《电力系统分析理论》课程教学大纲 Theory of Power System Analysis

电力系统分析课程教学大纲课程名称：电力系统分析课程编号：H11306英文名称：PowerSystemAnalysis课程属性：必修学时：56学分：3.5先修课程：《电路理论》、《电机学》适用专业：电气工程及其自动化专业本科一、课程简介本课程是电气工程及其自动化专业的必修专业课程。除了课程本身的目的和任务以外，它还是学习其它专业课的重要基础。电力系统是一个由大量元件组成的复杂系统。它的规划、设计、建设、运行和管理是一项庞大的系统工程。《电力系统分析》便是这项系统工程的理论基础；是电气工程及自动化专业的必修课；是从技术理论课、基础理论课走向专业课学习和工程应用研究的纽带，具有承上启下的作用，本课程在整个专业教学和培养高质量学生计划中占有十分重要的地位该课程主要内容有电力系统的运行状态和特性及其基本要求；电力系统元件模型及其参数计算；电力系统的稳态分析及运行与调整；电力系统三相短路和简单不对称故障的分析计算；电力系统的稳定性分析。二、课程内容及学时分配教学环节课时安排讲课习题课上机合计讨论课实验课其它426856第一单元：电力系统概述（建议学时数：4学时）【学习目的和要求】对电力系统的组成和生产过程、电力系统运行的特点和基本要求、负荷及其变化规律等有基本的了解。掌握电力系统接线方式和电压等级、中性点接地方式。了解我国电力工业及电力系统基本情况。【重点】电力系统接线方式和电压等级、中性点接地方式。【难点】电力系统电压等级的确定。第二单元：电力系统元件模型及参数计算（建议学时数：6学时）【学习目的和要求】了解发电机和负荷的数学模型。掌握输电线路参数的计算方法和等值电路、变压器参数的计算方法和等值电路、多电压等级电力网络等值电路的形成和计算。掌握标么值计算方法。【重点】输电线路、变压器参数的计算方法和等值电路，标么值计算方法。【难点】标么值计算方法

电力系统分析课程教学大纲 课程名称：电力系统分析 课程编号：H11306 英文名称：Power System Analysis 课程属性：必修 学 时：56 学 分：3.5 先修课程：《电路理论》、《电机学》 适用专业：电气工程及其自动化专业本科 一、课程简介 本课程是电气工程及其自动化专业的必修专业课程。除了课程本身的目的和任务以外，它还是 学习其它专业课的重要基础。 电力系统是一个由大量元件组成的复杂系统。它的规划、设计、建设、运行和管理是一项庞大 的系统工程。《电力系统分析》便是这项系统工程的理论基础；是电气工程及自动化专业的必修 课；是从技术理论课、基础理论课走向专业课学习和工程应用研究的纽带，具有承上启下的作用。 本课程在整个专业教学和培养高质量学生计划中占有十分重要的地位。 该课程主要内容有电力系统的运行状态和特性及其基本要求；电力系统元件模型及其参数计 算；电力系统的稳态分析及运行与调整；电力系统三相短路和简单不对称故障的分析计算；电力系 统的稳定性分析。 二、课程内容及学时分配 教 学 环 节 课 时 安 排 讲课 习题课 讨论课 实验课 上机 其它 合计 42 6 8 56 第一单元：电力系统概述（建议学时数：4学时） 【学习目的和要求】 对电力系统的组成和生产过程、电力系统运行的特点和基本要求、负荷及其变化规律等有基本的了 解。掌握电力系统接线方式和电压等级、中性点接地方式。了解我国电力工业及电力系统基本情 况。 【重点】 电力系统接线方式和电压等级、中性点接地方式。 【难点】 电力系统电压等级的确定。 第二单元：电力系统元件模型及参数计算（建议学时数：6学时） 【学习目的和要求】 了解发电机和负荷的数学模型。掌握输电线路参数的计算方法和等值电路、变压器参数的计算方法 和等值电路、多电压等级电力网络等值电路的形成和计算。掌握标幺值计算方法。 【重点】 输电线路、变压器参数的计算方法和等值电路，标幺值计算方法。 【难点】 标幺值计算方法

