《電力系統分析》課程教學大綱課程名稱（英文）：AnalysisofPowerSystem課程性質：必修課學分：4.5學分總學時：72學時理論學時：64學時實驗（或上機）學時：8學時先修課程：高等數學、電路、電機學一、課程性質及目的《電力系統分析》課程是電氣工程及其自動化專業學生的一門學位課，本大綱適用于電氣工程及其自動化專業。本課程涉及電力系統正常運行和故障狀態的分析與計算，是電氣工程及其自動化專業的核心課程，處于專業基礎課和專業課之間的樞紐地位。通過本課程的學習，使學生能獲得電力系統的基本概念和基本理論知識，能夠完成電力系統潮流計算、短路計算和暫態穩定計算的建模和分析計算方法，并能使用數學方法和計算機解決電力系統穩態和暫態運行狀態下的有關問題。二、課程目標知識：1.能夠闡述電力系統穩態和暫態分析中的基本概念、基本原理與基本計算方法。能力：2.能制定簡單電力系統的等值網絡并進行潮流計算。3.能夠完成電力系統頻率調整的相關計算。4.能夠完成電力系統電壓調整的相關計算。5.能完成簡單電力系統對稱和不對稱故障的分析與計算。6.能用MATLAB軟件編制潮流計算和短路計算程序，并能用電力系統仿真軟件完成指定系統的潮流計算、故障計算（或仿真）及暫態穩定性分析。素養：7.具備電氣工程領域專業知識的自主學習能力，創新意識和溝通協作能力。8.具備工程倫理意識和社會責任感，在電力系統復雜問題的分析過程中充分考慮安全、經濟、環保等因素，保持客觀、準確、細致的態度。三、課程內容及學時分配1電力系統概述和基本概念（4學時）1.1電力系統概述1.2電力系統的負荷1.3電力系統的接線方式和額定電壓1.4電力系統中性點的運行方式[重點]：電力系統電壓等級的確定[難點]：中性點運行方式的分析2電力系統元件參數和等效電路（8學時）2.1電力線路的參數及其等效電路2.2變壓器的參數及其等效電路2.3發電機和負荷的參數及其等效電路2.4電力系統的等值網絡[重點]：電力系統各元件參數及等效電路[難點]：電力系統等值網絡的制定3簡單電力系統的潮流計算（8學時）3.1電力網的功率損耗和電壓降落3.2開式網的潮流計算3.3簡單閉式網的潮流計算3.4電力系統潮流的調整控制[重點]：電力系統開式網的潮流計算[難點]：電力系統閉式網的潮流計算4電力系統潮流的計算機算法（5學時）4.1電力網的數學模型4.2功率方程及節點分類4.3牛頓-拉夫遜法潮流計算4.4P-Q分解法潮流計算?4.5潮流計算MATLAB程序實現[重點]：電力系統潮流計算機算法數學模型（含變量分類、節點分類、約束條件和功率方程等）[難點]：不同潮流計算方法的基本原理和流程5電力系統的有功功率平衡和頻率調整（5學時）5.1電力系統的有功功率平衡5.2電力系統的頻率特性5.3電力系統的頻率調整5.4電力系統中有功功率的最優分配[重點]：電力系統中有功功率的經濟分配[難點]：電力系統頻率的一次調整和二次調整6電力系統的無功功率平衡和電壓調整（6學時）6.1電力系統的無功功率平衡6.2電力系統的電壓管理6.3電力系統的調壓措施6.4電力系統中無功功率的最優分配[重點]：電力系統電壓調整的方法和調壓措施[難點]：改變變壓器變比調壓第7章電力系統三相短路的分析與計算（8學時）7.1概述7.2無限大功率電源供電系統的三相短路分析7.3同步發電機的基本方程與突然三相短路分析7.4電力系統三相短路的實用計算7.5三相短路的計算機算法與仿真[本章重點]：無限大功率電源短路電流計算；起始次暫態電流的實用計算方法[本章難點]：無限大功率電源三相短路的物理過程；同步發電機三相短路過程分析第8章電力系統簡單不對稱故障的分析與計算（13學時）8.1對稱分量法8.2電力系統各元件的序阻抗8.3電力系統各序網絡的制定8.4簡單不對稱短路的分析計算8.5不對稱短路時網絡中電流和電壓的分布計算8.6非全相運行的分析計算8.7電力系統不對稱故障的計算機算法及仿真[本章重點]：對稱分量法的概念、電力系統中各元件的序阻抗和等值電路[本章難點]：各序網絡的形成方法，各種簡單不對稱短路的分析與計算方法第9章電力系統的穩定性（7學時）9.1概述9.2機組的機電特性9.3電力系統的靜態穩定性9.4電力系統的暫態穩定性[本章重點]：同步發電機組的運動方程式和功角特性方程式；簡單電力系統靜態穩定性定性分析與提高系統靜態穩定性的措施；簡單電力系統暫態穩定性定性分析與提高系統暫態穩定性的措施。