石河子大学：《电力系统分析》课程授课教案（上，任课教师：胡春玲）

石河子大学教案 课程名称电力系统分析（一） 任课班级电气工程及其自动化 2015-1,2,3,4,5 任课教师胡春玲 机械电气工程学院电工教研室 2017一2018学年第二学期

石河子大学教案 课程名称 电力系统分析(一) 任课班级 电气工程及其自动化 2015-1,2,3,4,5 任课教师 胡春玲 机械电气工程学院电工教研室 2017—2018 学年第二学期

姓名 胡春玲职称 讲师 总学时40学时 使用教材《电力系统分析》（上，下）主编何仰赞，华中理工大学出版社 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。 通过该课程的学习，既可让学生获得有关电力系统规划、 设计、建设、运行和管理的一些具体知识，为后续专业课程及 学 相关专题的学习打下基础，又培养学生综合运用基础知识解决 工程实际问题的能力。 ◇ 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 的 及运行与调整：电力系统的经济运行。 章次 名 学时 第1章 电力系统的基本概念 2 第2章 电力网各元件的参数和等值电路 6 第3章 电力系统的潮流计算 16 第4章 电力系统的有功功率和频率调整 6 第5章 电力系统的无功功率和电压调整 8 第6章 电力系统的经济运行 %

姓名 胡春玲 职称 讲师 总学时 40 学时 使用教材 《电力系统分析》（上，下） 主编何仰赞，华中理工大学出版社 课 程 教 学 目 的 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。 通过该课程的学习，既可让学生获得有关电力系统规划、 设计、建设、运行和管理的一些具体知识，为后续专业课程及 相关专题的学习打下基础，又培养学生综合运用基础知识解决 工程实际问题的能力。 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；电力系统的经济运行。 教 学 安 排 章次 章 名 学时 第 1 章 电力系统的基本概念 2 第 2 章 电力网各元件的参数和等值电路 6 第 3 章 电力系统的潮流计算 16 第 4 章 电力系统的有功功率和频率调整 6 第 5 章 电力系统的无功功率和电压调整 8 第 6 章 电力系统的经济运行 2 合计 40

年月日 作为平台课程，涉及的专业学生不同，应在课程的开始全面介绍电力 教学 专业的相关课程内容，让同学门对专业课程有个初步了解，以便选修相关 目的 课程。通过本章内容的讲解，使学生对电力系统的组成及发展历史和方向 有一个比较全面的了解，引起同学们对专业课程的兴趣。 第1章：电力系统的基本概念 1.1电力系统的组成 1.2电力系统的额定电压和额定频率 学 1,3对电力系统运行的基本要求. 1.4电力系统的接线方式 1.5电力系统分析课程的主要内容 重点1)介绍电能变换和电源构成， 2)介绍新能源技术及我国电网的发展蓝图。 3)理解同一标称电压下，不同电气设备的额定电压有可能不同。 教学重点 4)熟悉中性点接地方式及运行特点。 教学难点 难点：小电流接地系统的特点与运行。 及 教学方法：以讲授法为主，多媒体及图示法为辅 教学方法 作业：习题册第一章 作业、 课堂讨论：1、电力建设与环境保护 考题（讨 2、为什么规定额定电压等级 论题)阅 《分析电力系统稳态》陈珩主编，水利电力出版社 读材料 《电力系统分析》孟祥萍主编，高教出版社 后 注：课后记包括学生课堂纪律、教学内容完成情况及教学体会等。 第1页

年 月 日 教 学 目 的 作为平台课程，涉及的专业学生不同，应在课程的开始全面介绍电力 专业的相关课程内容，让同学门对专业课程有个初步了解，以便选修相关 课程。通过本章内容的讲解，使学生对电力系统的组成及发展历史和方向 有一个比较全面的了解，引起同学们对专业课程的兴趣。 教 学 内 容 第 1 章： 电力系统的基本概念 1.1 电力系统的组成 1.2 电力系统的额定电压和额定频率 1.3 对电力系统运行的基本要求. 1.4 电力系统的接线方式 1.5 电力系统分析课程的主要内容 教学重点 教学难点 及 教学方法 重点 1）介绍电能变换和电源构成。 2）介绍新能源技术及我国电网的发展蓝图。 3）理解同一标称电压下，不同电气设备的额定电压有可能不同。 4）熟悉中性点接地方式及运行特点。 难点：小电流接地系统的特点与运行。 教学方法：以讲授法为主，多媒体及图示法为辅 作业、思 考题（讨 论题）阅 读材料 作业：习题册第一章 课堂讨论：1、电力建设与环境保护 2、为什么规定额定电压等级 《分析电力系统稳态》陈珩主编，水利电力出版社 《电力系统分析》孟祥萍主编，高教出版社 题 后 记 注：课后记包括学生课堂纪律、教学内容完成情况及教学体会等。 第 1 页

