《電力系統(tǒng)基礎(chǔ)》課程教學(xué)大綱

《電力系統(tǒng)基礎(chǔ)》教學(xué)大綱

課程英文名ElectricalPowerSystems課程代碼01M0056

學(xué)分2.5總學(xué)時(shí)40理論學(xué)時(shí)40實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐學(xué)時(shí)0

課程類別專業(yè)教育課課程性質(zhì)必修先修課程高等數(shù)學(xué)、電路分析基礎(chǔ)

適用專業(yè)電氣工程及其自動(dòng)化開課學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院

一、課程地位與課程目標(biāo)

（一）課程地位

本課程是“電氣工程及其自動(dòng)化”的專業(yè)必修課。通過本課程的學(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)的分析、計(jì)算的基本原理，具備電力系統(tǒng)運(yùn)行和優(yōu)化的能力，為學(xué)生

后續(xù)專.業(yè)課程的學(xué)習(xí)，從事與本專業(yè)有關(guān)的技術(shù)工作和科學(xué)研究打下基礎(chǔ)。

（二）課程目標(biāo)

1.學(xué)習(xí)電力系統(tǒng)的基本概念，掌握電力系統(tǒng)基本元件的數(shù)學(xué)模型及系統(tǒng)模型；學(xué)習(xí)潮流計(jì)

算的方法并以此分析和判斷電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)：了解我國電力行業(yè)的世界領(lǐng)先地位，特別是特

高壓工程的建設(shè)等，增強(qiáng)學(xué)生專業(yè)自豪感；（支撐畢業(yè)要求2-1/M）

2.掌握電力系統(tǒng)優(yōu)化和調(diào)整的方法、短路計(jì)算、穩(wěn)定性分析判斷的方法、提高穩(wěn)定性的措

施；以此為基礎(chǔ)鍛煉學(xué)生采用多種手段進(jìn)行于電氣領(lǐng)域的專業(yè)工程問題的解決，并進(jìn)行方案的比

較與綜合。（支撐畢業(yè)要求1-4/H）；

3.能夠選擇與使用恰當(dāng)?shù)男畔①Y源、工程工具和專業(yè)模擬軟件，對(duì)電力系統(tǒng)的復(fù)雜工程問

題如潮流計(jì)算、短路計(jì)算、電壓管理等進(jìn)行分析?、計(jì)算與設(shè)計(jì)。（支撐畢業(yè)要求5-2/M）

二、課程目標(biāo)達(dá)成的途徑與方法

通過課堂教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)、討論、自學(xué)等多種方式展開。

1.課堂教學(xué)：

（1）采用由易到難，由淺入深的方法講授課程。以電力系統(tǒng)背景方面的知識(shí)，引入電力系統(tǒng)

的基本概念；介紹我國電力系統(tǒng)的世界一流技術(shù)，激發(fā)學(xué)生的國家、專業(yè)自豪感及學(xué)習(xí)興趣。

通過對(duì)電力系統(tǒng)基本元件、等值網(wǎng)絡(luò)的分析將學(xué)生注意力逐漸轉(zhuǎn)入到基礎(chǔ)知識(shí)上；再依次進(jìn)入

到電力系統(tǒng)的潮流分布、目力系統(tǒng)運(yùn)行狀況的優(yōu)化和調(diào)整、電力系統(tǒng)故障分析與計(jì)算、電力系

統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性分析的學(xué)習(xí)中。

（2）實(shí)例分析和理論講解相結(jié)合，互相促進(jìn)、加深。通過實(shí)例的講解，使同學(xué)們更好地熟悉

或掌握電力系統(tǒng)分析、計(jì)算的方法和步驟，提高學(xué)生對(duì)電力系統(tǒng)的學(xué)習(xí)興趣；培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)密的數(shù)

理邏輯推理能力和計(jì)算方法；

（3）課堂教學(xué)加強(qiáng)互動(dòng)環(huán)節(jié)、討論環(huán)節(jié)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望和主動(dòng)性，使同學(xué)們能更

好地融入課堂教學(xué)，提高教學(xué)效果。

2.網(wǎng)絡(luò)教學(xué)：基于本課程在“浙江省高等學(xué)校在線開放課程共享平臺(tái)”的網(wǎng)上開放課程。對(duì)

于知識(shí)點(diǎn)難度大，或是由于課時(shí)所限課堂不能詳盡展開的教學(xué)，最新研窕動(dòng)向等方面展開網(wǎng)絡(luò)輔

助教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)討論，進(jìn)一步提高學(xué)生課外學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，開闊專業(yè)知識(shí)水平。

3.針對(duì)某些較為容易或先期講解較為充分的知識(shí)點(diǎn)，列出部分內(nèi)容作為學(xué)生自主學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，

訓(xùn)練培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)意識(shí)和能力。

4.利用專業(yè)軟件自行開展仿真實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用理論知識(shí)進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用研究、處理問題的

