电力系统分析课程教学大纲
本科《电力系统基础》教学大纲
《电力系统分析》课程教学大纲一、课程基本信息1.课程编号:94L132Q2.课程体系/类别:专业主干课3.课程性质:必修4.学时/学分:64课时/4学分5.先修课程:电路、电机学、自动控制原理6.适用专业:电气工程及其自动化二、课程教学目标本课程是电气工程及其自动化专业专业必修课程,专业主干课程。
本课程的目标是要求学生掌握电力系统稳态分析和暂态分析的基本概念、基本模型和基本计算方法,为后续的电力系统系列课程的学习和今后从事电力系统的相关工作打下坚实的基础。
学生学习本课程后,应达到如下要求:1.掌握电气工程专业基础知识,能将其用于解决电气工程领域涉及的电力系统相关问题中。
2.能够运用工程科学的基本原理,对电力系统的静态和动态稳定性进行原理分析及系统建模。
3.能够针对潮流计算、断路计算、稳定性计算等选择合适算法、设计软件流程,并编写程序。
4.能够综合各类信息、资源、比较选择合理仿真工具对电力系统稳定性的复杂工程问题进行预测、分析、建模和仿真。
5.了解电力系统相关的技术标准、产业政策及行业法律法规。
6.能够评价工程实践及提出的工程问题解决方案对环境与社会可持续发展可能产生的影响。
三、课程目标和毕业要求的对应关系四、课程教学内容和要求五、课程教学方法本课程的教学环节包括:课堂讲授、课外作业、课外自学、实验、专题研究、期中考试和期末考试等。
通过这些教学环节,培养和激发学生学习电力系统的兴趣,增强学生提出问题、分析问题和解决问题的能力。
(一)课堂讲授教学方法:全面推进双语教学,采用英文多媒体课件,中文讲授;采用启发式教学,对教材内容和本学科的发展方向要讲清,鼓励自学,充分调动学生学习的主动性,扩大学生的知识面。
课堂讲授包括统一讲授内容和个性化讲授内容。
统一讲授内容:着重讲授基本概念、基本原理和分析方法,配以适量的思考题,启迪学生的思维,加深学生对讲授内容的理解,同时引导学生正确思维。
采用多媒体与黑板相结合的手段进行教学,既重“量”又重“质”,即:既要注重内容的广泛性,又要突出重点。
电力系统稳态分析课程教学大纲
《电力系统稳态分析》课程教学大纲大纲执笔人:马士英大纲审核人:课程编号:电力系统稳态分析英文名称:Steady-State Analysis of Power system学分:总学时:56 。
其中,教学52学时,实验4学时。
适用专业: 电气工程及其自动化先修课程:电路,电机学,线性代数一、课程性质与教学目的电力系统稳态分析是电气工程及其自动化专业的要紧专业课,必修课程。
该课程以电路理论和电机学为基础,以研究电力系统稳态情形下电力系统的建模方式、潮流计算方式和电力系统优化运行的分析计算方式为要紧内容。
通过本课程的学习,使学生成立电力系统的大体概念;把握电力系统稳态情形下分析计算的要紧内容和分析计算方式;结合实验、课程设计等实践性教学环节,进行电气工程技术人员所需的专业技术训练。
为学生进一步学习后续专业课程和往后从事电力工程工作打下基础。
同时,培育学生的辨证思维能力,树立理论联系实际的科学观点;提高学生分析和解决工程实际问题的能力。
二、大体要求(一)了解电力系统的组成;电力系统的进展简史、现状及进展趋势;电力系统有功功率平稳与系统频率的关系;电力系统无功功率与系统电压水平之间的关系。
(二)把握电力系统大体知识;电力元件和电力系统的数学模型及其参数计算方式;各类简单电力的潮流计算方式及潮流调控方式;电力系统潮流运算机计算的数学模型及其经常使用计算方式;电力系统有功功率的最优分派原那么及其计算方式、电力系统的频率调整方式及其计算;无功电源的最优散布和无功负荷的最优补偿的原那么及其计算;电力系统的电压调整方式、计算及其应用。
(三)应用本课程的知识进行电力工程的计划设计计算;应用现有程序进行电力系统的潮流散布计算。