年 月 使学生深入了解电力系统各主要元件的特性、数学模型及相互的关 教学 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。掌拥 目的 输电线路的参数计算方法及其等值电路确定。 第2章：电力网络元件等值电路和参数计算 2.1架空输电线的参数 2.2架空输电线的等值电路 内 重点：电力系统的额定电压和额定频率的概念及元件额定电压的确定 和输电线路等值电路的确定。 敦学重点 教学难片 难点：变压器额定电压的确定；三相电力系统的中性点运行方式。 及 教学方法 教学方法：以讲授法和图示法为主，多媒体为辅 课堂讲解：补充题 作业、思 课堂练习：额定电压的确定 考题（讨 作业：习颗册第一章 论题)阅 讨论：分裂导线对线路参数的影响 读材料 后 记 注：课后记包括学生课堂纪律、教学内容完成情况及教学体会等。 第2页

年 月 日 教 学 目 的 使学生深入了解电力系统各主要元件的特性、数学模型及相互的关 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。掌握 输电线路的参数计算方法及其等值电路确定。 教 学 内 容 第 2 章：电力网络元件等值电路和参数计算 2.1 架空输电线的参数 2.2 架空输电线的等值电路 教学重点 教学难点 及 教学方法 重点：电力系统的额定电压和额定频率的概念及元件额定电压的确定 和输电线路等值电路的确定。 难点：变压器额定电压的确定；三相电力系统的中性点运行方式。 教学方法：以讲授法和图示法为主，多媒体为辅 作业、思 考题（讨 论题）阅 读材料 课堂讲解：补充题 课堂练习：额定电压的确定 作业：习题册第二章 讨论：分裂导线对线路参数的影响 题 后 记 注：课后记包括学生课堂纪律、教学内容完成情况及教学体会等。 第 2 页

年月日 掌握变压器的等值电路和参数计算方法 第2章：电力网络元件等值电路和参数计算 2.3变压器的等值电路和参数 1)变压器的等值电路 2)双绕组变压器的参数计算 内容 3)三绕组变压器和自偶变压器的参数计算 4)变压器的：等值电路 重点：掌握变压器参数的计算方法及等值电路。 难点：变压器的等值电路，特别是带理想变压器的等值电路： 敦学重点 教学难店 教学方法：以讲授法和图示法为主，例举法和多媒体为辅 及 教学方法 作业：习题册第二章 作业、思 考题（讨 讨论：三绕组变压器容量比不等时，短路损耗该如何分配？ 论题)阅 读材料 思考：升压变和降压变三绕组变压器的绕组排列有何不同？ 后 记 注：课后记包括学生课堂纪律、教学内容完成情况及教学体会等 第3页

年 月 日 教 学 目 的 掌握变压器的等值电路和参数计算方法 教 学 内 容 第 2 章：电力网络元件等值电路和参数计算 2.3 变压器的等值电路和参数 1）变压器的等值电路 2）双绕组变压器的参数计算 3）三绕组变压器和自偶变压器的参数计算 4）变压器的π等值电路 教学重点 教学难点 及 教学方法 重点：掌握变压器参数的计算方法及等值电路。 难点：变压器的等值电路，特别是带理想变压器的等值电路； 教学方法：以讲授法和图示法为主，例举法和多媒体为辅 作业、思 考题（讨 论题）阅 读材料 作业：习题册第二章 讨论：三绕组变压器容量比不等时，短路损耗该如何分配？ 思考：升压变和降压变三绕组变压器的绕组排列有何不同？ 题 后 记 注：课后记包括学生课堂纪律、教学内容完成情况及教学体会等。 第 3 页

年日日 掌握发电机和负荷的等值电路，理解发电机运行限额和功角特性，了 解电力系统综合负荷、 负荷曲线、电力系统的接线方式等基本概念。学会 利用负荷曲线分析问题。 第2章：电力网络元件等值电路和参数计算 2.4发电机组的运行特性和数学模型 1)隐极机的稳态相量2)隐极机的功角特性图 3)隐极机的运行限额4)发电机组的稳态模型 内 2.5负荷的运行特性和数学模型 1)几个有关“负荷”的概念：2)负荷曲线 3)负荷特性4)负荷的数学模型 重点：掌握发电机和负荷的等值电路 难点：发电机的功角特性和运行限额 教学重点 教学难点 教学方法：讲授法和图示法 及 教学方法 作业：习题册第二章 作业、思 考题（讨 讨论：负荷的特性 论题)阅 读材料 思考：发电机的输出功率受哪些条件的约束 后 记 注：课后记包括学生课堂纪律、教学内容完成情况及教学体会等 第4页

