电力系统分析课程实施大纲.docx

电力系统分析课程实施大纲目录1 .教学理念1.课程描述21.1 课程的性质21.2 课程在学科专业结构中的地位、作用21.3 学习本课程的必要性2.教师简介31.4 教师的职称、学历错误!未定义书签。1.5 教育背景错误!未定义书签。1.6 研究方向错误!未定义书签。2 .先修课程3.课程目标32.1 知识与技能方面基本要求：32.2 实现教学目标的措施、方法：42.3 情感、态度与价值观方面6.课程内容62.4 课程内容62.5 学时安排72.6 教学重点、难点12.教学单元132.7 教学单元113(1)网络化简方法(2)起始次暂态电流计算(3)计算曲线应用(4)短路电流简化计算不对称短路计算(1)对称分量法(2)电力系统序网络(3)不对称短路计算及对称分量法不对称短路电压分布稳定性分析稳定性的基本概念 电力系统机电特性电力系统小扰动稳定分析 电力系统暂态稳定分析6.2学时安排具体教学安排见附录教案，每一页教案对应两个学时，讲课共安排66学时，即33 个教学单元；为第2, 3, 7, 8章各安排一次习题课或讨论课，共8学时，即4个教学 单元；期末安排一次总复习课，2学时，即1个教学单元。共76学时，38个教学单元。 1电力系统的组成1.1.1 电力工业发展概况电力系统的运行特点1.2.1 对电力系统运行的基本要求课程简介2电力网1.3.1 电压变换输电线路1.3.2 直流输电31.4.1 电力系统的负荷负荷曲线1.5.1 额定电压和额定频率41.5.2 标准额定电压电力输送中电压与输送容量的关系1.6.1 电力系统接线图电力系统的接线方式5三相电力系统中性点运行方式1.7.1 特点要求6输电线路的等值电路2.2.1 传输线参数计算72.3.1 长距离输电线路的稳态方程长输电线路的集中参数等值电路8变压器的等值电路2.4.1 双绕组变压器的参数计算三绕组变压器2.4.2 自偶变压器变压器的等值电路9发电机稳态等值电路2.5.1 负荷特性和负荷模型102.6.1 多电压等级网络的参数归算有名值精确计算2.6.2 有名值近似计算112.6.3 标幺制的概念电力系统的标幺制266多电压等级网络的标幺值等值电路12习题课133.1.1 网络元件的电压降落网络元件的功率损耗14同一电压等级的电压和功率分布3.2.1 两级电压的开式电力网153.3.1 简单闭式网.两端供电网络的功率分布3.3.2 .沿线有k个负荷点的情况163.3.3 简化计算闭式网的电压损耗17变比不等的两台升压变压器并联运行3.4.1 多级电压环网的计算183.5.1 电力网的电能损耗和损耗率降低网损的技术措施19习题课20短路的一般概念7.1 恒定电势源电路的三相短路217.5.1 三相短路实用计算的基本假设网络变换与化简22网络变换与化简23起始次暂态电流和冲击电流的实用计算24短路电流计算曲线的应用7.5.2 短路电流周期分量的近似计算25习题课268.1.1 对称分量法序阻抗的概念8.1.2 对称分量法在不对称短路计算中的应用278.2.1 同步发电机的负序和零序电抗异步电动机和综合负荷的序阻抗8.2.2 变压器的零序等值电路及其参数288.2.3 变压器的零序等值电路及其参数架空输电线路的零序阻抗及等值电路29电力系统各序网络8.3.1 单相接地短路两相短路8.3.2 两相接地短路318.3.3 正序等效定则的应用328.4.1 电压电流对称分量经变压器后的相位变换电压分布计算33习题课349.1电力系统稳定性概念9.2.1 发电机转子运动方程359.2.2 隐极式发电机的功率特性静态（小干扰）稳定性的初步概念9.2.3 提高电力系统静态稳定性的措施凸极式发电机的功率特性9.2.4 励磁调节对功率特性的影响36931小扰动法的原理简单电力系统的小扰动分析9.3.2 励磁调节对静态稳定的影响379.4.1 基本假设简单电力系统暂态稳定的分析9.4.2 提高系统暂态稳定性的措施38总复习6.3教学重点、难点电力系统基本概念：电力系统额定电压，电力系统接线方式电力系统等值网络：网络标幺值近似计算潮流计算：开式网络功率与电压分布，闭式网络解环计算短路计算：起始次暂态电流计算，短路电流近似计算，非对称故障各序网络，各种短路情况下的复合序网络稳定性分析：简单系统静态稳定分析，简单系统暂态稳定分析，等面积定则7 .