《電力系統(tǒng)分析》課程教學(xué)大綱 (一)

《電力系統(tǒng)分析》課程教學(xué)大綱

課程名稱：電力系統(tǒng)分析

總學(xué)時(shí)：48學(xué)時(shí)

適用專業(yè)：電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)

先修課程：高等數(shù)學(xué)、電路原理

第1章電力系統(tǒng)概述（4學(xué)時(shí)）

1.1、電能與系統(tǒng)；

1.2、發(fā)電廠：電能生產(chǎn)；

1.3、電力網(wǎng)：電能輸送與分配；

1.4、交流電路的功率和復(fù)功率；

1.5、電力系統(tǒng)負(fù)荷：電能使用和消耗；

1.6*、電力工業(yè)發(fā)展史。

基本要求：

掌握電力系統(tǒng)的概念

掌握電力系統(tǒng)的組成和功能

掌握交流電路的功率和復(fù)功率的計(jì)算

了解電力系統(tǒng)工業(yè)發(fā)展史

第2章電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)模型（6學(xué)時(shí)）

2.1、穩(wěn)態(tài)建模總體思路

2.2、電力線路模型：

1）電力線路結(jié)構(gòu)和電磁現(xiàn)象；

2）架空線路等值參數(shù)；

3）電力線路等值電路；

2.3、電力變壓器模型：

1）變壓器及其等值電路；

2）變壓器等值參數(shù)；

3）變壓器口型等值電路；

2.4、電力負(fù)荷模型;

2.5、電力系統(tǒng)等值電路與標(biāo)么制。

基本要求：

掌握電力線路結(jié)構(gòu)及等值模型

掌握變壓器的等值模型和參數(shù)計(jì)算

掌握電力負(fù)荷等值模型

掌握電力系統(tǒng)等值電路及標(biāo)幺制計(jì)算

第3章電力系統(tǒng)潮流分析（8學(xué)時(shí)）

3.1、簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)潮流的分析：

1）潮流基本概念；

2）網(wǎng)絡(luò)元件電壓降落計(jì)算；

3）網(wǎng)絡(luò)元件功率損耗的計(jì)算；

4）開式網(wǎng)潮流的人工計(jì)算；

5）閉式網(wǎng)潮流的人工計(jì)算；

3.2、網(wǎng)絡(luò)矩陣和功率方程：

1）網(wǎng)絡(luò)方程；

2）節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣；

3）節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣；

4）功率方程；

3.3、復(fù)雜電力系統(tǒng)潮流的計(jì)算機(jī)算法：

1）潮流方程；

2）潮流計(jì)算機(jī)解法的發(fā)展史；

4）潮流計(jì)算的Newton—Raphson法；

5）潮流計(jì)算的PQ分解法；

基本要求：

掌握潮流的概念和簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)潮流的人工計(jì)算

掌握網(wǎng)絡(luò)矩陣和功率方程

掌握復(fù)雜電力系統(tǒng)潮流的計(jì)算機(jī)算法

第4章電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行和控制（6學(xué)時(shí)）

4.1、無(wú)功功率與電壓控制：

1）電力系統(tǒng)的電壓偏移；

2）無(wú)功平衡與電壓關(guān)系；

3）電力系統(tǒng)的無(wú)功電源；

4）現(xiàn)代大電網(wǎng)電壓控制的基本原理；

4.2、有功功率與頻率控制：

1）電力系統(tǒng)的頻率偏移

2）有功平衡與頻率關(guān)系；

3）現(xiàn)代大電網(wǎng)頻率控制的基本原理；

4.3、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行與控制：

1）電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的基本概念；

2）各類電廠間負(fù)荷的合理分配；

3）經(jīng)濟(jì)調(diào)度的數(shù)學(xué)模型；

4）等微增率準(zhǔn)則；

5）電力市場(chǎng)環(huán)境下的經(jīng)濟(jì)調(diào)度；

基本要求：

掌握無(wú)功功率的概念與電壓控制的原理

掌握有功功率的概念與頻率控制的原理

掌握經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的概念和經(jīng)濟(jì)調(diào)度的計(jì)算

