《电力系统基础》教学大纲（本科）.docx

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1、电力系统基础教学大纲课程英文名Electrical Power Systems课程代码01M0056学分2.5总学时40理论学时40实验/实践学时0课程类别专业教育课课程性质必修先修课程高等数学、电路分析基础适用专业电气工程及其自动化开课学院机电工程学院执笔人审定人制定时间2020年12月一、课程地位与课程目标（一）课程地位本课程是“电气工程及其自动化”的专业必修课。通过本课程的学习，使学生建立电力系统 的基本概念；掌握电力系统的分析、计算的基本原理，具备电力系统运行和优化的能力，为学生 后续专业课程的学习，从事与本专业有关的技术工作和科学研究打下基础。（二）课程目标1 .学习电力系统的基本概

2、念，掌握电力系统基本元件的数学模型及系统模型；学习潮流计 算的方法并以此分析和判断电力系统的运行状态；了解我国电力行业的世界领先地位，特别是特 高压工程的建设等，增强学生专业自豪感；（支撑毕业要求2T/M）2 .掌握电力系统优化和安排的方法、短路计算、稳定性分析判断的方法、提高稳定性的措 施；以此为基础锻炼学生采用多种手段进行于电气领域的专业工程问题的解决，并进行方案的比 较与综合。（支撑毕业要求1-4/H）；3 .能够选择与使用恰当的信息资源、工程工具和专业模拟软件，对电力系统的复杂工程问 题如潮流计算、短路计算、电压管理等进行分析-、计算与设计。（支撑毕业要求5-2/M）二、课程目标达成的

3、途径与方法通过课堂教学、网络教学、讨论、自学等多种方式展开。L课堂教学：（1）采用由易到难，由浅入深的方法讲授课程。以电力系统背景方面的知识，引入电力系统 的基本概念；介绍我国电力系统的世界一流技术，激发学生的国家、专业自豪感及学习兴趣。 通过对电力系统基本元件、等值网络的分析将学生注意力逐渐转入到基础知识上；再依次进入 到电力系统的潮流分布、电力系统运行状况的优化和安排、电力系统故障分析与计算、电力系 统运行的稳定性分析的学习中。（2）实例分析和理论讲解相结合，互相促进、加深。通过实例的讲解，使同学们更好地熟悉 或掌握电力系统分析、计算的方法和步骤，提高学生对电力系统的学习兴趣；培养学生严密

4、的数 理逻辑推理能力和计算方法；（3）课堂教学加强互动环节、讨论环节，充分调动学生的学习欲望和主动性，使同学们能更 好地融入课堂教学，提高教学效果。2 .网络教学：基于本课程在“浙江省高等学校开放课程共享平台”的网上开放课程。对于知 识点难度大，或是由于课时所限课堂不能详尽展开的教学，最新研究动向等方面展开网络辅助教 学、网络讨论，进一步提高学生课外学习的主动性，开阔专业知识水平。3 .针对某些较为容易或先期讲解较为充分的知识点，列出部分内容作为学生自主学习环节， 训练培养学生自主学习意识和能力。4 .利用专业软件自行开展仿真实验，培养学生运用理论知识进行实际应用研究、处理问题的 能力，掌握解

5、决问题的手段和工具。三、课程目标与相关毕业要求的对应关系课程目标课程目标对毕业要求的支撑程度（H、M、L）1-42-15-2课程目标1M课程目标2H课程目标3M注：1 .支撑强度分别填写H、M或L （其中H表示支撑程度高、M为中等、L为低）;2 .毕业要求须根据课程所在专业培养方案进行描述。四、课程主要内容与基本要求知识点主要内容基本要 求第一章电力系统的基本概 念电力系统的概述L1掌握电力系统运行的特点和要求L2电力系统的负荷L1电力系统的接线方式和额定电压L3电力线路的结构L1第二章电力系统各元件的 参数及等值网络电力系统各元件的参数和等值网络L3简单电力系统的等值网络L3第三章电力系统的

6、潮流分 布电力线路运行状况的分析与计算L2变压器运行状况的分析与计算L2辐射形网络中的潮流分布L3闭环网中的潮流分布L1电力网络的简化L3电力系统潮流分布的计算机算法L3第四章电力系统运行状况 的优化和安排电力系统无功功率的平衡和电压安排L3电力系统有功功率的优化分配及频率安排L3第五章电力系统故障分析 与计算故障概述L1无限大功率电源供电的三相短路分析L3电力系统三相短路的实用计算L3简单不对称故障的分析与计算。L2第七章电力系统运行的稳 定性分析电力系统稳定性的基本概念L1旋转电机的机电特性L2电力系统运行的静态稳定性L3电力系统运行的暂态稳定性。L3基本要求：L1-理解，L2-掌握，L3

7、-熟练掌握五、课程学时安排章节号教学内容学时 分配学生任务对应 课程 目标作业 要求自学要求讨论第一章1.1 电力系统概述、1.2 运行的特点和要求1.3 电力系统的负荷1.4 接线方式和额定电压1.5 电力线路的结构21-31-91-15网络视频学 习：火力发电 的生产过程 我国电力工 业的发展 自学：电能质 量、电缆我国特高压 网络及智能 电网的建设 对电力系统 的影响1第2章2.1各元件的参数和等值电路电力线路、变压器的参数 和等值电路22-22-42-52-6网络学习；例2-1三绕组及自 耦变压器的 参数计算12.2简单电力系统的等值网络 有名值计算时的电压级归算 标幺值计算时的电压级

