電力系統(tǒng)暫態(tài)分析課程教案

-z.?電力系統(tǒng)暫態(tài)分析?課程教案課程名稱電力系統(tǒng)暫態(tài)分析本門課程學(xué)分2.5本課程總學(xué)時(shí)：40其中：講課：36學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)：學(xué)時(shí)課程號(hào)課序號(hào)課程屬性必修課〔∨〕選修課〔〕實(shí)踐環(huán)節(jié)〔〕授課方式課堂講授〔∨〕實(shí)踐課〔〕授課對(duì)象年級(jí)3專業(yè)電氣工程及其自動(dòng)化〔電力〕根本教材和主要參考書教材名稱作者出版時(shí)間電力系統(tǒng)暫態(tài)過(guò)程機(jī)械工業(yè)常鮮戎趙書強(qiáng)2005參考書作者出版時(shí)間電力系統(tǒng)暫態(tài)分析水利電力李光琦1995電力系統(tǒng)分析〔第二版〕華中科技大學(xué)何仰贊2002本課程教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：掌握同步發(fā)電機(jī)突然三相短路的物理過(guò)程及分析方法；學(xué)會(huì)用計(jì)算機(jī)計(jì)算電力系統(tǒng)故障；掌握同步發(fā)電機(jī)及系統(tǒng)主要元件的機(jī)電特性；掌握分析電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性的小干擾分析法；掌握分析、計(jì)算電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的等面積準(zhǔn)則和數(shù)值計(jì)算方法；了解電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性的根本概念和分析方法。難點(diǎn)：同步發(fā)電機(jī)根本方程的建立；多機(jī)系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性的分析；復(fù)雜系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的計(jì)算。授課教師郭明良職稱副教授院系、教研室電氣與信息工程學(xué)院電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化教研室?電力系統(tǒng)暫態(tài)分析?課程教案〔1〕講授題目同步發(fā)電機(jī)突然三相短路分析教學(xué)目的了解同步發(fā)電機(jī)突然三相短路的物理過(guò)程，掌握使用同步發(fā)電機(jī)的根本方程分析電力系統(tǒng)突然三相短路的方法。重點(diǎn)與難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：掌握同步發(fā)電機(jī)突然三相短路的物理過(guò)程；掌握同步發(fā)電機(jī)的根本方程、參數(shù)和等值電路；應(yīng)用同步發(fā)電機(jī)的根本方程分析電力系統(tǒng)突然三相短路；掌握同步發(fā)電機(jī)根本方程的拉氏運(yùn)算形式。難點(diǎn)：同步發(fā)電機(jī)根本方程的建立；有〔無(wú)〕阻尼繞組的同步發(fā)電機(jī)等值電路阻抗參數(shù)的推導(dǎo)；同步發(fā)電機(jī)定、轉(zhuǎn)子側(cè)各暫態(tài)量的對(duì)應(yīng)關(guān)系分析；同步發(fā)電機(jī)各暫態(tài)量衰減時(shí)間常數(shù)的推導(dǎo)；同步發(fā)電機(jī)根本方程的拉氏運(yùn)算形式及應(yīng)用。教學(xué)手段課堂講授時(shí)輔以多媒體教學(xué)，盡量形象、具體地描述同步發(fā)電機(jī)突然三相短路的物理過(guò)程以及同步發(fā)電機(jī)定、轉(zhuǎn)子側(cè)各暫態(tài)量的對(duì)應(yīng)關(guān)系。教學(xué)過(guò)程、時(shí)間分配教學(xué)過(guò)程時(shí)間分配教學(xué)內(nèi)容學(xué)時(shí)數(shù)短路的一般概念1同步發(fā)電機(jī)突然三相短路的物理過(guò)程及短路電流分析1派克變換及同步發(fā)電機(jī)的根本方程式1.5同步發(fā)電機(jī)的暫態(tài)參數(shù)和等值電路1同步發(fā)電機(jī)的次暫態(tài)參數(shù)和等值電路1同步發(fā)電機(jī)的三相短路電流1根本方程的拉氏運(yùn)算形式1自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁裝置對(duì)短路電流的影響0.5合計(jì)8試驗(yàn)(無(wú))習(xí)題習(xí)題集8-6、8-10、8-12。備注?電力系統(tǒng)暫態(tài)分析?課程教案〔2〕一、講授題目電力系統(tǒng)故障的計(jì)算機(jī)計(jì)算二、教學(xué)目的掌握使用計(jì)算機(jī)計(jì)算電力系統(tǒng)故障的方法。三、重點(diǎn)與難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：掌握電力系統(tǒng)故障計(jì)算使用的等值網(wǎng)絡(luò)；掌握電力系統(tǒng)故障計(jì)算的各序網(wǎng)絡(luò)電壓方程式；掌握簡(jiǎn)單不對(duì)稱故障的計(jì)算通式和通用復(fù)合序網(wǎng)；了解分析復(fù)雜故障的一般方法和N重故障的通用方程式。難點(diǎn)：導(dǎo)納型節(jié)點(diǎn)方程和阻抗型節(jié)點(diǎn)方程的形成；簡(jiǎn)單不對(duì)稱故障的通用復(fù)合序網(wǎng)的形成；N重故障通用方程式的推導(dǎo)；四、教學(xué)手段課堂講授時(shí)輔以多媒體教學(xué)，描述復(fù)合序網(wǎng)的構(gòu)成。并結(jié)合后續(xù)的上機(jī)訓(xùn)練，掌握用計(jì)算機(jī)計(jì)算電力系統(tǒng)故障的方法。