教学单元说明1）课程共76学时，每两个学时一个教学单元，共38个教学单元。其中最后1个 教学单元用于课程复习，安排2个教学单元用作讨论课或课堂习题课，2个教学单元用 于评讲作业题，讨论课或课堂习题课的内容根据上课的进度临时调整，不事先作安排。 实际安排教学单元33个。2）重点难点说明教学内容和重难点标明的是该教学内容在整个课程中的重要程度和难度，说明如 下：重要程度：为课程核心内容，必须熟练掌握重要程度*:需要熟练掌握的内容重要程度:需要掌握的内容重要程度:需要理解的内容重要程度:需要了解的内容难度：非常难难度难难度一般难度:简单难度:非常简单每一个教学单元的重点难点和处理办法则在教学方法中做出说明。3）例题讲授方法因电力系统分析例题计算量非常大，所以在课堂上不对例题做详细讲解，而仅仅对 例题的解题思路和关键步骤进行解释，以方便下来自习。对习题要做详细讲解。7.1教学单元1教学日期: 教学目标:熟练掌握电力系统的组成，熟练掌握电力系统的运行特点，掌握电力系统运行要求, 了解电力工业发展概况，了解本课程的主要内容及学习方法。教学内容（含重点、难点）：电力系统的组成（重要程度/难度）电力工业发展概况（重要程度/难度支）电力系统的运行特点（重要程度/难度）对电力系统运行的基本要求（重要程度/难度）教学过程：1.1 电力系统及其发展电力系统的组成（1）电力系统：生产、输送、分配与消费电能的系统。包括：发电机、电力网和用电 设备组成。（2）电力网：电力系统中输送与分配电能的部分。（3）动力系统：动力部分与电力系统组成的整体。ftML XML*力用户力*"劭力东魏H1-1物力系杭、电力礴和电力网示 M1.2 电力工业发展概况国际电力工业发展概况高压输电的出现与电压等级的提高1890年，英国从Deptford到伦敦12km的10kV线路1891年，德国从Lauffen到法兰克福178km的15kV线路远距离大容量输电是提高输电电压的动力。习惯上，1100kV为高压，1001000kV为超高压，lOOOkV以上为特高压。20世纪60年代国际上开始特高压输电的研究1985年苏联约1300km的U50kV20世纪90年代日本300km的1000kV目前国际上实际投运的最高电压等级750kV（加、美、俄、巴西、南非等国）我国西北建设750kV中国电力工业发展概况发电量：1980年以来，平均年增长率9%,现为世界第二位。装机容量：居世界第二位。电压等级、输电线路长度与变电设备容量除西北地区以外：交流：500kV,220kV, 110kV,35kV, 1 OkV直流：±500kV西北地区：750kV,330kV,220kV,10kV,35kV,10kV2015 年，30000 亿 kW.h2020 年，36000 亿 kWh高压远距离输电是我国面临的主要问题（水电、火电），必须出现新的电压等级。电能质量问题是我国电力发展必须面临的又一个问题。1.3 对电力系统运行的特点以及基本要求.电力系统的运行特点电能不能大量的存贮电力系统的暂态过程非常短促与各行业和人民生活密切相关.对电力系统运行的基本要求提供充足的电能保证安全可靠的供电保证良好的电能质量良好的经济性环保问题.4电力系统分析的主要内容电力系统分析理论稳定性分析稳定性分析故障分析稳态分析为系统的机电特性易系统的暂态稳定暑系统的静态稳定电力系统的三相短路 为系统的不对称故障裳系统元&型及参数要 舞网的电压和功率分布 费系统的电压和筌调整教学方法：介绍性教学单元，讲授为主。作业安排及课后反思：到图书馆，教育网查阅电力系统分析学习相关资料。