《电力系统稳态》教学大纲

《电力系统稳态》教学大纲大纲说明课程代码：0806532006总学时：38学时（讲课32学时，实验6学时）总学分：2学分课程类别：专业模块课、选修适用专业：电气工程及其自动化预修要求：电路理论、电机学、工程电磁场课程的性质、目的、任务：“电力系统稳态分析”课程是高等工科院校“电气工程及其自动化”专业的必修专业课程，其中潮流计算和运行状态的优化、调整的内容在电力系统运行中意义重大，同时在教学中起承前启后的作用。本课程的教学目的是使学生掌握电力系统潮流计算的基本计算方法以及电力系统正常运行情况下的优化及调整的基本概念；对运用数学方法和计算机解决电力系统有关问题有初步了解，为从事实际电力系统运行分析奠定扎实的基础。掌握电压降落、功率损耗的计算方法；掌握简单电力系统及复杂电力系统潮流计算的基本方法；熟悉电力系统运行状态的优化原则和电压、频率的调整方法。教学基本方式：本课程以课堂讲授为主，课堂教学将充分利用计算机技术，可利用电子教案，CAI课件，多媒体教学系统等进行教学；课内外学时比大约为1：1.5。本课程教学环节包括：课堂讲授、课外作业、课程大型作业等。通过各个教学环节重点培养学生的分析问题、解决问题的能力和自学能力。大纲的使用说明：本大纲适用于本科电气工程及其自动化专业，适宜在第三学年开课。本教学大纲所列内容大部分通过讲课教学环节完成，少数内容也可以通过其他教学环节和自学来完成。讲授內容可按学时作适当增删。大纲正文第一章简单电力系统的分析及计算总学时：8学时基本要求：熟悉电力系统分析中功率的表示方法；掌握电力线路和变压器的电压降落、电压损耗、功率损耗和电能损耗的计算方法；了解电力线路的运行特性；掌握开式网络和闭式网络潮流计算方法；初步掌握电力网简化的方法。重点：电力网元件（电力线路和变压器）上的电压降落、功率损耗计算；电力线路运行特性；衡量电力网电压质量指标和一些经济指标；开式网络电压和功率分布计算；闭式网络电压和功率分布计算。难点：开式网络电压和功率分布计算；闭式网络电压和功率分布计算。教学内容：第一节有功功率及无功功率第二节电力线路和变压器的电压降落、电压损耗第三节网络电压和功率分布计算第四节电力网简化第二章电力系统潮流分布的计算机算法总学时：14学时（讲课12学时，实验2学时）基本要求：掌握电力网的数学模型，能熟练地形成和修改节点导纳矩阵；了解节点阻抗矩阵的形成方法；能形成多电压级电力网的等值电路；领会电力系统潮流计算的一般问题；能正确应用牛顿——拉夫逊法或P——Q分解法进行电力网潮流计算。重点：电力网络的数学模型，变压器非标准变比；电力系统潮流计算的一般问题（变量、节点分类，约束条件）；牛顿——拉夫逊潮流计算；P——Q分解法潮流计算。难点：变压器非标准变比；节点导纳矩阵的形成和修改；应用牛顿——拉夫逊法和P——Q分解法进行潮流计算，修正方程的形成和计算程序的实现。教学内容：第一节电力网络的数学模型第二节多级电压电力网的等值电路第三节电力系统潮流计算的一般问题第四节复杂电力系统的潮流计算第三章电力系统有功功率分配及频率调整总学时：8学时（讲课6学时，实验2学时）基本要求：了解电力系统的备用容量及有功功率平衡；了解电力系统中各类发电厂的运行特点及其配合；掌握电力系统中有功功率的经济分配，能建立电力系统有功功率经济分配的数学模型，并能解算；熟悉电力系统的频率特性；掌握电力系统的一次调整和二次调整；了解电力系统中调频厂的选择。重点：电力系统中有功功率的经济分配；电力系统频率的一次调整和二次调整。难点：电力系统有功经济分配数学模型的建立和求解；电力系统频率一次调整和二次调整的计算和物理过程。教学内容：第一节电力系统的有功功率及有功功率平衡第二节发电厂的运行特点及其配合第三节有功功率的经济分配第四节电力系统频率调整第四章电力系统无功功率和电压调整总学时：8学时（讲课6学时，实验2学时）基本要求：掌握电压调整的具体措施及其应用，学会电压计算，能选择调压措施。重点：无功负荷的经济分配；发电机调压；改变变压器变比调压，有载调压变压器调压利用无功补偿调压；调相机调压；各种调压措施的合理应用。难点：无功功率的经济分配；改变变压器变比调压计算；无功补偿调压计算。教学内容：第一节电力系统的无功功率及无功功率平衡第二节电力系统的电压管理第三节电力系统的调压本课程对学生自学的要求：本课程最显著的特点是理论必须联系实践。