三、重点与难点一、教学重点电力系统的数学模型(含电力元件的数学模型、参数计算、电力系统数学模型及其参数归算)、简单电力系统的潮流计算、电力系统潮流的运算机算法、电力系统的无功优化和电压调整、电力系统的有功优化和频率调整。
《电力系统分析(下)》课程教学大纲
《电力系统分析(下)》课程教学大纲课程名称:《电力系统分析(下)》(英文):Power System Analysis (Part II) 课程性质:必修课适用层次:专升本学时:64 学分:4华南理工大学东莞东阳教学中心一、课程的作用、地位和任务1、课程作用:本专业最重要的专业基础课,是后续所有专业课的基础。
2、教学方法:课堂讲授和课外自学相结合。
3、课程学习目标和基本要求:通过本课程学习使学生全面、准确地把握电力系统运行、故障、稳定性、经济性等各方面的重要概念,理论联系实际,为后续专业课的学习奠定坚实的基础。
4、课程类型:专业基础课二、课程内容和要求(一)理论教学第九章电力系统的负荷知识点:综合用电负荷、供电负荷和发电负荷的概念,负荷曲线的概念,最大负荷利用小时数的概念。
第十章电力传输的基本概念知识点:电压降落、电压损耗、电压偏移的概念,输电线路功率传输与电压降落幅值和相角的关系,输电线路电压降落和功率损耗的计算。
第十一章电力系统的潮流计算知识点:开式网络潮流计算方法,变压器并联运行时的潮流计算(分变比相同和变比不同两种),牛-拉法求解潮流时的节点类型,牛-拉法求解潮流的步骤。
第十二章电力系统的无功功率和电压调整知识点:中枢点调压的三种方式,电力系统中的四种调压措施,变压器调压时分接头的选择方法(计算,分升压变压器和降压变压器两种),静止电容器组的选择方法。
第十三章电力系统的有功功率和频率调整知识点:电力系统的频率特性,频率的一次调整和二次调整,互联电网的频率调整,频率调整和电压调整的关系。
第十四章电力系统的经济运行知识点:等微增率准则,降低网损的措施,变压器经济运行的原理,最大负荷损耗小时数的概念。
第十五章~第十九章电力系统稳定性分析知识点:同步稳定性的概念,静态稳定性的概念,暂态稳定性的概念,提高稳定性的措施。
四、考核的内容及要求1.课程考核应掌握的知识点和技能:见“课程内容和要求”2.考试形式:闭卷笔试3、试卷题型:填空题(20分)、问答题(30分)、计算题(50分)五、课程参考资料:1、教材:《电力系统分析(下)》(第三版),华中科技大学出版社。
电力系统自动化-电力系统自动化-《电力系统自动化》课程教学大纲
《电力系统自动化》课程教学大纲Power System Automation课程编号:130202221学时:32 学分:2.0合用对象:电气工程及其自动化专业先修课程:电力系统分析,自动控制原理,电力电子技术等一、课程的性质和任务(四号黑体加粗,描述文字用四号小宋体(下同))本课程是电气工程及其自动化专业一门学科方向类必修课程。
电力系统自动化是保证电力系统安全、优质、经济运行的综合性技术,涉及电力系统运行理论、自动控制理论、计算机控制技术、网络通信技术等多方面的知识,包括发机电励磁自动控制、发电厂自动化、电网调度自动化、配电网自动化、变电站自动化等,是自动控制技术、信息技术在电力系统中的应用,已经成为电气工程类专业学生必备的专业知识之一。
该课程可以支撑电气工程及其自动化专业毕业要求 2 (问题分析)、3 (设计/开辟解决方案)、4 (研究)的达成。
本课程的主要任务是:1、使学生对电力系统相关问题形成较为系统的认识和理解;2、使学生掌握发机电自动励磁控制的基本原理和方法,深入了解发机电同步并列的条件与过程,以及自动准同期装置的工作原理,分析在电力系统运行过程中不满足并列条件对电网产生何种影响,为分析复杂工程问题奠定基础。