课前准备情况及其他相关要求:准备好教材 参考资料：1 .何仰赞，温增银.电力系统分析.华中科技大学出版社，1-1节2 .孟祥萍，高嫌.电力系统分析.高等教育出版社，1.1节3 .华智明，杨期余.电力系统.重庆大学出版社，L1, 1.2节7.2教学单元2教学日期：教学目标：理解电力网的组成及主要元件，理解输电线路和电压变换所用到元件及功能，了解 高压直流输电系统的组成及特点。7.2 教学单元2167.3 教学单元3197.4 教学单元4217.5 教学单元5237.6 教学单元6267.7 教学单元7297.8 教学单元8317.9 教学单元9337.10 教学单元10357.11 教学单元11367.12 教学单元12387.13 教学单元13417.14 教学单元14437.15 教学单元15457.16 教学单元16467.17 教学单元17487.18 教学单元18507.19 教学单元19527.20 教学单元20547.21 教学单元21557.22 教学单元22577.23 教学单元2359教学内容（含重点、难点）：电力网（重要程度/难度）电压变换（重要程度/难度）输电线路（重要程度/难度）直流输电（重要程度/难度）教学过程：1.3电力网电力网电力网由输电和变电设备组成输电设备：输电线路，杆塔，绝缘子变电设备：变压器，电抗器，断路器（开关），隔离开关（刀闸），避雷器，母线，继电保护，控制设备等输电网：发电站-主要负荷中心主电力系统电压高，容量大，设备复杂次级输电网配电网电压等级低（4-35kV）：结构复杂1.3.1 电压变换变电所汇集电源，升降电压，分配电能升压、降压；户内、户外、箱式地下枢纽变电所，中间变电所，终端变电所电压变换1.3.2 输电线路1.架空线组成：导线避、雷线、杆塔、绝缘子、金具避雷线避雷线2 .电缆线路导体、绝缘层、保护层森冬薮绥滋i皴皴缪图2-10扇形三芯电缆1 .导体 ； 2 .绝缘层%铅包层4+黄麻层;5策带铠甲;d黄麻保护层直流输电组成：交流-换流站-直流输电线路-换流站-交流 分类：CSC、VSC特点：直流输电优点造价低运行费用低不需要串联、并联补偿无稳定性问题限制互联电网的短路容量高度可控性直流输电缺点换流站造价高，换相失败问题谐波和无功补偿问题断路器造价高教学方法：介绍性教学单元，讲授为主作业安排及课后反思：查阅线缆，变压器等相关图片。课前准备情况及其他相关要求：无参考资料：孟祥萍，高嫌.电力系统分析.高等教育出版社，L4节7.3教学单元3教学日期：教学目标：理解电力系统负荷的概念及分类，掌握电力负荷曲线的分类及用途，熟练掌握额定 电压及额定频率的概念。教学内容（含重点、难点）：电力系统的负荷（重要程度/难度）负荷曲线（重要程度/难度）额定电压和额定频率的基本概念（重要程度/难度）教学过程：1. 4电力系统的负荷和负荷曲线一.电力系统的负荷1、负荷：系统中所有电力用户的用电设备所消耗的电功率总和。也称电力系统的综合 用电负荷。是所有用户的负荷总加。2、负荷分类（按负荷性质分类）：工业、农业、交通运输业、商业、生活等。3、电力系统的供电负荷：综合用电负荷加上电力网的功率损耗。4、电力系统的发电负荷：供电负荷加上发电厂厂用电消耗的功率。二.负荷曲线：用曲线描述某一时间段内负荷随时间变化的规律.日负荷曲线一天的总耗电量：Ad=Pdt,日平均负荷:以=力,负荷率km：&=£-,最小负02424 onaxP .荷系数：。=以 Rax.年最大负荷曲线：描述一年内每月（或每日）最大有功功率负荷变化的情况1 .年持续负荷曲线：按一年中系统负荷的数值大小及其持续小时数顺序排列绘制而成全年耗电量：A=r6° pdtJo最大负荷利用小时数Tmax：Pdt1 max L maxP.PlPnm I P2尸3 .额定频率：50Hz或60Hz。教学方法：负荷曲线结合负荷预测工程实际进行讲解，讲解其特点以及用途。作业安排及课后反思：为学生提供实际负荷数据，让学生用计算机软件绘制负荷曲线。