《電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析》課程教學(xué)大綱

1、 電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析 課程教學(xué)大綱大綱執(zhí)筆人：馬士英大綱審核人：課程編號(hào)：電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析英文名稱(chēng)： Steady-State Analysis of Power system學(xué)分： 3.5總學(xué)時(shí)：56 。其中，講授52 學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)4 學(xué)時(shí)。適用專(zhuān)業(yè): 電氣工程及其自動(dòng)化先修課程：電路，電機(jī)學(xué)，線(xiàn)性代數(shù)一、課程性質(zhì)與教學(xué)目的電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析是電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的主要專(zhuān)業(yè)課，必修課程。該課程以電路理論和電機(jī)學(xué)為基礎(chǔ)， 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(jì)算方法和電力系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)行的分析計(jì)算方法為主要內(nèi)容。 通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)， 使學(xué)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

2、分析計(jì)算的主要內(nèi)容和分析計(jì)算方法； 結(jié)合實(shí)驗(yàn)、 課程設(shè)計(jì)等實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)， 進(jìn)行電氣工程技術(shù)人員所需的專(zhuān)業(yè)技能訓(xùn)練。 為學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)后續(xù)專(zhuān)業(yè)課程和日后從事電力工程工作打下基礎(chǔ)。 同時(shí)， 培養(yǎng)學(xué)生的辨證思維能力， 樹(shù)立理論聯(lián)系實(shí)際的科學(xué)觀點(diǎn)；提高學(xué)生分析和解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力。二、基本要求（一）了解電力系統(tǒng)的構(gòu)成；電力系統(tǒng)的發(fā)展簡(jiǎn)史、現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)；電力系統(tǒng)有功功率平衡與系統(tǒng)頻率的關(guān)系；電力系統(tǒng)無(wú)功功率與系統(tǒng)電壓水平之間的關(guān)系。（二） 掌握電力系統(tǒng)基本知識(shí)； 電力元件和電力系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型及其參數(shù)計(jì)算方法； 各種簡(jiǎn)單電力的潮流計(jì)算方法及潮流調(diào)控方法； 電力系統(tǒng)潮流計(jì)算機(jī)計(jì)算的數(shù)學(xué)模型及其常用計(jì)

3、算方法；電力系統(tǒng)有功功率的最優(yōu)分配原則及其計(jì)算方法、電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整方法及其計(jì)算； 無(wú)功電源的最優(yōu)分布和無(wú)功負(fù)荷的最優(yōu)補(bǔ)償?shù)脑瓌t及其計(jì)算；電力系統(tǒng)的電壓調(diào)整方法、計(jì)算及其應(yīng)用。（三）應(yīng)用本課程的知識(shí)進(jìn)行電力工程的規(guī)劃設(shè)計(jì)計(jì)算；應(yīng)用現(xiàn)有程序進(jìn)行電力 系統(tǒng)的潮流分布計(jì)算。三、重點(diǎn)與難點(diǎn)1、教學(xué)重點(diǎn)電力系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型（含電力元件的數(shù)學(xué)模型、參數(shù)計(jì)算、電力系統(tǒng)數(shù)學(xué)模 型及其參數(shù)歸算）、簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)的潮流計(jì)算、電力系統(tǒng)潮流的計(jì)算機(jī)算法、電 力系統(tǒng)的無(wú)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(xué)難點(diǎn)變壓器的 型等值電路、牛頓一拉夫遜潮流計(jì)算法、自動(dòng)負(fù)荷 -頻率控制、組合調(diào)壓。四、教學(xué)方法通過(guò)

4、課堂講授、實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)等教學(xué)環(huán)節(jié)，結(jié)合工程實(shí)例，運(yùn)用啟發(fā)、討 論、教學(xué)互動(dòng)的多模式教學(xué)方法進(jìn)行教學(xué)。五、課程知識(shí)單元、知識(shí)點(diǎn)及學(xué)時(shí)分配知識(shí)單元知識(shí)點(diǎn)講課序號(hào)描述序號(hào)描述1電力系統(tǒng)基本知識(shí)1課程內(nèi)容、任務(wù)和學(xué)習(xí)方法42電力系統(tǒng)基本概念3電力系統(tǒng)的結(jié)線(xiàn)方式及其應(yīng)用4我國(guó)電壓等級(jí)及其應(yīng)用5電力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式及其應(yīng)用2電力系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型1架空和電纜線(xiàn)路結(jié)構(gòu)102架空輸電線(xiàn)路的參數(shù)計(jì)算3線(xiàn)路的等值電路知識(shí)單元知識(shí)點(diǎn)講課序號(hào)描述序號(hào)描述4變壓器的結(jié)構(gòu)、等值電路及參數(shù)計(jì)算5變壓器的冗型等值電路6同步發(fā)電機(jī)的運(yùn)行特性及數(shù)學(xué)模型7電力系統(tǒng)負(fù)荷的特性及數(shù)學(xué)模型8電力系統(tǒng)的等值電路及參數(shù)計(jì)算3簡(jiǎn)單電力網(wǎng)絡(luò)的計(jì)

