《電力系統(tǒng)分析》課程教學(xué)大綱（本科）

《電力系統(tǒng)分析》課程教學(xué)大綱

課程編號(hào)：08135111

課程名稱：電力系統(tǒng)分析

英文名稱：AnalysisofPowerSystem

課程類型：學(xué)科基礎(chǔ)課

課程要求：必修

學(xué)時(shí)/學(xué)分：48/3.0（講課學(xué)時(shí)：42實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：（）上機(jī)學(xué)時(shí)：6）

適用專業(yè)：電氣工程及其芻動(dòng)化

一、課程性質(zhì)與任務(wù)

本課程是電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的主要專業(yè)必修課之一。

通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握電力系統(tǒng)的基本概念：電力系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的建立及參數(shù)計(jì)

算；簡單電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)電壓及功率分布計(jì)算；復(fù)雜電力系統(tǒng)潮流計(jì)算方法：電力系統(tǒng)

電壓及頻率安排的意義及方法；通過對(duì)電力系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)的數(shù)學(xué)建模及電網(wǎng)運(yùn)行參數(shù)的計(jì)

算，提高學(xué)生分析和解決電網(wǎng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)的技術(shù)及經(jīng)濟(jì)問題的能力。另外，通過應(yīng)用計(jì)算機(jī)

對(duì)電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行進(jìn)行分析和計(jì)算，提高學(xué)生在電力系統(tǒng)中計(jì)算機(jī)的應(yīng)用水平。

二、課程與其他課程的聯(lián)系

包蟹程：《大學(xué)I斕》、《越糠》、《越幾學(xué)》

后續(xù)課程：《電力麴漕態(tài)分析》、建電保護(hù)》、《電力面自動(dòng)化K《電力級(jí)調(diào)度自動(dòng)化》

三、課程教學(xué)目標(biāo)

1.作為電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)本科生的學(xué)科基礎(chǔ)課，本課程既能適合不同的專業(yè)方

向，又應(yīng)注重夯實(shí)基礎(chǔ)理論知識(shí)，強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析和解決實(shí)際問題的能力。

2.課堂教學(xué)過程從嚴(yán)要求，通過不定期點(diǎn)名督促學(xué)生養(yǎng)成不遲到、不早退、不缺課的

良好習(xí)慣，逐步培養(yǎng)學(xué)生具有較強(qiáng)的職業(yè)道德社會(huì)責(zé)任感；

3.系統(tǒng)講解本課程的基本理論和知識(shí)，并對(duì)本專業(yè)的前沿發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢在課堂教學(xué)

過程中適時(shí)補(bǔ)充，使學(xué)生對(duì)本專業(yè)技術(shù)發(fā)展趨勢有比較清晰的了解：

4.注重培養(yǎng)學(xué)生的分析問題能力、理解綜合能力以及設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)研究能力，要求學(xué)生

能夠深刻理解本專業(yè)基本概念，掌握工程設(shè)計(jì)的基本原則和規(guī)范要求，選擇最合適的方法來對(duì)

變電站主接線的設(shè)計(jì)，初步具有綜合運(yùn)用本學(xué)科理論和技術(shù)手段對(duì)新技術(shù)、新工藝和新設(shè)備

進(jìn)行研究、開發(fā)和設(shè)計(jì)的能力；達(dá)成畢業(yè)要求14

5.通過對(duì)電力系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)分析與計(jì)算，例如通過輸電導(dǎo)線線徑的選擇和系統(tǒng)無功補(bǔ)償

的效能與作用，培養(yǎng)學(xué)生的工程倫理素養(yǎng)；

6.通過教學(xué)應(yīng)使學(xué)生了解電力工程與其他課程的相互關(guān)系，例如建立電力工程和高等數(shù)

學(xué)、大學(xué)物理、電路和電磁場之間的關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)全面理解及應(yīng)用基礎(chǔ)知識(shí)的能力。

7.注重培養(yǎng)學(xué)生的外語能力和文獻(xiàn)資料查詢能力，結(jié)合電力系統(tǒng)學(xué)科的發(fā)展情況，有針

對(duì)性的推薦學(xué)生閱讀?些專業(yè)文獻(xiàn)，并鼓勵(lì)學(xué)生圍繞課堂教學(xué)內(nèi)容，充分利用互聯(lián)網(wǎng)和數(shù)字圖

書館等現(xiàn)代化手段，自主搜尋和查閱相關(guān)參考資料，從而提高學(xué)生快速獲取新知識(shí)和新信息的

能力，以便適應(yīng)技術(shù)和應(yīng)月的發(fā)展，具備終身學(xué)習(xí)的能力；達(dá)成畢業(yè)要求12.1.

8.培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、深入鉆研問題的習(xí)慣，鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)同一問題提出多種解決方案、

選擇不同計(jì)算方法，以及對(duì)計(jì)算進(jìn)行簡化和舉一反三，培養(yǎng)學(xué)生用批判的眼光看問題，觀察

提煉，勇于創(chuàng)新，鍛煉自己的研究創(chuàng)新能力。達(dá)成畢業(yè)要求11.3.