能力，掌握解決問題的手段和工具。

三、課程目標(biāo)與相關(guān)畢業(yè)要求的對(duì)應(yīng)關(guān)系

課程目標(biāo)課程目標(biāo)對(duì)畢業(yè)要求的支撐程度（H、M、L）

1-42-15-2

課程目標(biāo)1-M-

課程目標(biāo)2H--

課程目標(biāo)3--M

注：1.支撐強(qiáng)度分別填寫H、M或L（其中H表示支撐程度高、M為中等、L為低）;

2.畢業(yè)要求須根據(jù)課程所在專業(yè)培養(yǎng)方案進(jìn)行描述。

四、課程主要內(nèi)容與基本要求

知識(shí)點(diǎn)主要內(nèi)容基本要

求

電力系統(tǒng)的概述L1

第一章電力系統(tǒng)的基本概掌握電力系統(tǒng)運(yùn)行的特點(diǎn)和要求L2

J早電力系統(tǒng)的基本概電力系統(tǒng)的負(fù)荷

L1

心電力系統(tǒng)的接線方式和額定電壓L3

電力線路的結(jié)構(gòu)L1

矽一支履?工人々二”團(tuán)電力系統(tǒng)各元件的參數(shù)和等值網(wǎng)絡(luò)L3

弟一早電刀系沉在兀懺刖

參數(shù)及等值網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)的等值網(wǎng)絡(luò)L3

電力線路運(yùn)行狀況的分析與訐算L2

變壓器運(yùn)行狀況的分析與計(jì)算L2

第三章電力系統(tǒng)的潮流分輻射形網(wǎng)絡(luò)中的潮流分布L3

布閉環(huán)網(wǎng)中的潮流分布L1

電力網(wǎng)絡(luò)的簡(jiǎn)化L3

電力系統(tǒng)潮流分布的計(jì)算機(jī)算法L3

第四章電力系統(tǒng)運(yùn)行狀況電力系統(tǒng)無功功率的平衡和電壓調(diào)整L3

的優(yōu)化和調(diào)整電力系統(tǒng)有功功率的優(yōu)化分配及頻率調(diào)整L3

故障概述L1

第五章電力系統(tǒng)故障分析無限大功率電源供電的三相短路分析L3

與計(jì)算電力系統(tǒng)三相短路的實(shí)用計(jì)算L3

簡(jiǎn)單不對(duì)稱故障的分析與計(jì)算。L2

電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的基本概念L1

第七章電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的機(jī)電特性L2

定性分析電力系統(tǒng)運(yùn)行的靜態(tài)穩(wěn)定性L3

電力系統(tǒng)運(yùn)行的暫態(tài)穩(wěn)定性。L3

基本要求：L1-理解，L2-掌握，L3-熟練掌握

五、課程學(xué)時(shí)安排

學(xué)生任務(wù)對(duì)應(yīng)

學(xué)時(shí)

章節(jié)號(hào)教學(xué)內(nèi)容作業(yè)課程

分配自學(xué)要求討論

要求目標(biāo)

1.1電力系統(tǒng)概述、網(wǎng)絡(luò)視頻學(xué)

1.2運(yùn)行的特點(diǎn)和要求習(xí)：火力發(fā)電我國特高壓

1-3

1.3電力系統(tǒng)的負(fù)荷的生產(chǎn)過程網(wǎng)絡(luò)及智能

1-9

第一章1.4接線方式和額定電壓2我國電力工電網(wǎng)的建設(shè)1

1-15

1.5電力線路的結(jié)構(gòu)業(yè)的發(fā)展對(duì)電力系統(tǒng)

自學(xué)：電能質(zhì)的影響

量、電纜

網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)；

2-2

2.1各元件的參數(shù)和等值電路例2-1

2-4

-電力線路、變壓器的參數(shù)2三繞組及自1

2-5

和等值電路耦變壓器的

2-6

參數(shù)計(jì)算

第2章

2.2簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)的等值網(wǎng)絡(luò)

有名值計(jì)算時(shí)的電壓級(jí)歸算22-141

標(biāo)幺值計(jì)算時(shí)的電壓級(jí)歸算

2.2簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)的等值網(wǎng)絡(luò)2-12

21

基準(zhǔn)值改變后的標(biāo)幺值計(jì)算2-27

3.1電力線路運(yùn)行狀況的分析

3-1

與計(jì)算

23-41

3.2變壓器運(yùn)行狀況的分析與

3-5

計(jì)算

網(wǎng)絡(luò)視頻學(xué)

第3章

習(xí)：對(duì)多端網(wǎng)

3.3輻射形網(wǎng)絡(luò)中的潮流分布

3-6絡(luò)的處理

輻射形網(wǎng)絡(luò)中的潮流分布計(jì)算21

3-24輻射形線路

的一般步驟

的潮流計(jì)算

習(xí)題如例3-1

網(wǎng)絡(luò)視頻學(xué)

3-10習(xí)：閉環(huán)網(wǎng)的

3.4閉環(huán)網(wǎng)中的潮流分布21

潮流計(jì)算習(xí)

題如例3-2

3.5電力網(wǎng)絡(luò)的簡(jiǎn)化

負(fù)荷移植法3-133.6電力系

3.7電力系統(tǒng)潮流分布的計(jì)算3-14統(tǒng)潮流的調(diào)

