《电力系统分析》教学大纲课程名称：电力系统分析（PowerSystemAnalysis）课程编码：151020学分：5分总学时：80学时，其中，理论学时：80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、电机学执笔人：叶刚审订人：聂汉平、课程的性质、目的与任务《电力系统分析》是电气工程及其自动化专业的专业核心课之一，是必修课。其教学目标是：通过本课程的学习，使学生从电力系统的全面观点出发对其中元件的特征、作用及相互关系有比较全面的认识：能正确运用电路理论和电机理论等知识综合的分析电力系统的有关问题：训练和培养学生的计算、分析和解决工程实际问题的能力：能对简单电力系统进行短路计算，掌握电力系统的实用短路计算，短路电流计算曲线的绘制原理及其应用。理解电力系统暂态稳定的基本概念、掌握电力系统暂态稳定的基本分析方法。二、教学内容、基本要求与学时分配第一章电力系统的基本概念主要内容：1、电力系统的组成、额定电压和额定频率2、对电力系统运行的基本要求3、电力系统的接线方式基本要求：理解并掌握电能生产的特点及对电力系统运行的基本要求掌握电力系统的概念、电力系统的负荷掌握电力系统的接线方式学时分配：2学时第二章电力网各元件的等值电路和参数计算主要内容：1、架空输电线路的参数2、架空输电线的等值电路3、变压器的等值电路和参数4、标么制基本要求：掌握电力线路结构及等值电路掌握变压器的等值电路和参数计算、标么制学时分配：8学时第三章同步发电机的基本方程主要内容：1、基本前提2、同步发电机的原始方程3、dq,0坐标系的同步电机方程4、基本方程的拉氏运算形式5、同步电机的对称稳态运行基本要求：掌握建立d、q、0坐标系的同步电机电势方程和磁链方程的基本方程，为电力系统暂态过程研究准备基础知识学时分配：6学时第四章电力网络的数学模型
《电力系统分析》教学大纲 课程名称：电力系统分析（Power System Analysis） 课程编码：151020 学 分：5 分 总 学 时：80 学时，其中，理论学时：80 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 、电机学 执 笔 人：叶刚 审 订 人：聂汉平 一、课程的性质、目的与任务 《电力系统分析》是电气工程及其自动化专业的专业核心课之一，是必修课。 其教学目标是：通过本课程的学习，使学生从电力系统的全面观点出发对其中元件的特 征、作用及相互关系有比较全面的认识；能正确运用电路理论和电机理论等知识综合的分析 电力系统的有关问题；训练和培养学生的计算、分析和解决工程实际问题的能力；能对简单 电力系统进行短路计算，掌握电力系统的实用短路计算，短路电流计算曲线的绘制原理及其 应用。理解电力系统暂态稳定的基本概念、掌握电力系统暂态稳定的基本分析方法。 二、教学内容、基本要求与学时分配 第一章 电力系统的基本概念 主要内容： 1、电力系统的组成、额定电压和额定频率 2、对电力系统运行的基本要求 3、电力系统的接线方式 基本要求： 理解并掌握电能生产的特点及对电力系统运行的基本要求 掌握电力系统的概念、电力系统的负荷 掌握电力系统的接线方式 学时分配：2 学时 第二章 电力网各元件的等值电路和参数计算 主要内容： 1、架空输电线路的参数 2、架空输电线的等值电路 3、变压器的等值电路和参数 4、标幺制 基本要求： 掌握电力线路结构及等值电路 掌握变压器的等值电路和参数计算、标幺制 学时分配：8 学时 第三章 同步发电机的基本方程 主要内容： 1、基本前提 2、同步发电机的原始方程 3、d,q,0 坐标系的同步电机方程 4、基本方程的拉氏运算形式 5、同步电机的对称稳态运行 基本要求： 掌握建立 d、q、0 坐标系的同步电机电势方程和磁链方程的基本方程，为电力系统暂态 过程研究准备基础知识 学时分配：6 学时 第四章 电力网络的数学模型