3、使学生了解电力系统频率调整及电压调整的基本问题,掌握电力系统功频特性、自动发电控制、经济调度的原理和方法,掌握电力系统电压控制措施,为进一步分析和研究电力系统运行问题打下良好的基础;4、使学生掌握电力系统自动化的基本工作原理、装置的调试方法以及装置的设计方法,并且学习自动装置对电力系统运行影响的分析方法,为设计、研发电力系统自动控制装置和解决电力系统复杂运行工程问题奠定基础。
二、教学目的与要求本课程的教学目的是使学生掌握电力系统自动化的基本知识,熟悉电网调度自动化、配电网自动化、变电站自动化的相关问题,训练和培养学生独立思量、解决电力系统实际复杂工程问题的能力。
具体要求如下:1、掌握发机电同步并列的条件,以及自动准同期装置的工作原理。
《电力系统分析》课程教学大纲
二十九、《电力系统分析》课程教学大纲(本科)适用专业:电气工程及其自动化一、本课程的性质和地位本课程是“电气工程及其自动化”专业的限选专业基础课程。
主要讲述电力系统的电磁暂态过程、故障分析和电力系统稳态运行有关的概念、分析及计算等。
其先修课程主要为《电路》、《电机学》等。
二、本课程的基本要求学生通过学习应达到以下要求:1、熟悉电力系统的有关基本概念。
2、掌握同步发电机及电力系统三相短路的分析和计算。
3、掌握电力系统简单不对称故障的分析计算。
4、掌握电力系统的稳态运行的潮流计算及计算计算法。
5、掌握电力系统电压调整、频率调整的方法和计算。
6、了解电力系统静态、暂态稳定的基本概念及分析方法。
三、本课程的基本内容1、同步发电机及电力系统三相短路的分析和计算:电力系统基本概念;电力网元件的等值电路和参数计算;同步发电机的基本方程;发电机稳态运行的方程、参数及等值电路。
恒定电势源的三相短路的周期分量与非周期分量、冲击电流、短路电流最大有效值及短路功率。
发电机的暂态参数;发电机的暂态电势及次暂态电势。
自动励磁调节对短路电流的影响。
电力系统三相短路电流的实用计算。
2、电力系统简单不对称故障的分析计算:对称分量法;发电机、电网各元件的负序及零序阻抗;综合负荷的序阻抗;电力系统各序网络的建立。
单相接地短路、两项短路和两项短路接地故障的计算;不对称短路时的电流电压分布;断路故障的分析等。
3、电力系统的稳态运行的潮流计算及计算计算法:开式网及简单闭式网的电压和功率分布计算;电力系统潮流的计算机算法(牛顿-拉夫逊法及P-Q分解法)。
4、电力系统电压调整、频率调整的方法和计算:无功功率平衡及电压调整的有关概念;电压调整的方法及有关计算;有功功率平衡及频率调整的基本概念;频率一次调整、二次调整的有关计算。
5、电力系统的经济运行及电力系统的稳定性分析:线损的计算及减少线损的方法;系统的静态、暂态稳定性的概念及有关分析方法。
6、高压交流输电、高压直流输电(简单介绍)。
电气16级《电力系统分析》课程设计
电气16级《电力系统分析》课程设计电力系统分析课程设计是电气16级学生必修的一门专业课程,旨在通过实践操作,加深学生对电力系统的理论知识的理解和应用能力的培养。
本文将对电力系统分析课程设计的重要性、设计内容和实施步骤进行详细阐述。
一、电力系统分析课程设计的重要性电力系统分析是电力工程领域的重要专业知识和技能之一,它对于解决电力系统运行中出现的各种问题以及电力系统的设计和规划具有重要意义。
电力系统分析课程设计不仅可以帮助学生巩固课堂所学的理论知识,还可以培养学生独立思考和解决实际工程问题的能力。
二、电力系统分析课程设计的内容电力系统分析课程设计的内容主要包括以下几个方面:1.电力系统模型的建立:学生可以选择一个实际存在的电力系统,通过收集相关的数据和信息,建立相应的电力系统模型。
2.电力系统运行状态分析:通过模拟电力系统的运行状态,对电力系统的电流、电压、功率等参数进行计算和分析,以及对电力系统中的故障进行诊断。
3.电力系统稳定分析:通过对电力系统的稳定性进行分析,包括功率稳定性和电压稳定性等方面的研究,以评估电力系统在各种工况下的稳定性。