21

機(jī)算法3-17整控制

潮流計(jì)算的數(shù)學(xué)模型3-20

高斯-塞德爾法

3-18利用電力系

3.7電力系統(tǒng)潮流分布的計(jì)算

3-33統(tǒng)仿真軟件

機(jī)算法

2進(jìn)行簡(jiǎn)單電1、3

牛頓?拉夫遜法

力系統(tǒng)的潮

P-Q分解法

流計(jì)算

4-2網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)：電

4.1電力系統(tǒng)無功功率的平衡

4-3壓波動(dòng)對(duì)用

和電壓調(diào)整

電設(shè)備的影

無功功率電源和無功功率損22

響

耗

自學(xué)：靜止補(bǔ)

電力系統(tǒng)的電壓偏移

償器原理

4-4網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)：三

4-5繞組及自耦

4.1電力系統(tǒng)無功功率的平衡

4-6變壓器抽頭

和電壓調(diào)整

4-21的選擇

電壓調(diào)整措施：

24-25利用電力系2、3

第4章改變發(fā)電機(jī)端電壓

4-27統(tǒng)仿真軟件

改變變壓器變匕

進(jìn)行簡(jiǎn)單電

無功補(bǔ)償

力系統(tǒng)的電

壓調(diào)整

4.2有功功率的優(yōu)化分配及頻4-9網(wǎng)絡(luò)視頻學(xué)

率調(diào)整4-14習(xí)；頻率變化

頻率調(diào)整的必要性24-18對(duì)電力系統(tǒng)2

有功功率負(fù)荷的變動(dòng)及調(diào)整及負(fù)荷的影

發(fā)電機(jī)及負(fù)荷的靜態(tài)頻率特性響

頻率的一次調(diào)整4-31

22

頻率的二次調(diào)整4-35電力市場(chǎng)

5.1故障概述

5.2由無限大功率電源供電的

三相短路分析22

無限大功率電源的概念

第5章

短路沖擊電流5-3

5.2由無限大功率電源供電的5-4

三相短路分析25-52

短路電流周期分晝的有效值的5-6

計(jì)算5-7

5-22

53電力系統(tǒng)三相短路的實(shí)用

計(jì)算

疊加原理法22

運(yùn)用運(yùn)算曲線求任意時(shí)刻的短

路電流周期分量5-9

5-12網(wǎng)絡(luò)視頻學(xué)

5-16習(xí)：經(jīng)過渡電

5-18阻的單相短

5-29路；兩相短

5.4簡(jiǎn)單不對(duì)稱故障的分析與

短路路、兩相接地

計(jì)算

計(jì)算短路（不含及

對(duì)稱分量法

2仿真含接地電阻）2、3

對(duì)稱分量法的應(yīng)用

結(jié)果的分析過程。

各種不對(duì)稱短路的短路電流計(jì)

利用電力系

算

統(tǒng)仿真軟件

進(jìn)行電力系

統(tǒng)的短路計(jì)

算

7.1電力系統(tǒng)穩(wěn)定性概念7-2

7.2旋轉(zhuǎn)電機(jī)的機(jī)電特性7-3

22

同步發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)方程7-4

同步發(fā)電機(jī)的功-角特性7-5

7.3電力系統(tǒng)運(yùn)行的靜態(tài)穩(wěn)定7-7風(fēng)電及光伏

性7-9發(fā)電的波動(dòng)

簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性27-19性對(duì)電力系2

第7章

負(fù)荷的靜態(tài)穩(wěn)定性統(tǒng)穩(wěn)定性的

提高靜態(tài)穩(wěn)定性的措施影響

7.4電力系統(tǒng)運(yùn)行的暫態(tài)穩(wěn)定7-11國際大停電

性7-14的分析

簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)的智態(tài)穩(wěn)定性27-24用分段計(jì)算2

等面積法則法作8-t曲

提高系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的措施線

六、實(shí)踐環(huán)節(jié)及基本要求

無

七、考核方式及成績?cè)u(píng)定

考核內(nèi)容考核方式評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)（依據(jù)）占總成績比例

含到課率、課堂討論發(fā)言、平時(shí)點(diǎn)名記錄、課堂發(fā)言記

過程考核20%

作業(yè)、仿真報(bào)告等錄、作業(yè)完成質(zhì)量

網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)學(xué)習(xí)視頻點(diǎn)擊率、習(xí)題及測(cè)試

視頻觀看、網(wǎng)上習(xí)題及測(cè)試等10%

成績成績、發(fā)帖等

期末考核閉卷考試卷面成績70%

考核類別考試

成績登記方式百分制

八、課程目標(biāo)考核環(huán)節(jié)和達(dá)成標(biāo)準(zhǔn)

課程目標(biāo)教學(xué)環(huán)節(jié)成績?cè)u(píng)定

講授作業(yè)Al0

課程目標(biāo)1期末考試Bio

目標(biāo)達(dá)成度1=(AI/AIO+BI/BIO)/2

講授作業(yè)A2O

課程目標(biāo)2期末考試B20

目標(biāo)達(dá)成度2=(A2/A20+B2/Bao)/2

講授作業(yè)Aso

期末考試B

課