1、电力系统分析Power System Analysis一、课程的性质和目的课程性质：“电力系统分析”是“电气工程及其自动化”和“智能电网信息工程”专业的一门专业基础课，是学习本专业其他课程的重要基础。本课程系统介绍了现代电气技术的发展和电力系统运行特点、电力设备的理论及模型、网络分析与运行控制、暂态分析与控制以及计算机监控及电气系统发展新技术等内容，展现了电力工业技术的整体化、综合化、网络化和开放型的发展趋势，体现了实用性和先进性。 目的：1使学生对有关电气工程问题有较系统的认识和了解；2使学生深入了解电气工程中主要电力设备的特性、数学模型、相互关系及实验方法，为进一步掌握和研究电气工程规划、
2、设计和运行等问题打下良好的基础；3使学生学会电力系统分析的基本原理和方法，使学生在电气工程计算能力和分析解决问题能力上得到训练和培养；4使学生能掌握应用计算机进行电气工程问题分析和计算的方法。二、课程教学内容及基本要求（一）课程教学内容及知识模块顺序1. 知识单元一：电力系统概述 （2 学时）(1) 知识点一：电气技术的发展与电力系统的发展 (2) 知识点二：电力系统的电压等级与接线图（3）知识点三：发电厂及变电所的类型教学基本要求：要求熟悉电力工业在国民经济中的地位；熟悉电力系统、电力网和动力系统的划分；掌握电力网的组成及作用，了解架空线路的额定电压与输送功率和输送距离的关系；掌握额定电压的
3、基本概念以及电力系统中各设备额定电压的确定方法。 2. 知识单元二：电网各元件的等值参数及模型 (6 学时)(1) 知识点一：电力线路参数及计算(2) 知识点二：变压器及等值电路（3）知识点三：电力系统的标么值教学基本要求：要求熟悉架空线路的主要组成部分及各部分的作用；掌握架空线路各参数的物理意义以及影响线路参数大小的因素；了解架空线路参数的计算公式；掌握输电线路的一字型等值电路、 型等值电路和 T 型等值电路及其适用范围；掌握双绕组的 型等值电路、等值电路中各参数的物理含义及其计算方法；熟悉三绕组变压器的等值电路及其参数的计算；了解变压器的 型等值电路。3. 知识单元三：同步发电机的数学模型
4、与运行特性 (6 学时)(1) 知识点一：发电机的稳态数学模型及运行特性(2) 知识点二：发电机的暂态参数与暂态行为教学基本要求：要求掌握同步发电机的稳态及暂态数学模型与运行特性；熟悉发电机的功率特性、原动机调节及课程编号： B0503311S 学 分： 4开课学院： 自动化学院 学 时： 64课程类别： 专业基础课 课程性质： 必修励磁调节效应；发电机的暂态参数与暂态行为。4. 知识单元四：电力系统负荷的运行特性及数学模型 (2 学时)(1) 知识点一：电力系统负荷与负荷曲线(2) 知识点二：负荷特性教学基本要求：要求掌握负荷的表示方法、负荷曲线和负荷曲线的类型以及各类负荷曲线的作用；掌握最
5、大负荷利用时间的物理意义；熟悉负荷特性，了解负荷的数学模型；熟悉谐波分析中常用的若干特征量和电力系统中的主要谐波源及其特点。5. 知识单元五：电力网络稳态行为特性计算 (14 学时)(1) 知识点一：电力线路的电压降落、功率损耗及电能损耗(2) 知识点二：简单电力网络中的潮流分布（3）知识点三：复杂电力系统潮流分布的计算机解法教学基本要求：掌握电压降落、电压损耗、电压偏移等基本概念；掌握线路和变压器中的功率损耗和电压降落的计算公式及公式应用的注意点；掌握开式网络的潮流计算方法；熟悉简单闭式网和电磁环网的潮流计算；掌握网损率的概念；了解计算网损的基本方法；掌握降低网损的技术措施。6. 知识单元六
6、：电力系统的有功功率与频率调整 （4 学时）(1) 知识点一：电力系统的频率特性(2) 知识点二：电力系统的频率调整（3）知识点三：有功功率平衡与发电厂间负荷的最优分配教学基本要求：掌握负荷和发电机的功-频静特性；掌握电力系统一次调频、二次调频的过程及特点；了解电力系统有功功率与频率之间的关系、有功功率平衡的必要性及备用容量的分类和类型、各类电厂的运行特点和合理组合；掌握等耗量微增率原则的基本原理。7. 知识单元七：电力系统的无功功率补偿与电压调整 （6 学时）(1) 知识点一：无功功率负荷电压机制(2) 知识点二：电力系统中无功功率的平衡与补偿（3）知识点三：电力系统中的电压管理与调压方法教
