《电力系统分析》课程设计学大纲 Comprehensuve Course Design of Power System

电力系统综合课程设计学大纲 中英文名称：电力系统综合课程设计/Comprehensuve Course Design of Power System 课程编码：S105179学分：2学时或周数：2周适用专业：电气工程及其自动化 一、课程设计目的 本课程是申气工程及其自动化专业（申力系统自动化方向）必修里程。主要诵过一个实际工程 的设计，使学生巩固和加深对《电力系统分析》、《电力系统概论、《电力系统继电保护原理》、《发 电厂电气》、《高电压技术》等专业课程所学理论知识的理解：通过理论和仿真计算使学生掌握电力 系统三大计算的基本方法，深化学生对电力系统基本理论和计算方法的理解：培养学生分析问题和 独立解决实际问题的能力，以及在遇到具体技术问题时如何综合运用基础理论、专业知识和基本技 能的能力：理论联系实际的能力：技术与经济全面考虑问题的观点：是对学生进行设计技能、计算、 绘图及编写说明书的初步训练 通过本 火课程设计： (1)使学生对电力系统的组成和运行有一般性的全面了解。 (2)使学生深入了解电力系统各主要元件的特性、数学模型和相互的关系，为进一步掌握和研 究电力系统分析和运行问题提供良好的基础。 (3)使学生学会电力系统稳态分析的基本原理和方法，并使学生在电力系统方面的工程计算能 力及分析和解决问圈 的能力得到 和培 (4)使学生对电力系统工程设计中一次设备的选型方案及原则有一定的掌握。 (5)使学生了解技术经济比较的基本内容和方法，获得有关工程设计的基本知识。 (6)使学生掌握电力系统继电保护装置中各元件的基本性能、基本工作原理及基本参数，能够 合理的选择继电保护方案，掌握继电保护的整定值计算方法。 二、课程设计内容 1、原始资料 (1)电源点和负荷点的相对地理位置： (2)发电厂装机容量、额定电压和功率因数： (3)各负荷点的最大最小负荷、最大负荷利用小时数和额定电压等。 2、设计基本内容： (2)根据负荷情况，确定发电机组及主变容量： (3)选择各方案发电厂及变电站的主接线，根据电网运行的可靠性、灵活性和经济性，摒弃显然 不合理的方案： (4)根据主接线方案选择合理的短路点进行短路计算，包括 相短路起始次暂态电流的计算 2)短路后指定时刻短路电流周期分量的计算： 3)不对称短路时短路点故障相电流和非故障相电压的计算： 4)对称和不对称短路后任意支路故障电流和节点电压的计算： (5)确定其输电线路的导线截面及发电厂、变电站的主要电气设备(PT、CT、断路器及隔离开关 等)为 (6)根据发电机、变压器的型式和容量及出线的电压等级，配置发电机，变压器、母线及出线的

电力系统综合课程设计学大纲 中英文名称：电力系统综合课程设计 /Comprehensuve Course Design of Power System 课程编码：S105179 学 分：2 学时或周数：2 周 适用专业：电气工程及其自动化 一、课程设计目的 本课程是电气工程及其自动化专业（电力系统自动化方向）必修课程。主要通过一个实际工程 的设计，使学生巩固和加深对《电力系统分析》、《电力系统概论》、《电力系统继电保护原理》、《发 电厂电气》、《高电压技术》等专业课程所学理论知识的理解；通过理论和仿真计算使学生掌握电力 系统三大计算的基本方法，深化学生对电力系统基本理论和计算方法的理解；培养学生分析问题和 独立解决实际问题的能力，以及在遇到具体技术问题时如何综合运用基础理论、专业知识和基本技 能的能力；理论联系实际的能力；技术与经济全面考虑问题的观点；是对学生进行设计技能、计算、 绘图及编写说明书的初步训练。 