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1《电力系统分析》课程考试大纲一、课程简介《电力系统分析》课程是自动化专业电气工程方向的一门主干课程。该课程主要内容包括介绍电力系统的基本概念、电网的正序参数和等值电路、输电线路运行特性及简单电力系统潮流估算、电力系统潮流的计算机算法、电力系统正常运行方式的调整与控制、同步电机的数学模型、电力系统对称故障分析、电力系统简单不对称故障分析和电力系统稳定性分析。通过学习这些内容，为今后开展电力系统领域的工作打下一定的理论基础。二、学习要求、考核知识点和要求第一章电力系统的基本概念（一）学习要求1、能描述电力系统的基本框架；2、能表述电力网的接线方式及负荷的分类、电力线路的结构；3、能说出电力系统的基本组成和要求；4、会确定电气设备和电力网的额定电压。（二）考核知识点1、电力系统的组成，电力网概念；2、电力系统的基本要求，电力生产的特点；3、负荷的分类；4、我国电网常见的电压等级；5、电气设备和电力网的额定电压；6、变压器抽头（分接头）概念；7、变压器额定变比与实际变比；8、电力系统额定频率；9、电力网接线方式，有备用接线、无备用接线。（三）考核要求1、掌握电力系统的基本概念；2、能准确计算电气设备和电力网的额定电压；第二章电力网各元件的等值电路和参数计算（一）学习要求21、能绘制电力系统的架空线、变压器的等值电路与计算其等值参数；2、能表述标幺值的概念、特点，能进行标幺值的换算；（二）考核知识点1、架空线的参数（阻抗、导纳）计算及其等值电路；2、几何均距，互几何均距，分裂导线的参数计算；3、不同类型变压器的参数及其等值电路；4、标幺值的概念与优点，基准值的选择；5、有名值与标幺值之间的转换；6、不同基准值下标幺值的转换；7、平均额定电压。（三）考核要求1、能准确计算架空线路与各类型变压器的参数；2、能准确应用标幺值与有名值进行实际计算；第三章同步发电机的基本方程（一）学习要求1、了解同步发电机的基本前提；2、能描述同步发电机的原始方程；3、会用d、q、0坐标系描述同步电机的方程。（二）考核知识点1、理想同步电机概念；2、同步发电机数学模型简化的基本前提；3、横轴与纵轴在电机的位置；4、同步发电机原始方程；5、自感系数，互感系数；6、磁链方程变系数的原因；7、d、q、0坐标系描述同步电机方程。（三）考核要求1、理解同步发电机的电势方程与磁链方程；2、理解自感系数、互感系数；3、能掌握d、q、0坐标系描述同步电机方程的方法；第四章电力网络的数学模型（一）学习要求31、能根据电力网络写出节点导纳矩阵，为以后的复杂网络潮流计算打下基础。（二）考核知识点1、电力网络节点的概念，节点方程，节点分方法的优点；2、节点导纳矩阵；3、节点导纳矩阵的修改，存在互感时的节点导纳矩阵（三）考核要求1、能准确根据电力网络写出节点导纳矩阵；第五章电力系统三相短路的暂态过程（一）学习要求1、能表述电力系统故障的概念和分类，能分析故障的原因及后果；2、能进行恒定电势源的三相短路计算。（二）考核知识点1、电力系统短路故障的原因、类型及后果，短路计算的目的；2、各种短路类型对应的短路代表符合；3、恒定电势源与无穷大供电系统的概念；4、三相对称短路的全电流公式计算，周期分量，非周期分量；5、三相对称短路的冲击电流的概念与计算目的，冲击电流的计算；6、三相对称短路的短路电流有效值的概念及最大有效值的计算；7、短路功率（短路容量）的计算；8、同步电机三相短路的物理分析；9、磁链守恒原则；10、无阻尼绕组同步电机三相短路，有阻尼绕组同步发电机三相短路。（三）考核要求1、掌握短路的相关概念；2、能准确计算恒定电势源供电系统网络发生三相短路时的周期分量、非周期分量、冲击电流、短路电流最大有效值、短路功率；3、了解同步电机发生三相短路的模型。第六章电力系统三相短路电流的实用计算（一）学习要求1、能掌握起始次暂态电流的概念及其计算；2、掌握短路电流计算曲线的特点与应用；3、掌握短路电流周期分量的近似计算。