课前准备情况及其他相关要求：无参考资料：1 .何仰赞，温增银.电力系统分析.华中科技大学出版社，9-1, 9-22 .孟祥萍，高嫌.电力系统分析.高等教育出版社，6.17.4教学单元4教学日期：教学目标：熟练掌握电力系统额定电压等级的概念以及各设备额定电压间配合的关系，掌握电 压与输送容量的关系，掌握连理系统接线方式。教学内容（含重点、难点）：标准额定电压（重要程度/难度）电力输送中电压与输送容量的关系（重要程度/难度）电力系统的接线方式（重要程度/难度）二次侧：相当于电源，其额定电压应比系统高5%,考虑变压器内部的电压损耗(5%), 实际应定为比线路高10%0变压器分接头：Z0+5%,254kV231kV,+5%C?0+2.5%,248kV225.5kV,+2.5%cCo主抽头,242kV220kV,主抽头c>-0-2.5%,236kV214.5kV,-2.5%00-0 -5%,230kV209kV,-5%。10.5kV <> o、o0(a)(b)典型例题：(1)确定各设备额定电压;(2)若T1工作于+2.5%抽头，T2工作于主抽头,T3工 作于-5%抽头，求个变压器变比.1.6电力系统接线方式1.6电力系统接线方式1.6.1 电力系统接线图电气接线图，地理接线图1.6.2 电力系统的接线方式无备用接线方式(a)(b)有备用接线方式教学方法：变压器额定电压的确定是难点，可绘制一个单机系统，用标幺制的方式给出 额定电压确定方法。作业安排及课后反思：1.4课前准备情况及其他相关要求：无参考资料：1 .何仰赞，温增银.电力系统分析.华中科技大学出版社，1-22 .孟祥萍，高嫌.电力系统分析.高等教育出版社，1.23 .华智明，杨期余.电力系统.重庆大学出版社，1.37.5教学单元5教学日期：教学目标：熟练掌握现有各种中性点运行方式的电流电压特性，优缺点以及应用范围。教学内容（含重点、难点）：三相电力系统中性点运行方式（重要程度/难度）教学过程：三相电力系统中性点运行方式什么是中性点什么是中性点运行方式中性点运行方式选择原则中性点四种运行方式1.中性点不接地系统正常运行的接线图和相量图Vm(b)故障情况向的接线图和相量图(*)(b)对地电容电流计算上_幽一折lC.A . YC.B = 61 CO ，C =-(，C,A +，C8)，c = 61c.A = 31co.中性点经消弧线圈接地 故障时的接线图和相量图(b)2 .中性点直接接地系统故障时的接线图A_ww>B中性点运行方式的应用范围1 .直接接地系统：380/220V三相四线制系统；UOkV及以上的系统。2 .不接地系统：380V三相三线制系统；接地电流不超过规定值的60kV及以下高压系统：36 kV系统，Ic*30A,否则采用经消弧线圈接地；10kV系统，1c左20A,否则采用经消弧线圈接地；3560kV系统，I#10A,否则采用经消弧线圈接地;发电机电压侧系统I c主5 A,否则采用经消弧线圈接地。1.7现代电力系统运行的特点及要求特点同时性整体性快速性连续性实时性随机性要求满足用户用电需求 电能质量要求 快速动作低成本供电保持电网安全稳定大型互联电网要求更高教学方法：中性点不接地运行方式发生单相短路故障电压电流变化的原因是教学的难 点，讲解时强调这一变化是由于地点位点移动引起的。正常运行情况下，地点位点位于 中性点，故障情况下，地点位点移动到了故障相端点。经消弧线圈接地的相量图应结合 KCL进行讲解。作业安排及课后反思：自己推导几种中性点运行方式下的电压电流关系并绘制相量图。课前准备情况及其他相关要求：复习电路课程中相量图绘制方法，三相系统线电压，相 电压相关概念。参考资料：华智明，杨期余.电力系统.重庆大学出版社，1.37.6教学单元6教学日期：教学目标：熟练掌握电力系统输电线路模型以及参数计算方法。教学内容（含重点、难点）：输电线路的等值电路（重要程度/难度）传输线参数计算（重要程度/难度）教学过程：第二章电力系统元件模型及参数计算 2-2输电线路的等值电路及参数计算 1.