[本章難點]：小干擾法在電力系統靜態穩定性分析中的應用；極限切除角的計算。四、實驗教學內容及要求1.電力系統潮流計算MATLAB程序實現（2學時，設計性實驗）本實驗要求學生課前預習實驗指導書，指導教師應概述實驗的原理、方法及程序使用等，并作針對性指導，具體實驗步驟和結果分析、處理由學生獨立完成。實驗內容要求如下：[1]能解釋MATLAB潮流計算算法的基本流程。[2]能根據給定的電網結構、參數和發電機、負荷等元件的運行條件完成系統參數的整理總結。[3]能編制MATLAB程序完成指定系統的潮流計算。[4]能對潮流計算結果選擇輸出，并進行結果分析。2.電力系統潮流計算PSASP軟件實現（2學時，設計性實驗）本實驗要求學生課前預習實驗指導書，指導教師應概述實驗的原理、方法及程序使用等，并作針對性指導，具體實驗步驟和結果分析、處理由學生獨立完成。實驗內容要求如下：[1]能解釋潮流計算程序的基本工作原理。[2]能根據給定的電網結構、參數和發電機、負荷等元件的運行條件完成PSASP環境下系統參數的輸入。[3]能用PSASP軟件完成指定系統的潮流計算。[4]能對潮流計算結果選擇輸出，并進行比較分析。3.電力系統故障的PSASP計算實驗（2學時，設計性實驗）本實驗要求學生課前預習實驗指導書，指導教師應概述實驗的原理、方法及程序使用等，并作針對性指導，具體實驗步驟和結果分析、處理由學生獨立完成。實驗內容要求如下：[1]能解釋短路計算的基本方法。[2]能用PSASP軟件在基于潮流計算結果的基礎上完成指定系統的不同短路類型的故障計算。[3]能對短路計算結果選擇輸出，并進行比較分析。4.電力系統暫態穩定性MATLAB仿真實驗（2學時，設計性實驗）本實驗為要求學生課前預習實驗指導書，指導教師應概述實驗的原理、方法及程序使用等，并作針對性指導，具體實驗步驟和結果分析、處理由學生獨立完成。實驗內容要求如下：[1]能解釋極限切除角的基本計算方法。[2]能根據給定的電網結構、參數和發電機、負荷等元件的運行條件完成MATLAB環境下系統仿真。[3]能用MATLAB軟件編程得到δ-t搖擺曲線，并能根據極限切除角確定故障極限切除時間。[4]能設置不同的故障切除時間驗證系統是否暫態穩定，并對仿真結果進行比較分析。、五、達成課程目標的途徑和措施1.注重以問題驅動的教學展開，在講解每個知識點時，注意提出問題，強化學生的問題意識，培養學生提出問題的能力。同時，引導啟發學生向解決問題的方向主動積極思考。2.增加課堂互動，課堂上隨時注意學生的聽課效果，并鼓勵學生發散思維，尤其鼓勵學生積極提問。通過課堂練習，做到重點內容隨講隨練，讓學生當場加深印象，扎實掌握每節課所學知識。3.以實例輔助學生理解和運行知識分析實踐中遇到的復雜工程問題。六、考核方式與成績評定課程考核采用過程考核與結課考核并重的方式。過程考核成績占50%，包括線上各種學習活動（含課程預習、課堂小測、考勤及課堂討論等）30%，作業及學習總結15%，實驗5%；期末考核占50%，其中知識考核占20%，能力考核占30%。七、教材及參考文獻教材孫麗華．電力系統分析（第2版）．北京：機械工業出版社，2024參考文獻1陳珩．電力系統穩態分析（第4版）．北京：中國電力出版社，2015.2方萬良．電力系統暫態分析（第4版）．北京：中國電力出版社，2017.3韋鋼.電力系統分析基礎（