電力系統(tǒng)分析課程教學(xué)大綱

1、電力系統(tǒng)分析課程教學(xué)大綱（適用電氣工程及其自動化專業(yè) 電氣工程方向）（共 80 學(xué)時）一、課程的性質(zhì)、地位、任務(wù)和教學(xué)目標(biāo)（一）課程的性質(zhì)和地位本課程是電氣工程及其自動化專業(yè)的專業(yè)核心基礎(chǔ)課程之一，是一門理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的課程。本課程為高低壓電氣設(shè)備、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)、電力系統(tǒng)自動化以及其他相關(guān)專業(yè)選修課程奠定理論基礎(chǔ)。（二）課程的主要任務(wù)通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生對電力系統(tǒng)的組成、運(yùn)行特點(diǎn)、分析方法有全面的了解；熟悉電力系統(tǒng)各元件的特點(diǎn)、數(shù)學(xué)模型和相互間的關(guān)系，理解并掌握電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)分析分析的物理概念、原理和方法；并在工程分析計(jì)算和解決實(shí)際問題的能力上得到訓(xùn)練和培養(yǎng)，為今后進(jìn)一步的學(xué)

2、習(xí)和在實(shí)踐中的應(yīng)用打下一定的基礎(chǔ)。（三）課程的教學(xué)目標(biāo)通過本課程的學(xué)習(xí)，掌握電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)、暫態(tài)分析的基本原理和方法，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。在學(xué)習(xí)本門課程前，應(yīng)掌握“電路”、“電機(jī)學(xué)”等課程中的相關(guān)理論。通過學(xué)習(xí)，使學(xué)生對電力系統(tǒng)的組成和運(yùn)行有全面、深刻的了解。掌握電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行、電力系統(tǒng)電磁和機(jī)電暫態(tài)過程、電力系統(tǒng)控制的各種分析和計(jì)算方法。對應(yīng)用計(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并能簡單應(yīng)用。二、課程教學(xué)環(huán)節(jié)組成本課程的教學(xué)環(huán)節(jié)包括課堂講授，師生討論學(xué)生自學(xué)，習(xí)題討論課，習(xí)題，答疑，質(zhì)疑和期末考試。三、課程教學(xué)內(nèi)容綱要第一章 電力系統(tǒng)基本概述和基本概念【目的和要求】：了

3、解電力系統(tǒng)及其發(fā)展情況；掌握電力系統(tǒng)中性點(diǎn)的接地方式；掌握電能生產(chǎn)的特點(diǎn)及對電力系統(tǒng)運(yùn)行的基本要求、電力系統(tǒng)額定電壓的概念、電力系統(tǒng)的負(fù)荷和負(fù)荷曲線?！局攸c(diǎn)和難點(diǎn)】：電力系統(tǒng)的概念和電能生產(chǎn)的特點(diǎn)及對電力系統(tǒng)運(yùn)行的基本要求；電力系統(tǒng)各元件的額定電壓；電力系統(tǒng)中性點(diǎn)接地方式。【教學(xué)內(nèi)容】第一節(jié) 電力系統(tǒng)概述第二節(jié) 第二節(jié) 電力系統(tǒng)的電壓等級和負(fù)荷第三節(jié) 電力系統(tǒng)中性點(diǎn)的接地方式第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路【目的和要求】：了解電力線路結(jié)構(gòu)；掌握線路等值電路、變壓器的等值電路、發(fā)電機(jī)及負(fù)荷的等值電路；掌握有名制和標(biāo)幺制的計(jì)算。【重點(diǎn)和難點(diǎn)】：以有名制和標(biāo)幺制表示的等值網(wǎng)絡(luò)【教學(xué)內(nèi)容】第一節(jié) 電

4、力線路參數(shù)和等值電路第二節(jié) 變壓器、電抗器的參數(shù)和等值電路第三節(jié) 發(fā)電機(jī)和負(fù)荷的參數(shù)及等值電路第四節(jié) 電力網(wǎng)絡(luò)的等值電路 第三章 簡單電力網(wǎng)絡(luò)潮流的分析與計(jì)算【目的和要求】：掌握電力線路和變壓器的功率損耗和電壓降落；了解運(yùn)算負(fù)荷和運(yùn)算功率；掌握開式網(wǎng)絡(luò)的電壓和功率分布計(jì)算；了解環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的電壓和功率分布計(jì)算?！局攸c(diǎn)和難點(diǎn)】：環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的電壓和功率分布計(jì)算；運(yùn)算負(fù)荷和運(yùn)算功率。【教學(xué)內(nèi)容】第一節(jié) 電力線路和變壓器的功率損耗和電壓降落第二節(jié) 開式網(wǎng)絡(luò)的潮流分布第三節(jié) 環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的潮流分布第四章 電力系統(tǒng)潮流的計(jì)算機(jī)算法【目的和要求】：了解電力網(wǎng)絡(luò)的數(shù)學(xué)模型；掌握等值變壓器模型及應(yīng)用；掌握節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣的修