输电线路的等值电路短距离输电线路1.24 教学单元24611.25 教学单元25641.26 教学单元26671.27 教学单元27681.28 教学单元28711.29 教学单元29721.30 教学单元30741.31 教学单元31761.32 教学单元32781.33 教学单元3380.课程要求838.1 学生自学要求838.2 积极参加课堂讨论83.课程考核方式及评分规程849 .学术诚信规定86.课堂规范8610 .课程资源88.如何获得课程学习的成功8911 .附件（课程修读备忘录）89中长距离输电线路长距离输电线路线路电压为110kV-220kV,架空输电线路长度为100km300km,电缆线路长度不超过100km的线路等值电路短距离输电线路的等值电路:长度不超过100km的架空输电线路，线路额定电压为60kV及以下者长度超过100km300km的架空输电线路和长度超过100km的电缆线路，这种线路, 必须考虑其分布参数特性2.输电线路的参数R反映线路通过电流时产生有功功率损失效应的电阻；X反映载流导线周围产生磁场效应的电感；G反映泄漏电流产生的有功损耗和电晕损耗的电导；B反映带电导线周围电场效应的电容输电线路每一相的等值串联阻抗：Z=(r+jx)l输电线路每一相的等值并联导纳：Y=(g+jb)l1)每相单位长度的等值电阻2)每相单位长度的等值电抗L二品In区2万 D,Dx = 27ifnL = 0.14451g 寸 (Q/km)整循环换位及其作用:22分裂导线及其作用（c） 8分裂导线3）每相单位长度的等值电纳C =（）S41X0-6 （F/km）, b = 邛xl0-6 （S/km）IgdIgd4）电导：泄漏电流产生的有功损耗和电晕损耗教学方法：导出输电线路模型过程中，应对书上内容稍作补充。见参考资料。作业安排及课后反思：自学例2-1, 2-2课前准备情况及其他相关要求：复习大学物理磁场相关章节参考资料：何仰赞，温增银.电力系统分析.华中科技大学出版社，2-1, 2-2,附录I7.7教学单元7教学日期：教学目标：了解长距离输电线路稳态模型及其集中参数电路等值电路。教学内容(含重点、难点)：长距离输电线路的稳态方程(重要程度/难度)长输电线路的集中参数等值电路(重要程度/难度)教学过程：2.3长距离输电线路的稳态方程和等值电路 dV = /(r + ja)L)dxdi = (V + dV)(g + jcoC)dx距线路末端x处电压电流与线路末端电压电流的关系cosh yxsinh yxZ,cosh yxsinh yxZ,Zc sinh yxcosh yx线路首端电压电流与线路末端电压电流的关系线路首端电压电流与线路末端电压电流的关系Z sinh yl cosh ylZ sinh yl cosh yl波阻抗和传播常数的概念长距离输电线路的Pi型等值电路ViY72Y72Z = Z. sinh /z . zl=sinh yl = 一 sinh / 7 yi= Kzzl = KzZp _ 1 2(cosh/ / -I) Zc sinh y I简化等值电路参数计算k=-xbl2 f 3kx=l-(xb-r2-)l2 >6 x1 9k.=l + xbl2b 12Zf x krrl + 及 r x jkhbi J教学方法：该教学单元难度较大，主要原因是学生没有列写微分方程求解数学问题的经 验，不熟悉微分方程求解方法。同时该节不作为教学重点，因为这种数学模型在后续学 习和工程应用中不多。工程中通常用几个中等距离输电线路串联，或直接使用长距离暂 态模型。本教学单元有几个概念是比较重要的。教学中强调分布参数的意义，强调如何 列写微分方程，弱化微分方程的求解过程。作业安排及课后反思：尝试求解课堂上列出的微分方程。课前准备情况及其他相关要求：复习高等数学解微分方程相关章节参考资料：1 .何仰赞，温增银.电力系统分析.