電力系統(tǒng)分析（一）課程教學(xué)大綱 (一)

電力系統(tǒng)分析（一）課程教學(xué)大綱

一、課程基本信息

課程編號(hào)：2014（）4121

課程中文名稱：電力系統(tǒng)分析

課程英文名稱：AnalysisofPowerSystem

課程性質(zhì)：專(zhuān)業(yè)核心課程

開(kāi)課專(zhuān)業(yè)：電氣工程及其自動(dòng)化

開(kāi)課學(xué)期：5

總學(xué)時(shí)：40（其中理論38學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)2學(xué)時(shí)）

總學(xué)分：2.5

二、課程目標(biāo)

目標(biāo)1：掌握電力系統(tǒng)分析和電力調(diào)控的基礎(chǔ)理論和知識(shí)，并能通過(guò)所學(xué)的電力工程原理、工

程分析方法，與文獻(xiàn)研究綜合，將其用于進(jìn)行電力系統(tǒng)相關(guān)復(fù)雜工程問(wèn)題的計(jì)算和分析，并獲得有

效結(jié)論。（對(duì)應(yīng)指標(biāo)點(diǎn)2-3）

目標(biāo)2：掌握電力系統(tǒng)的基本設(shè)計(jì)原則、原理、方法和流程，能夠完成滿足特定需求的電力系

統(tǒng)的初步設(shè)計(jì)或設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)。（對(duì)應(yīng)指標(biāo)點(diǎn)3-2）

目標(biāo)3：依據(jù)電力分析和設(shè)計(jì)的流程與規(guī)范，能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)電力網(wǎng)絡(luò)的工程和科學(xué)問(wèn)題，撰

寫(xiě)報(bào)告和設(shè)計(jì)文稿。（對(duì)應(yīng)指標(biāo)點(diǎn)10-1）

目標(biāo)4：了解電力發(fā)展的趨勢(shì)和面臨的新挑戰(zhàn)，能理解和簡(jiǎn)單評(píng)價(jià)電力系統(tǒng)對(duì)環(huán)境和社會(huì)可持

續(xù)發(fā)展的影響，具備不斷學(xué)習(xí)、不斷適應(yīng)電力系統(tǒng)領(lǐng)域發(fā)展的能力。（對(duì)應(yīng)指標(biāo)點(diǎn)12-2）

通過(guò)本門(mén)課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生學(xué)習(xí)基本的電力元件和電力系統(tǒng)組成的基礎(chǔ)知識(shí)，掌握電力系統(tǒng)

的分析計(jì)算方法；掌握電力元件選擇、電力網(wǎng)絡(luò)電壓和功率的基本控制與運(yùn)行調(diào)節(jié)方法，具有利用

數(shù)值分析手段和數(shù)值仿真工具進(jìn)行電力工程問(wèn)題的分析和計(jì)算的應(yīng)用能力；具有對(duì)電力專(zhuān)業(yè)課程知

識(shí)的綜合認(rèn)知能力、面向工程實(shí)際的設(shè)計(jì)分析意識(shí)和能力；具有對(duì)電力系統(tǒng)新知識(shí)自我學(xué)習(xí)、新問(wèn)

題自我分析的自主學(xué)習(xí)能力。

三、教學(xué)基本要求

1.通過(guò)對(duì)電力系統(tǒng)分析和電力調(diào)控的基礎(chǔ)理論和知識(shí)的學(xué)習(xí)，能夠?qū)⑺鶎W(xué)的電力工程原理、工

程分析方法和文獻(xiàn)研究綜合運(yùn)用，解決電力系統(tǒng)相關(guān)的工程問(wèn)題的計(jì)算和分析，并獲得有效結(jié)論。

掌握電力線路、各種電力變壓器等電力元件的數(shù)學(xué)模型和參數(shù)計(jì)算；掌握電力網(wǎng)絡(luò)行名值和標(biāo)幺值

下的等值歸算；了解電力線路運(yùn)行狀況的分析與計(jì)算基本模式，掌握開(kāi)式網(wǎng)絡(luò)的電壓和功率分步計(jì)