4（二）考核知识点1、起始次暂态电流的概念与计算；2、次暂态参数；3、不同情况下的冲击系数；4、电流计算曲线的概念，电流计算曲线的制作；5、短路电流周期分量标幺值pI与有名值pI的近似计算；6、短路功率的近似计算；（三）考核要求1、掌握此暂态电流与电流计算曲线概念；2、能准确计算起始次暂态电流；3、能准确计算短路电流周期分量标幺值pI、有名值pI和短路功率。第七章电力系统各元件的序阻抗和等值电路（一）学习要求1、能表述电力系统不对称故障的概念和分类；2、会计算电力系统元件序参数，绘制正序、负序、零序等值电路。（二）考核知识点1、对称分量法；2、序阻抗的概念；3、变压器各序等值电路及其参数；4、变压器零序等值电路和外电路的联接；5、中性点有接地阻抗的变压器的零序等值电路；6、自耦变压器的零序等值电路及其参数；7、架空线的零序阻抗及其等值电路；8、综合负荷的序阻抗；9、电力系统正序网络、负序网络、零序网络的制定。（三）考核要求1、能准确掌握对称分量法与序阻抗的概念；2、能准确绘制不同情况的变压器的正序、负序、零序等值电路；3、掌握电力网各部分的序阻抗的计算方法；4、能准确定制电力系统正序网络、负序网络、零序网络。第八章电力系统不对称故障的分析和计算（一）学习要求51、能进行电力系统不对称故障的分析计算。（二）考核知识点1、单相接地短路和两相短路故障的复合序网图；2、简单不对称短路的边界条件；3、不对称短路故障点的短路电流；4、正序等效定则；5、电压和电流对称分量经变压器后的相位变换。（三）考核要求1、理解不对称故障分析方法的相关概念；2、掌握不对称短路故障的复合序网络图；3、掌握不对称故障点的短路电流计算方法。第九章电力系统的负荷（一）学习要求1、了解我国负荷的组成；2、区分负荷曲线和负荷特性的概念。（二）考核知识点1、我国负荷的组成，主要用电设备；2、负荷曲线的概念与用途；3、最大负荷利用小时数概念与其大小范围；4、电压静特性、频率静特性；5、负荷特性与负荷模型。（三）考核要求1、理解负荷、负荷曲线、最大负荷利用小时数、负荷特性的概念；2、掌握日平均负荷、负荷率、最小负荷系数、全年耗电量等的计算方法。第十章电力传输的基本概念（一）学习要求1、能分析计算电力网的功率损耗和电压降落；2、能理性输电线上的功率特性。（二）考核知识点1、电压降落的概念与分解、电压降落的横分量与纵分量；2、已知首端参数求末端电压、已知末端参数求首端电压；3、电压偏移的概念；64、纯电抗元件，电压降落横纵分量的在功率传输原理中的解释；5、交流电网中关于功率传输的概念；6、分析简单网络功率损耗的方法；7、输电线路的功率特性。（三）考核要求1、掌握电压降落的概念与分解方法、电压偏移的概念；2、掌握已知首端参数求末端电压、已知末端参数求首端电压的分析方法；3、掌握简单网络功率损耗的分析方法。第十一章电力系统的潮流计算（一）学习要求1、掌握开式网络的电压和功率的分布计算；2、掌握简单闭式网络的功率分布计算；3、掌握复杂电力系统潮流计算的数学模型；4、掌握潮流计算的方法，能进行电力系统潮流计算。（二）考核知识点1、已知供电点电压和负荷接电功率时的计算方法；2、运算负荷的概念、输电线充电功率、绕组损耗、励磁损耗；3、二级电压的开式网络计算；4、负荷功率的概念、循环功率的概念、功率分点的选择方法；5、均一电力网的概念与特点；6、闭式网络中的电压损耗计算；7、含变压器的简单网络功率分布；8、环网中的潮流控制、环路电势、自然分布概念、经济分布概念；9、潮流计算的定解条件、PQ节点、PV节点、平衡节点；10、潮流计算的约束条件；11、牛顿-拉夫逊法解非线性方程的原理和详细步骤；12、修正方程、迭代过程、收敛判据；13、雅克比矩阵；14、节点电压用直角坐标表示时的牛顿-拉夫逊法潮流计算的详细步骤；15、牛顿-拉夫逊法潮流计算程序框图、支路功率计算；16、节点电压用极坐标表示时的牛顿-拉夫逊法潮流计算的基本过程；17、P-Q分解法潮流计算基本简化原理。