电气与控制工程学院 课程教学大纲 课程名(COURSE TITLE): 电力系统分析 课程代码(COURSE CODE): 7307601 学分(CREDIT VALUE): 开课单位(DEPARTMENT/UNIT):电气工程系 版本(VERSION): DG7307601-202108 课程负责人 (COURSE COORDINATOR): 万庆祝 北方工业大学电气与控制工程学院 2021年8月
电气与控制工程学院 课程教学大纲 课 程 名（COURSE TITLE）： 电力系统分析 课程代码（COURSE CODE）： 7307601 学 分（CREDIT VALUE）： 4 开课单位（DEPARTMENT/UNIT）： 电气工程系 版 本（VERSION）： DG7307601-202108 课程负责人 （COURSE COORDINATOR）： 万庆祝 北方工业大学 电气与控制工程学院 2021 年 8 月
目录 1课程基本信息 3 2毕业要求与课程目标 4 2.1本课程支撑的毕业要求观测点 4 2.2课程目标 2.3毕业要求与课程目标的关系 3课程内容及安排 3.1课程学时总体安排 7 3.2各知识单元内容和预期学习目标 4课堂教学设计和实施载体 10 5课程实验教学 5.1实验名称和安排」 12 5.2实验要求和教学组织 12 5.3实验预习和实验报告要求 3 5.4实验教学在能力培养方面的具体措施 14 6课程考核方案和依据 14 6.1课程考核方案 14 6.2课程各考核项评价依据和标准 15 7本次修订说明 .17 8其他需要说明的问题 18
2 目 录 1 课程基本信息.............................................................................................................................. 3 2 毕业要求与课程目标.................................................................................................................4 2.1 本课程支撑的毕业要求观测点.....................................................................................4 2.2 课程目标............................................................................................................................4 2.3 毕业要求与课程目标的关系........................................................................................ 6 3 课程内容及安排...........................................................................................................................7 3.1 课程学时总体安排..........................................................................................................7 3.2 各知识单元内容和预期学习目标.................................................................................7 4 课堂教学设计和实施载体.......................................................................................................10 5 课程实验教学............................................................................................................................. 11 5.1 实验名称和安排............................................................................................................ 12 5.2 实验要求和教学组织....................................................................................................12 5.3 实验预习和实验报告要求........................................................................................ 13 5.4 实验教学在能力培养方面的具体措施.....................................................................14 6 课程考核方案和依据................................................................................................................14 6.1 课程考核方案.................................................................................................................14 6.2 课程各考核项评价依据和标准..................................................................................15 7 本次修订说明............................................................................................................................. 