4.电力系统可靠性分析:通过对电力系统的可靠性进行分析,包括电力设备的可靠性和电力系统的可靠性评估等方面,以评估电力系统的可用性和安全性。
三、电力系统分析课程设计的实施步骤电力系统分析课程设计的实施步骤如下:1.确定课程设计的目标和任务:明确课程设计的目标是为了什么,设计的内容包括哪些方面,要达到什么样的要求。
2.收集相关数据和信息:学生需要通过实地调研、图书馆检索、网络查询等方式,收集相关的电力系统数据和信息。
3.建立电力系统模型:根据收集到的数据和信息,学生需要运用所学的电力系统理论知识,建立相应的电力系统模型,包括各种电力设备和线路的参数。
4.使用电力系统分析软件进行仿真:通过使用电力系统分析软件,将建立好的电力系统模型输入,进行电力系统的仿真分析,得到电力系统的各项参数和结果。
《电力系统分析》课程教学大纲
《电力系统分析》课程教学大纲课程名称:电力系统分析总学时:48学时适用专业:电气工程及其自动化专业先修课程:高等数学、电路原理第1章电力系统概述(4学时)1.1、电能与系统;1.2、发电厂:电能生产;1.3、电力网:电能输送与分配;1.4、交流电路的功率和复功率;1.5、电力系统负荷:电能使用和消耗;1.6*、电力工业发展史。
基本要求:掌握电力系统的概念掌握电力系统的组成和功能掌握交流电路的功率和复功率的计算了解电力系统工业发展史第2章电力系统稳态模型(6学时)2.1、稳态建模总体思路2.2、电力线路模型:1)电力线路结构和电磁现象;2)架空线路等值参数;3)电力线路等值电路;2.3、电力变压器模型:1)变压器及其等值电路;2)变压器等值参数;3)变压器∏型等值电路;2.4、电力负荷模型;2.5、电力系统等值电路与标么制。
基本要求:掌握电力线路结构及等值模型掌握变压器的等值模型和参数计算掌握电力负荷等值模型掌握电力系统等值电路及标幺制计算第3章电力系统潮流分析(8学时)3.1、简单电力系统潮流的分析:1)潮流基本概念;2)网络元件电压降落计算;3)网络元件功率损耗的计算;4)开式网潮流的人工计算;5)闭式网潮流的人工计算;3.2、网络矩阵和功率方程:1)网络方程;2)节点导纳矩阵;3)节点阻抗矩阵;4)功率方程;3.3、复杂电力系统潮流的计算机算法:1)潮流方程;2)潮流计算机解法的发展史;4)潮流计算的Newton-Raphson法;5)潮流计算的PQ分解法;基本要求:掌握潮流的概念和简单电力系统潮流的人工计算掌握网络矩阵和功率方程掌握复杂电力系统潮流的计算机算法第4章电力系统稳态运行和控制(6学时)4.1、无功功率与电压控制:1)电力系统的电压偏移;2)无功平衡与电压关系;3)电力系统的无功电源;4)现代大电网电压控制的基本原理;4.2、有功功率与频率控制:1)电力系统的频率偏移2)有功平衡与频率关系;3)现代大电网频率控制的基本原理;4.3、经济运行与控制:1)电力系统经济运行的基本概念;2)各类电厂间负荷的合理分配;3)经济调度的数学模型;4)等微增率准则;5)电力市场环境下的经济调度;基本要求:掌握无功功率的概念与电压控制的原理掌握有功功率的概念与频率控制的原理掌握经济运行的概念和经济调度的计算第5章电力系统暂态分析概论(2学时)5.1、电力系统暂态分析与稳态分析;5.2、电力系统暂态分析计算的目的;5.3、电力系统暂态分析计算的方法。
电力系统自动化教学大纲
电力系统自动化教学大纲引言概述:电力系统自动化是电力系统工程中重要的组成部分,其教学大纲的制定对于培养学生的专业能力和实践技能至关重要。
本文将详细介绍电力系统自动化教学大纲的内容和要点。
