華北電力大學電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)分析教學大綱

1、.華北電力大學電力系統(tǒng)暫態(tài)分析教學大綱課程的目的和任務(wù)本課程是電氣工程及其自動化專業(yè)的專業(yè)必修課也是本專業(yè)學習后續(xù)其它專業(yè)課及專業(yè)選修課的基礎(chǔ)1 使學生全面了解由短路故障引起的電力系統(tǒng)電磁暫態(tài)過程及各種擾動引發(fā)的電力系統(tǒng)機電暫態(tài)過程2 使學生了解同步發(fā)電機短路的物理過程數(shù)學模型以及發(fā)電機短路無限大系統(tǒng)短路不對稱短路的計算方法3 使學生了解電力系統(tǒng)基本元件模型了解靜態(tài)穩(wěn)定暫態(tài)穩(wěn)定電壓穩(wěn)定的基本概念分析方法和提高穩(wěn)定性的措施課程的基本要求1 建立起由短路引起的電力系統(tǒng)電磁暫態(tài)過程及各種擾動引起的機電暫態(tài)過程的完整概念2 關(guān)于電力系統(tǒng)電磁暫態(tài)過程應(yīng)掌握同步發(fā)電機短路物理過程同步發(fā)電機參數(shù)數(shù)學模型發(fā)電

2、機三相短路無限大系統(tǒng)短路各種不對稱短路的計算方法以及勵磁調(diào)節(jié)對短路的影響3 關(guān)于機電暫態(tài)過程部分應(yīng)了解電力系統(tǒng)基本元件模型建立的方法掌握基本元件模型靜態(tài)穩(wěn)定暫態(tài)穩(wěn)定電壓穩(wěn)定的基本概念及基本分析方法和提高穩(wěn)定性的措施課程的基本內(nèi)容本課程包含兩部分電磁暫態(tài)部分1 概述短路成因類型危害標幺值 2 無限大容量系統(tǒng)短路計算3 同步發(fā)電機三相短路基本假設(shè)及物理過程暫態(tài)次暫態(tài)電勢暫態(tài)次暫態(tài)電抗的概念4 同步發(fā)電機數(shù)學模型穩(wěn)態(tài)下同步發(fā)電機方程和相量圖5 同步發(fā)電機空載及負載下三相短路等值電路時間常數(shù)及短路電流計算6 勵磁調(diào)節(jié)對短路的影響7 三相短路實用計算轉(zhuǎn)移阻抗異步機對短路電流影響8對稱分量法9 發(fā)電機變壓

3、器及輸電線的各序參數(shù)計算及等值電路10 各種不對稱短路計算方法正序等效定則非故障點電流電壓計算11 斷線計算電力系統(tǒng)穩(wěn)定部分1 概述系統(tǒng)穩(wěn)定性及分類2 同步發(fā)電機轉(zhuǎn)子運動方程同步發(fā)電機功角特性方程電勢方程勵磁調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)模型異步發(fā)電機轉(zhuǎn)矩及運動方程3電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定物理過程電壓穩(wěn)定性的概念4 小擾動法分析電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定阻尼對靜態(tài)穩(wěn)定的影響5 勵磁調(diào)節(jié)對靜態(tài)穩(wěn)定的影響6 多機系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定分析7 各種提高靜態(tài)穩(wěn)定性的措施8 電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定物理過程分析等面積定則9 分段法和改進歐拉法求解系統(tǒng)運動方程10 勵磁調(diào)節(jié)對暫態(tài)穩(wěn)定影響11 多機系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定分析12各種提高暫態(tài)穩(wěn)定性的措施華北電力大學電力

4、系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析教學大綱 課程的目的和任務(wù)本課程是電氣工程及自動化專業(yè)的專業(yè)必修課它的先修課程主要是電路電機學工程數(shù)學和自動控制理論等除了課程本身的任務(wù)外它又是學習本專業(yè)其它必修課和選修課程的重要基礎(chǔ)課程的基本要求11 使學生對電力系統(tǒng)的組成和運行有一般性的全面了解22 使學生對發(fā)電廠變電站的主接線及其運行操作有較深入的了解熟悉廠用電設(shè)計原理33 使學生深入了解電力系統(tǒng)各主要元件的特性數(shù)學模型和相互間的關(guān)系為進一步掌握和研究電力系統(tǒng)分析運行問題提供良好的基礎(chǔ)44 使學生對應(yīng)用計算機解算分析電力系統(tǒng)工程問題有一定程度的掌握課程的基本內(nèi)容11 電力系統(tǒng)基本概念電力系統(tǒng)組成和生產(chǎn)過程電力系統(tǒng)特

5、點和基本要求電力系統(tǒng)電壓等級負荷變化規(guī)律22 電力系統(tǒng)接線方式電力網(wǎng)的接線形式發(fā)電廠和變電所的電氣主接線形式各類發(fā)電廠和變電所的電氣主接線特點母線間電動力及發(fā)熱電力系統(tǒng)中性點運行方式33 電力網(wǎng)元件參數(shù)和等值電路輸電線路參數(shù)的計算原理和方法輸電線路方程和等值電路變壓器參數(shù)的計算公式和等值電路多電壓級電力網(wǎng)絡(luò)等值電路的形成負荷模型表達方式標幺值計算方法44 簡單電力系統(tǒng)的潮流計算線路和變壓器中的電壓降落功率損耗和電能損耗的計算方法線路和變壓器中有功功率與電壓相位及無功功率與電壓損耗之間存在的關(guān)系輻射形環(huán)形雙端供電網(wǎng)中功率分布和節(jié)點電壓的計算方法環(huán)形網(wǎng)中功率強制分布潮流調(diào)控的原理和必要性物理概念及