华中科技大学出版社，2-22 .华智明，杨期余.电力系统.重庆大学出版社，5.37.8教学单元8教学日期：教学目标：熟练掌握变压器等值电路以及参数计算方法，熟练掌握三绕组变压器试验测试参数 转化方法，掌握变压器pi型等值电路计算方法，理解自耦变压器数学模型。教学内容（含重点、难点）：变压器的等值电路（重要程度/难度）双绕组变压器的参数计算（重要程度/难度）三绕组变压器（重要程度/难度）自偶变压器（重要程度/难度）变压器的等值电路（重要程度/难度）教学过程：2.4变压器的等值电路和参数计算TJ-jBrO1o1 .电阻参数计算APV22 .电抗参数计算3 .电导参数计算Gt =41000V；4 .电纳参数计算B =&&71005 ,变比V k -nL L VV2N2.5三绕组变压器参数计算 1.短路损耗折算品=+(31) A，(23) 2 = (1-2) +(2-3)八4(3-1) s3 =X隹(2-3) +(3-1) -(1-2) 短路试验参数折算&1-2)=、2NsA% 3)3)()2S(2-3)S(2-3) minS2S3NS=A%37(/)2、3N短路电压折算Ki% = /(匕(1一2)% + %f% Kz%) % % =父2)% + V心3) % - 93T) %) % % = X%2.3) % + %3T) % 一 %一) %) 6变压器的等值电路选取一个基本级，把其他电压等级的元件参数折算到基本级 带变比的变压器等值支路 变压器的pi-型等值电路（图2-13,图2-14）Zi/kVZt1-k k(k-lV2教学方法：结合短路试验、空载试验以及变压器等值电路进行讲解。对于学生不熟悉或 者已经遗忘的概念，如短路电压等，着重讲解其物理意义。对公式中出现的某些常数， 说明其出现是由于需要平衡量纲。对三绕组变压器参数的折算，注意观察其下标。强调 参数折算到高压侧、低压侧应选择不同的变压器额定值。作业安排及课后反思：2-11课前准备情况及其他相关要求：复习电机学中有关短路试验、空载试验的章节参考资料：1 .何仰赞，温增银.电力系统分析.华中科技大学出版社，2-32 .孟祥萍，高嫌.电力系统分析.高等教育出版社，2.33 .华智明，杨期余.电力系统.重庆大学出版社，5.27.9教学单元9教学日期：教学目标：熟练掌握发电机稳态等值模型，掌握主要的静态负荷模型。教学内容（含重点、难点）：发电机稳态等值电路（重要程度/难度）负荷特性和负荷模型（重要程度/难度）教学过程：2.5发电机和负荷模型.发电机的稳态等值电路等值电抗X =匕 Xg% VXg% Y'Xg。/。"G 收n 100 i0°Sn i。也等值电势瓦=% + /7gXg两种形式的发电机稳态等值电路1 .负荷特性和负荷模型负荷特性:负荷功率与电压和频率的关系1 ,恒功率负荷模型.恒定阻抗负荷模型V2Zg= （PlD + JQlD ） - RlD + jLD LD2 .用电压静态特性表示的综合负荷模型P = PNap（V/VNr+bp（y/VN） + clJQ = QNa（l（y/VN）2+bg（y/VN） + cq额定电压附近Q = Qn（i + %N）.用电压及频率静态特性表示的综合负荷模型 p=pNap（y/vN）2+bp（y/vN）+cp（i+k）Q = QJ%（V/%）2+4（V/%）+cJ（1+&V）P = PN（l + kpvV）（l + kp/f）Q = Qn（i+%av）（i + %V）教学方法：结合潮流计算讲授，以便在正式潮流计算之前提前给学生灌输潮流计算的某 些概念。作业安排及课后反思：查阅发电机模型相关资料课前准备情况及其他相关要求：复习电路中戴维南等值、诺顿等值章节。参考资料：1 .何仰赞，温增银.电力系统分析.华中科技大学出版社，9-32 .华智明，杨期余.电力系统.重庆大学出版社，5.17.10教学单元10教学日期：教学目标：理解多电压等级网络参数归算。教学内容（含重点、难点）：多电压等级网络的参数归算（重要程度/难度）教学过程：2.6电力系统的稳态等值电路.