7、学基本要求：了解电力系统无功功率和电压之间的关系、无功功率平衡的必要性、主要的无功电源及其特点；了解电压调整的原理和要求以及电压调整的必要性；掌握各种无功补偿和调压措施的原理和特点。8. 知识单元八：电磁暂态过程与三相短路电流的计算 (6 学时)(1) 知识点一：无穷大功率电源供电系统三相短路电流的分析计算(2) 知识点二：同步发电机突然三相短路电磁暂态过程（3）知识点三：三相短路实用计算教学基本要求：要求掌握恒定电势源电路突然三相短路的短路电流暂态变化过程以及短路电流周期分量、非周期分量、短路冲击电流、短路电流的有效值和母线残压的计算方法；熟悉同步发电机对称短路时稳态短路电流的分析与计算、同
8、步发电机对称短路的暂态过程、次暂态过程、暂态电抗、暂态电势、次暂态电抗、次暂态电势等物理概念；了解异步电动机对称短路时的暂态过程；掌握电力系统三相短路电流实用计算中输入阻抗、转移阻抗、电流分布系数和计算曲线法中计算电抗、发电厂合并原则以及用计算曲线解题等内容。9. 知识单元九：不对称故障分析 （8 学时）(1) 知识点一：对称分量法(2) 知识点二：电力系统中元件的序参数计算（3）知识点三：不对称短路分析教学基本要求：掌握对称分量法及其在不对称短路计算中的应用；掌握变压器的零序参数及其等值电路；掌握各序网以及复合序网的制定方法；掌握简单不对称短路的分析方法；掌握不对称短路时短路点各序电流、电压
9、的计算方法以及正序等效定则；掌握各序电流、电压在网络中的分布规律以及计算方法。10. 知识单元十：机电动态与稳定性 （10 学时）(1) 知识点一：电力系统的功角稳定(2) 知识点二：电力系统的电压稳定（3）知识点三：电力系统的频率稳定教学基本要求：要求掌握功角的时间概念和空间概念及其在电力系统稳定分析中的重要意义；熟悉同步发电机的转子运动特性；掌握静态稳定、暂态稳定、动态稳定的基本概念以及提高电力系统稳定性的措施。（二）课程的重点、难点及解决办法课程的重点：电力网络的等值、电力系统的潮流计算、电力系统故障分析计算。标么制和用“计算曲线法”确定三相短路电流、不对称短路故障的分析计算。课程的难点
10、：复杂电力系统的潮流分布、电力系统的稳态特性分析、电力系统功率调整过程、同步发电机对称短路时稳态短路电流的分析与计算。解决办法：采用课堂讲析、电力仿真软件计算分析、例题、习题课和网络交流等方式。三、实验实践环节及基本要求1实验实践教学环节在本课程中的作用及要求（实验教学大纲单独编写）实验实践教学环节在本课程中的作用是使学生了解现代化电能的生产、传输、分配和使用的全过程，了解最先进的电力科学技术，进一步掌握电力系统各种特性和理论知识。要求通过电力系统潮流稳态和电力系统稳定性分析的实验，指示学生完成相应实验内容，对实验结果进行分析并得出正确的结论。2实验项目（具体要求见实验教学大纲）实验一：单机无
11、穷大系统稳态运行方式实验 2 学时实验二：电力系统潮流分析与计算 2 学时实验三：电力系统功率特性和功率极限实验 2 学时实验四：电力系统暂态稳定实验 2 学时四、本课程与其它课程的联系与分工先修课程：电路分析基础 、 信号与系统 、 电机学 。后续课程：电力系统自动化 ， 电气设备 。本课程是“电气工程及其自动化”和“智能电网信息工程”专业的必修基础课程。五、对学生能力培养的要求电力系统分析是本专业的基础必修课程。通过课程学习，使学生在综合运用所学知识，进行电力科学研究，具有实际动手能力，综合应用能力和创新能力。六、课程学时分配总学时 64，其中讲课 56 学时，实验 8 学时。课程主要内容
12、和学时分配见课程学时分配表。课程学时分配表教学环节时数课程内容讲课 上机 实验 课外 小计电力系统概述 2 2电网各元件的等值参数及模型 6 6同步发电机的数学模型与运行特性 6 6电力系统负荷的运行特性及数学模型 2 2电力网络稳态行为特性计算 10 4 14电力系统的有功功率与频率调整 4 4电力系统的无功功率补偿与电压调整 4 2 6电磁暂态过程与三相短路电流的计算 6 6不对称故障分析 8 8机电动态与稳定性 8 2 10总 计 56 8 64七、建议教材和教学参考书目1教材刘天琪. 电力系统分析理论. 科学出版社, 2011 年2主要参考书1 何仰赞.电力系统分析（第三版）（上下册）.华中科技大学出版社， 2007 年2 陈珩.电力系统稳态分析.东南大学出版社，2007 年3 李光琦.电力系统暂态分析（第三版）.西安交通大学出版社， 2007 年4 刘笙.电气工程基础(上、下册 ) .科学出版社，2002 年八、课程考核本课程以平时成绩和期末考试闭卷考核成绩进行综合考核。其中，平时成绩包括出勤、作业、实验三部分，占总成绩 30%；期末考试成绩占总成绩 70%，采用百分制计分。九、说明 电力系统分析教学大纲面向自动化学院电气工程及其自动化专业、电气信息工程专业，授课计划及实际教学应根据本大纲制定并执行.