年 月 日 教 学 目 的 掌握发电机和负荷的等值电路，理解发电机运行限额和功角特性，了 解电力系统综合负荷、负荷曲线、电力系统的接线方式等基本概念。学会 利用负荷曲线分析问题。 教 学 内 容 第 2 章：电力网络元件等值电路和参数计算 2.4 发电机组的运行特性和数学模型 1）隐极机的稳态相量 2）隐极机的功角特性图 3）隐极机的运行限额 4）发电机组的稳态模型 2.5 负荷的运行特性和数学模型 1）几个有关“负荷”的概念；2）负荷曲线 3）负荷特性 4）负荷的数学模型 教学重点 教学难点 及 教学方法 重点：掌握发电机和负荷的等值电路 难点：发电机的功角特性和运行限额 教学方法：讲授法和图示法 作业、思 考题（讨 论题）阅 读材料 作业：习题册第二章 讨论：负荷的特性 思考：发电机的输出功率受哪些条件的约束 题 后 记 注：课后记包括学生课堂纪律、教学内容完成情况及教学体会等。 第 4 页

年月日 教学 掌握电力系统的稳态等值电路，特别是多电压等级网络的标幺值等值 目的 电路的制定： 第2章：电力网络元件等值电路和参数计算 2.6标么值 1)标么值的定义及特点 2)多电压等级网络的参数归算： 内 3)电力系统的标么制： 容 4)多电压等级网络的标幺值等值电路 重点：多电压等级网络的标么值等值电路的制定， 教学重点 难点：1)用平均额定电压作不含理想变压器的等值电路 教学难店 2)参数的归算 及 教学方法 教学方法：以讲授法和例举法为主，多媒体为铺 作业：习题册第二章 作业、思 思考：采用标么值计算有何好处？ 考题（讨 论题)阅 读材料 讨论：有名值等值电路基准电压的选取与标么值等值电路基准电压的选取 有何不同？ 注：课后记包括学生课堂纪律、教学内容完成情况及教学体会等。 第5页

年 月 日 教 学 目 的 掌握电力系统的稳态等值电路，特别是多电压等级网络的标幺值等值 电路的制定； 教 学 内 容 第 2 章：电力网络元件等值电路和参数计算 2.6 标幺值 1）标幺值的定义及特点 2）多电压等级网络的参数归算； 3）电力系统的标幺制； 4）多电压等级网络的标幺值等值电路。 教学重点 教学难点 及 教学方法 重点：多电压等级网络的标幺值等值电路的制定， 难点：1）用平均额定电压作不含理想变压器的等值电路 2）参数的归算 教学方法：以讲授法和例举法为主，多媒体为辅 作业、思 考题（讨 论题）阅 读材料 作业：习题册第二章 思考：采用标幺值计算有何好处？ 讨论：有名值等值电路基准电压的选取与标幺值等值电路基准电压的选取 有何不同？ 注：课后记包括学生课堂纪律、教学内容完成情况及教学体会等。 第 5 页

年月日 使学生了解潮流计算的内容和目的，对基本元件（电力线路和变压器 教学 的电压降落和功率损耗的计算方法进行详细讲解，并对计算公式进行归纳 目的 和总结，使学生掌握开式电力网络中功率分布和电压分布的手算方法。 第3章：简单电力系统的湖流计算 3.1开式网络的电压和功率分布计算 1)基本概念 2)负荷功率的表示方法 多 3)电压降落、电压损耗及电压偏移的计算 容 4)功率损耗 5)运算负荷功率和运算电源功率的计算 重点：)网络元件的电压降落和功率损耗的计算 2)运算负荷功率和运算电源功率的计算 教学重点 难点：1)1电力线路和变压器中的电压降落、功率损耗和电能损耗的计算 教学难点 方法 及 2)运算负荷功率和运算电源功率的计算 教学方法 教学方法：以讲授法和图示法为主，例举法为辅 作业：习题册第三章 作业、思 考题（讨思考：电压降落与电压损耗有何不同？ 论题）阅 读材料 讨论：有功功率、无功功率传输对电压降落有何影响？ 电力系统功率传输的规律是什么 题 后 记 注：课后记包括学生课堂纪律、教学内容完成情况及教学体会等。 第6页

年 月 日 教 学 目 的 使学生了解潮流计算的内容和目的，对基本元件（电力线路和变压器） 的电压降落和功率损耗的计算方法进行详细讲解,并对计算公式进行归纳 和总结，使学生掌握开式电力网络中功率分布和电压分布的手算方法。 教 学 内 容 第 3 章：简单电力系统的潮流计算 3.1 开式网络的电压和功率分布计算 1） 基本概念 2）负荷功率的表示方法 3）电压降落、电压损耗及电压偏移的计算 4) 功率损耗 5）运算负荷功率和运算电源功率的计算 教学重点 教学难点 及 教学方法 重点：1)网络元件的电压降落和功率损耗的计算 2）运算负荷功率和运算电源功率的计算 难点：1）1 电力线路和变压器中的电压降落、功率损耗和电能损耗的计算 方法 2）运算负荷功率和运算电源功率的计算 教学方法：以讲授法和图示法为主，例举法为辅 作业、思 考题（讨 论题）阅 读材料 作业：习题册第三章 思考：电压降落与电压损耗有何不同？ 讨论：有功功率、无功功率传输对电压降落有何影响？ 电力系统功率传输的规律是什么 题 后 记 注：课后记包括学生课堂纪律、教学内容完成情况及教学体会等。 第 6 页