因此要求学生课前认真预习，记下疑点；课中积极参与，跟上进度；课后及时消化，独立完成作业。同学们应自主归纳各章基本内容，做好小结工作。课时数分配表：序号内容讲课实验小计1简单电力系统的分析计算882电力系统潮流分布的计算机算法122143电力系统有功功率分配及频率调整6284电力系统无功功率和电压调整628合计32638考核方式与要求：考试形式采用开卷、或半开卷、或闭卷方式，题型分为：填空、选择、改错、简答、计算；或采用大型作业的形式。推荐教材：陈珩.电力系统稳态分析北京：中国电力出版社，2005参考书目：李光琦.电力系统暂态分析.北京：高等教育出版社，2000何仰赞温增银汪馥瑛周勤慧电力系统分析上、下.华中理工大学出版社,2005杨淑英.电力系统分析复习指导与习题精解.北京：中国电力出版社，2005审核人：曹泰斌执笔人：刘青松参与讨论人员：曹泰斌、刘青松、侯锐《电力系统稳态》实验教学大纲课程代码：0806532006开课学期：6开课专业：电气工程及其自动化总学时/实验学时：38/6总学分/实验学分：2/0.19实验室名称：机电工程实验中心一、课程简介《电力系统稳态分析》课程是高等工科院校“电气工程及其自动化”专业的必修专业课程，其中潮流计算和运行状态的优化、调整的内容在电力系统运行中意义重大，同时在教学中起承前启后的作用。本课程的教学目的是使学生掌握电力系统潮流计算的基本计算方法以及电力系统正常运行情况下的优化及调整的基本概念；对运用数学方法和计算机解决电力系统有关问题有初步了解，为从事实际电力系统运行分析奠定扎实的基础。掌握电压降落、功率损耗的计算方法；掌握简单电力系统及复杂电力系统潮流计算的基本方法；熟悉电力系统运行状态的优化原则和电压、频率的调整方法。二、实验的地位、作用和目的实验是《电力系统稳态分析》课程的重要教学环节，通过实验，加深学生对课程内容的理解，掌握电力系统稳态分析的基本技能和实践操作能力。学生通过实际操作，从实验中观察到系统运行情况、故障现象和掌握正确处理的措施，加深对电力系统稳态及其相关的基础理论、基本知识的理解；掌握常用仪器和试验设备的使用方法，目的在于培养学生掌握基本的实验方法与操作技能。三、实验方式与基本要求1.由指导教师讲清实验的基本要求，实验所涉及到的硬件的使用和连接方法以及测试要求和注意事项。2.实验由演示型、和学生分组操作实验组成。学生完成实验并将实验结果交指导教师检查，符合要求后方可离开实验室。实验必须在学生掌握实验原理、了解实验要求的前提下，才能进入实验室，否则不能进行实验。培养学生学会根据实验目的，实验内容及实验设备拟定实验线路，选择所需仪表，确定实验步骤，测取所需数据，进行分析研究，验证所学理论，得出必要结论，从而完成实验报告。在整个实验过程中，必须集中精力，及时认真做好实验。以培养学生严肃认真的科学作风。四、报告与考核1.学生进行实验前，由指导教师点名并检查预习报告，预习报告符合要求方可实验。2.验后由指导教师验收，符合要求后学生方可离开实验室。学生应在实验报告中写出实验连接方法，分析实验结果。指导教师应根据学生动手能力及实验报告评定成绩五、设备及器材材料配置实验设备采用电力系统实验室各配电屏上进行。六、实验指导书及主要参考书教材：《电力系统稳态分析实验指导书》，自编主要参考书陈珩.电力系统稳态分析北京：中国电力出版社，2005李光琦.电力系统暂态分析.北京：高等教育出版社，2000何仰赞温增银汪馥瑛周勤慧电力系统分析上、下.华中理工大学出版社,2005杨淑英.电力系统分析复习指导与习题精解.北京：中国电力出版社，2005七、实验项目与内容提要序号实验名称目的要求、内容提要（限20字）每组人数实验学时实验类型必做选做所在实验分室1潮流分布计算仿真电站进行潮流计算分析22验证性必做电气工程实验室2潮流分布计算建立系统模型进行潮流计算22综合性选做电气工程实验室3发电机调压实验利用仿真电力站进行发电机调压实验22验证性必做电气工程实验室4电容器补偿调压利用仿真电力站进行电容器调压实验22验证性选做电气工程实验室5发电机调频实验利用仿真电力站进行发电机调频实验22验证性选做电气工程实验室撰写人：刘青松审定人：曹泰斌参与讨论人：曹泰斌、朱宁、王瑞明