多电压等级网络的参数归算需对元件的阻抗、导纳、电压和电流进行归算基本级：一般选元件数多的电压级作为基本级。1 .有名值精确计算.有名值近似计算教学方法：归算前后功率保持不变，功率不必归算。作业安排及课后反思：课前准备情况及其他相关要求：参考资料：1 .何仰赞，温增银.电力系统分析.华中科技大学出版社，2-42 .孟祥萍，高嫌.电力系统分析.高等教育出版社，2.43 .华智明，杨期余.电力系统.重庆大学出版社，5.57.11教学单元11教学日期：教学目标：理解多电压等级网络参数归算基础之上，熟练掌握电力系统标幺制概念以及多等级 电力网标幺值等值电路的两种计算方法。教学内容（含重点、难点）：多电压等级网络的参数归算（重要程度/难度）标幺制的概念（重要程度/难度）电力系统的标幺制（重要程度/难度）多电压等级网络的标幺值等值电路（重要程度/难度）教学过程：.电力系统的标幺制1）标幺制的概念_匕 _10.5kV一耳10.5kV= 1.0电压、电流、功率和阻抗的基准值分别为Vb、Ib、Sb和Zb时L教学理念电力工业发展迅速，各种新理论、新技术产出速度很快，加之你们未来面临各种各 样的生产任务和各种新问题，因此必须在教学中适当拓宽与该课程相关的知识面。只有 了解、熟悉电力系统新技术的发展趋势，才能具有创造性，适应工作的需要。作为授课老师，在教学过程中，适时引导学生关注电力系统领域的最新发展和动态, 如借助网络、多媒体技术等手段介绍专业典故、超高压直流输电工程.、分布式发电、新 能源发电技术、智能电网等专业发展动态，让学生通过身边发生的重大事件，拓展专业 视野，提高学习专业知识的兴趣，有力改善教学效果，缓解学生学习抽象理论的疲惫和 枯燥感。同时，师生间的互动非常重要，在每次授课中，我都期待大家能够及时提出心中的 疑点与关注点，并与大家一起分享、探讨，这将是收获知识的有效途径。除此之外，我 也非常乐意与大家一起分享学习与生活中的心得与体验，在每次授课的间隙，我将走下 讲台，热情与大家互动，也期待学生们的热心参与。总之，我希望大家在互动分享中轻 松获取电力相关方面的知识！我既是你们的老师又是你们的合作者，请将我置于一个学长偏上的位置，有什么问 题请采取合理的方式向我求助，我会不吝时间与精力与你们一起解决问题。电气工程及其自动化专业是培养电气工程有关的系统运行、工程设计、试验分析等 领域的宽口径、复合型人才。本专业生源情况一直较好、学生素质较高，基础好。但由 于本门课程是学生的第一门专业课程，学生还不适应专业课教学课时较少，信息量大的 教学特点，学习起来有一定难度。如不能把握好教学过程的适当安排，则无法保证良好 的教学效果，并将对后续课程的教学产生严重影响，对本专业的人才培养质量造成严重 后果。在本课程教学中主要采取以下措施：循序渐进，逐渐引导学生适应专业课教学的特点。在课程教学过程安排中，前面 部分适当放慢速度，后面逐渐加快。在教学过程中注意向学生介绍专业课程的学习方法，引导学生从理论分析的思维 方式转变到工程应用的思维方式。S*s P + jQz* 二Sb SbZ R + jX z z 乙B乙8_ P + i QSb SbR . X- H J zz乙B乙B=A + jQ"=R + jX.2）基准值的选择和标幺值的特点特点:基准值的单位应与对应的有名值相同便于结果的分析评价（如：额定电压）电压、电流、功率、阻抗的基准值之间满足基本关系选择方法：约束关系Sb =5/匕=亚,Ib=SbIE Zb=Y"Sb2 .电力系统的标幺制额定标幺值-有名值-统一基准下的标幺值3 .多电压等级网络的标幺值等值电路G T-1T-2 Rr©-K3CH(a)(b)方法1：按变比选择，可消去理想变压器按变压器变比确定相邻两段基准变比遇到的问题:基准值与额定值相差太大，例2-7 环网中有线段无法确定基准电压，图2-20 方法2：选择额定值，保留理想变压器方法3：近似计算X -X 军 x&-X 4 X盘人* -§ 丫2 一 a（n* §匕2_ x x Sb A（N）* X 不教学方法：比较电力系统标幺制和电机学标幺制的异同，强调是因为电力系统有多个电 压等级所以需要选择多个电压基准值。