（三）考核要求71、掌握简单开式网络和闭式网络的分析方法；2、能准确掌握潮流计算的相关概念；3、能准确掌握潮节点电压用直角坐标表示时的牛顿-拉夫逊法潮流计算的详细方法；第十二章电力系统的无功功率平衡和电压调整（一）学习要求1、了解电力系统的无功功率平衡概念；2、掌握电压调整的基本概念；3、掌握电压调整的措施。（二）考核知识点1、电力系统的运行电压水平的平衡条件；2、无功功率需求：无功功率负荷、变压器的无功损耗、输电线的无功损耗；3、无功功率电源：发电机、同步调相机、静电电容器、静止无功补偿器（SVC）、静止无功发生器；4、无功功率平衡；5、允许电压偏移、中枢点的电压管理；6、发电机调压方法及其缺点；7、改变变压器变比调压：降压变压器分接头的选择计算、升压变压器分接头的选择计算；8、利用无功功率补偿调压、线路串联电容补偿调压。（三）考核要求1、掌握无功率平衡和电压调整的相关概念；2、能准确掌握改变变压器变比调压时，分接头选择计算方法。第十三章电力系统的有功功率平衡和频率调整（一）学习要求1、掌握频率调整的必要性；2、掌握电力系统的频率特性；3、掌握频率调整的方法；4、了解有功功率平衡和系统负荷在各类发电厂间的合理分配。（二）考核知识点1、频率偏移造成的危害、频率允许偏差量；2、频率和发电机的转速有严格的关系，发电机转速恒定不变的功率平衡条件；3、负荷分量与对应调整措施；4、负荷的有功-频率静特性、发电机组有功-频率静特性、电力系统有功-频率静特性；85、频率的一次调整、频率的二次调整、互联系统的频率调整、主调频厂的选择；6、频率调整和电压调整的关系；7、备用容量、调峰概念；（三）考核要求1、掌握用功功率平衡和频率调整的相关概念；2、掌握电力系统的频率静特性；3、了解频率调整对应负荷变化计算方法；第十四章电力系统的经济运行（一）学习要求1、掌握电力网中的能量损耗；2、了解火电厂间有功功率负荷的经济分配；3、了解水、火电厂间有功功率负荷的经济分配；4、了解无功功率负荷的经济分配。（二）考核知识点1、电力系统的经济运行的基本要求；2、供电量、损耗电量（损耗能量）、损耗率（网损率）的概念；3、最大负荷损耗时间的概念与用处、最大负荷损耗时间与最大负荷利用小时数的关系；4、线路中能量损耗的计算方法；5、降低网损的技术措施；6、耗量特性、等微增率准则、负荷经济分配；7、无功功率的经济分配。（三）考核要求1、掌握电力系统经济运行的基本要求；2、了解电力系统经济运行的相关概念；3、了解线路中能量损耗的计算方法及降低网损的技术措施；三、考核实施要求及其他说明（一）关于教材和参考书教材：何仰赞、温增银.《电力系统分析(第三版)(上、下)》参考书：夏道止.《电力系统分析》（二）关于试卷结构及考试的有关说明1、本大纲各章所规定的考核要求中各知识点都是考试的内容。试题覆盖到章，适当突出重点章节，加大重点内容的覆盖密度。92、命题不应有超出大纲中考核知识点范围的试题，考核目标不得高于大纲中所规定的相应最高能力层次要求。3、“识记”、“领会”、“简单应用”、“综合应用”四个认知层次的试题在试卷中所占的分数比例依次约为：20%、30%、30%、20%。4、试题的难度可分为：容易、中等偏易、中等偏难、难；它们在试卷中所占分数比例依次大致为：20%、30%、30%、20%。5、试题的题型有：选择题、填空题和计算题。6、考试方式为笔试、闭卷：考试时间为120分钟；60分为及格线。7、考试时请准备计算器，除此之外只允许带钢笔或圆珠笔、2B铅笔、三角尺和橡皮。8、本考试大纲适用于自动化专业、电气工程自动化专业。四、试题举例1、选择题1)用于校验电气设备和栽流导体电动力稳定度，短路电流最大可能的瞬时值称为（）（A）短路电流非周期分量（B）短路电流周期分量（C）短路冲击电流（D）短路电流有效值2)有一台双绕组变压器变比为11/%5.22110kV，分接头实际接于2.5%档，其额定变比为（）（A）110/10（B）