通过本次课程设计： （1）使学生对电力系统的组成和运行有一般性的全面了解。 （2）使学生深入了解电力系统各主要元件的特性、数学模型和相互的关系，为进一步掌握和研 究电力系统分析和运行问题提供良好的基础。 （3）使学生学会电力系统稳态分析的基本原理和方法，并使学生在电力系统方面的工程计算能 力及分析和解决问题的能力得到训练和培养。 （4）使学生对电力系统工程设计中一次设备的选型方案及原则有一定的掌握。 （5）使学生了解技术经济比较的基本内容和方法,获得有关工程设计的基本知识。 （6）使学生掌握电力系统继电保护装置中各元件的基本性能、基本工作原理及基本参数，能够 合理的选择继电保护方案，掌握继电保护的整定值计算方法。 二、课程设计内容 1、原始资料： （1）电源点和负荷点的相对地理位置； （2）发电厂装机容量、额定电压和功率因数； （3）各负荷点的最大最小负荷、最大负荷利用小时数和额定电压等。 2、设计基本内容： 在电源电压等级和负荷大小及其相对地理位置已确定的情况下，完成以下设计内容： （1）制订网络可能的接线方案； （2）根据负荷情况，确定发电机组及主变容量； （3）选择各方案发电厂及变电站的主接线，根据电网运行的可靠性、灵活性和经济性，摒弃显然 不合理的方案； （4）根据主接线方案选择合理的短路点进行短路计算，包括： 1）三相短路起始次暂态电流的计算； 2）短路后指定时刻短路电流周期分量的计算； 3）不对称短路时短路点故障相电流和非故障相电压的计算； 4）对称和不对称短路后任意支路故障电流和节点电压的计算； （5）确定其输电线路的导线截面及发电厂、变电站的主要电气设备（PT、CT、断路器及隔离开关 等）； （6）根据发电机、变压器的型式和容量及出线的电压等级，配置发电机，变压器、母线及出线的

继电保护方案，并计算出相应的继电保护的整定值：对电网各线路配置继电保护及重合闸方案， 并计算出相应的继电保护整定值，要求列表给出整定计算成果表，包括各保护整定值，动作时间 灵敏度等 ()计算各方案的一次投资，对待选方案进行工程经济计算。进行技术经济比较，选定最优设计方 案： (8)电力系统潮流计算和稳定性分析，提出提高稳定性的措施，包括： 1)潮流计算中，考察发电机组出力变化时，机组状态（功角）的变化 2)发电机模型选取对电力系统暂态稳定性分析结果的影 3)考察快速切除故障、自动重合闸对于电力系统暂态稳定性的影响 4)考察自动电压调节器和电力系统稳定器对于电力系统动态稳定性的影响 (9)物资统计，列出设备清单。 三、课程设计基本要求 1、 根据“电力系统分析”课程所学理论知识和电力系统规划设计的基本任务 在电源及负荷大小 及其相对地理位置已确定的情况下，完成 一个区域电力网络的设计。要求对多个方案进行技术经 济比较和分析，选择出最优方案，并对所选方案进行必要的技术计算（如调压计算、稳定性计算）， 提出解决技术问题的措施。 2、根据厂、所继电保护、自动装置、励磁装置、同期装置及测量表计的要求，配置相应的电流互 成器及由压石感器。并洗出相应的由流石器及申压成器的号和恋比，定变压器中性占护 地的位置及台数：根据发电机、变压器的型式和容量及出线的 电压等级， 配置发电机，变压器 母线及出线的继电保护方案，并计算出相应的继电保护的整定值：对电网各线路配置继电保护及 重合闸方案，并计算出相应的继电保护整定值。 四、课程设计成果 要求设计成果以设计说明书、计算书及设计图纸的形式是现 设计说明书内容应包括：电力网络接线方案、发电机组及主变的确定、 一次主接线方案、 次电气设备的选择、导体的选择、继电保护方案的设计等 2、计算书内容应包括：短路计算、湖流计算及稳定性分析。 