電力系統(tǒng)分析（一）課程教學大綱 (一)

電力系統(tǒng)分析（一）課程教學大綱

一、課程基本信息

課程編號：2014（）4121

課程中文名稱：電力系統(tǒng)分析

課程英文名稱：AnalysisofPowerSystem

課程性質：專業(yè)核心課程

開課專業(yè)：電氣工程及其自動化

開課學期：5

總學時：40（其中理論38學時，實驗2學時）

總學分：2.5

二、課程目標

目標1：掌握電力系統(tǒng)分析和電力調控的基礎理論和知識，并能通過所學的電力工程原理、工

程分析方法，與文獻研究綜合，將其用于進行電力系統(tǒng)相關復雜工程問題的計算和分析，并獲得有

效結論。（對應指標點2-3）

目標2：掌握電力系統(tǒng)的基本設計原則、原理、方法和流程，能夠完成滿足特定需求的電力系

統(tǒng)的初步設計或設計評價。（對應指標點3-2）

目標3：依據電力分析和設計的流程與規(guī)范，能夠對電力系統(tǒng)電力網絡的工程和科學問題，撰

寫報告和設計文稿。（對應指標點10-1）

目標4：了解電力發(fā)展的趨勢和面臨的新挑戰(zhàn)，能理解和簡單評價電力系統(tǒng)對環(huán)境和社會可持

續(xù)發(fā)展的影響，具備不斷學習、不斷適應電力系統(tǒng)領域發(fā)展的能力。（對應指標點12-2）

通過本門課程的學習，使學生學習基本的電力元件和電力系統(tǒng)組成的基礎知識，掌握電力系統(tǒng)

的分析計算方法；掌握電力元件選擇、電力網絡電壓和功率的基本控制與運行調節(jié)方法，具有利用

數值分析手段和數值仿真工具進行電力工程問題的分析和計算的應用能力；具有對電力專業(yè)課程知

識的綜合認知能力、面向工程實際的設計分析意識和能力；具有對電力系統(tǒng)新知識自我學習、新問

題自我分析的自主學習能力。

三、教學基本要求

1.通過對電力系統(tǒng)分析和電力調控的基礎理論和知識的學習，能夠將所學的電力工程原理、工

程分析方法和文獻研究綜合運用，解決電力系統(tǒng)相關的工程問題的計算和分析，并獲得有效結論。

掌握電力線路、各種電力變壓器等電力元件的數學模型和參數計算；掌握電力網絡行名值和標幺值

下的等值歸算；了解電力線路運行狀況的分析與計算基本模式，掌握開式網絡的電壓和功率分步計

算、掌握電力網絡方程的建立和求解方法；熟悉閉式網絡的的潮流分布計算，掌握功率分點的確定

和功率環(huán)流計算。掌握電力系統(tǒng)的發(fā)電有功功率-頻率特性、有功負荷-頻率特性，以及電力系統(tǒng)頻率

的一次調整和二次調整原理；掌握電力系統(tǒng)的各類無功功率電源特性、無功功率與電壓的關系，以

及電力系統(tǒng)電壓調整的基本原則和調節(jié)原理。（對應目標1）

2.利用掌握的電力系統(tǒng)設計的基本原則、原理方法和流程，能夠完成滿足特定需求的電力系統(tǒng)

