《電力系統(tǒng)分析》教學大綱 (三)

《電力系統(tǒng)分析》教學大綱

Normal07.8磅02falsefalsefalseMicrosoftInternetExplorer4

課程編號：08165067

課程名稱：電力系統(tǒng)分析

英文名稱：PowerSystemAnalysis

開課學期：5

學時/學分：48/3

課程性質：學科方向課

開課專業(yè)：電氣工程及其自動化專業(yè)本科生

選用教材：J.DuncanGlover,Mulukutla.S.Sarma《PowerSystemAnalysisandD

esignKhinaMachinePress,2004（J.鄧肯.格洛費，穆盧庫特拉S.薩爾馬著《電

力系統(tǒng)分析與設計》機械工業(yè)出版社，2004）

主要參考書：

1Bergen,A.R.《PowerSystemAnalysis》，英文扳，機械工業(yè)出版社,2005；

2、陳怡等編著《電力系統(tǒng)分析》中國電力出版社，2002；

3、紀建偉主編《電力系統(tǒng)分析》。中國水利水電出版社，2001；

4、于永源《電力系統(tǒng)分析》（第二版）中國電力出版社，2005.07；

5、徐政《電力系統(tǒng)分析學習指導》機械工業(yè)出版社，2004o

先修課程：電路分析，電磁場，高等數(shù)學、工程圖學、電機學

一、教學性質、目的和任務

電力系統(tǒng)分析是全國高等學校電氣工程及自動化專業(yè)開設的主干課之一，是電氣工

程及自動化專業(yè)本科生必修的專業(yè)課程。本課既可為后續(xù)課程的學習提供理論基礎,

同時也使學生對我國的電力系統(tǒng)工作方式其運行特征有更深刻的理解。本課程是高

等教育不可缺少的組成部分。

通過本課程的學習使學生了解電力系統(tǒng)的組成和穩(wěn)態(tài)運行方式，掌握系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)行為

分析及計算，系統(tǒng)暫態(tài)過程及故障運行方式，為電力系統(tǒng)故障分析和穩(wěn)定性問題在

1

實際中的運用奠定理論基礎，為電力系統(tǒng)繼電保護和電力工程設計等后續(xù)課程的學

習打下堅實的基礎；為今后從事電力企業(yè)的生產(chǎn)與管理工作奠定堅實的基礎。

二、教學基本要求：

1、使學生全面了解電力系統(tǒng)的組成和穩(wěn)態(tài)運行方式，深入理解電網(wǎng)各元件的特性

數(shù)學模型和相互間的關系；

2、掌握簡單電力系統(tǒng)潮流分析與計算方法，了解潮流計算的計算機解法；

3、了解系統(tǒng)有功平衡的概念及有功功率與頻率的關系，了解頻率調整的必要性及

有功電源的合理組合，掌握有功功率最優(yōu)分配準則；

4、了解系統(tǒng)無功平衡的概念及無功功率與電壓的關系，熟悉電力系統(tǒng)中樞點三種

調壓方法及具體實現(xiàn)措施，重點掌握電力變壓器分接頭的計算方法及并聯(lián)電容器最

小容量的計算方法；

5、掌握短路，無限大功率電源，沖擊電流，最大有效值電流，短路功率，暫態(tài)電

抗，暫態(tài)電勢的概念，了解同步發(fā)電機突然短路后的物理過程；

6、了解電力系統(tǒng)暫態(tài)過程，學會電力系統(tǒng)對稱故障分析方法，三相對稱故障時短

路電流的計算方法；

7、掌握對稱分量法的概念，掌握對稱分量法分析不對稱故障，熟練計算各種情況

下的短路電流值。

8、了解電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性的基本概念，掌握計算靜態(tài)及暫態(tài)穩(wěn)定的方法和提高系