主要内容：1、点导纳矩阵2、络方程的解法3、点阻抗矩阵基本要求：掌握采用节点导纳矩阵和节点阻抗矩阵描述电力网稳态的方法，学会使用高斯消去法简化网络及求解网络方程的有效方法学时分配：4学时第五章，电力系统三相短路的暂态过程主要内容：1、短路的一般概念2、恒定电势源电路的三相短路3、同步电机突然三相短路的物理分析4、无阻尼绕组同步电机三相短路电流计算5、有阻尼绕组同步电机的突然三相短路6、强行励磁对短路暂态过程的影响基本要求：本章着重讨论突然短路时的电磁暂态现象及对其进行分析的原理和方法掌握恒电势源电路的短路过程分析掌握基于磁链守恒原则的同步发电机突然短路暂态过程的物理分析和同步电机常用暂态参数的引出及应用，根据磁链平衡关系的定、转子各绕组有关电流分量的初值计算等学时分配：8学时第六章电力系统三相短路电流的实用计算主要内容：1、短路电流计算的基本原理和方法2、起始次暂态电流和冲击电流的实用计算3、短路电流计算曲线及其应用4、短路电流周期分量的近似计算基本要求：掌握基于节点方程的三相短路计算的原理和方法，短路发生瞬间和以后不同时刻短路电流周期分量的计算学时分配：8学时第七章电力系统各元件的序阻抗和等值电路主要内容：1、对称分量法在不对称短路计算中的应用2、同步发电机的负序和零序电抗3、变压器的零序等值电路及其参数4、架空输电线路的零序阻抗及其等值电路5、综合负荷的序阻抗6、电力系统各序网络的制订基本要求：掌握对称分量法、序阻抗、对称分量法在不对称短路计算中的应用掌握电力系统元件的序阻抗（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学时分配：6学时第八章电力系统不对称故障的分析和计算主要内容：1、单不对称短路的分析2、电压和电流对称分量经变压器后的相位变换3、非全相断线的分析计算基本要求：
主要内容： 1、点导纳矩阵 2、络方程的解法 3、点阻抗矩阵 基本要求： 掌握采用节点导纳矩阵和节点阻抗矩阵描述电力网稳态的方法，学会使用高斯消去法简 化网络及求解网络方程的有效方法 学时分配：4 学时 第五章 电力系统三相短路的暂态过程 主要内容： 1、短路的一般概念 2、恒定电势源电路的三相短路 3、同步电机突然三相短路的物理分析 4、无阻尼绕组同步电机三相短路电流计算 5、有阻尼绕组同步电机的突然三相短路 6、强行励磁对短路暂态过程的影响 基本要求： 本章着重讨论突然短路时的电磁暂态现象及对其进行分析的原理和方法掌握恒电势源 电路的短路过程分析 掌握基于磁链守恒原则的同步发电机突然短路暂态过程的物理分析和同步电机常用暂 态参数的引出及应用，根据磁链平衡关系的定、转子各绕组有关电流分量的初值计算等 学时分配：8 学时 第六章 电力系统三相短路电流的实用计算 主要内容： 1、短路电流计算的基本原理和方法 2、起始次暂态电流和冲击电流的实用计算 3、短路电流计算曲线及其应用 4、短路电流周期分量的近似计算 基本要求： 掌握基于节点方程的三相短路计算的原理和方法，短路发生瞬间和以后不同时刻短路电 流周期分量的计算 学时分配：8 学时 第七章 电力系统各元件的序阻抗和等值电路 主要内容： 1、对称分量法在不对称短路计算中的应用 2、同步发电机的负序和零序电抗 3、变压器的零序等值电路及其参数 4、架空输电线路的零序阻抗及其等值电路 5、综合负荷的序阻抗 6、电力系统各序网络的制订 基本要求： 掌握对称分量法、序阻抗、对称分量法在不对称短路计算中的应用 掌握电力系统元件的序阻抗（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 学时分配：6 学时 第八章 电力系统不对称故障的分析和计算 主要内容： 1、单不对称短路的分析 2、电压和电流对称分量经变压器后的相位变换 3、非全相断线的分析计算 基本要求：
