《電力系統(tǒng)分析》課程教學大綱 (一)

《電力系統(tǒng)分析》課程教學大綱

課程名稱：電力系統(tǒng)分析

總學時：48學時

適用專業(yè)：電氣工程及其自動化專業(yè)

先修課程：高等數學、電路原理

第1章電力系統(tǒng)概述（4學時）

1.1、電能與系統(tǒng)；

1.2、發(fā)電廠：電能生產；

1.3、電力網：電能輸送與分配；

1.4、交流電路的功率和復功率；

1.5、電力系統(tǒng)負荷：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功率的計算

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學時）

2.1、穩(wěn)態(tài)建?？傮w思路

2.2、電力線路模型：

1）電力線路結構和電磁現象；

2）架空線路等值參數；

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；

3）變壓器口型等值電路；

2.4、電力負荷模型;

2.5、電力系統(tǒng)等值電路與標么制。

基本要求：

掌握電力線路結構及等值模型

掌握變壓器的等值模型和參數計算

掌握電力負荷等值模型

掌握電力系統(tǒng)等值電路及標幺制計算

第3章電力系統(tǒng)潮流分析（8學時）

3.1、簡單電力系統(tǒng)潮流的分析：

1）潮流基本概念；

2）網絡元件電壓降落計算；

3）網絡元件功率損耗的計算；

4）開式網潮流的人工計算；

5）閉式網潮流的人工計算；

3.2、網絡矩陣和功率方程：

1）網絡方程；

2）節(jié)點導納矩陣；

3）節(jié)點阻抗矩陣；

4）功率方程；

3.3、復雜電力系統(tǒng)潮流的計算機算法：

1）潮流方程；

2）潮流計算機解法的發(fā)展史；

4）潮流計算的Newton—Raphson法；

5）潮流計算的PQ分解法；

基本要求：

掌握潮流的概念和簡單電力系統(tǒng)潮流的人工計算

掌握網絡矩陣和功率方程

掌握復雜電力系統(tǒng)潮流的計算機算法

第4章電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運行和控制（6學時）

4.1、無功功率與電壓控制：

1）電力系統(tǒng)的電壓偏移；

2）無功平衡與電壓關系；

3）電力系統(tǒng)的無功電源；

4）現代大電網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）有功平衡與頻率關系；

3）現代大電網頻率控制的基本原理；

4.3、經濟運行與控制：

1）電力系統(tǒng)經濟運行的基本概念；

2）各類電廠間負荷的合理分配；

3）經濟調度的數學模型；

4）等微增率準則；

5）電力市場環(huán)境下的經濟調度；

基本要求：

掌握無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

掌握經濟運行的概念和經濟調度的計算

第5章電力系統(tǒng)暫態(tài)分析概論（2學時）

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)分析計算的目的：

5.3、電力系統(tǒng)暫態(tài)分析計算的方法。

基本要求：

掌握暫態(tài)分析計算的目的與方法

第6章同步發(fā)電機數學模型及機端三相短路分析（6學時）

6.1、無窮大系統(tǒng)突然短路過程分析-；

6.2、同步發(fā)電機的數學模型：

1）理想電機；

2）理想電機的電壓方程與磁鏈方程；

3）定子、轉子繞組自感與互感分析；

4）同步發(fā)電機的數學模型；

6.3、同步發(fā)電機的派克方程：

1）同步發(fā)電機abc繞組方程的特點及難點；

7.4、復雜電力系統(tǒng)的不對稱故障的計算；

7.5*、電力系統(tǒng)故障計算的計算機方法。

基本要求：

掌握電力系統(tǒng)對稱故障計算

掌握電力系統(tǒng)不對稱故障的分析方法及對稱分量法

掌握電力系統(tǒng)不對稱故障的計算

第8章電力系統(tǒng)穩(wěn)定分析與繼電保護基礎（8學時）

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)定性的數學描述；

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）單機無窮大系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定物理分析；

3）單機無窮大系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定數學分析；

4）靜態(tài)穩(wěn)定判據及提高靜態(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）單機無窮大系統(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)繼電保護基礎：

1）繼電保護的基本概念；

2）單側電源電網相間短路三段式過流保護。

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)繼電保護的基本概念和簡單計算

《電力系統(tǒng)分析》課程實驗大綱:

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

中2?3天時間，協(xié)作完成以下系列實驗，然后撰寫實驗報告：

實驗一電力系統(tǒng)的數字化建模和組態(tài)

實驗二實際物理模擬系統(tǒng)的連接

實驗三發(fā)電機正常操作

實驗四電力系統(tǒng)潮流

實驗五電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定

實驗六電力系統(tǒng)不對稱運行

實驗七電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定

實驗八負荷投切

實驗九發(fā)電機失滋

實驗十發(fā)電機V形曲線

實驗十一同步發(fā)電機的安全運行極限

實驗十二大電網數字仿真

教學參考書：

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

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

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

5.王錫凡等，《現代電力系統(tǒng)分析》，科學出版社,2003年

6.周榮光，《電力系統(tǒng)故障分析》，清華大學出版社，1999年

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

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

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

年

10.A.R.Bergen,PowerSystemsAnaly