統(tǒng)穩(wěn)定性的措施。

三、教學內容及學時分配

第一章電力系統(tǒng)的基本概念（2學時）

第一節(jié)電力系統(tǒng)的組成

第二節(jié)電力系統(tǒng)運行應滿足的基本要求

第三節(jié)電力系統(tǒng)的接線方式和電壓等級

第四節(jié)電力系統(tǒng)的負荷及負荷曲線

第二章電力網(wǎng)各元件的參數(shù)和等值電路（8學時）

第一節(jié)電力線路的參數(shù)和等值電路

第二節(jié)變壓器的參數(shù)和等值電路

一、雙繞組變壓器

2

二、三繞組變壓器

三、自藕變壓器

第三節(jié)電力網(wǎng)絡的等值電路

一、多電壓級網(wǎng)絡中參數(shù)和變量的歸算

二、電力系統(tǒng)標幺制及電力網(wǎng)絡的等值電路

第四節(jié)同步發(fā)電機的等值電路

一、了解同步發(fā)電機的基本結構和工作原理，

二、掌握同步發(fā)電機主要參數(shù)

三、了解同步發(fā)電機基本方程和相量圖

第三章電力網(wǎng)絡的分析和計算（12學時）

第一節(jié)電力網(wǎng)絡的電壓降落和功率損耗

一、電力線路的電壓降落和功率損耗

二、電力線路的電能損耗

三、變壓器中的電壓降落、功率損耗和電能損耗

第二節(jié)輻射形和環(huán)形網(wǎng)絡的潮流分布

一、輻射形網(wǎng)絡的潮流分布

二、環(huán)形網(wǎng)絡的潮流分布

第三節(jié)電力網(wǎng)絡的簡化

一、等值電源法

二、負荷移置法

三、星一網(wǎng)變換法

第四節(jié)電力網(wǎng)絡的數(shù)學模型

一、節(jié)點電壓方程和回路電流方程

一、節(jié)點導納矩陣的形成和修改

第五節(jié)潮流計算的計算機解法

一、功率方程及迭代法

二、牛頓一拉夫遜法潮流計算

第四章電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調整（4學時）

第一節(jié)頻率調整的必要性

第二節(jié)電力系統(tǒng)的頻率特性

3

第三節(jié)電力系統(tǒng)的頻率調整

第四節(jié)有功功率平衡和系統(tǒng)負荷在各類發(fā)電廠間的合理分配

第五章電力系統(tǒng)的無功功率平衡和電壓調整（4學時）

第一節(jié)電力系統(tǒng)的無功功率平衡

第二節(jié)電力系統(tǒng)電壓調整

一、電壓偏移

二、中樞點的電壓管理

第三節(jié)幾種調壓措施的比較

第六章電力系統(tǒng)對稱故障分析（講課6學時）

第一節(jié)短路的一般概念，原因、類型、后果，短路的計算的目的

第二節(jié)無限大功率電源短路的暫態(tài)過程

一、沖擊電流

二、最大有效值電流

三、短路功率

第三節(jié)同步電機突然三相短路的物理分析

一、同步電機三相短路電流

二、無阻尼繞組同步機三相短路電流計算

三、有阻尼繞組同步機三相短路電流計算

第四節(jié)、三相短路電流的實用計算的一般方法

一、短路計算的基本假設

二、電力系統(tǒng)三相短路的原理和方法

三、暫態(tài)電流和沖擊電流

四、短路電流運算曲線及其應用

第七章電力系統(tǒng)簡單不對稱故障的分析和計算（講課6學時）

第一節(jié)對稱分量法使用的前提條件及在不對稱故障分析中的應用

第二節(jié)電力系統(tǒng)元件的各序參數(shù)和等值電路

一、同步發(fā)電機的負序電抗、零序電抗

二、變壓器的零序等值電路及其參數(shù)

三、架空輸電線路的零序等值電路及其參數(shù)

第三節(jié)電力系統(tǒng)各序網(wǎng)絡的構成

4

第四節(jié)簡單不對稱短路的分析

一、不對稱短路的種類

二、不對稱短路時故障婦的短路電流和電壓的計算

二、不對稱短路時網(wǎng)絡中電流、電壓的計算。

第八章電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性（講課2學時）

第一節(jié)簡單電力系統(tǒng)的鄂態(tài)穩(wěn)定

第二節(jié)負荷的靜態(tài)穩(wěn)定

第三節(jié)提高系統(tǒng)靜態(tài)