一、基础知识1.1 电力系统基础知识- 电力系统的组成和结构- 电力系统的运行方式和特点- 电力系统的基本参数和单位1.2 电力系统自动化概念- 电力系统自动化的定义和作用- 电力系统自动化的发展历程- 电力系统自动化的重要性和应用范围1.3 电力系统自动化的基本原理- 控制理论在电力系统自动化中的应用- 通信技术在电力系统自动化中的作用- 数据采集和处理在电力系统自动化中的重要性二、电力系统自动化技术2.1 SCADA系统- SCADA系统的基本概念和功能- SCADA系统在电力系统中的应用- SCADA系统的架构和通信方式2.2 自动化保护系统- 保护系统的作用和原理- 保护系统的分类和功能- 保护系统的设计和调试2.3 远动技术- 远动技术的概念和发展- 远动技术在电力系统中的应用- 远动技术的优势和挑战三、电力系统自动化设备3.1 控制器和执行器- 控制器的种类和功能- 执行器的作用和分类- 控制器和执行器在电力系统自动化中的应用3.2 传感器和测量仪器- 传感器的原理和种类- 测量仪器的功能和精度- 传感器和测量仪器在电力系统自动化中的重要性3.3 通信设备- 通信设备的种类和通信协议- 通信设备在电力系统自动化中的作用- 通信设备的安全性和可靠性四、电力系统自动化应用4.1 智能电网- 智能电网的概念和特点- 智能电网在电力系统中的作用- 智能电网的发展趋势和挑战4.2 能源管理系统- 能源管理系统的功能和优势- 能源管理系统在电力系统中的应用- 能源管理系统的设计和实施4.3 调度控制系统- 调度控制系统的作用和原理- 调度控制系统在电力系统中的应用- 调度控制系统的优化和改进五、实践教学5.1 实验内容和要求- 实验项目的设计和安排- 实验设备和材料的准备- 实验过程和数据处理5.2 实习环节和要求- 实习单位的选择和安排- 实习内容和任务分配- 实习报告和评估方式5.3 课程设计和毕业论文- 课程设计的主题和要求- 毕业论文的选题和撰写- 课程设计和毕业论文的评审和答辩结论:电力系统自动化教学大纲的制定是培养学生综合能力和实践技能的重要保障,通过系统的教学内容和实践环节,可以提高学生对电力系统自动化的理解和应用能力,为未来的工作和研究打下坚实基础。
电力系统稳态分析大纲
《电力系统稳态分析》课程教学大纲授课专业:电力系统及其自动化学时数:54 学分数:3一、课程性质和目的本课程是电类专业本科生电气工程及其自动化和农业电气化与自动化的专业基础课程。
其主要任务是讨论电力系统的基本概念、电力系统各元件的特性和数学模型,电力系统的潮流计算和控制,以及电力系统的运行调节和优化。
使学生掌握电力系统的基本概念、基本原理和基本方法的同时,了解国内外本学科先进科学技术和发展方向,为后续专业课程奠定良好的专业基础。
二、课程教学内容第一章电力系统的基本概念(3学时)要求深刻理解与熟练掌握的重点内容有:1.电力系统的基本概念。
2.电力系统的结线方式和电压等级。
3.电力系统中性点的运行方式。
要求了解的内容有: 4.我国电力工业和电力系统简介。
难点:电力系统中性点的运行方式。
第二章电力系统各元件的特性和数学模型(8学时)要求深刻理解与熟练掌握的重点内容有:1.隐极式发电机组的运行限额和数学模型。
2.双绕组变压器的参数和数学模型。
3. 三绕组变压器的参数和数学模型。
4.电力线路的参数和简化数学模型。
5.标幺制。
6.等值变压器模型。
要求了解的内容有:7. 凸极式发电机组的运行限额和数学模型。
8.自耦变压器的参数和数学模型。
9.负荷的运行特性和数学模型。
10.电力网络的数学模型。
难点:三绕组变压器的参数和数学模型,电力线路的参数和简化数学模型第三章简单电力网络的计算和分析(9学时)要求深刻理解与熟练掌握的重点内容有:1.电力线路运行状况的计算。
2.变压器运行状况的计算。
3.辐射形网络中的潮流分布。
4.环形网络中的潮流分布。
要求了解的内容有: 5. 电力线路运行状况的分析。
6.电力网络的简化方法。
7.电力网络潮流的调整和控制。
难点:环形网络中的潮流分布第四章复杂电力系统潮流的计算机算法(15学时)要求深刻理解与熟练掌握的重点内容有:1.节点导纳矩阵的形成和修改。
2.功率方程。
3.潮流计算的变量和节点分类。
