《電力系統(tǒng)分析》課程教學(xué)大綱 (一)

《電力系統(tǒng)分析》課程教學(xué)大綱

課程名稱：電力系統(tǒng)分析

總學(xué)時：48學(xué)時

適用專業(yè)：電氣工程及其自動化專業(yè)

先修課程：高等數(shù)學(xué)、電路原理

第1章電力系統(tǒng)概述（4學(xué)時）

1.1、電能與系統(tǒng)；

1.2、發(fā)電廠：電能生產(chǎn)；

1.3、電力網(wǎng)：電能輸送與分配；

1.4、交流電路的功率和復(fù)功率；

1.5、電力系統(tǒng)負(fù)荷：電能使用和消耗；

1.6*、電力工業(yè)發(fā)展史。

基本要求：

掌握電力系統(tǒng)的概念

掌握電力系統(tǒng)的組成和功能

掌握交流電路的功率和復(fù)功率的計算

了解電力系統(tǒng)工業(yè)發(fā)展史

第2章電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)模型（6學(xué)時）

2.1、穩(wěn)態(tài)建?？傮w思路

2.2、電力線路模型：

1）電力線路結(jié)構(gòu)和電磁現(xiàn)象；

2）架空線路等值參數(shù)；

3）電力線路等值電路；

2.3、電力變壓器模型：

1）變壓器及其等值電路；

2）變壓器等值參數(shù)；

3）變壓器口型等值電路；

2.4、電力負(fù)荷模型;

2.5、電力系統(tǒng)等值電路與標(biāo)么制。

基本要求：

掌握電力線路結(jié)構(gòu)及等值模型

掌握變壓器的等值模型和參數(shù)計算

掌握電力負(fù)荷等值模型

掌握電力系統(tǒng)等值電路及標(biāo)幺制計算

第3章電力系統(tǒng)潮流分析（8學(xué)時）

3.1、簡單電力系統(tǒng)潮流的分析：

1）潮流基本概念；

2）網(wǎng)絡(luò)元件電壓降落計算；

3）網(wǎng)絡(luò)元件功率損耗的計算；

4）開式網(wǎng)潮流的人工計算；

5）閉式網(wǎng)潮流的人工計算；

3.2、網(wǎng)絡(luò)矩陣和功率方程：

1）網(wǎng)絡(luò)方程；

2）節(jié)點導(dǎo)納矩陣；

3）節(jié)點阻抗矩陣；

4）功率方程；

3.3、復(fù)雜電力系統(tǒng)潮流的計算機(jī)算法：

1）潮流方程；

2）潮流計算機(jī)解法的發(fā)展史；

4）潮流計算的Newton—Raphson法；

5）潮流計算的PQ分解法；

基本要求：

掌握潮流的概念和簡單電力系統(tǒng)潮流的人工計算

掌握網(wǎng)絡(luò)矩陣和功率方程

掌握復(fù)雜電力系統(tǒng)潮流的計算機(jī)算法

第4章電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行和控制（6學(xué)時）

4.1、無功功率與電壓控制：

1）電力系統(tǒng)的電壓偏移；

2）無功平衡與電壓關(guān)系；

3）電力系統(tǒng)的無功電源；

4）現(xiàn)代大電網(wǎng)電壓控制的基本原理；

4.2、有功功率與頻率控制：

1）電力系統(tǒng)的頻率偏移

2）有功平衡與頻率關(guān)系；

3）現(xiàn)代大電網(wǎng)頻率控制的基本原理；

4.3、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行與控制：

1）電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的基本概念；

2）各類電廠間負(fù)荷的合理分配；

3）經(jīng)濟(jì)調(diào)度的數(shù)學(xué)模型；

4）等微增率準(zhǔn)則；

5）電力市場環(huán)境下的經(jīng)濟(jì)調(diào)度；

基本要求：

掌握無功功率的概念與電壓控制的原理

掌握有功功率的概念與頻率控制的原理

掌握經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的概念和經(jīng)濟(jì)調(diào)度的計算

