)保意識(shí)。

科環(huán)境下（包括模擬環(huán)境），達(dá)成途徑：講授水利發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、核電發(fā)電內(nèi)容。

在設(shè)計(jì)開發(fā)解決方案的過程評(píng)價(jià)依據(jù)：考試試卷（分值）。

中，正確運(yùn)用工程管理與經(jīng)評(píng)價(jià)方式：評(píng)估學(xué)生節(jié)能應(yīng)用意識(shí)。

濟(jì)決策方法。

0.25-非常0.5—不滿意0.75一滿意1.0—非常滿意

不滿意

10.1能夠運(yùn)用專業(yè)知

不能運(yùn)用專只能運(yùn)用專業(yè)能運(yùn)用專業(yè)

識(shí)與業(yè)界同行及不同能運(yùn)用專業(yè)知

業(yè)知識(shí)溝通知識(shí)溝通和交知識(shí)溝通和

專業(yè)背景、知識(shí)體系的識(shí)溝通和交流

和交流復(fù)雜流簡(jiǎn)單工程問交流部分復(fù)

社會(huì)公眾和諧溝通和復(fù)雜工程問題

工程問題題雜工程問題

交流復(fù)雜工程問題；

10.4對(duì)電氣工程及其對(duì)電氣工程

對(duì)電氣工程對(duì)電氣工程及對(duì)電氣工程及

自動(dòng)化領(lǐng)域的國(guó)際現(xiàn)及其自動(dòng)化

及其自動(dòng)化其自動(dòng)化領(lǐng)域其自動(dòng)化領(lǐng)域

狀有基本了解；領(lǐng)域的國(guó)際

領(lǐng)域的國(guó)際的國(guó)際現(xiàn)狀了的國(guó)際現(xiàn)狀了

現(xiàn)狀基本了

現(xiàn)狀不了解解很少解很多

解

10.5能夠就與本專業(yè)不能夠就與僅能夠就與本能夠就與本

能夠就與本專

相關(guān)的當(dāng)前熱點(diǎn)問題本專業(yè)相關(guān)專業(yè)相關(guān)的當(dāng)專業(yè)相關(guān)的

業(yè)相關(guān)