电力系统自动化教学大纲
电力系统自动化教学大纲一、引言1.1 课程背景和目的本课程旨在介绍电力系统自动化的基本概念、原理和技术,培养学生对电力系统自动化的理解和应用能力。
1.2 教学目标通过本课程的学习,学生应能够:- 理解电力系统自动化的基本概念和原理;- 掌握电力系统自动化的常用技术和设备;- 能够分析和解决电力系统自动化中的问题;- 具备电力系统自动化的实际应用能力。
二、课程内容2.1 电力系统自动化概述- 电力系统自动化的定义和发展历程;- 电力系统自动化的基本组成和功能。
2.2 电力系统监控与控制- 电力系统监控与控制的基本原理和方法;- 电力系统监控与控制的主要设备和系统。
2.3 电力系统保护与自动化- 电力系统保护与自动化的基本原理和方法;- 电力系统保护与自动化的常用设备和系统。
2.4 电力系统通信与信息处理- 电力系统通信与信息处理的基本原理和方法;- 电力系统通信与信息处理的常用设备和系统。
2.5 电力系统自动化应用案例分析- 电力系统自动化的实际应用案例分析;- 电力系统自动化的发展趋势和前景。
三、教学方法3.1 理论教学通过课堂讲授,介绍电力系统自动化的基本概念、原理和技术。
3.2 实验教学设置相关实验,让学生亲自操作和体验电力系统自动化的实际应用。
3.3 讨论与案例分析组织学生进行讨论和案例分析,加深对电力系统自动化的理解和应用能力。
四、教材与参考书目4.1 教材- 《电力系统自动化》(主编:XXX)4.2 参考书目- 《电力系统自动化技术导论》(作者:XXX)- 《电力系统自动化与信息技术》(作者:XXX)五、考核方式5.1 平时成绩包括课堂表现、实验报告等。
5.2 期末考试考察学生对电力系统自动化的理解和应用能力。
六、教学进度安排本课程为XX学期开设,共XX周。
七、其他事项7.1 课程作业布置相关课程作业,加深学生对电力系统自动化的理解和应用能力。
7.2 实习实训安排相关实习实训活动,让学生实际操作电力系统自动化设备和系统。
电力系统分析基础教学大纲.doc
《电力系统分析基础》教学大纲课程名称:电力系统分析基础适用班级:电气工程及其自动化17专升本、机电一体化技术17专、电力系统自动化技术17专辅导教材:《电力系统基础》(第二版)杨以涵等编著中国电力出版社一、本课程的地位、任务和作用如今,电能已成为工业、农业、国防、交通等部门不可或缺的动力,成了改善和提高人们物质,文化生活的重要能源。
一个国家电力工业的发展水平已是反映其国民经济发达程度的一个重要标志.电力系统分析基础所涉及的内容极其广泛,学科跨度大.本课程力求能充分反映当代电力系统分析领域的最新成就,突出电力系统分析基础的特点,以基本理论、基本概念和基本方法为主,着重阐述电力系统的基本概念、电力系统元件的参数和数学模型、电力系统潮流计算、电力系统有功功率和频率调整、电力系统无功功率和电压调整、电力系统短路计算等基本内容,在保证体系完整、理论严谨的基础上,力求简洁、实用,概念明晰,删除那些不必要的冗长的计算和推导过程。
以培养学生对实际问题的分析和解决能力,进而培养学生成为信息时代制造业领域所需要的高科技人才。
二、本课程的相关课程先修课程:《高等数学》、《电路》、《线性代数》、《数电》、《模电》、《电机》等.三、本课程的基本内容及要求第一章电力系统概述了解:介绍电力系统的发展现状、概念及其技术要求第二章电力系统的接线了解:电气主接线、电力系统接线的基本形式、特点ﻫ第三章电力系统元件参数及等值电路掌握:电力系统中的四大部分、电力负荷的计算公式ﻫ第四章电力系统潮流计算掌握:电力系统稳态运行时基本计算第五章电力系统有功功率平衡与频率调整掌握:电力系统运行时有功功率的平衡和频率调整第六章电力系统无功功率平衡及电压调整掌握: 电力系统运行时无功功率的平衡和电压调整第七章短路电流的计算与分析掌握:电力系统运行时发生短路故障的原因与电流计算第八章电力系统的稳定性了解:电力系统的静态稳定和动态稳定四、习题数量及要求以思考题为主,针对课程内容适时进行讨论。