算、掌握電力網(wǎng)絡(luò)方程的建立和求解方法；熟悉閉式網(wǎng)絡(luò)的的潮流分布計(jì)算，掌握功率分點(diǎn)的確定

和功率環(huán)流計(jì)算。掌握電力系統(tǒng)的發(fā)電有功功率-頻率特性、有功負(fù)荷-頻率特性，以及電力系統(tǒng)頻率

的一次調(diào)整和二次調(diào)整原理；掌握電力系統(tǒng)的各類(lèi)無(wú)功功率電源特性、無(wú)功功率與電壓的關(guān)系，以

及電力系統(tǒng)電壓調(diào)整的基本原則和調(diào)節(jié)原理。（對(duì)應(yīng)目標(biāo)1）

2.利用掌握的電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則、原理方法和流程，能夠完成滿足特定需求的電力系統(tǒng)

的初步設(shè)計(jì)或設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)。掌握電力系統(tǒng)的接線方式和國(guó)內(nèi)的電壓等級(jí)劃分；理解電力系統(tǒng)中各種中

性點(diǎn)接地方式的特點(diǎn)和適用場(chǎng)合；掌握電力網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣的建立與修改，熟悉節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣的

建立；了解節(jié)點(diǎn)編號(hào)順序的優(yōu)化方法：掌握基于計(jì)算機(jī)實(shí)施的三類(lèi)潮流計(jì)算方法和實(shí)施手段，具體

包括高斯-賽德?tīng)柗?、牛頓-拉夫遜法、P-Q分解法；熟悉基于計(jì)算機(jī)的潮流計(jì)算程序的設(shè)計(jì)和編寫(xiě)；

了解部分電力系統(tǒng)分析的專(zhuān)業(yè)軟件工具功能和基本使用。掌握電力系統(tǒng)中有功功率經(jīng)濟(jì)分配的基本

原理、網(wǎng)損微增率的計(jì)算和等網(wǎng)損微增率的應(yīng)用；掌握電力系統(tǒng)中無(wú)功功率的最優(yōu)分布原則，掌握

典型電壓調(diào)整方法與調(diào)壓措施，具體包括基于變變壓器抽頭的調(diào)整方法與設(shè)計(jì)計(jì)算、基于并聯(lián)電容

補(bǔ)償?shù)恼{(diào)整方法與設(shè)計(jì)計(jì)算、基于靜止無(wú)功補(bǔ)償?shù)恼{(diào)整方法與設(shè)計(jì)計(jì)算。（對(duì)應(yīng)FI標(biāo)2）

3.通過(guò)撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告，具備就電力網(wǎng)絡(luò)工程和科學(xué)問(wèn)題規(guī)范撰寫(xiě)報(bào)告、設(shè)計(jì)文槁的能力。（對(duì)應(yīng)

目標(biāo)3）

4.通過(guò)課內(nèi)引領(lǐng)，并輔以文獻(xiàn)分析指導(dǎo)和討論的輔助方式，使學(xué)生了解電力發(fā)展的趨勢(shì)和面臨

的新挑戰(zhàn)，理解電力系統(tǒng)對(duì)環(huán)境和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的影響，具備適應(yīng)電力系統(tǒng)領(lǐng)域發(fā)展需要的自我

學(xué)習(xí)和理解評(píng)價(jià)能力。（對(duì)應(yīng)目標(biāo)4）

四、教學(xué)內(nèi)容與學(xué)時(shí)分配

1電力系統(tǒng)的基本概念（4學(xué)時(shí)）

1.1電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和國(guó)內(nèi)電力發(fā)展概況

1.2電力系統(tǒng)的運(yùn)行特點(diǎn)與要求

1.3電力系統(tǒng)的接線方式和電壓等級(jí)

1.4電力系統(tǒng)中性點(diǎn)的運(yùn)行方式

2電力網(wǎng)絡(luò)各元件的等值電路和參數(shù)計(jì)算（6學(xué)時(shí)）

2.1電力線路的參數(shù)