17 8 其他需要说明的问题................................................................................................................18
1课程基本信息 课程名称（中文）电力系统分析 课程名称（英文）Power System Analysis 课程计划学时 64 课外学时建议 64 计划学时构成 理论学时58 实验学时6 上机学时0 课外学时要求 线上学习要求：12 自主学习建议学时：52 先修课名称 (7021241)电路分析Ⅲ、(7120401)自动控制原理、(7020801)电机及拖 动基础 适用专业年级 电气工程及其自动化 开课单位 电气工程系 本课程为电气工程及其自动化专业的专业教有必修课程，开设于第五学期 本课程为学生从事电气工程奠定基本的理论基础，目的是让学生掌握电力系纷 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 课程简介匀和今后从事电力系统的相关工作打下坚实的基础。通过课堂讲授、课外自学 作业、实验、课堂交流等各个环节，旨在激发学生学习电力系统的兴趣，培 学生提出问题、分析问题、解决问题、归纳总结的能力。考核方式为平时成绩 期末考试成绩，期末考试为闭卷考试。 基础资料： (1)《电力系统分析基础》，李庚银编著，机械工业出版社，2017,1SBN号 978-7-111-34501-5, 版次：1-7 (2)《电力系统基础》，吴俊勇等编著，北京交通大学出版社，2008第一版， ISBN号：978-7-811-23063-5 教材和学习资源参考资料： (1)《电力系统分析》，纪建伟等编著，中国电力出版社，2012第一版，ISB卧 号：978.7.508-44237-2 (2)《电力系统分析》，何仰赞，熊信银编著，华中科技大学出版社，2016 年5月第四版，1SBN:978.7.568-01771-8 (3)《电力系统稳态分析》，陈珩，第四版，北京，中国电力出版社出版，2015 S97759 大纲版本号 DG7307601-202108 前一版本号 DG7307601-201912 大纲修订人 万庆祝 修订时间 2021.08 课程团队负责人 景柳铭 实验教学审核人 胡长斌
3 1 课程基本信息 课程名称（中文） 电力系统分析 课程名称（英文）Power System Analysis 课程计划学时 64 课外学时建议 9064 计划学时构成 理论学时 58 实验学时 6 上机学时 0 课外学时要求 线上学习要求：12 自主学习建议学时：52 先修课名称 （7021241）电路分析 III、（7120401）自动控制原理、（7020801）电机及拖 动基础 适用专业年级 电气工程及其自动化 开课单位 电气工程系 课 程 简 介 本课程为电气工程及其自动化专业的专业教育必修课程，开设于第五学期。 本课程为学生从事电气工程奠定基本的理论基础，目的是让学生掌握电力系统 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。通过课堂讲授、课外自学、 作业、实验、课堂交流等各个环节，旨在激发学生学习电力系统的兴趣，培养 学生提出问题、分析问题、解决问题、归纳总结的能力。考核方式为平时成绩+ 期末考试成绩，期末考试为闭卷考试。 教材和学习资源 基础资料： （1）《电力系统分析基础》，李庚银编著，机械工业出版社，2017，ISBN 号： 978-7-111-34501-5，版次：1-7 （2）《电力系统基础》，吴俊勇等编著，北京交通大学出版社，2008 第一版， ISBN 号：978-7-811-23063-5 参考资料： （1）《电力系统分析》，纪建伟等编著，中国电力出版社，2012 第一版，ISBN 号：978-7-508-44237-2 （2）《电力系统分析》，何仰赞，熊信银编著，华中科技大学出版社，2016 年 5 月第四版，ISBN：978-7-568-01771-8 （3）《电力系统稳态分析》，陈珩，第四版，北京，中国电力出版社出版，2015， ISBN：978-7-512-39570-1 大纲版本号 DG7307601-202108 前一版本号 DG7307601-201912 大纲修订人 万庆祝 修订时间 2021.08 课程团队负责人 景柳铭 实验教学审核人 胡长斌
专业负责人 周京华 审核时间 2021.08 学院批准人 徐继宁 批准时间 2021.09 2毕业要求与课程目标 2.1本课程支撑的毕业要求观测点 电气工程及其自动化专业2019版培养方案为本课程设置了4个观测点，具 体如下： (1)毕业要求观测点1-5：面向电力系统及其自动化专业方向，掌握专业基 础理论知识，具备将电气工程、控制工程、计算机科学与技术等多学科基础知识 应用于分析和解决复杂电气工程问题的能力。 (2)毕业要求观测点2-1：能利用数学、自然科学和工程科学的基本原理， 分析复杂电气工程问题的工作机理，针对复杂工程问题建立数学和物理模型并得 出恰当结论。 (3)毕业要求观测点4-2：能根据实验步骤操作实验装置，正确采集和整理 实验数据，对实验数据和结果进行分析和解释，并与理论分析进行比较，通过信 息综合得出合理有效的结论。 (4)毕业要求观测点11-1：理解并学握多学科工程项目所涉及的工程管理 原理与经济决策方法。 2.2课程目标 根据电气专业毕业要求观测点，本课程设置了5个知识目标，4个能力目标 (简称：DXTFX-X),另根据教育部和学校要求，课程设置了1个思政目标， 不做输出目标考核。 知识目标： DXTFX-I:电力系统潮流计算方法 理解电力系统的基本概念、主要构成、运行特点，掌握同步发电机、变压器、 线路、电抗器、电容器、负荷等组成要素的主要功能和基本特性，掌握相关等值 电路模型及等值参数的计算公式，能够运用标么值，完成相关计算：掌握辐射型 电力网的潮流计算方法，理解两端供电网络和简单环形供电网络的潮流计算方 4