9.在授課過程中布置分組討論，例如討論并闡述交變樂器繼電保護(hù)的配置與設(shè)計(jì)原則，

培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力，以及清晰表達(dá)自己觀點(diǎn)的能力。

四、教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時(shí)分配

學(xué)教學(xué)對(duì)應(yīng)課程

序號(hào)教學(xué)內(nèi)容教學(xué)要求

時(shí)方式教學(xué)目標(biāo)

1第一章電力系第一節(jié)電力系統(tǒng)概述4講授1、3、5

統(tǒng)的基本概念第二節(jié)電力系統(tǒng)運(yùn)行應(yīng)滿足的基本要求自學(xué)

第三節(jié)電力系統(tǒng)的結(jié)線方式和電壓等級(jí)

第四節(jié)電力系統(tǒng)工程學(xué)科和電力系統(tǒng)分析課程

2第二章電力系第一節(jié)發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行特性和數(shù)學(xué)模型6講授1、2、4、6、

統(tǒng)各元件的特性第二節(jié)變壓器的參數(shù)和數(shù)學(xué)模型討論7

和數(shù)學(xué)模型第三節(jié)電力線路的參數(shù)和數(shù)學(xué)模型自學(xué)

第四節(jié)負(fù)荷的運(yùn)行特性和數(shù)學(xué)模型

第五節(jié)電力網(wǎng)絡(luò)的數(shù)學(xué)模型

3第三章簡單電第一節(jié)電力線路和變壓器運(yùn)行狀況的計(jì)算和分6講授1、2、7

力網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算和析討論

分析第二節(jié)輻射形和環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中的潮流分布

第三節(jié)配電網(wǎng)潮流計(jì)算的特點(diǎn)

第四節(jié)電力網(wǎng)絡(luò)潮流的安排控制

4第四章復(fù)雜電第一節(jié)電力網(wǎng)絡(luò)方程16講授1、3、5

力系統(tǒng)潮流的計(jì)第二節(jié)功率方程及其迭代解法討論

算機(jī)算法第三節(jié)牛頓拉夫遜法潮流計(jì)算自學(xué)

第四節(jié)P-Q分解法潮流計(jì)算實(shí)驗(yàn)

第五節(jié)潮流計(jì)算中稀疏技術(shù)的運(yùn)用上機(jī)

第六節(jié)電力系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)與最優(yōu)潮流簡介

5第五章電力系第一節(jié)電力系統(tǒng)中有功功率的平衡8講授1、3、5

統(tǒng)的有功功率和第二節(jié)電力系統(tǒng)中有功功率的最優(yōu)分配討論

頻率安排第三節(jié)電力系統(tǒng)的頻率安排

6第六章電力系第一節(jié)電力系統(tǒng)中無功功率的平衡8講授1、3、5、7

統(tǒng)的無功功率和第二節(jié)電力系統(tǒng)中無功功率的最優(yōu)分布自學(xué)

電壓安排第三節(jié)電力系統(tǒng)的電壓安排一電壓管理和借發(fā)

電機(jī)、變壓器調(diào)壓

第四節(jié)電力系統(tǒng)的電壓安排一借補(bǔ)償設(shè)備調(diào)

壓和組合調(diào)壓

五、其他教學(xué)環(huán)節(jié)（課外救學(xué)環(huán)節(jié)、要求、目標(biāo)）

1.拓展培養(yǎng)

（1）針對(duì)電氣主接線的設(shè)計(jì)，分組開展電氣主接線形式與結(jié)構(gòu)討論、設(shè)計(jì)

（2）針對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行無功補(bǔ)償進(jìn)行設(shè)計(jì)，分組電網(wǎng)無功補(bǔ)償?shù)脑砼c意義

2.組織學(xué)生參觀校內(nèi)變電站，使學(xué)生了解變電站的特點(diǎn)、操作規(guī)程、安全保障等，為實(shí)驗(yàn)課

和畢業(yè)以后從事實(shí)驗(yàn)研究和產(chǎn)品試驗(yàn)做好準(zhǔn)備

六、教學(xué)方法

本課程以課堂教學(xué)為主，結(jié)合作業(yè)、自學(xué)、實(shí)驗(yàn)及測驗(yàn)等教學(xué)手段和形式完成課程教學(xué)

任務(wù)。

在課堂教學(xué)中，通過講授、提問、討論、演示等教學(xué)方法和手段讓學(xué)生理解電力工程的

體系、主線，掌握電力工程的基本概念，基本原理和分析計(jì)算方法，強(qiáng)調(diào)電力工程的工程應(yīng)

用背景。

實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)分組進(jìn)行，指導(dǎo)學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、選擇實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備、制定實(shí)驗(yàn)流程、

處理分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，使學(xué)生獲得工程實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>

在自學(xué)教學(xué)環(huán)節(jié)中，對(duì)課程中某些有助于進(jìn)一步拓寬甩力工程理論知識(shí)的內(nèi)容，通過教師

的指導(dǎo)，由學(xué)生自學(xué)完成,這些內(nèi)容包括電器典型發(fā)熱部件的穩(wěn)定溫升分布、開關(guān)電器典型

火弧裝置的工作原理和電磁系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性分析與計(jì)算等。通過自學(xué)這?教學(xué)手段培養(yǎng)學(xué)生的