教学 使学生掌握电力网络简单开式网的湖流分布计算方法。 日的 第3章：简单电力系统的潮流计算 3.2开式网络的电压和功率分布计算 1、同一电压等级开式网的潮流计算 学 1)已知同一点电压和功率的开式网潮流计算 内 容 2)已知始端电压和末端功率的开式网潮流计算 重点：对简单辐射形网络，在己知条件不同时，用逐段推算法和迭代法 确定节点电压和传输功率的方法： 教学重点难点：对简单辐射式网，当已知的功率和电压不是同一节点的时《如： 教学难占 己知首端功率和末端电压)，用迭代法确定其他节点电压和传输功率 及 的方法： 教学方法 教学方法：以讲授法和例举法为主，PPT为辅 作业、思 作业：习题册第三章 考题（讨 论题)阅 思考：不同电压等级开式网可直接进行潮流计算吗？ 读材料 后 注：课后记包括学生课堂纪伸、教学内容完成情况及教学体会等。 第7页

年 月 日 教 学 目 的 使学生掌握电力网络简单开式网的潮流分布计算方法。 教 学 内 容 第 3 章：简单电力系统的潮流计算 3.2 开式网络的电压和功率分布计算 1、同一电压等级开式网的潮流计算 1）已知同一点电压和功率的开式网潮流计算 2) 已知始端电压和末端功率的开式网潮流计算 教学重点 教学难点 及 教学方法 重点： 对简单辐射形网络，在已知条件不同时，用逐段推算法和迭代法 确定节点电压和传输功率的方法； 难点：对简单辐射式网，当已知的功率和电压不是同一节点的时（如： 已知首端功率和末端电压），用迭代法确定其他节点电压和传输功率 的方法； 教学方法：以讲授法和例举法为主，PPT 为辅 作业、思 考题（讨 论题）阅 读材料 作业：习题册第三章 思考：不同电压等级开式网可直接进行潮流计算吗？ 题 后 记 注：课后记包括学生课堂纪律、教学内容完成情况及教学体会等。 第 7 页

年目日 教学 使学生掌握电力网络含几个电压等级开式网的潮流分布计算 目的 第3章：简单电力系统的潮流计算 3.3含几个电压等级开式网的计算 1)几个电压等级开式网的潮流计算 1)已知同一点电压和功率的多电压等级开式网潮流计算 内 容 2)己知始端电压和末端功率的多电压等级开式网潮流计算 例题 重点：对多电压等级辐射形网络，在已知条件不同时，用逐段推算法和 迭代法确定节点电压和传输功率的方法： 教学重点难点：对多电压等级辐射式网，当已知的功率和电压不是同一节点的时 教学难占 (如：己知首端功率和末端电压)，用迭代法确定其他节点电压和传输功 及 率的方法： 教学方法 教学方法：以讲授法和例举法为主，PpT为辅 作业、思 作业：习题册第三章 考题（讨 论颗)阅 思考：不同电压等级开式网可直接进行湖流计算吗？ 读材料 题 后 记 注：课后记包括学生课堂纪律、教学内容完成情况及教学体会等。 第8页

年 月 日 教 学 目 的 使学生掌握电力网络含几个电压等级开式网的潮流分布计算。 教 学 内 容 第 3 章：简单电力系统的潮流计算 3.3 含几个电压等级开式网的计算 1）几个电压等级开式网的潮流计算 1）已知同一点电压和功率的多电压等级开式网潮流计算 2) 已知始端电压和末端功率的多电压等级开式网潮流计算 例题 教学重点 教学难点 及 教学方法 重点： 对多电压等级辐射形网络，在已知条件不同时，用逐段推算法和 迭代法确定节点电压和传输功率的方法； 难点：对多电压等级辐射式网，当已知的功率和电压不是同一节点的时 （如：已知首端功率和末端电压），用迭代法确定其他节点电压和传输功 率的方法； 教学方法：以讲授法和例举法为主，PPT 为辅 作业、思 考题（讨 论题）阅 读材料 作业：习题册第三章 思考：不同电压等级开式网可直接进行潮流计算吗？ 题 后 记 注：课后记包括学生课堂纪律、教学内容完成情况及教学体会等。 第 8 页