4 专业负责人 周京华 审核时间 2021.08 学院批准人 徐继宁 批准时间 2021.09 2 毕业要求与课程目标 2.1 本课程支撑的毕业要求观测点 电气工程及其自动化专业 2019 版培养方案为本课程设置了 4 个观测点，具 体如下： （1）毕业要求观测点 1-5：面向电力系统及其自动化专业方向，掌握专业基 础理论知识，具备将电气工程、控制工程、计算机科学与技术等多学科基础知识 应用于分析和解决复杂电气工程问题的能力。 （2）毕业要求观测点 2-1：能利用数学、自然科学和工程科学的基本原理， 分析复杂电气工程问题的工作机理，针对复杂工程问题建立数学和物理模型并得 出恰当结论。 （3）毕业要求观测点 4-2：能根据实验步骤操作实验装置，正确采集和整理 实验数据，对实验数据和结果进行分析和解释，并与理论分析进行比较，通过信 息综合得出合理有效的结论。 （4）毕业要求观测点 11-1：理解并掌握多学科工程项目所涉及的工程管理 原理与经济决策方法。 2.2 课程目标 根据电气专业毕业要求观测点，本课程设置了 5 个知识目标，4 个能力目标 （简称：DXTFX-X），另根据教育部和学校要求，课程设置了１个思政目标， 不做输出目标考核。 知识目标： DXTFX -1：电力系统潮流计算方法 理解电力系统的基本概念、主要构成、运行特点，掌握同步发电机、变压器、 线路、电抗器、电容器、负荷等组成要素的主要功能和基本特性，掌握相关等值 电路模型及等值参数的计算公式，能够运用标幺值，完成相关计算；掌握辐射型 电力网的潮流计算方法，理解两端供电网络和简单环形供电网络的潮流计算方
法，能够对复杂电力系统列写潮流计算基本方程组。 DXTFX-2:电力系统有功功率与频率调整 掌握有功功率和频率调整的基本概念，掌握负荷、发电机和电力系统的频率 特性，理解有功平衡和频率调整的原理及负荷在各类发电厂间的分配原则：掌握 频率的一次调整和二次调整过程。 DXTFX3:电力系统的无功功率和电压调整 掌握无功功率、电压调整、无功功率平衡等基本概念，掌握电力系统的基本 调压措施。 DXTFX4:电力系统简单不对称故障的分析和计算 掌握电力网络化简等值方法，理解无限大容量电源供电系统三相短路的暂态 过程：掌握电力系统三相短路的实用计算方法：理解序阻抗的概念，掌握对称分 量法的基本原理：掌握电力系统各序网络的编制和简单系统不对称短路的计算方 法。 DXTFX5:电力系统稳定性 理解电力系统暂态（功角）稳定、电压稳定、频率稳定等基本概念，能够借 助发电机转子运动方程分析和理解同步电机及电力系统暂态过程的一般规律：掌 握电力系统的功角特性，并能够利用功角特性曲线做简单的稳定性分析：掌握小 扰动法分析电力系统静态稳定的方法，理解自动励磁调节器对静态稳定的影响： 学握复杂电力系统静态稳定的判别方法，能够利用静态稳定储备系数等指标对静 态稳定水平进行评价：掌握等面积定则分析暂态稳定特性的原理和方法，掌握极 限切除角的计算方法，了解转子运动方程的数值算法，了解暂态稳定控制措施。 能力目标： DXTFX-6:分析、建模能力 分析电力系统的基本概念、主要构成、运行特点，建立电力系统各元件的参 数和数学模型，计算供电网络的潮流分布、有功负荷分配。建立发电机转子运动 方程，根据电力系统的功角特性分析电力系统静态稳定，提出提高电力系统暂态 稳定水平的控制措施。 DXTFX-7:实验能力 通过电力系统潮流计算实验，加深对电力系统潮流基本概念的理解，验证计
5 法，能够对复杂电力系统列写潮流计算基本方程组。 DXTFX -2：电力系统有功功率与频率调整 掌握有功功率和频率调整的基本概念，掌握负荷、发电机和电力系统的频率 特性，理解有功平衡和频率调整的原理及负荷在各类发电厂间的分配原则；掌握 频率的一次调整和二次调整过程。 DXTFX -3：电力系统的无功功率和电压调整 掌握无功功率、电压调整、无功功率平衡等基本概念，掌握电力系统的基本 调压措施。 DXTFX -4：电力系统简单不对称故障的分析和计算 掌握电力网络化简等值方法，理解无限大容量电源供电系统三相短路的暂态 过程；掌握电力系统三相短路的实用计算方法；理解序阻抗的概念，掌握对称分 量法的基本原理；掌握电力系统各序网络的编制和简单系统不对称短路的计算方 法。 DXTFX -5：电力系统稳定性 理解电力系统暂态（功角）稳定、电压稳定、频率稳定等基本概念，能够借 助发电机转子运动方程分析和理解同步电机及电力系统暂态过程的一般规律；掌 握电力系统的功角特性，并能够利用功角特性曲线做简单的稳定性分析；掌握小 扰动法分析电力系统静态稳定的方法，理解自动励磁调节器对静态稳定的影响； 掌握复杂电力系统静态稳定的判别方法，能够利用静态稳定储备系数等指标对静 态稳定水平进行评价；掌握等面积定则分析暂态稳定特性的原理和方法，掌握极 限切除角的计算方法，了解转子运动方程的数值算法，了解暂态稳定控制措施。 能力目标： DXTFX -6：分析、建模能力 分析电力系统的基本概念、主要构成、运行特点，建立电力系统各元件的参 数和数学模型，计算供电网络的潮流分布、有功负荷分配。建立发电机转子运动 方程，根据电力系统的功角特性分析电力系统静态稳定，提出提高电力系统暂态 稳定水平的控制措施。 DXTFX -7：实验能力 通过电力系统潮流计算实验，加深对电力系统潮流基本概念的理解，验证计