的初步設計或設計評價。掌握電力系統(tǒng)的接線方式和國內的電壓等級劃分；理解電力系統(tǒng)中各種中

性點接地方式的特點和適用場合；掌握電力網絡節(jié)點導納矩陣的建立與修改，熟悉節(jié)點阻抗矩陣的

建立；了解節(jié)點編號順序的優(yōu)化方法：掌握基于計算機實施的三類潮流計算方法和實施手段，具體

包括高斯-賽德爾法、牛頓-拉夫遜法、P-Q分解法；熟悉基于計算機的潮流計算程序的設計和編寫；

了解部分電力系統(tǒng)分析的專業(yè)軟件工具功能和基本使用。掌握電力系統(tǒng)中有功功率經濟分配的基本

原理、網損微增率的計算和等網損微增率的應用；掌握電力系統(tǒng)中無功功率的最優(yōu)分布原則，掌握

典型電壓調整方法與調壓措施，具體包括基于變變壓器抽頭的調整方法與設計計算、基于并聯電容

補償的調整方法與設計計算、基于靜止無功補償的調整方法與設計計算。（對應FI標2）

3.通過撰寫實驗報告，具備就電力網絡工程和科學問題規(guī)范撰寫報告、設計文槁的能力。（對應

目標3）

4.通過課內引領，并輔以文獻分析指導和討論的輔助方式，使學生了解電力發(fā)展的趨勢和面臨

的新挑戰(zhàn)，理解電力系統(tǒng)對環(huán)境和社會可持續(xù)發(fā)展的影響，具備適應電力系統(tǒng)領域發(fā)展需要的自我

學習和理解評價能力。（對應目標4）

四、教學內容與學時分配

1電力系統(tǒng)的基本概念（4學時）

1.1電力系統(tǒng)結構和國內電力發(fā)展概況

1.2電力系統(tǒng)的運行特點與要求

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

2電力網絡各元件的等值電路和參數計算（6學時）

2.1電力線路的參數

2.2電力線路的數學模型

2.3各型式電力變壓器的工程參數和工程模型——雙繞組電力變壓器、100:100:100的三繞組電

力變壓器、三繞組非等容量的電力變壓器、自耦電力變壓器

2.4發(fā)電機、電抗器、電力負荷的參數和數學模型

2.5電力網絡在有名值和標幺值下的等值歸算——電力網絡的等值歸算方法和算例、有名值和

標幺值電力等值網絡

3簡單電力系統(tǒng)的潮流分布計算（6學時）

3.1電力線路運行狀況的分析與計算

3.2開式網絡的電壓和功率分步計算一功率的推算、電壓的推算、前推回代法

3.3電力網絡方程的求解方法——方程的建立、方程的求解方法

3.4閉式網絡的的潮流分布計算——功率分點的確定、功率環(huán)流、典型算例

3.5電力網絡潮流的調整控制——調控原因、調整控制手段及計算

4電力系統(tǒng)潮流的計算機算法（8學時）

4.1電力系統(tǒng)潮流計算的數學模型——節(jié)點方程和回路方程的知識延伸、節(jié)點導納矩陣的形成

與修改、電力網絡方程的求解方法、節(jié)點編號順序的優(yōu)化、節(jié)點阻抗矩陣的形成

4.2高斯-賽德爾法潮流計算——算法和小范算例

4.4牛頓-拉夫遜法潮流計算一雅克比矩陣、算法和示范算例

4.5P-Q分解法潮流計算一簡化條件、算法和示范算例

5電力系統(tǒng)的有功功率和頻率調整（6時）

5.1電力系統(tǒng)有功功率的平衡

5.2電力系統(tǒng)的頻率特性

5.3電力系統(tǒng)頻率的一次調整和二次調整

5.4電力系統(tǒng)中有功功率負荷的優(yōu)化和分配——經濟功率分配的基本原理、網損微增率的計算、

等網損微增率的應用

6電力系統(tǒng)的無功功率和電壓調整（8時）

6.1電力系統(tǒng)無功負荷、無功損耗

6.2多種無功功率電源的帶點和特性

九、考核方式

教學要求考核形式占總成績的比例

通過學習電力系統(tǒng)分析和電力調控的專業(yè)知識，能夠將所學卷面考試20%

的電力工程原理、工程分析方法用于解決電力系統(tǒng)相關的工

隨堂測試10%

程問題的計算和分析等問題。

能夠利用掌握的電力系統(tǒng)設計的基本原則、原理方法和流卷面考試35%

程，完成滿足特定需求的電力系統(tǒng)的初步設計或設計評價。課外仿真作業(yè)15%

具備就電力網絡工程和科學問題規(guī)范撰寫報告、設計文稿的

實驗報告10%

能力。

了解電力發(fā)展的趨勢和面臨的新挑戰(zhàn)，理解電力系統(tǒng)對環(huán)境