《電力系統(tǒng)基礎》課程教學大綱 (二)

《電力系統(tǒng)基礎》課程教學大綱

課程名稱：電力系統(tǒng)基礎課程代碼：ELEA3041

英文名稱:ElectricPowerSystemBasics

課程性質：專業(yè)必修課程學分/學時：3學分/54學時(45+9)

開課學期：第5學期

適用專業(yè)：電氣工程及其自動化

先修課程：普通物理、工程電磁場、電機原理與電機拖動

后續(xù)課程：供配電技術、電力系統(tǒng)與繼電保護

一、課程性質和教學目標(在人才培養(yǎng)中的地位與性質及主要內容，指明學生需掌握知識與

能力及其應達到的水平)

課程性質：本課程是電氣工程及其自動化專業(yè)的必修專業(yè)課程。除了課程本身的目的用任務

以外，它還是學習其它專業(yè)課的重要基礎。

教學目標：本課程的目的和任務是使學生了解電力系統(tǒng)的組成和運行情況，掌握電力系統(tǒng)各

主要元件的特性、數學模型和相互關系，學會電力系統(tǒng)分析和計算的基本原理和方法，為進

一步研究電力系統(tǒng)分析和運行問題提供良好的基礎，并使學生在電力系統(tǒng)方面的工程計算能

力及分析和解決問題的能力得到訓練和培養(yǎng)。

本課程的具體教學目標如下：

熟悉電力系統(tǒng)的有關基本概念，了解發(fā)電機和負荷的數學模型，培養(yǎng)學生將實際問題建成數

學模型的能力。

掌握電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運行的潮流計算及計算方法；掌握電力系統(tǒng)電壓調整、頻率調整的方法和

計算；了解電力系統(tǒng)靜態(tài)、暫態(tài)穩(wěn)定的基本概念及分析方法。培養(yǎng)學生利用所學知識進行電

力系統(tǒng)建設方案的設計。

掌握同步發(fā)電機及電力系統(tǒng)三相短路的分析和計算；掌握電力系統(tǒng)簡單不對稱故障的分析計

算。

4.掌握潮流計算的計算機算法編寫、調試和驗證。能夠對一實際系統(tǒng)編寫程序進行潮流計

算，分析計算結果并選擇最優(yōu)方案。掌握線路和變壓器中的電壓降落、功率損耗的計算方法

及應用；掌握電力系統(tǒng)無功補償和電壓調整措施的原理、特點和計算方法及應用。

教學目標與畢業(yè)要求的對應關系:

畢業(yè)要求指標點課程目標對應關系說明

要求學生掌握電力系統(tǒng)的基本

1-3掌握電路原理、電子技術

畢業(yè)要求1：概念，了解基本參數的含義及

的基礎知識，具有強弱電系統(tǒng)教學目標1

工程知識數學模型，掌握根據實際問題

電氣分析和設計的能力

建立數學模型的方法。

要求學生掌握電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運

行時潮流計算及計算方法，電

教學目標2

壓、頻率調整方法，會對電力

系統(tǒng)運行狀況進行分析。

要求學生掌握同步發(fā)電機及電

力系統(tǒng)三相短路的分析和計

教學目標3算；掌握電力系統(tǒng)簡單不對稱

故障的分析計算。會對電力系

統(tǒng)短路故障進行分析計算.