五、教學(xué)過(guò)程、時(shí)間分配教學(xué)過(guò)程時(shí)間分配教學(xué)內(nèi)容學(xué)時(shí)數(shù)電力系統(tǒng)故障時(shí)的等值網(wǎng)絡(luò)1對(duì)稱短路的計(jì)算機(jī)計(jì)算1簡(jiǎn)單不對(duì)稱故障的計(jì)算機(jī)計(jì)算2復(fù)雜故障的計(jì)算機(jī)計(jì)算2合計(jì)6六、試驗(yàn)(無(wú))七、習(xí)題習(xí)題集中有關(guān)故障的計(jì)算機(jī)計(jì)算方法的習(xí)題。八、備注?電力系統(tǒng)暫態(tài)分析?課程教案〔3〕一、講授題目同步發(fā)電機(jī)及系統(tǒng)主要元件的機(jī)電特性二、教學(xué)目的了解電力系統(tǒng)功角穩(wěn)定性的根本概念，掌握電力系統(tǒng)穩(wěn)定性分析中使用的同步發(fā)電機(jī)組模型及系統(tǒng)其它主要元件的模型。三、重點(diǎn)與難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：1.明了電力系統(tǒng)發(fā)生機(jī)電穩(wěn)定問(wèn)題的根本原因；掌握同步發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)方程式；3.掌握同步發(fā)電機(jī)的功-角特性方程式；了解異步電動(dòng)機(jī)組及負(fù)荷的機(jī)電特性;了解自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁系統(tǒng)對(duì)發(fā)電機(jī)功-角特性的影響;難點(diǎn)：說(shuō)明電力系統(tǒng)發(fā)生機(jī)電穩(wěn)定問(wèn)題的根本原因；同步發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)方程式的推導(dǎo)；發(fā)電機(jī)各種功-角特性方程式的推導(dǎo)四、教學(xué)手段課堂講授時(shí)從能量平衡角度解釋同步發(fā)電機(jī)組在受擾動(dòng)時(shí)的能量轉(zhuǎn)換型式。再輔以多媒體教學(xué)，形象、具體地描述同步發(fā)電機(jī)受擾后的功率變化和轉(zhuǎn)速變化過(guò)程。五、教學(xué)過(guò)程、時(shí)間分配教學(xué)過(guò)程時(shí)間分配教學(xué)內(nèi)容學(xué)時(shí)數(shù)電力系統(tǒng)功角穩(wěn)定性的根本概念1同步發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)方程式1同步發(fā)電機(jī)的功-角特性方程式2異步電動(dòng)機(jī)組及負(fù)荷的機(jī)電特性1自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁系統(tǒng)對(duì)發(fā)電機(jī)功-角特性的影響1合計(jì)6六、試驗(yàn)(無(wú))七、習(xí)題習(xí)題集中有關(guān)機(jī)電特性的習(xí)題。八、備注?電力系統(tǒng)暫態(tài)分析?課程教案〔4〕一、講授題目電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性分析二、教學(xué)目的了解電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性的根本概念，學(xué)會(huì)使用小干擾分析法分析電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性，明了電力系統(tǒng)提高靜態(tài)穩(wěn)定性的措施。三、重點(diǎn)與難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：1.掌握電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性的根本概念；掌握小干擾分析法；3.應(yīng)用小干擾分析法分析電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性；掌握提高電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性的措施。難點(diǎn)：理解電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性的根本概念；應(yīng)用小干擾分析法分析電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性。四、教學(xué)手段課堂講授時(shí)從同步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)方程式中出現(xiàn)的不平衡功率解釋同步發(fā)電機(jī)組在小擾動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)速變化引起的功角變化過(guò)程。再輔以多媒體教學(xué)，形象地描述同步發(fā)電機(jī)在小擾動(dòng)時(shí)的角度變化過(guò)程。講授小干擾分析法時(shí)，先用小干擾分析法分析低階電力系統(tǒng)〔二階，帶阻尼〕，算出特征根，給出并分析解的解析表達(dá)式，總結(jié)出特征根與系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性的關(guān)系，然后再介紹用小干擾分析法分析高階電力系統(tǒng)的方法。輔以電力系統(tǒng)仿真計(jì)算，增加學(xué)生對(duì)多機(jī)電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性現(xiàn)象的了解。五、教學(xué)過(guò)程、時(shí)間分配教學(xué)過(guò)程時(shí)間分配教學(xué)內(nèi)容學(xué)時(shí)數(shù)電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性的根本概念1簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性分析1小干擾分析法分析電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性1.5多機(jī)電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性分析1.5提高電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性的措施1靜態(tài)穩(wěn)定仿真實(shí)驗(yàn)2合計(jì)8六、試驗(yàn)電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定仿真實(shí)驗(yàn)七、習(xí)題習(xí)題集中有關(guān)靜態(tài)穩(wěn)定性的習(xí)題。