要求学生记忆部分计算公式。作业安排及课后反思：2-12, 2-13课前准备情况及其他相关要求：复习电机学中标幺制相关章节。参考资料：1 .何仰赞，温增银.电力系统分析.华中科技大学出版社，2-42 .孟祥萍，高嫌.电力系统分析.高等教育出版社，2.43 .华智明，杨期余.电力系统.重庆大学出版社，5.57.12教学单元12教学日期：教学目标：熟练掌握电压降落的概念已经相关计算方法，熟练掌握网络元件功率损耗计算方 法。教学内容（含重点、难点）：网络元件的电压降落（重要程度/难度）网络元件的功率损耗（重要程度/难度）教学过程：3.1网络元件的电压降落和功率损耗1.网络元件的电压降落3_>c=_sA A "K=(R + JX)/2=(H + /X)Z"=% + /(/? +JX) = K + (2R + /X) “2P = % + (三辱)(R+jx)=(匕 +&x)+j p?x(Q?R乂=（匕+匕鸟 R + &X亚2 =亚2 =P?X - Q?R 匕？=2+£ + '山+网3 匕电压降落公式的简化:电压降落公式的简化:AV =QXvPXT简化公式的物理意义：有功功率和无功功率流向与电压相位电压幅值的关系2.网络元件的功率损耗输电线路*匕O-*匕O-，。乩,3HF变压器v s,i r-hjxt电流流过串联阻抗产生的功率损耗警-瞥x变压器接地支路损耗T 0/CQ)=A”母鼠输电线路接地支路损耗1 ?AQb=-BV近似计算教学方法：本节的难度主要在于学生不熟悉用功率和电压计算电路参数。在教学过程中, 不必强调电压降落横分量和纵分量计算公式的推导，而应强调这两个分量的物理意义， 即一个是与电压相量同方向的相量，另一个是电压相量垂直的一个分量，同时强调这两 个分量的计算应该用同一测量点的电压和功率。教学的另一个难点是学生不适应用功率 损耗的近似计算，这是需要注意的另一个地方。作业安排及课后反思：3-1, 3-2课前准备情况及其他相关要求：复习电路复功率计算相关内容参考资料：1 .何仰赞，温增银.电力系统分析.华中科技大学出版社，11-12 .孟祥萍，高嫩.电力系统分析.高等教育出版社，3.13 .华智明，杨期余.电力系统.重庆大学出版社，6.1教学日期：教学目标：熟练掌握同电压等级开式网络潮流计算方法，理解两级电压开式网络电网潮流计算 方法。教学内容(含重点、难点)：同一电压等级的电压和功率分布(重要程度/难度)两级电压的开式电力网(重要程度/难度)教学过程：3-2开式网络的电压和功率分布1.同一电压等级几段线路的电压和功率分布 (1)用Vn求得各点的运算负荷Sld = Sld + ASr + $（）St=（9）2（R7 + JXQ,+v niuu(2)从末段线路开始，用Vn依次计算各段线路的功率损耗S；= Sd , ASn =（旨）2 （凡 + 户3），S3 = S； +VnS'2 =SC +S3,A5£2 =（2）2（国 + ；x2）,52 = S,2 + AS/.2 7N1IS； =Sb +S2,A5L1 =（音）2（n +阳）£ = S； +% Vn(3)用Va和已求得的功率分布，从A点开始逐段计算电压降落，求得Vb和VcVdAb、丁7Ab% = J（匕 _ 匕 ）2+（" 下JR+2乂2 p2x2-q2r2hC Vb ' be VbV=J（V-A 鼠）2+（叱,）2几点说明：(1)已知各负荷点低压侧的负荷功率(2)若b点连接的是发电厂，则将发电厂看作是功率为-SGb的负荷(3) 35kV及以下的架空线，常忽略电纳支路(4)最大电压损耗的计算2两级电压的开式电力网首先计算出对应高压侧的负荷功率，再求相应的运算功率三种处理方法教学方法：难点之一是运算负荷的计算方法。解决这一问题的办法是不要