掌握简单不对称短路的分析，电压和电流对称分量经变压器后的相位变换，非全相断线的分析计算学时分配：4学时第九章电力系统的负荷主要内容：1、负荷的组成2、负荷曲线3、负荷特性与负荷模型基本要求：理解负荷的组成，负荷曲线和负荷特性及其数学描述等问题学时分配：2学时第十章电力传输的基本概念主要内容：1、网络元件的电压降落和功率损耗2、输电线路的功率特性3、沿长线的功率传送4、单端供电系统的功率特性基本要求：掌握网络元件的电压降落、电压损耗、电压偏移和功率损耗，掌握输电系统的功率特性和功率极限了解沿长线的功率传送和了解单端供电系统的功率特性学时分配：4学时第十一章电力系统的潮流计算主要内容：1、开式网络的电压和功率分布计算2、简单闭式网络的功率分布计算3、复杂电力系统潮流计算的数学模型4、牛顿一拉夫逊法潮流计算5、P-O分解法潮流计算基本要求：掌握开式网络的电压和功率分布计算、简单闭式网络的电压和功率分布计算掌握牛顿一拉夫逊法潮流计算和P-O分解法潮流计算学时分配：6学时第十二章电力系统的无功功率平衡和电压调整主要内容：1、电力系统的无功功率平衡2、电压调整的基本概念3、电压调整的措施4、调压措施的应用基本要求：掌握电压调整的基本概念，调压措施的应用掌握电力系统的无功功率平衡学时分配：4学时第十三章电力系统的有功功率平衡和频率调整主要内容：1、频率调整的必要性2、电力系统的频率特性3、电力系统的频率调整4、有功功率平衡和系统负荷在各类发电厂间的合理分配基本要求：了解频率调整的必要性，有功功率平衡和系统负荷在各类发电厂间的合理
掌握简单不对称短路的分析，电压和电流对称分量经变压器后的相位变换，非全相断线 的分析计算 学时分配：4 学时 第九章 电力系统的负荷 主要内容： 1、负荷的组成 2、负荷曲线 3、负荷特性与负荷模型 基本要求： 理解负荷的组成，负荷曲线和负荷特性及其数学描述等问题 学时分配：2 学时 第十章 电力传输的基本概念 主要内容： 1、网络元件的电压降落和功率损耗 2、输电线路的功率特性 3、沿长线的功率传送 4、单端供电系统的功率特性 基本要求： 掌握网络元件的电压降落、电压损耗、电压偏移和功率损耗，掌握输电系统的功率特性 和功率极限 了解沿长线的功率传送和了解单端供电系统的功率特性 学时分配：4 学时 第十一章 电力系统的潮流计算 主要内容： 1、开式网络的电压和功率分布计算 2、简单闭式网络的功率分布计算 3、复杂电力系统潮流计算的数学模型 4、牛顿－拉夫逊法潮流计算 5、P-Q 分解法潮流计算 基本要求： 掌握开式网络的电压和功率分布计算、简单闭式网络的电压和功率分布计算 掌握牛顿－拉夫逊法潮流计算和 P-Q 分解法潮流计算 学时分配：6 学时 第十二章 电力系统的无功功率平衡和电压调整 主要内容： 1、电力系统的无功功率平衡 2、电压调整的基本概念 3、电压调整的措施 4、调压措施的应用 基本要求： 掌握电压调整的基本概念，调压措施的应用 掌握电力系统的无功功率平衡 学时分配：4 学时 第十三章 电力系统的有功功率平衡和频率调整 主要内容： 1、频率调整的必要性 2、电力系统的频率特性 3、电力系统的频率调整 4、有功功率平衡和系统负荷在各类发电厂间的合理分配 基本要求： 了解频率调整的必要性，有功功率平衡和系统负荷在各类发电厂间的合理
分配掌握电力系统的频率特性和电力系统的频率调整学时分配：4学时第十四章电力系统的经济运行主要内容：1、力网中的能量损耗2、火电厂间有功功率负荷的经济分配3、功功率负荷的经济分配基本要求：掌握电力网中的能量损耗和无功功率负荷的经济分配了解水、火电厂间有功功率负荷的经济分配学时分配：2学时第十五章电力系统运行稳定性的基本概念主要内容：1、角的概念2、态稳定的初步概念3、态稳定的初步概念4、荷稳定的概念5、电压稳定性的概念6、发电机转子运动方程基本要求：掌握功角的概念和负荷稳定的概念、电压稳定性的概念掌握发电机转子运动方程和了解静、动态稳定的初步概念学时分配：4学时第十六章电力系统的电磁功率特性主要内容：1、单电力系统的功率特性2、络接线及参数对功率特性的影响3、动励磁调节器对功率特性的影响基本要求：掌握简单电力系统的功率特性、网络接线及参数对功率特性的影响学时分配：2学时第十七章电力系统暂态稳定性主要内容：1、态稳定性分析计算的基本假设2、单电力系统暂态稳定的分析计算3、电机转子运动方程的数值解法基本要求：掌握简单电力系统暂态稳定的分析计算学时分配：2学时第十八章电力系统静态稳定性主要内容：1、动稳定性的基本概念和小扰动法原理2、单电力系统的静态稳定3、动励磁调节器对静态稳定的影响基本要求：掌握运动稳定性的基本概念和小扰动法原理掌握简单电力系统的静态稳定了解自动励磁调节器对静态稳定的影响学时分配：2学时第十九章提高电力系统稳定性的措施主要内容：1、高稳定性的一般原则