3、相关设计图纸包括：电气主接线图、电气总平面布置图、各电压等级电气间隔断面图、防雷 接地装置平面图、发电机，变压器，母线及出线继申保护，自动装置配置方案接线图锌 五、考核方式 从以下三个方面考核，采取五级评分制 1、现场考核：通过现场答辩考察学生分析、解决问题的能力以及对所学知识的掌握程度。 2、书面考核：考察课程设计报告的质量。 3、纪律考核：考察学生的组织纪律、出勒情况和工作态度等。 六、参考书 《电力系统分析》何仰赞、温增银， 华中科技大学出版社，2006年8月 《电力系统继电保护原理》刘学军， 中国电力出版社，2007年3月 《电力工程概论》韦钢张永健，中国电力出版社，2005年2月 《发电厂电气》姚春球，中国电力出版社，2009年1月 《高电压技术》，吴广宁主编，机械工业出版社，2008年7月第一版。 大纲制定者：聂晶 大纲审定者：电气工程系全体教师 制定时间：2010年7月

继电保护方案，并计算出相应的继电保护的整定值；对电网各线路配置继电保护及重合闸方案， 并计算出相应的继电保护整定值, 要求列表给出整定计算成果表，包括各保护整定值，动作时间， 灵敏度等。 (7) 计算各方案的一次投资，对待选方案进行工程经济计算。进行技术经济比较，选定最优设计方 案； (8) 电力系统潮流计算和稳定性分析，提出提高稳定性的措施，包括： 1）潮流计算中，考察发电机组出力变化时,机组状态（功角）的变化 2）发电机模型选取对电力系统暂态稳定性分析结果的影响 3）考察快速切除故障、自动重合闸对于电力系统暂态稳定性的影响 4）考察自动电压调节器和电力系统稳定器对于电力系统动态稳定性的影响 (9) 物资统计，列出设备清单。 三、课程设计基本要求 1、根据“电力系统分析”课程所学理论知识和电力系统规划设计的基本任务，在电源及负荷大小 及其相对地理位置已确定的情况下，完成一个区域电力网络的设计。要求对多个方案进行技术经 济比较和分析，选择出最优方案，并对所选方案进行必要的技术计算（如调压计算、稳定性计算）， 提出解决技术问题的措施。 2、根据厂、所继电保护、自动装置、励磁装置、同期装置及测量表计的要求，配置相应的电流互 感器及电压互感器，并选择出相应的电流互感器及电压感器的型号和变比；决定变压器中性点接 地的位置及台数；根据发电机、变压器的型式和容量及出线的电压等级，配置发电机，变压器、 母线及出线的继电保护方案，并计算出相应的继电保护的整定值；对电网各线路配置继电保护及 重合闸方案，并计算出相应的继电保护整定值。 四、课程设计成果 要求设计成果以设计说明书、计算书及设计图纸的形式呈现。 1、设计说明书内容应包括：电力网络接线方案、发电机组及主变的确定、一次主接线方案、一 次电气设备的选择、导体的选择、继电保护方案的设计等。 2、计算书内容应包括：短路计算、潮流计算及稳定性分析。 3、相关设计图纸包括：电气主接线图、电气总平面布置图、各电压等级电气间隔断面图、防雷 接地装置平面图、发电机，变压器，母线及出线继电保护，自动装置配置方案接线图等。 五、考核方式 从以下三个方面考核，采取五级评分制。 1、现场考核：通过现场答辩考察学生分析、解决问题的能力以及对所学知识的掌握程度。 2、书面考核：考察课程设计报告的质量。 3、纪律考核：考察学生的组织纪律、出勤情况和工作态度等。 六、参考书 《电力系统分析》 何仰赞、温增银， 华中科技大学出版社，2006 年 8 月 《电力系统继电保护原理》 刘学军， 中国电力出版社， 2007 年 3 月 《电力工程概论》韦钢 张永健，中国电力出版社，2005 年 2 月 《发电厂电气》 姚春球，中国电力出版社，2009 年 1 月 《高电压技术》，吴广宁主编，机械工业出版社，2008 年 7 月第一版。 大纲制定者：聂 晶 大纲审定者：电气工程系全体教师 制定时间：2010 年 7 月