5、改；熟悉高斯塞得爾法、牛頓拉夫遜法和P-Q分解法潮流計(jì)算。【重點(diǎn)和難點(diǎn)】：節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣；高斯塞得爾法、牛頓拉夫遜法和P-Q分解法潮流計(jì)算?！窘虒W(xué)內(nèi)容】第一節(jié) 電力網(wǎng)絡(luò)的數(shù)學(xué)模型第二節(jié) 等值變壓器模型及其應(yīng)用第三節(jié) 節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣的形成和修改第四節(jié) 功率方程和變量及節(jié) 點(diǎn)分類第五節(jié) 高斯一塞德爾法潮流計(jì)算第六節(jié) 牛頓一拉夫遜法潮流計(jì)算第七節(jié) P-Q分解法潮流計(jì)算（本內(nèi)容可根據(jù)實(shí)際情況選擇講授）第五章 電力系統(tǒng)有功功率的平衡和頻率調(diào)整【目的和要求】：了解系統(tǒng)備用容量的概念和分類；了解有功功率負(fù)荷的平衡；掌握有功功率負(fù)荷的最優(yōu)分配；掌握電力系統(tǒng)和發(fā)電機(jī)的頻率特性和頻率調(diào)整?！局攸c(diǎn)和難點(diǎn)】：電力系統(tǒng)有功

6、功率平衡；電力系統(tǒng)和發(fā)電機(jī)的頻率特性和頻率調(diào)整?！窘虒W(xué)內(nèi)容】第一節(jié) 電力系統(tǒng)中有功功率的平衡第二節(jié) 電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整第六章 電力系統(tǒng)無功功率的平衡和電壓調(diào)整【目的和要求】：了解電力系統(tǒng)的無功功率平衡的概念和無功電源分類；了解電力線路導(dǎo)線界面的選擇方法；掌握電壓調(diào)整的方法和調(diào)壓措施?！局攸c(diǎn)和難點(diǎn)】：電力系統(tǒng)中電壓調(diào)整的方法及措施?！窘虒W(xué)內(nèi)容】第一節(jié) 電力系統(tǒng)中無功功率的平衡第二節(jié) 電力系統(tǒng)的電壓管理第三節(jié) 電力系統(tǒng)的幾種主要調(diào)壓措施第四節(jié) 電力線路導(dǎo)線截面的選擇第七章 電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)和等值電路【目的和要求】：掌握對稱分量法、電力系統(tǒng)各元件的正序、負(fù)序和零序阻抗（發(fā)電機(jī)、變壓器、輸電線路

7、、綜合負(fù)荷）和等值電路、電力系統(tǒng)正負(fù)零序網(wǎng)絡(luò)的制定；掌握對稱分量法在不對稱短路計(jì)算中的應(yīng)用?！局攸c(diǎn)和難點(diǎn)】：零序、正序和負(fù)序阻抗、對稱分量法在不對稱短路計(jì)算中的應(yīng)用?！窘虒W(xué)內(nèi)容】第一節(jié) 對稱分量法第二節(jié) 同步發(fā)電機(jī)的負(fù)序電抗和零序電抗第三節(jié) 異步電動機(jī)的參數(shù)和等值電路第四節(jié) 變壓器的零序參數(shù)和等值電路第五節(jié) 電力線路的零序阻抗和等值電路第六節(jié) 電力系統(tǒng)故障運(yùn)行的等值網(wǎng)絡(luò)第八章 電力系統(tǒng)故障的分析與實(shí)用計(jì)算【目的和要求】：熟悉無限大容量電源的概念；掌握無限大容量供電系統(tǒng)短路計(jì)算；掌握簡單不對稱短路、不對稱短路時網(wǎng)絡(luò)中的電流和電壓的計(jì)算、非全相斷線的分析和計(jì)算?！局攸c(diǎn)和難點(diǎn)】：電力系統(tǒng)不對稱短路的