2-3能運用基本原理，分析一要求學生利用所學知識完成電

畢業(yè)要求2：個復雜工程問題的影響因素、力系統(tǒng)課程設計，重點是利用

教學目標4

問題分析關鍵環(huán)節(jié)，并證實解決方案的潮流計算比較設計方案，進行

合理性短路計算，分組完成設計報告。

二、課程教學內容及學時分配（含課程教學、自學、作業(yè)、討論等內容和要求，指明重點內

容和難點內容。重點內容：★;難點內容：△）

電力系統(tǒng)的基本概念（3學時）（支撐教學目標1）

1.1電力系統(tǒng)概述

1.2電力系統(tǒng)運行的特點和要求

1.3電力系統(tǒng)的接線方式和電壓等級

1.4電力系統(tǒng)中性點的運行方式

目標及要求：

對電力系統(tǒng)的組成和生產過程、電力系統(tǒng)運行的特點和基本要求、負荷及其變化規(guī)律等有基

本的了解。

掌握電力系統(tǒng)接線方式和電壓等級、中性點接地方式?！?/p>

了解我國電力工業(yè)及電力系統(tǒng)基本情況。

電力網元件參數和等值電路（4學時）（支撐教學目標1）

2.1電力系統(tǒng)各元件的參數和數學模型

2.2簡單電力系統(tǒng)的等值網絡

目標及要求：

1）了解發(fā)電機和負荷的數學模型。

2）掌握輸電線路參數的L算方法和等值電路、變壓器參數的計算方法和等值電路、多電壓

等級電力網絡等值電路的形成和計算。

3）掌握標幺值計算方法。★

簡單電力系統(tǒng)的潮流分布計算（6學時）（支撐教學目標2）

電力線路運行狀況的分析與計算

變壓器運行狀況的分析與計算

輻射形網的潮流分布計算

環(huán)形網中的潮流分布計算

電力網絡的簡化方法

電力網絡潮流的調整控制

目標及要求：

1）熟練掌握線路和變壓器中的電壓降落、功率損耗的計算方法?！?/p>

2）掌握電能損耗的計算方法。

3）了解線路和變壓器中有功功率與兩端電壓相位差及無功功率與電壓之間存在密切關系的

原理。

4）掌握輻射形、環(huán)形、兩端供電網中功率分布和電壓分布的計算方法。A

5）熟練掌握線路和變壓器中的電壓降落、功率損耗的計算方法，掌握電能損耗的計算方法。

★

6）了解環(huán)形電力網中功率強制分布的原理和方法。

復雜電力系統(tǒng)潮流分布的計算機算法（8學時）（支撐教學目標2）

4.1潮流計算的數學模型

4.2高斯-塞德爾法潮流計算

4.3牛頓-拉夫遜法潮流計算

4.4P-Q分解法潮流計算步驟

目標及要求：

1）掌握節(jié)點導納矩陣的形成方法及特點、功率方程和節(jié)點分類。A

2）掌握牛頓-拉夫遜法潮流計算的基本原理、求解方法和計算程序框圖。

3）了解P-Q分解法潮流計算的基本原理和方法。

電力系統(tǒng)的有功功率和頻率調整（6學時）（支撐教學目標2）

5.1電力系統(tǒng)頻率調整

5.2電力系統(tǒng)中有功功率負荷的優(yōu)化和分配

目標及要求：

1）了解電力系統(tǒng)有功功率與頻率之間的關系、有功功率平衡及備用容量要求的必要性.各類

發(fā)電廠的運行特點和合理組合。

2）解經濟功率分布的基本原理和計算方法。掌握負荷和發(fā)電機的功-頻靜態(tài)特性及其應用方

法?！?/p>

3）掌握一次調頻、二次調頻和聯絡線調頻的基本概念和計算方法。

4）了解負荷?頻率控制的基本原理。

電力系統(tǒng)的無功功率和電壓調整（6學時）（支撐教學目標2）

6.1電力系統(tǒng)無功功率的平衡

6.2電力系統(tǒng)中無功功率的最優(yōu)分布

6.3電力系統(tǒng)的電壓調整

目標及要求：

1）了解電力系統(tǒng)無功功率和電壓之間的關系、無功功率平衡和備用容最要求的必要性、各

種無功電源及其特點。

2）了解電壓管理和電壓調整的必要性。

3）熟練掌握電力系統(tǒng)無功補償和電壓調整措施的原理、特點和計算方法。

4）了解無功功率最優(yōu)分布的基本原理和方法?！?/p>

電力系統(tǒng)三相短路的分析與計算（6學時）（支撐教學目標3）

7.1電力系統(tǒng)故障概述

7.2無限大功率電源供電的系統(tǒng)三相短路電流分析

7.3電力系統(tǒng)三相短路的實用計算

目標及要求：

1）了解電力系統(tǒng)短路的種類和危害以及進行短路分析的目的和作用。

2）了解無窮大電源的特點，掌握無窮大電源供電的電力系統(tǒng)三相短路電流分析和計算方法。

★A

3）掌握電力系統(tǒng)三相短路電流的實用計算方法?！?/p>

考核方式：閉卷筆試，期中考試及作業(yè)，實驗報告

成績評定方式：筆試成績70%,平時成績15%,實驗報告15%

五、教材及參考書目

教材：李庚銀，電力系統(tǒng)分析基礎，機械工業(yè)出版社，2011.

參考書目：

口］《電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析》（第三版），陳玲，中國電力出版社，2007年。

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