第5章電力系統(tǒng)暫態(tài)分析概論（2學(xué)時(shí)）

5.1、電力系統(tǒng)暫態(tài)分析與穩(wěn)態(tài)分析；

5.2、電力系統(tǒng)暫態(tài)分析計(jì)算的目的：

5.3、電力系統(tǒng)暫態(tài)分析計(jì)算的方法。

基本要求：

掌握暫態(tài)分析計(jì)算的目的與方法

第6章同步發(fā)電機(jī)數(shù)學(xué)模型及機(jī)端三相短路分析（6學(xué)時(shí)）

6.1、無(wú)窮大系統(tǒng)突然短路過程分析-；

6.2、同步發(fā)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型：

1）理想電機(jī)；

2）理想電機(jī)的電壓方程與磁鏈方程；

3）定子、轉(zhuǎn)子繞組自感與互感分析；

4）同步發(fā)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型；

6.3、同步發(fā)電機(jī)的派克方程：

1）同步發(fā)電機(jī)abc繞組方程的特點(diǎn)及難點(diǎn)；

7.4、復(fù)雜電力系統(tǒng)的不對(duì)稱故障的計(jì)算；

7.5*、電力系統(tǒng)故障計(jì)算的計(jì)算機(jī)方法。

基本要求：

掌握電力系統(tǒng)對(duì)稱故障計(jì)算

掌握電力系統(tǒng)不對(duì)稱故障的分析方法及對(duì)稱分量法

掌握電力系統(tǒng)不對(duì)稱故障的計(jì)算

第8章電力系統(tǒng)穩(wěn)定分析與繼電保護(hù)基礎(chǔ)（8學(xué)時(shí)）

8.1、穩(wěn)定性問題的基本概念：

1）穩(wěn)定的基本概念；

2）電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的數(shù)學(xué)描述；

3）電力系統(tǒng)穩(wěn)定分析的分類；

8.2、電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性及基本分析方法：

1）靜態(tài)穩(wěn)定的基本概念；

2）單機(jī)無(wú)窮大系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定物理分析；

3）單機(jī)無(wú)窮大系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定數(shù)學(xué)分析；

4）靜態(tài)穩(wěn)定判據(jù)及提高靜態(tài)穩(wěn)定的措施；

8.3、電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性及基本分析方法：

1）暫態(tài)穩(wěn)定的基本概念；

2）單機(jī)無(wú)窮大系統(tǒng)故障后的過程：

3）等面積定則；

4）提高暫態(tài)穩(wěn)定的措施；

8.4、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)基礎(chǔ)：

1）繼電保護(hù)的基本概念；

2）單側(cè)電源電網(wǎng)相間短路三段式過流保護(hù)。

基本要求：

掌握電力系統(tǒng)穩(wěn)定的穩(wěn)定

掌握電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性及基本分析方法

掌握電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性及基本分析方法

掌握電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的基本概念和簡(jiǎn)單計(jì)算

《電力系統(tǒng)分析》課程實(shí)驗(yàn)大綱:

與《電力系統(tǒng)分析》理論課相配套，共32學(xué)時(shí)：每5位學(xué)生組成一組，集

中2?3天時(shí)間，協(xié)作完成以下系列實(shí)驗(yàn)，然后撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告：

實(shí)驗(yàn)一電力系統(tǒng)的數(shù)字化建模和組態(tài)

實(shí)驗(yàn)二實(shí)際物理模擬系統(tǒng)的連接

實(shí)驗(yàn)三發(fā)電機(jī)正常操作

實(shí)驗(yàn)四電力系統(tǒng)潮流

實(shí)驗(yàn)五電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定

實(shí)驗(yàn)六電力系統(tǒng)不對(duì)稱運(yùn)行

實(shí)驗(yàn)七電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定

實(shí)驗(yàn)八負(fù)荷投切

實(shí)驗(yàn)九發(fā)電機(jī)失滋

實(shí)驗(yàn)十發(fā)電機(jī)V形曲線

實(shí)驗(yàn)十一同步發(fā)電機(jī)的安全運(yùn)行極限

實(shí)驗(yàn)十二大電網(wǎng)數(shù)字仿真

教學(xué)參考書：

1.孫宏斌、姜齊榮等，《電力系統(tǒng)分析》，清華大學(xué)講義,2006年

3.何仰贊等，《電力系統(tǒng)分析》（第2版），華中理工大學(xué)出版社,2002年

4.韓禎祥，《電力系統(tǒng)分析》（第2版），浙江大學(xué)出版社，1997年

5.王錫凡等，《現(xiàn)代電力系統(tǒng)分析》，科學(xué)出版社,2003年

6.周榮光，《電力系統(tǒng)故障分析》，清華大學(xué)出版社，1999年

7.王維儉，《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)基本原理》，清華大學(xué)出版社，1996年

8.閔勇等，《電力系統(tǒng)穩(wěn)定》，清華大學(xué)講義，1998年

9.W.D.Stevenson.ElementsofPowerSystemAnalysis,McGraw-Hill1982

年

10.A.R.Bergen,PowerSystemsAnaly