電力系統分析基礎

PowerSystemAnalysisBasis

課程簡介華北電力大學電氣學院陳艷波：yanbochen2008@教五樓B區401室，電話：61773820手機：158105553401/26一、課程重要性二、課程內容三、課程特點四、課程要求五、課程形式六、參考書目目錄2/26一、課程重要性3/262003年8月14日，美國東北部、中西部和加拿大東部聯合電網發生大停電，波及美6州及加拿大2省。受停電影響人口約5000萬，地域約24000平方公里，停電持續時間為29小時，損失負荷61800兆瓦。停電引起紐約、渥太華等多個城市完全癱瘓；當時，“whathappened?”—”thatisthequestionIwouldliketoaskyou”；事后“感覺比9.11還可怕”。2003年美加8.14大停電4/265/26交通癱瘓機場關閉恐慌：打手電搶購西裝革履，有家難歸6/26地鐵驟停，疏散市民全副武裝，治安問題垃圾成堆，環境問題小布什講話7/26停電后的曼哈頓8/262003年8.28倫敦大停電(盟友)下午6點，下班高峰，持續兩個多小時地鐵驟停25萬上班族被困地鐵9/26

9.23瑞典丹麥大停電9.28意大利全國大停電04年7月12日雅典奧運開幕前一月大停電05年5月25日莫斯科大停電

05年8月18日印尼大停電，1億人受災05年9月26日海南電網由于臺風襲擊全面瓦解10/262008年中國南方的冰災冰災影響了所有行業損失最慘重、影響最大、后果最惡劣：電力系統使社會全面癱瘓，比如：電氣化鐵路的停運，使得春運交通全面癱瘓11/2612/26復雜性：最復雜最大的機器，每秒30萬公里，發輸用同時完成基礎性：現代都市的基礎、“軟肋”04年“電網控制”被美國《技術評論》雜志評為十個開拓性新興科技領域之一2批國家重點基礎研究計劃973計劃(98/04年)國家自然科學重大基金(05年)“全國大聯網、西電東送、電力體制改革、特高壓輸電”重大工程，電力人才需求量急劇上升13/26

電力行業新革命：SmartGrid近幾年歐美提出智能電網（SmartGrid）概念期望現代電網變得更加智能，以滿足電能供應的可靠、高效、優質和可持續發展。無論在學術界還是工業界，都掀起了研發熱潮。其直接驅動力是3個需求：（1）新能源接入的需求：分布式新電源；（2）用戶需求：電力市場下電網與用戶的互動；（3）老化電力設施的更新等。需要一張“網”被認為是一場新的電力工業革命14/2615/26美國智能電網發展里程碑20012003200420052009EPRI(美國電科院)開始

Intelligrid研究布什總統要求美國能源部（DOE）致力于電網現代化，DOE發布Grid2030DOE啟動電網智能化(GridWise）項目DOE與NETL合作發起了現代電網(MGI)研究后，研究機構、信息服務商和設備制造商與電力企業，紛紛推出自己的智能電網方案奧巴馬將智能電網提升為美國國家戰略203016/26歐洲智能電網發展里程碑成立智能電網SmartGrids歐洲技術論壇提出智能電網愿景，制定（1）《歐洲未來電網的遠景和策略》（2）《戰略性研究議程》（3）《戰略部署文件》報告20052006年份（3）TheSDDStrategicDeploymentDocument（1）EuropeanSmartgridsTechnologyPlatform：VisionandStrategyforEurope’sElectricityNetworksoftheFuture歐洲智能電網技術平臺：歐洲未來電網的遠景和策略（2）StrategicResearchAgendaforEuropeElectricityNetworkofthefuture戰略研究議程（3）戰略部署文件17/26中國智能電網發展里程碑20052009年4月24日，中國國家電網總經理劉振亞訪美演講稱“中國國家電網公司正在全面建設以特高壓電網為骨干網架的堅強智能電網清華大學盧強院士在國內首次提出了數字電力系統(digitalpowersystems,DPS)的概念中國國家電網公司開始實施“SG186”工程，進行數字化電網和數字化變電站的框架研究和示范工程建設20101999發布《國家電網公司綠色發展白皮書》，顯示國家電網公司預計在2020年基本建成堅強智能電網2009二、課程內容18/2619/26電氣工程專業的主要向導：主要介紹電力系統的基本概念、數學模型、分析方法、計算機解法等重大改革的專業基礎課：由以前的多門專業課優化整合而成。“三大計算”電力系統分析基礎短路計算潮流計算（穩態計算）電力系統暫態分析穩定性計算20/26

課程內容—所有章節電力系統的基本概念電力系統各元件的參數和數學模型簡單電力系統的潮流分布計算復雜電力系統潮流分布的計算機算法電力系統的有功功率和頻率調整電力系統的無功功率和電壓調整電力系統三相短路的分析與計算電力系統不對稱故障的分析與計算潮流計算短路計算21/26

三、課程特點專業課與基礎課區別工程背景強，實踐性強：實踐->理論->實踐，應用對象明確計算多、題多，作業重要研究性強：采用批判態度；“回到過去”，了解問題背景、了解研究思路22/26

四、課程要求復習已有課程了解背景，掌握概念加強能力：自學、分析、計算、綜合培養科研素養：科研入門（問題→建模→方法→結果→結論）23/26

五、課程形式授課與自學結合了解背景，掌握概念課堂考查與考勤（上課重要）答疑考試平時習題作業+平時考核（占20%）期末考試（占80%）如何學習這門課程？

及時復習基礎課程（如電路原理、電機學等）

課堂學習與課下自學相結合獨立、及時完成作業

重在理解，貴在總結，