《电力系统分析》课程教学大纲
课程中文名称：电力系统分析(一)/(二) 课程英文名称：Power System Analysis 课程编号：C1213/C1214 学 时 数：40/40
应开课学期：5/6 学 分 数：2.5/2.5
适用专业：电气工程及其自动化 课程类型：专业核心课、学位课 先修课程：高等数学、工程数学、电路原理、工程电磁场、电机学、电力电子技术、自动控制原理
一、课程性质
《电力系统分析》课程是电气工程及其自动化专业必修的专业核心课程和学位课。本课程主要介绍电力系统正常运行和故障运行状态的分析和计算方法。它本身是一门专业基础课，又具备专业课的性质，在专业基础课与专业课之间架起了一座重要的桥梁，起到承上启下的作用。本课程具有较强的理论性、综合性同时又具有密切联系生产实际的特点。
二、课程教学目标
1、能运用数学、物理、电路理论、电磁场和电机学的理论知识建立电力系统元件模型，并能进行元件参数计算；
2、能运用电力系统的原理知识表达电力系统规划、运行与控制方面的工程问题，建立电力系统潮流计算、短路计算和稳定性计算的数学模型，并能正确求解；
3、能结合工程问题，运用电力系统分析的原理知识，计算、分析及判断电力系统不同工况下的运行状态，发现影响电力系统运行的关键因素；
4、能运用电力系统运行和控制的基本原理，选择合适的方案解决电力系统频率调整、电压控制、经济运行和稳定性控制中的工程问题；
5、能基于电力系统计算的基本理论，根据电力系统运行的特征和基本要求，针对一个电力系统运行和控制的工程问题，设计并实现电力系统仿真计算，分析仿真计算结果。
三、支撑的毕业要求
毕业要求 1.工程知识 相应支撑毕业要求指标点 指标点1.1：能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识运用到电力系统复杂工程问题的恰当表述中 程问题建立合适的数学模型，并利用恰当的边界条件求解 课程目标与达成途径 教学目标1、2 达成途径：课堂讲解、作业 指标点1.2：能针对一个电力系统复杂工教学目标2 达成途径：课堂讲解、作业，案例教学、课外作业 指标点1.3：能将工程基础和专业知识用于电力系统工程问题的分析和优化 指标点1.4：能将工程和专业知识用于电力系统复杂工程问题的设计和改进 教学目标3 达成途径：课堂讲解、案例教学 教学目标4 达成途径：课堂讲解、专题讨论 2、问题分析 指标点2.1：能识别和判断电力系统复杂教学目标3 工程问题的关键环节和参数。 达成途径：课堂讲解、案例教学 指标点2.2：能认识到解决工程问题有多种方案可选择。 教学目标4 达成途径：课堂讲解、案例教学、专题讨论 指标点2.5：能运用电气工程及其自动化专业知识，分析电力生产过程的影响因素，证实解决方案的合理性 3.设计/开发解决方案 4、研究 指标点3.3：能够通过模型构建对工艺设计、系统参数和设备指标进行计算 指标点4.2：能够基于专业理论，根据对象特征，选择研究路线，设计可行的实验方案 教学目标3、4 达成途径：课堂讲解、案例教学、专题讨论 教学目标1、2 达成途径：课堂讲解、案例教学 教学目标5 达成途径：课堂讲解、课外作业 四、教学内容、学时安排和基本要求
第一章 绪论（4学时，支撑课程目标2）
（1）掌握电力系统分析的基本概念及电力系统运行的基本要求 （2）了解电力系统的产生与发展 （3）了解电力系统学科的内容、研究方法
重点难点：电力系统的组成、电压等级、中性点接地方式、电网接线方式、电力系统运行的基本要求
第二章 电力网各元件的特性与数学模型（8学时，支撑课程目标1）
（1）理解电力网各元件的特性及参数的物理意义 （2）掌握电力网各元件的数学模型和等值电路 （3）掌握电力网络的数学模型和等值电路
重点难点：输电线路的结构及等值模型，变压器的等值模型与计算，电力负荷的等值模型，电力线路的等值模型与标幺制，
第三章 简单电力网络的计算和分析（8学时，支撑课程目标2、3）
（1）掌握电力网电压降落和功率损耗的计算方法 （2）理解输电线路的运行特性
（3）掌握辐射状网络和闭式网络的潮流估算方法
（4）理解电力系统潮流调整与控制的基本原理和方法
重点难点：电力网电压降落和功率损耗的计算方法，辐射状网络和闭式网络的潮流估算方法
第四章 复杂电力系统的潮流计算（8学时，支撑课程目标2、3、5）
（1）掌握复杂电力网络的数学模型 （2）掌握潮流计算的功率方程 （3）掌握潮流计算的牛顿-拉弗逊法 （4）理解快速解耦法潮流计算
（5）了解稀疏技术在潮流计算中的应用及其它潮流计算方法
重点难点：节点导纳矩阵的形成和修改，潮流计算的基本方程，牛顿-拉弗逊法潮流计算，快速解耦法潮流计算
第五章 电力系统正常运行方式的调整与控制（12学时，专题讨论2学时，支撑课程目标3、4）
（1）理解电力系统运行方式调整与控制的必要性；
（2）理解系统负荷的有功功率-频率静态特性、发电机组的调速系统与有功功率-频率静态特性，掌握有功功率平衡和频率调整的基本概念 （3）掌握电力系统频率调整的基本原理和计算方法 （4）了解负荷的合理分配及自动发电控制 （5）理解无功功率平衡对系统电压的的影响 （6）掌握电力系统电压调整的方式及方法 （7）掌握有功功率最优分配的基本概念、数学模型 （8）了解最优潮流的有关概念级数学模型
重点难点：有功功率平衡相关概念、频率控制原理及应用，无功功率平衡相关概念、电压控制方法及应用，经济运行的相关概念及经济调度计算
第六章 电力系统故障分析的基本知识（2学时，支撑课程目标1、2）
（1）掌握故障分析的基本概念
（2）掌握无限大功率电源三相短路的特点、冲击电流、最大有效值电流
重点难点：短路类型、短路危害及短路计算的目的，无限大功率电源三相短路的特点，冲击电流
第七章 同步发电机的数学模型及机端三相短路分析（10学时，支撑课程目标1、2、3）
（1）掌握同步发电机的数学模型 （2）掌握同步发电机的派克方程
（3）掌握同步发电机三相短路定性分析及发电机暂态参数 （4）掌握同步发电机机端三相短路交流分量计算 （5）了解利用运算法分析同步发电机机端三相短路 （6）了解自动励磁调节装置对短路电流的影响
重点难点：同步发电机的数学模型，同步发电机的派克方程，同步发电机三相短路定