八、備注?電力系統(tǒng)暫態(tài)分析?課程教案〔5〕一、講授題目電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性分析二、教學(xué)目的了解電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的根本概念，學(xué)會(huì)電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性分析，學(xué)會(huì)用數(shù)值計(jì)算的方法計(jì)算電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性，明了電力系統(tǒng)提高暫態(tài)穩(wěn)定性的措施。三、重點(diǎn)與難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：1.掌握電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的根本概念；掌握電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的等面積定則；3.掌握計(jì)算電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的方法；4.掌握提高電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的措施。難點(diǎn)：1.掌握電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的分析方法；掌握計(jì)算電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的方法。四、教學(xué)手段課堂講授時(shí)從電力系統(tǒng)受擾時(shí)同步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)方程式的不平衡功率造成的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子暫態(tài)能量與加速面積和減速面積的關(guān)系，解釋同步發(fā)電機(jī)組等面積定則。從受擾同步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)方程式的求解，解釋用數(shù)值計(jì)算方法計(jì)算電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性，得到發(fā)電機(jī)搖擺曲線的求解過(guò)程。再輔以電力系統(tǒng)仿真計(jì)算，增加學(xué)生對(duì)多機(jī)電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性現(xiàn)象的了解。五、教學(xué)過(guò)程、時(shí)間分配教學(xué)過(guò)程時(shí)間分配教學(xué)內(nèi)容學(xué)時(shí)數(shù)電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的根本概念0.5簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性分析的等面積定則1極限切除角0.5極限切除時(shí)間0.5電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的數(shù)值計(jì)算2發(fā)電機(jī)自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)對(duì)暫態(tài)穩(wěn)定性的影響0.5提高電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的措施1暫態(tài)穩(wěn)定仿真實(shí)驗(yàn)2合計(jì)8六、試驗(yàn)電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定仿真實(shí)驗(yàn)七、習(xí)題習(xí)題集中有關(guān)暫態(tài)穩(wěn)定性的習(xí)題。八、備注?電力系統(tǒng)暫態(tài)分析?課程教案〔6〕一、講授題目電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性分析二、教學(xué)目的了解電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性的根本概念，學(xué)會(huì)電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性的根本分析和計(jì)算方法，明了提高電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性的措施。三、重點(diǎn)與難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：1.掌握電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性的根本概念；2.掌握電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性的根本分析方法；3.了解計(jì)算電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性的根本方法；4.掌握提高電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性的措施。難點(diǎn)：掌握電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性的分析方法。四、教學(xué)手段課堂講授時(shí)講去除電壓穩(wěn)定性問(wèn)題從過(guò)去的