5、算和分析1電力線(xiàn)路運(yùn)行狀況計(jì)算與分析102變壓器運(yùn)行狀況計(jì)算3輻射形網(wǎng)絡(luò)的潮流計(jì)算4環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的潮流計(jì)算5電力網(wǎng)絡(luò)的潮流調(diào)整4復(fù)雜電力系統(tǒng)潮流的計(jì)算機(jī)算法1電力系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)方程、節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣82電力系統(tǒng)的功率方程3高斯-賽德?tīng)柍绷饔?jì)算法4牛頓一拉夫遜潮流計(jì)算法5P-Q分解潮流計(jì)算法5電力系統(tǒng)的有功功率和頻率調(diào)整1電力系統(tǒng)后功率的平衡102電力系統(tǒng)宿功功率與頻率的關(guān)系3電力系統(tǒng)有功電源的合理組合4電力系統(tǒng)有功功率的最優(yōu)分配原則知識(shí)單元知識(shí)點(diǎn)講課序號(hào)描述序號(hào)描述5電力系統(tǒng)有功電源的靜態(tài)頻率特性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(dòng)負(fù)荷-頻率調(diào)整6電力系統(tǒng)的無(wú)功功率和電壓調(diào)

6、整1電力系統(tǒng)的無(wú)功率平衡102電力系統(tǒng)無(wú)功功率與系統(tǒng)電壓水平的關(guān)系3電力系統(tǒng)無(wú)功電源的最優(yōu)分布4電力系統(tǒng)無(wú)功負(fù)荷的最優(yōu)補(bǔ)償5電力系統(tǒng)的電壓管理6改變發(fā)電機(jī)勵(lì)磁調(diào)壓7變壓器調(diào)壓8無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備調(diào)壓9組合調(diào)壓7總計(jì)52六、實(shí)驗(yàn)、上機(jī)與實(shí)訓(xùn)教學(xué)條件及內(nèi)容實(shí)驗(yàn)一、同步發(fā)電機(jī)安全運(yùn)行極限的測(cè)定(2學(xué)時(shí))(1)實(shí)驗(yàn)課時(shí)：2學(xué)時(shí)(2)實(shí)驗(yàn)條件：電力系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)四套(3)實(shí)驗(yàn)基本要求：學(xué)生每四人一組，獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)并繪制出隱極機(jī)安全運(yùn)行圖。實(shí)驗(yàn)二、電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行綜合實(shí)驗(yàn)（ 2 學(xué)時(shí)） 。（ 1 ）實(shí)驗(yàn)課時(shí)： 2 學(xué)時(shí)（ 2 ）實(shí)驗(yàn)條件：電力系統(tǒng)物理模擬實(shí)驗(yàn)室（ 3 ）實(shí)驗(yàn)基本要求：學(xué)生每四人一組，獨(dú)立完成單擊運(yùn)行和并網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行實(shí)驗(yàn)。七、作業(yè)要求每個(gè)知識(shí)單元后均布置一定數(shù)量的作業(yè)， 要求學(xué)生獨(dú)立書(shū)面完成。 作業(yè)內(nèi)容除加深對(duì)基本知識(shí)理解和掌握的題目外， 應(yīng)有一些綜合類(lèi)題目， 以培養(yǎng)學(xué)生綜合分析和解決問(wèn)題的能力。八、考核方式與要求1、知識(shí)考核期末考試（采用閉卷考試）成績(jī)占總成績(jī)的 80%2、能力考核占總成績(jī)的 20% ，其中根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度、作業(yè)、課堂討論等能力、素質(zhì)評(píng)定占 10% ；實(shí)驗(yàn)成績(jī)（按實(shí)驗(yàn)態(tài)度、操作技能、實(shí)驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行評(píng)定）占 10% 。九、教材與主要參考