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电力系统分析课程教学大纲
(适用电气工程及其自动化专业电气工程方向)
(共80 学时)
一、课程的性质、地位、任务和教学目标
(一)课程的性质和地位
本课程是电气工程及其自动化专业的专业核心基础课程之一,是一门理论性和实践性都很强的课程。
本课程为高低压电气设备、电力系统继电保护、电力系统自动化以及其他相关专业选修课程奠定理论基础。
(二)课程的主要任务
通过本课程的学习,使学生对电力系统的组成、运行特点、分析方法有全面的了解;熟悉电力系统各元件的特点、数学模型和相互间的关系,理解并掌握电力系统稳态和暂态分析分析的物理概念、原理和方法;并在工程分析计算和解决实际问题的能力上得到训练和培养,为今后进一步的学习和在实践中的应用打下一定的基础。
(三)课程的教学目标
通过本课程的学习,掌握电力系统稳态、暂态分析的基本原理和方法,培养学生分析问题和解决问题的能力。
在学习本门课程前,应掌握“电路”、“电机学”等课程中的相关理论。
通过学习,使学生对电力系统的组成和运行有全面、深刻的了解。
掌握电力系统稳态运行、电力系统电磁和机电暂态过程、电力系统控制的各种分析和计算方法。
对应用计算机进行电力系统分析和计算有一定程度的了解并能简单应用。
二、课程教学环节组成
本课程的教学环节包括课堂讲授,师生讨论学生自学,习题讨论课,习题,答疑,
质疑和期末考试。
三、课程教学内容纲要
第一章电力系统基本概述和基本概念
【目的和要求】:了解电力系统及其发展情况;掌握电力系统中性点的接地方式;掌握电能生产的特点及对电力系统运行的基本要求、电力系统额定电压的概念、电力系统的负荷和负荷曲线。
【重点和难点】:电力系统的概念和电能生产的特点及对电力系统运行的基本要求;电力系统各元件的额定电压;电力系统中性点接地方式。
【教学内容】
第一节电力系统概述
第二节第二节电力系统的电压等级和负荷
第三节电力系统中性点的接地方式
第二章电力系统元件参数和等值电路
【目的和要求】:了解电力线路结构;掌握线路等值电路、变压器的等值电路、发电机及负荷的等值电路;掌握有名制和标幺制的计算。
【重点和难点】:以有名制和标幺制表示的等值网络
【教学内容】
第一节电力线路参数和等值电路
第二节变压器、电抗器的参数和等值电路
第三节发电机和负荷的参数及等值电路
第四节电力网络的等值电路
第三章简单电力网络潮流的分析与计算
【目的和要求】:掌握电力线路和变压器的功率损耗和电压降落;了解运算负荷和运算功率;掌握开式网络的电压和功率分布计算;了解环形网络的电压和功率分布计算。
【重点和难点】:环形网络的电压和功率分布计算;运算负荷和运算功率。
【教学内容】
第一节电力线路和变压器的功率损耗和电压降落
第二节开式网络的潮流分布
第三节环形网络的潮流分布
第四章电力系统潮流的计算机算法
【目的和要求】:了解电力网络的数学模型;掌握等值变压器模型及应用;掌握节点导纳矩阵的修改;熟悉高斯塞得尔法、牛顿拉夫逊法和P-Q分解法潮流计算。
【重点和难点】:节点导纳矩阵;高斯塞得尔法、牛顿拉夫逊法和P-Q分解法潮流计算。
【教学内容】
第一节电力网络的数学模型
第二节等值变压器模型及其应用
第三节节点导纳矩阵的形成和修改
第四节功率方程和变量及节点分类
第五节高斯一塞德尔法潮流计算
第六节牛顿一拉夫逊法潮流计算
第七节P-Q分解法潮流计算(本内容可根据实际情况选择讲授)
第五章电力系统有功功率的平衡和频率调整
【目的和要求】:了解系统备用容量的概念和分类;了解有功功率负荷的平衡;掌握有功功率负荷的最优分配;掌握电力系统和发电机的频率特性和频率调整。