第三单元：电力网的电压和功率分布（建议学时数：6学时）【学习目的和要求】熟练掌握线路和变压器中的电压降落、功率损耗的计算方法，掌握电能损耗的计算方法。了解线路和变压器中有功功率与两端电压相位差及无功功率与电压之间存在密切关系的原理。掌握辐射形环形、两端供电网中功率分布和电压分布的计算方法。了解环形电力网中功率强制分布的原理和方法。【重点】辐射形、环形、两端供电网中功率分布和电压分布的计算方法。【难点】环形、两端供电网中功率分布和电压分布的计算方法。第四单元：电力系统有功功率和频率调整（建议学时数：6学时）【学习目的和要求】了解电力系统有功功率与频率之间的关系、有功功率平衡及备用容量要求的必要性，各类发电厂的运行特点和合理组合。了解经济功率分布的基本原理和计算方法。掌握负荷和发电机的功-频静态特性及其应用方法。掌握一次调频、二次调频和联络线调频的基本概念和计算方法。了解负荷-频率控制的基本原理。【重点】一次调频、二次调频和联络线调频的基本概念和计算方法。【难点】经济功率分布的基本原理和计算方法。第五单元：电力系统无功功率和电压调整（建议学时数：6学时）【学习目的和要求】了解电力系统无功功率和电压之间的关系、无功功率平衡和备用容量要求的必要性、各种无功电源及其特点。了解电压管理和电压调整的必要性。熟练掌握电力系统无功补偿和电压调整措施的原理、特点和计算方法。了解无功功率最优分布的基本原理和方法。【重点】电力系统无功补偿和电压调整措施的原理、特点和计算方法。【难点】无功功率最优分布的基本原理和方法。第六单元：电力系统三相短路的分析计算（建议学时数：6学时）【学习目的和要求】了解电力系统短路的种类和危害以及进行短路分析的目的和作用。同步发电机三相短路的物理过程分析，同步发电机的基本方程、参数和等值电路、Park变换的基本内容、应用同步发电机的基本方程分析突然三相短路电流、自动调节励磁装置对短路电流的影响。了解无穷大电源的特点，掌握无穷大电源供电的电力系统三相短路电流分析和计算方法。掌握电力系统三相短路电流的实用计算方法。【重点】无穷大电源供电的电力系统三相短路电流分析和计算方法。【难点】电力系统三相短路电流的实用计算方法。第七单元：电力系统简单不对称故障的分析计算（建议学时数：6学时）【学习目的和要求】掌握各元件负序和零序参数的计算原理和方法以及各序序网的形成方法，熟练掌握电力系统简单不对称短路时故障点和非故障点的电流、电压计算方法和分析过程以及各序电流和电压的向量图。【重点】电力系统简单不对称短路时故障点和非故障点的电流、电压计算方法和分析过程

第三单元：电力网的电压和功率分布（建议学时数：6学时） 【学习目的和要求】 熟练掌握线路和变压器中的电压降落、功率损耗的计算方法，掌握电能损耗的计算方法。了解线路 和变压器中有功功率与两端电压相位差及无功功率与电压之间存在密切关系的原理。掌握辐射形、 环形、两端供电网中功率分布和电压分布的计算方法。了解环形电力网中功率强制分布的原理和方 法。 【重点】 辐射形、环形、两端供电网中功率分布和电压分布的计算方法。 【难点】 环形、两端供电网中功率分布和电压分布的计算方法。 第四单元：电力系统有功功率和频率调整（建议学时数：6学时） 【学习目的和要求】 了解电力系统有功功率与频率之间的关系、有功功率平衡及备用容量要求的必要性,各类发电厂的运 行特点和合理组合。了解经济功率分布的基本原理和计算方法。掌握负荷和发电机的功-频静态特性 及其应用方法。掌握一次调频、二次调频和联络线调频的基本概念和计算方法。了解负荷-频率控制 的基本原理。 【重点】 一次调频、二次调频和联络线调频的基本概念和计算方法。 【难点】 经济功率分布的基本原理和计算方法。 第五单元：电力系统无功功率和电压调整（建议学时数：6学时） 【学习目的和要求】 了解电力系统无功功率和电压之间的关系、无功功率平衡和备用容量要求的必要性、各种无功电源 及其特点。了解电压管理和电压调整的必要性。熟练掌握电力系统无功补偿和电压调整措施的原 理、特点和计算方法。了解无功功率最优分布的基本原理和方法。 【重点】 电力系统无功补偿和电压调整措施的原理、特点和计算方法。 【难点】 无功功率最优分布的基本原理和方法。 第六单元：电力系统三相短路的分析计算（建议学时数：6学时） 【学习目的和要求】 了解电力系统短路的种类和危害以及进行短路分析的目的和作用。同步发电机三相短路的物理过程 分析，同步发电机的基本方程、参数和等值电路、Park变换的基本内容、应用同步发电机的基本方 程分析突然三相短路电流、自动调节励磁装置对短路电流的影响。了解无穷大电源的特点，掌握无 穷大电源供电的电力系统三相短路电流分析和计算方法。掌握电力系统三相短路电流的实用计算方 法。 【重点】 无穷大电源供电的电力系统三相短路电流分析和计算方法。 【难点】 电力系统三相短路电流的实用计算方法。 第七单元：电力系统简单不对称故障的分析计算（建议学时数：6学时） 【学习目的和要求】 掌握各元件负序和零序参数的计算原理和方法以及各序序网的形成方法，熟练掌握电力系统简单不 对称短路时故障点和非故障点的电流、电压计算方法和分析过程以及各序电流和电压的向量图。 【重点】 电力系统简单不对称短路时故障点和非故障点的电流、电压计算方法和分析过程