6、方法55 電力系統(tǒng)潮流計算的計算機算法節(jié)點導納矩陣形成方法修改方法及特點節(jié)點阻抗矩陣的特點及其元素的物理意義N-R潮流計算的基本原理數(shù)學模型求解方法和計算程序框圖PQ分解法潮流計算編寫計算機程序為課程設(shè)計環(huán)節(jié)上機調(diào)試做好準備66 電力系統(tǒng)有功平衡和頻率調(diào)整電力系統(tǒng)有功功率和頻率之間的關(guān)系有功功率平衡和備用容量要求的必要性各類電廠的運行特點和合理組合不計網(wǎng)損時水火電廠間經(jīng)濟功率分配的基本原理和計算方法網(wǎng)損微增率的意義及其主要計算方法和基本原理負荷和發(fā)電機的功頻特性及應(yīng)用方法負荷頻率控制的基本原理77 電力系統(tǒng)無功平衡和電壓調(diào)整電力系統(tǒng)無功功率和電壓之間的關(guān)系無功功率平衡各種無功功率電源及其特點電

7、壓管理的原理和要求電壓調(diào)整的必要性各種無功補償和調(diào)壓措施的原理特點及計算方法無功功率最優(yōu)分配的基本原理和方法綜合調(diào)壓的思想及處理方法 上機和課程設(shè)計上機: 用計算機實現(xiàn)電力系統(tǒng)的潮流離線計算,掌握計算機潮流計算的基本過程及編程調(diào)試并給出計算結(jié)果(授課學時外另需兩周)課程設(shè)計: 通過對區(qū)域電力網(wǎng)的設(shè)計,了解技術(shù)經(jīng)濟比較的基本內(nèi)容和方法,了解選擇導線截面所應(yīng)考慮的主要因素,鞏固和加強電力系統(tǒng)潮流計算的計算能力,掌握電力系統(tǒng)無功電源配置和電壓調(diào)整的初步方法電力系統(tǒng)分析基礎(chǔ)考試大綱課程編號：822228822課程名稱：電力系統(tǒng)分析基礎(chǔ)一、考試的總體要求掌握電力系統(tǒng)的基本概念，了解電力系統(tǒng)各元件的數(shù)學模

8、型，掌握分析電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)、優(yōu)化運行、短路電流計算的基本方法。二、考試的內(nèi)容及比例 1.電力系統(tǒng)的基本概念電力系統(tǒng)的基本概念及系統(tǒng)運行的基本要求；電力系統(tǒng)主要的電壓等級與我國電力系統(tǒng)的發(fā)展情況。2.電力系統(tǒng)各元件特性和數(shù)學模型發(fā)電機組的運行特性與數(shù)學模型；輸電線路、變壓器、負荷的數(shù)學模型及參數(shù)計算；標幺值計算，理想變壓器模型及多電壓級電力網(wǎng)絡(luò)等值電路的形成。3.簡單電力網(wǎng)絡(luò)的計算和分析基于有名值與標幺值的簡單電力網(wǎng)絡(luò)（環(huán)型網(wǎng)、輻射型網(wǎng)）的潮流計算方法；有功、無功的基本電力網(wǎng)絡(luò)潮流控制方法4.復雜電力系統(tǒng)潮流的計算機算法節(jié)點導納矩陣、電力網(wǎng)絡(luò)方程的建立；功率方程及變量、節(jié)點的分類；高斯-塞德爾迭代

9、法和牛頓-拉夫遜迭代法的基本原理；牛頓-拉夫遜迭代法潮流計算的基本原理、數(shù)學模型和計算步驟；P-Q分解法潮流計算原理和計算步驟。5.電力系統(tǒng)的有功功率和頻率調(diào)整電力系統(tǒng)各種有功功率電源及各種有功備用；有功功率的平衡與最優(yōu)分配方法；電力系統(tǒng)頻率調(diào)整的概念，電力系統(tǒng)頻率調(diào)整的概念，自動調(diào)速系統(tǒng)工作原理，發(fā)電機和負荷的功頻特性及其調(diào)速特性，頻率的一次調(diào)整、二次調(diào)整和調(diào)頻廠的選擇，負荷頻率控制的基本原理；聯(lián)合系統(tǒng)調(diào)頻。6.電力系統(tǒng)的無功功率和電壓調(diào)整電力系統(tǒng)中無功功率的平衡；電力系統(tǒng)中無功功率的最優(yōu)分布；電力系統(tǒng)的電壓調(diào)整中樞點電壓管理和借發(fā)電機、變壓器調(diào)壓；電力系統(tǒng)的電壓調(diào)整借補償設(shè)備調(diào)壓和組合調(diào)壓。7.電力系統(tǒng)故障分析的基本知識電力系統(tǒng)故障的基本概念與危害；各種短路故障的成因；無限大功率電源供電的三相短路電流分析。8.電力系統(tǒng)三相短路的實用計算電力系統(tǒng)三相短路電流的實用計算方法；短路電流交流分量的初始值及其它時刻值的確定方法。9.對