第5章電力系統(tǒng)暫態(tài)分析概論（2學(xué)時）

5.1、電力系統(tǒng)暫態(tài)分析與穩(wěn)態(tài)分析；

5.2、電力系統(tǒng)暫態(tài)分析計算的目的：

5.3、電力系統(tǒng)暫態(tài)分析計算的方法。

基本要求：

掌握暫態(tài)分析計算的目的與方法

第6章同步發(fā)電機(jī)數(shù)學(xué)模型及機(jī)端三相短路分析（6學(xué)時）

6.1、無窮大系統(tǒng)突然短路過程分析-；

6.2、同步發(fā)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型：

1）理想電機(jī)；

2）理想電機(jī)的電壓方程與磁鏈方程；

3）定子、轉(zhuǎn)子繞組自感與互感分析；

4）同步發(fā)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型；

6.3、同步發(fā)電機(jī)的派克方程：

1）同步發(fā)電機(jī)abc繞組方程的特點及難點；

7.4、復(fù)雜電力系統(tǒng)的不對稱故障的計算；

7.5*、電力系統(tǒng)故障計算的計算機(jī)方法。

基本要求：

掌握電力系統(tǒng)對稱故障計算

掌握電力系統(tǒng)不對稱故障的分析方法及對稱分量法

掌握電力系統(tǒng)不對稱故障的計算

第8章電力系統(tǒng)穩(wěn)定分析與繼電保護(hù)基礎(chǔ)（8學(xué)時）

8.1、穩(wěn)定性問題的基本概念：

1）穩(wěn)定的基本概念；

2）電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的數(shù)學(xué)描述；

3）電力系統(tǒng)穩(wěn)定分析的分類；

8.2、電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性及基本分析方法：

1）靜態(tài)穩(wěn)定的基本概念；

2）單機(jī)無窮大系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定物理分析；

3）單機(jī)無窮大系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定數(shù)學(xué)分析；

4）靜態(tài)穩(wěn)定判據(jù)及提高靜態(tài)穩(wěn)定的措施；

8.3、電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性及基本分析方法：

1）暫態(tài)穩(wěn)定的基本概念；

2）單機(jī)無窮大系統(tǒng)故障后的過程：

3）等面積定則；

4）提高暫態(tài)穩(wěn)定的措施；

8.4、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)基礎(chǔ)：

1）繼電保護(hù)的基本概念；

2）單側(cè)電源電網(wǎng)相間短路三段式過流保護(hù)。

基本要求：

掌握電力系統(tǒng)穩(wěn)定的穩(wěn)定

掌握電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性及基本分析方法

掌握電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性及基本分析方法

掌握電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的基本概念和簡單計算

《電力系統(tǒng)分析》課程實驗大綱:

與《電力系統(tǒng)分析》理論課相配套，共32學(xué)時：每5位學(xué)生組成一組，集

中2?3天時間，協(xié)作完成以下系列實驗，然后撰寫實驗報告：

實驗一電力系統(tǒng)的數(shù)字化建模和組態(tài)

實驗二實際物理模擬系統(tǒng)的連接

實驗三發(fā)電機(jī)正常操作

實驗四電力系統(tǒng)潮流

實驗五電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定

實驗六電力系統(tǒng)不對稱運(yùn)行

實驗七電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定

實驗八負(fù)荷投切

實驗九發(fā)電機(jī)失滋

實驗十發(fā)電機(jī)V形曲線

實驗十一同步發(fā)電機(jī)的安全運(yùn)行極限

實驗十二大電網(wǎng)數(shù)字仿真

教學(xué)參考書：

1.孫宏斌、姜齊榮等，《電力系統(tǒng)分析》，清華大學(xué)講義,2006年

3.何仰贊等，《電力系統(tǒng)分析》（第2版），華中理工大學(xué)出版社,2002年

4.韓禎祥，《電力系統(tǒng)分析》（第2版），浙江大學(xué)出版社，1997年

5.王錫凡等，《現(xiàn)代電力系統(tǒng)分析》，科學(xué)出版社,2003年

6.周榮光，《電力系統(tǒng)故障分析》，清華大學(xué)出版社，1999年

7.王維儉，《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)基本原理》，清華大學(xué)出版社，1996年

8.閔勇等，《電力系統(tǒng)穩(wěn)定》，清華大學(xué)講義，1998年

9.W.D.Stevenson.ElementsofPowerSystemAnalysis,McGraw-Hill1982

年

10.A.R.Bergen,PowerSystemsAnaly