【难点】各序电流和电压的向量图。第八单元：电力系统运行稳定性概论（建议学时数：8学时）【学习目的和要求】同步发电机组的机电特性、自动调节励磁装置的作用原理和数学模型、负荷特性分析：电力系统静态稳定性的基本概念、简单电力系统的静态稳定性分析、小干扰法分析静态稳定性、发电机自动调节励磁系统对静态稳定的影响、多机系统的静态稳定性分析、提高静态稳定性的措施；电力系统暂态稳定性的基本概念、简单电力系统的暂态稳定性分析、复杂系统的暂态稳定性、发电机自动调节系统对暂态稳定性的影响、提高暂态稳定性的措施。【重点】简单电力系统的静态稳定性分析、小干扰法分析静态稳定性；简单电力系统的暂态稳定性分析、复杂系统的暂态稳定性。【难点】简单电力系统的暂态稳定性分析、复杂系统的暂态稳定性。三、考核方式及要求总成绩包括两部分：期末考试成绩和平时成绩，期末考试成绩占总成绩的70%，平时成绩占总成绩的30%。平时成绩包括出勤、作业、课堂回答问题。四、教材及参考书1.《电力系统分析》，刘天琪、邱晓燕编，科学出版社出版，2005年2月；2.8《电力系统分析(第二版)(上、下)》，何仰赞、温增银，华中科技大学出版社，2002年；3.《电力系统稳态分析》（第三版），陈，中国电力出版社，2007年。五、责任认定1.大纲执笔人：张瑞成2.大纲审定人：郝成3.制定时间：2011年11月

【难点】 各序电流和电压的向量图。 第八单元：电力系统运行稳定性概论（建议学时数：8学时） 【学习目的和要求】 同步发电机组的机电特性、自动调节励磁装置的作用原理和数学模型、负荷特性分析；电力系统静 态稳定性的基本概念、简单电力系统的静态稳定性分析、小干扰法分析静态稳定性、发电机自动调 节励磁系统对静态稳定的影响、多机系统的静态稳定性分析、提高静态稳定性的措施；电力系统暂 态稳定性的基本概念、简单电力系统的暂态稳定性分析、复杂系统的暂态稳定性、发电机自动调节 系统对暂态稳定性的影响、提高暂态稳定性的措施。 【重点】 简单电力系统的静态稳定性分析、小干扰法分析静态稳定性；简单电力系统的暂态稳定性分析、复 杂系统的暂态稳定性。 【难点】 简单电力系统的暂态稳定性分析、复杂系统的暂态稳定性。 三、考核方式及要求 总成绩包括两部分：期末考试成绩和平时成绩，期末考试成绩占总成绩的70%，平时成绩占总成绩的 30%。平时成绩包括出勤、作业、课堂回答问题。 四、教材及参考书 1.《电力系统分析》，刘天琪、邱晓燕编,科学出版社出版,2005年2月； 2. 《电力系统分析(第二版)(上、下)》，何仰赞、温增银，华中科技大学出版社，2002年； 3.《电力系统稳态分析》（第三版），陈珩，中国电力出版社，2007年。 五、责任认定 1.大纲执笔人：张瑞成 2.大纲审定人：郝成 3.制定时间：2011年11月