2.2電力線路的數(shù)學(xué)模型

2.3各型式電力變壓器的工程參數(shù)和工程模型——雙繞組電力變壓器、100:100:100的三繞組電

力變壓器、三繞組非等容量的電力變壓器、自耦電力變壓器

2.4發(fā)電機(jī)、電抗器、電力負(fù)荷的參數(shù)和數(shù)學(xué)模型

2.5電力網(wǎng)絡(luò)在有名值和標(biāo)幺值下的等值歸算——電力網(wǎng)絡(luò)的等值歸算方法和算例、有名值和

標(biāo)幺值電力等值網(wǎng)絡(luò)

3簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)的潮流分布計(jì)算（6學(xué)時(shí)）

3.1電力線路運(yùn)行狀況的分析與計(jì)算

3.2開(kāi)式網(wǎng)絡(luò)的電壓和功率分步計(jì)算一功率的推算、電壓的推算、前推回代法

3.3電力網(wǎng)絡(luò)方程的求解方法——方程的建立、方程的求解方法

3.4閉式網(wǎng)絡(luò)的的潮流分布計(jì)算——功率分點(diǎn)的確定、功率環(huán)流、典型算例

3.5電力網(wǎng)絡(luò)潮流的調(diào)整控制——調(diào)控原因、調(diào)整控制手段及計(jì)算

4電力系統(tǒng)潮流的計(jì)算機(jī)算法（8學(xué)時(shí)）

4.1電力系統(tǒng)潮流計(jì)算的數(shù)學(xué)模型——節(jié)點(diǎn)方程和回路方程的知識(shí)延伸、節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣的形成

與修改、電力網(wǎng)絡(luò)方程的求解方法、節(jié)點(diǎn)編號(hào)順序的優(yōu)化、節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣的形成

4.2高斯-賽德?tīng)柗ǔ绷饔?jì)算——算法和小范算例

4.4牛頓-拉夫遜法潮流計(jì)算一雅克比矩陣、算法和示范算例

4.5P-Q分解法潮流計(jì)算一簡(jiǎn)化條件、算法和示范算例

5電力系統(tǒng)的有功功率和頻率調(diào)整（6時(shí)）

5.1電力系統(tǒng)有功功率的平衡

5.2電力系統(tǒng)的頻率特性

5.3電力系統(tǒng)頻率的一次調(diào)整和二次調(diào)整

5.4電力系統(tǒng)中有功功率負(fù)荷的優(yōu)化和分配——經(jīng)濟(jì)功率分配的基本原理、網(wǎng)損微增率的計(jì)算、

等網(wǎng)損微增率的應(yīng)用

6電力系統(tǒng)的無(wú)功功率和電壓調(diào)整（8時(shí)）

6.1電力系統(tǒng)無(wú)功負(fù)荷、無(wú)功損耗

6.2多種無(wú)功功率電源的帶點(diǎn)和特性

九、考核方式

教學(xué)要求考核形式占總成績(jī)的比例

通過(guò)學(xué)習(xí)電力系統(tǒng)分析和電力調(diào)控的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，能夠?qū)⑺鶎W(xué)卷面考試20%

的電力工程原理、工程分析方法用于解決電力系統(tǒng)相關(guān)的工

隨堂測(cè)試10%

程問(wèn)題的計(jì)算和分析等問(wèn)題。

能夠利用掌握的電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則、原理方法和流卷面考試35%

程，完成滿足特定需求的電力系統(tǒng)的初步設(shè)計(jì)或設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)。課外仿真作業(yè)15%

具備就電力網(wǎng)絡(luò)工程和科學(xué)問(wèn)題規(guī)范撰寫(xiě)報(bào)告、設(shè)計(jì)文稿的

實(shí)驗(yàn)報(bào)告10%

能力。

了解電力發(fā)展的趨勢(shì)和面臨的新挑戰(zhàn)，理解電力系統(tǒng)對(duì)環(huán)境