《電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析》課程教學大綱

《電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析》課程教學大綱

大綱執(zhí)筆人：大綱審核人：

課程編號：電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析

英文名稱：Steady-StateAnalysisofPowersystem

學分：3.5

總學時：56o其中，講授52學時，實驗4學時，上機0學時，實訓0學時。

適用專業(yè)：電氣工程及其自動化

先修課程：電路，電機學，線性代數(shù)

一、課程性質與教學目的

電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析是電氣工程及其自動化專業(yè)的主要專業(yè)課，必修課程。該

課程以電路理論和電機學為基礎，以研究電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)情況下電力系統(tǒng)的建模方

法、潮流計算方法和電力系統(tǒng)優(yōu)化運行的分析計算方法為主要內(nèi)容。通過本課程

的學習，使學生建立電力系統(tǒng)的基本概念；掌握電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)情況下分析計算的

主要內(nèi)容和分析計算方法；結合實驗、課程設計等實踐性教學環(huán)節(jié)，進行電氣工

程技術人員所需的專業(yè)技能訓練。為學生進一步學習后續(xù)專業(yè)課程和日后從事電

力工程工作打下基礎。同時，培養(yǎng)學生的辨證思維能力，樹立理論聯(lián)系實際的科

學觀點；提高學生分析和解決工程實際問題的能力。

二、基本要求

（一）了解電力系統(tǒng)的構成；電力系統(tǒng)的發(fā)展簡史、現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢；電力系統(tǒng)

有功功率平衡與系統(tǒng)頻率的關系；電力系統(tǒng)無功功率與系統(tǒng)電壓水平之間的關

系。

（二）掌握電能生產(chǎn)的特點及對電力系統(tǒng)的基本要求；聯(lián)合電力系統(tǒng)及其特點；

電力系統(tǒng)的電壓等級及其應用；電力系統(tǒng)的接線方式及其應用；電力系統(tǒng)中性點

的運行方式及其應用；各種電力元件的數(shù)學模型及其參數(shù)計算；電力網(wǎng)絡的數(shù)學

模型及其標幺值參數(shù)和有名值參數(shù)的計算；電力線路運行狀況的計算和分析；變

壓器運行狀況的計算；輻射形網(wǎng)絡和環(huán)形網(wǎng)絡的潮流計算；電力網(wǎng)絡潮流調(diào)整控

制的意義和方法；電力系統(tǒng)的網(wǎng)絡方程及節(jié)點導納矩陣形成與修改；電力系統(tǒng)的

功率方程及其迭代解法、牛頓一拉夫遜潮流計算、P—Q分解法潮流計算；電力

系統(tǒng)有功功率的最優(yōu)分配原則及其計算方法、電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整方法及其計

算；無功電源的最優(yōu)分布和無功負荷的最優(yōu)補償?shù)脑瓌t及其計算；電力系統(tǒng)的電

壓調(diào)整方法、計算及其應用。

（三）應用本課程的知識進行電力工程的規(guī)劃設計計算；應用現(xiàn)有程序進行電力

系統(tǒng)的潮流分布計算。

三、重點與難點

1、教學重點

電力系統(tǒng)的數(shù)學模型（含電力元件的數(shù)學模型、參數(shù)計算、電力系統(tǒng)數(shù)學模

型及其參數(shù)歸算）、簡單電力系統(tǒng)的潮流計算、電力系統(tǒng)潮流的計算機算法、電

力系統(tǒng)的無功優(yōu)化和電壓調(diào)整、電力系統(tǒng)的有功優(yōu)化和頻率調(diào)整。

2、教學難點

變壓器的〃型等值電路、牛頓一拉夫遜潮流計算法、自動負荷-頻率控制、

組合調(diào)壓0

四、教學方法

通過課堂講授、實驗、課程設計等教學環(huán)節(jié)，結合工程實例，運用啟發(fā)、討

論、教學互動的多模式教學方法進行教學。

五、課程知識單元、知識點及學時分配

表1課程的知識單元、知識點及學時分配

知識單元知識點講

序號描述序號描述課

1課程內(nèi)容、任務和學習方法

2電力系統(tǒng)基本概念

電力系統(tǒng)基

13電力系統(tǒng)的結線方式及其應用4

本知識

4我國電壓等級及其應用

5電力系統(tǒng)中性點運行方式及其應用

1架空和電纜線路結構

2架空輸電線路的參數(shù)計算

3線路的等值電路

4變壓器的結構、等值電路及參數(shù)計算

電力系統(tǒng)的5變壓器的n型等值且路

210

數(shù)學模型6同步發(fā)電機的運行特性及數(shù)學模型

7電力系統(tǒng)負荷的特性及數(shù)學模型

電力系統(tǒng)的等值電珞及參數(shù)計算

8

知識單元知識點講

序號描述序號描述課

1電力線路運行狀況計算與分析

簡單電力網(wǎng)2變壓器運行狀況計算

3絡的計算和3輻射形網(wǎng)絡的潮流計算10

分析4環(huán)形網(wǎng)絡的潮流計算

5電力網(wǎng)絡的潮流調(diào)整

1電力系統(tǒng)的網(wǎng)絡方程、節(jié)點導納矩陣

復雜電力系2電力系統(tǒng)的功率方程

4統(tǒng)潮流的計3高斯-賽德爾潮流計算法8

算機算法4牛頓一拉夫遜潮流計算法

5P-Q分解潮流計算法

1電力系統(tǒng)有功率的平衡

2電力系統(tǒng)有功功率與頻率的關系

3電力系統(tǒng)有功電源的合理組合

電力系統(tǒng)的4電力系統(tǒng)有功功率的最優(yōu)分配原則

5有功功率和5電力系統(tǒng)有功電源的靜杰頻率特性10

頻率調(diào)整6電力系統(tǒng)頻率的一次調(diào)整

7電力系統(tǒng)頻率的二次調(diào)整

8調(diào)頻廠的選擇

9自動負荷-頻率調(diào)整

1電力系統(tǒng)的無功率平衡

2電力系統(tǒng)無功功率與系統(tǒng)電壓水平的關系

3電力系統(tǒng)無功電源的最優(yōu)分布

電力系統(tǒng)的4電力系統(tǒng)無功負荷的最優(yōu)補償

6無功功率和5電力系統(tǒng)的電壓管理10

電壓調(diào)整6改變發(fā)電機勵磁調(diào)壓

7變壓器調(diào)壓

8無功補償設備調(diào)壓

9組合調(diào)壓

7總計52

六、實驗、上機與實訓教學條件及內(nèi)容

實驗一、同步發(fā)電機安全運行極限的測定（2學時）。

實驗二、電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運行綜合實驗（2學時）。

七、作業(yè)要求

每個知識單元后均布置一定數(shù)量的作業(yè)，要求學生獨立書面完成。

八、考核方式與要求

1、知識考核

期末考試（采用閉卷考試）成績占總成績的80%

2、能力考核

占總成績的20%,其中根據(jù)學生學習態(tài)度、作業(yè)、課堂討論等能力、素質評

定占10%；實驗成績（按實驗態(tài)度、