【重点和难点】:电力系统有功功率平衡;电力系统和发电机的频率特性和频率调整。
【教学内容】
第一节电力系统中有功功率的平衡
第二节电力系统的频率调整
第六章电力系统无功功率的平衡和电压调整
【目的和要求】:了解电力系统的无功功率平衡的概念和无功电源分类;了解电力线路导线界面的选择方法;掌握电压调整的方法和调压措施。
【重点和难点】:电力系统中电压调整的方法及措施。
【教学内容】
第一节电力系统中无功功率的平衡
第二节电力系统的电压管理
第三节电力系统的几种主要调压措施
第四节电力线路导线截面的选择
第七章电力系统各元件的序参数和等值电路
【目的和要求】:掌握对称分量法、电力系统各元件的正序、负序和零序阻抗(发电机、变压器、输电线路、综合负荷)和等值电路、电力系统正负零序网络的制定;掌握对称分量法在不对称短路计算中的应用。
【重点和难点】:零序、正序和负序阻抗、对称分量法在不对称短路计算中的应用。
【教学内容】
第一节对称分量法
第二节同步发电机的负序电抗和零序电抗
第三节异步电动机的参数和等值电路
第四节变压器的零序参数和等值电路
第五节电力线路的零序阻抗和等值电路
第六节电力系统故障运行的等值网络
第八章电力系统故障的分析与实用计算
【目的和要求】:熟悉无限大容量电源的概念;掌握无限大容量供电系统短路计算;掌握简单不对称短路、不对称短路时网络中的电流和电压的计算、非全相断线的分析和计算。
【重点和难点】:电力系统不对称短路的分析与计算
【教学内容】
第一节由无限大容量电源供电的三相短路的分析与计算
第二节电力系统三相短路的实用计算
第三节电力系统不对称短路的分析与计算
第四节电力系统非全相运行的分析
第九章机组的机电特性
【目的和要求】:了解发电机的功-角特性方程式;掌握网络接线及参数对功-角特性的影响;了解异步电动机组的机电特性;了解自动调节励磁系统对功-角特性的影响。
【重点和难点】:网络接线及参数对功-角特性的影响;自动调节励磁系统对功-角特性的影响
【教学内容】
第一节同步发电机组的运动方程式
第二节发电机的功-角特性方程式
第三节异步电动机组的机电特性
第四节自动调节励磁系统对功-角特性的影响
第十章电力系统的静态稳定性
【目的和要求】:了解电力系统静态稳定的概念;掌握静态稳定的判据和静态稳定的储备系数;了解扰动发基本原理和调节励磁对静态稳定影响。
掌握电力系统电压、频率及负荷的稳定性;熟悉提高电力系统静态稳定性的措施。
【重点和难点】:静态稳定的判据;电力系统电压、频率及负荷的稳定性;小扰动法。
【教学内容】
第一节电力系统静态稳定性的基本概念
第二节小扰动法的基本原理和在分析电力系统静态稳定性中的应用
第三节调节励磁对电力系统静态稳定性的影响
第四节电力系统电压、频率及负荷的稳定性
第五节保证和提高电力系统静态稳定性的措施
第十一章电力系统的暂态稳定性
【目的和要求】:
【重点和难点】:等面积定则;发电机转子运动方程的数值解法。
【教学内容】
第一节电力系统暂态稳定性概述
第二节简单电力系统暂态稳定性的定性分析
第三节简单电力系统暂态稳定性的定量分析
第四节发电机组转子运动方程式的数值解法
第五节提高电力系统暂态稳定性的措施
四、课程教学内容和学时分配
五、本课程教学方法建议及考核方式
联系实际,采用多媒体与黑板板书相结合的教学方式进行教学,运用举例、启发、提问等并结合工程实例多种教学方法进行教学,使理论与实践融为一体。
考核方式为闭卷方式。
总成绩=平时成绩30%+期末考试成绩70%。
六、选用教材及教学辅助材料说明
教材:《电力系统分析》,于永源等编,中国电力出版社,2007.
参考书:
[1] 何仰赞主编《电力系统分析》华中科技大学出版社,2003.3 .
[2] 陈桁主编《电力系统稳态分析》中国电力出版社,2004.2.
[3] 陈桁主编《电力系统暂态分析》中国电力出版社
[4] 刘天琪、邱晓燕编《电力系统分析理论》,科学出版社出版,2005年。