分配掌握电力系统的频率特性和电力系统的频率调整 学时分配：4 学时 第十四章 电力系统的经济运行 主要内容： 1、 力网中的能量损耗 2、 火电厂间有功功率负荷的经济分配 3、 功功率负荷的经济分配 基本要求：掌握电力网中的能量损耗和无功功率负荷的经济分配了解水、火电厂间有功 功率负荷的经济分配 学时分配：2 学时 第十五章 电力系统运行稳定性的基本概念 主要内容： 1、角的概念 2、态稳定的初步概念 3、态稳定的初步概念 4、荷稳定的概念 5、电压稳定性的概念 6、发电机转子运动方程 基本要求： 掌握功角的概念和负荷稳定的概念、电压稳定性的概念 掌握发电机转子运动方程和了解静、动态稳定的初步概念 学时分配：4 学时 第十六章 电力系统的电磁功率特性 主要内容： 1、单电力系统的功率特性 2、络接线及参数对功率特性的影响 3、动励磁调节器对功率特性的影响 基本要求： 掌握简单电力系统的功率特性、网络接线及参数对功率特性的影响 学时分配：2 学时 第十七章 电力系统暂态稳定性 主要内容： 1、态稳定性分析计算的基本假设 2、单电力系统暂态稳定的分析计算 3、电机转子运动方程的数值解法 基本要求： 掌握简单电力系统暂态稳定的分析计算 学时分配：2 学时 第十八章 电力系统静态稳定性 主要内容： 1、动稳定性的基本概念和小扰动法原理 2、单电力系统的静态稳定 3、动励磁调节器对静态稳定的影响 基本要求： 掌握运动稳定性的基本概念和小扰动法原理 掌握简单电力系统的静态稳定 了解自动励磁调节器对静态稳定的影响 学时分配：2 学时 第十九章 提高电力系统稳定性的措施 主要内容： 1、高稳定性的一般原则
2、善电力系统基本元件的特性和参数3、用附加装置提高电力系统的稳定性4、善运行条件及其他措施基本要求：掌握提高稳定性的一般原则、改善电力系统基本元件的特性和参数了解采用附加装置提高电力系统的稳定性、改善运行条件及其他措施学时分配：2学时三、实验内容与学时分配本课程实验单独设课，详细情况见《电力系统综合实验大纲》。四、大纲说明1.本课程是电气工程及自动化专业的专业核心课，采用理论和实践相结合的方式授课。2．教材中标有"*"号的内容为选讲内容。3.每个知识点都要安排相应的例题。4.考试成绩占总成绩的70%，实验、平时作业占总成绩的30%。五、教学参考书1.何仰赞等编，《电力系统分析》（上、下册）（第三版），华中理工大学出版社，2002年陈珩编《电力系统稳态分析》，水利电力出版社，1985年2.3.李光墙编《电力系统暂态分析》，水利电力出版社，1985年4.夏道止主编《电力系统分析》，中国电力出版社，2004年
2、善电力系统基本元件的特性和参数 3、用附加装置提高电力系统的稳定性 4、善运行条件及其他措施 基本要求： 掌握提高稳定性的一般原则、改善电力系统基本元件的特性和参数 了解采用附加装置提高电力系统的稳定性、改善运行条件及其他措施 学时分配：2 学时 三、实验内容与学时分配 本课程实验单独设课，详细情况见《电力系统综合实验大纲》。 四、大纲说明 1．本课程是电气工程及自动化专业的专业核心课，采用理论和实践相结合的方式授课。 2．教材中标有“*”号的内容为选讲内容。 3．每个知识点都要安排相应的例题。 4．考试成绩占总成绩的 70%，实验、平时作业占总成绩的 30%。 五、教学参考书 1．何仰赞等编，《电力系统分析》（上、下册）（第三版），华中理工大学出版社，2002 年 2．陈珩编《电力系统稳态分析》，水利电力出版社，1985 年 3．李光埼编《电力系统暂态分析》，水利电力出版社，1985 年 4．夏道止主编《电力系统分析》，中国电力出版社，2004 年