自主學(xué)習(xí)能力和終身學(xué)習(xí)能力。

七、考核方式

最終成績由平時(shí)作業(yè)成績、平時(shí)測驗(yàn)成績、實(shí)驗(yàn)成績、期末成績等組合而成。各部分所

占比例如下：

平時(shí)作業(yè)成績：20%。主要考核對(duì)每堂課知識(shí)點(diǎn)的復(fù)習(xí)、理解和掌握程度，以及對(duì)自學(xué)

內(nèi)容的理解和掌握程度。

期末考試成績：80%。主要考核電路基本概念、基本分析計(jì)算方法的掌握程度。書面考

試形式。題型為1、問答題，2、計(jì)算題等。

達(dá)成畢業(yè)要求課程教學(xué)目標(biāo)、達(dá)成途徑和評(píng)價(jià)依據(jù)等

教學(xué)目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用工程知識(shí)的能力。

指標(biāo)點(diǎn)1.2能夠針對(duì)一個(gè)系

達(dá)成途徑：通過講授不同類型的輸電線模型，讓學(xué)生了解不同

統(tǒng)或者過程選擇一種數(shù)學(xué)

輸電線的運(yùn)行差別。

模型，并達(dá)到適當(dāng)?shù)恼_性

評(píng)價(jià)依據(jù)：考試試卷（分值）、實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

或可用性要求；

評(píng)價(jià)方式：評(píng)估學(xué)生掌握工程知識(shí)情況。

教學(xué)目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和能力。

指標(biāo)點(diǎn)3.1了解電氣工程及達(dá)成途徑：在講授輸電損耗部分內(nèi)容的時(shí)候，穿插新型無功

其自動(dòng)化專業(yè)創(chuàng)新的途徑補(bǔ)償知識(shí)。

和方法；評(píng)價(jià)依據(jù)：考試試卷（分值）。

評(píng)價(jià)方式：評(píng)估學(xué)生創(chuàng)新思維。

指標(biāo)點(diǎn)7.1了解電氣工程及教學(xué)H標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生持續(xù)發(fā)展觀和環(huán)保意識(shí)。

其自動(dòng)化技術(shù)對(duì)于可持續(xù)達(dá)成途徑：講授水利發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、核電發(fā)電內(nèi)容。

發(fā)展的影響，理解電氣工程評(píng)價(jià)依據(jù)：考試試卷（分值）。

行業(yè)與環(huán)境保護(hù)的關(guān)系：評(píng)價(jià)方式：評(píng)估學(xué)生節(jié)能應(yīng)用意識(shí)。

教學(xué)目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生了解影響電力系統(tǒng)輸電運(yùn)行。

指標(biāo)點(diǎn)11.1理解工程活動(dòng)

達(dá)成途徑：講授電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行內(nèi)容。

中涉及的重要經(jīng)濟(jì)與管理

評(píng)價(jià)依據(jù)：考試試卷（分值）。

因素；

評(píng)價(jià)方式：評(píng)估學(xué)生經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)。

教學(xué)口標(biāo)；培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力。

指標(biāo)點(diǎn)12.3表現(xiàn)出自我學(xué)達(dá)成途徑：告訴學(xué)生自學(xué)課本中的學(xué)修內(nèi)容。

習(xí)和探索的成效。評(píng)價(jià)依據(jù)：考試試卷（分值）。

評(píng)價(jià)方式：評(píng)估學(xué)生自學(xué)能力。

畢業(yè)指標(biāo)點(diǎn)0.25—非常不0.5—不滿意0.75一滿意1.0—非常滿意

滿意

10.1能夠運(yùn)用專業(yè)知識(shí)與業(yè)不能運(yùn)用專業(yè)只能運(yùn)用專業(yè)能運(yùn)用專業(yè)知

能運(yùn)用專業(yè)知

界同行及不同專業(yè)背景、知識(shí)知識(shí)溝通和交知識(shí)溝通和交識(shí)溝通和交流

識(shí)溝通和交流

體系的社會(huì)公眾和諧溝通和流復(fù)雜工程問流簡巴工程問部分復(fù)雜工程

復(fù)雜工程問題

交流復(fù)雜工程問題；題題問題

10.4對(duì)電氣工程及其自動(dòng)化對(duì)電氣工程及對(duì)電氣工程及對(duì)電氣工程及對(duì)電氣工程及

領(lǐng)域的國際現(xiàn)狀有基本了解；其自動(dòng)化領(lǐng)域其自動(dòng)化領(lǐng)域其自動(dòng)化領(lǐng)域其自動(dòng)化領(lǐng)域

的國際現(xiàn)狀不的國際現(xiàn)狀了的國際現(xiàn)狀基的國際現(xiàn)狀了

了解解很少本了解解很多

10.5能夠就與本專業(yè)相關(guān)的僅能夠就與本

不能夠就與本能夠就與本專能夠就與本專

當(dāng)前熱點(diǎn)問題（新技術(shù)、新材專業(yè)相關(guān)的當(dāng)