8、分析與計(jì)算【教學(xué)內(nèi)容】第一節(jié) 由無限大容量電源供電的三相短路的分析與計(jì)算第二節(jié) 電力系統(tǒng)三相短路的實(shí)用計(jì)算第三節(jié) 電力系統(tǒng)不對稱短路的分析與計(jì)算第四節(jié) 電力系統(tǒng)非全相運(yùn)行的分析第九章 機(jī)組的機(jī)電特性【目的和要求】：了解發(fā)電機(jī)的功-角特性方程式；掌握網(wǎng)絡(luò)接線及參數(shù)對功-角特性的影響；了解異步電動機(jī)組的機(jī)電特性；了解自動調(diào)節(jié)勵磁系統(tǒng)對功-角特性的影響。【重點(diǎn)和難點(diǎn)】：網(wǎng)絡(luò)接線及參數(shù)對功-角特性的影響；自動調(diào)節(jié)勵磁系統(tǒng)對功-角特性的影響【教學(xué)內(nèi)容】第一節(jié) 同步發(fā)電機(jī)組的運(yùn)動方程式第二節(jié) 發(fā)電機(jī)的功-角特性方程式第三節(jié) 異步電動機(jī)組的機(jī)電特性第四節(jié) 自動調(diào)節(jié)勵磁系統(tǒng)對功-角特性的影響第十章 電力系統(tǒng)的

9、靜態(tài)穩(wěn)定性【目的和要求】：了解電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定的概念；掌握靜態(tài)穩(wěn)定的判據(jù)和靜態(tài)穩(wěn)定的儲備系數(shù)；了解擾動發(fā)基本原理和調(diào)節(jié)勵磁對靜態(tài)穩(wěn)定影響。掌握電力系統(tǒng)電壓、頻率及負(fù)荷的穩(wěn)定性；熟悉提高電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性的措施?！局攸c(diǎn)和難點(diǎn)】：靜態(tài)穩(wěn)定的判據(jù)；電力系統(tǒng)電壓、頻率及負(fù)荷的穩(wěn)定性；小擾動法?！窘虒W(xué)內(nèi)容】第一節(jié) 電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性的基本概念第二節(jié) 小擾動法的基本原理和在分析電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性中的應(yīng)用第三節(jié) 調(diào)節(jié)勵磁對電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性的影響第四節(jié) 電力系統(tǒng)電壓、頻率及負(fù)荷的穩(wěn)定性第五節(jié) 保證和提高電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性的措施第十一章 電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性【目的和要求】：【重點(diǎn)和難點(diǎn)】：等面積定則；發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)

10、子運(yùn)動方程的數(shù)值解法?！窘虒W(xué)內(nèi)容】第一節(jié) 電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性概述第二節(jié) 簡單電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的定性分析第三節(jié) 簡單電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的定量分析第四節(jié) 發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)子運(yùn)動方程式的數(shù)值解法第五節(jié) 提高電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的措施四、課程教學(xué)內(nèi)容和學(xué)時分配序號教學(xué)內(nèi)容講課學(xué)時實(shí)驗(yàn)合計(jì)備注1第一章 電力系統(tǒng)概述和基本概念4  2第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路6  3第三章 簡單電力網(wǎng)絡(luò)潮流的分析與計(jì)算10  4第四章 電力系統(tǒng)潮流的計(jì)算機(jī)算法10  5第五章 電力系統(tǒng)有功功率的平衡和頻率調(diào)整6  6第六

11、章 電力系統(tǒng)無功功率的平衡和電壓調(diào)整4  7第七章 電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)和等值電路8  8第八章 電力系統(tǒng)故障的分析與實(shí)用計(jì)算10  9第九章 機(jī)組的機(jī)電特性4  10第十章 電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性4  11第十一章 電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性412復(fù)習(xí)613考試4合 計(jì)80  五、本課程教學(xué)方法建議及考核方式聯(lián)系實(shí)際，采用多媒體與黑板板書相結(jié)合的教學(xué)方式進(jìn)行教學(xué)，運(yùn)用舉例、啟發(fā)、提問等并結(jié)合工程實(shí)例多種教學(xué)方法進(jìn)行教學(xué)，使理論與實(shí)踐融為一體?？己朔绞綖殚]卷方式。總成績平時成績30%期末考試成績7