8、归算22-14122简单电力系统的等值网络 基准值改变后的标幺值计算22-122-271第3章3.1 电力线路运行状况的分析 与计算3.2 变压器运行状况的分析与 计算23-13-43-513.3辐射形网络中的潮流分布 辐射形网络中的潮流分布计算 的一般步骤23-63-24网络视频学 习：对多端网 络的处理 辐射形线路1的潮流计第 习题如例3-13.4闭环网中的潮流分布23-10网络视频学 习：闭环网的 潮流计算习 题如例3-213.5电力网络的简化负荷移植法3.7电力系统潮流分布的计算机算法潮流计算的数学模型高斯-塞德尔法23-133-143-173-203.6电力系 统潮流的安 排控制13

9、.7电力系统潮流分布的计算 机算法牛顿-拉夫逊法P-Q分解法23-183-33利用电力系 统仿真软件 进行简单电 力系统的潮 流计算1、3第4章4.1电力系统无功功率的平衡 和电压安排无功功率电源和无功功率损 耗电力系统的电压偏移24-24-3网络学习：电 压波动对用 电设备的影 响自学：静止补 偿器原理24.1电力系统无功功率的平衡和电压安排电压安排措施：改变发电机端电压改变变压器变比无功补偿24-44-54-64-214-254-27网络学习：三 绕组及自耦 变压器抽头 的选择利用电力系 统仿真软件 进行简单电 力系统的电 压安排2、34.2有功功率的优化分配及频 率安排频率安排的必要性有

10、功功率负荷的变动及安排发电机及负荷的静态频率特性24-94-144-18网络视频学 习；频率变化 对电力系统 及负荷的影 响2频率的一次安排 频率的二次安排24-314-35电力市场2第5章5.1 故障概述5.2 由无限大功率电源供电的 三相短路分析无限大功率电源的概念短路冲击电流25-325.2由无限大功率电源供电的25-42三相短路分析短路电流周期分量的有效值的 计算5-55-65-75-225.3电力系统三相短路的实用 计算叠加原理法运用运算曲线求任意时刻的短 路电流周期分量25-925.4简单不对称故障的分析与计算对称分量法对称分量法的应用各种不对称短路的短路电流计算25-125-16

11、 5-18 5-29 短路 计算 仿真 结果网络视频学 习：经过渡电 阻的单相短 路；两相短 路、两相接地 短路（不含及 含接地电阻） 的分析过程。 利用电力系 统仿真软件 进行电力系 统的短路计 算2、3第7章7.1 电力系统稳定性概念7.2 旋转电机的机电特性 同步发电机组的转子运动方程 同步发电机的功-角特性27-27-37-47-527.3电力系统运行的静态稳定 性简单电力系统的静态稳定性 负荷的静态稳定性提高静态稳定性的措施27-77-97-19风电及光伏 发电的波动 性对电力系 统稳定性的 影响27.4电力系统运行的暂态稳定 性简单电力系统的暂态稳定性 等面积法则提高系统暂态稳定性

12、的措施27-117-147-24国际大停电 的分析 用分段计算 法作6 -t曲 线2六、实践环节及基本要求无七、考核方式及成绩评定考核内容考核方式评定标准（依据）占总成绩比例过程考核含到课率、课堂讨论发言、平时 作业、仿真报告等点名记录、课堂发言记 录、作业完成质量20%网络平台学习 成绩视频观看、网上习题及测试等视频点击率、习题及测试 成绩、发帖等10%期末考核闭卷考试卷面成绩70%考核类别考试成绩登记方式百分制八、课程目标考核环节和达成标准课程目标教学环节成绩评定课程目标1讲授作业Aio期末考试Bio目标达成度 1= (Aj/Aio+Bi/Bio) /2课程目标2讲授作业A2o期末考试B2

13、0目标达成度 2= (A2/A20+B2/B20)/2课程目标3讲授作业A3o期末考试B3o目标达成度 3= (A3/A30+B3/B30)/2注：上述A、。、Bxo分别是作业、期末考试成绩中对应于课程目标x的题目总分；A、Bx分 别是作业、期末考试中对应于课程目标X的题目中学生的平均得分。九、推荐教材与主要参考书（一）推荐教材：1 .电力系统概论，杨淑英编，中国电力出版社2013年8月，第二版（二）主要参考书：2 .电力系统稳态分析，陈圻编，中国电力出版社，2014年12月第四版.电力系统暂态分析，方万良编：中国电力出版社，2015年4月第四版3 .电力系统分析，何仰赞编：华中科技大学出版社

14、，2016年6月第四版附件一、作业评分标准表考核内容A (90-100)B (80-89)C (70-79)D (60-69)E (60)知识及概念 掌握程度 （权重30%）知识及概念 掌握全面，运 用得当知识及概念 掌握较全 面，能正确运 用知识及概念 掌握较全面， 能够运用，但 没有考虑约 束条件知识及概念 掌握程度一 般，并不能正 确运用没有掌握知 识及概念，不 会运用公式解题过程的 正确性、完整 性（权重70%）解题过程正 确、完整，逻 辑性强，答案 正确率超过 90%,书写清 晰解题过程较 正确、完整， 逻辑性较强， 答案正确率 超过80%, 书写清晰解题过程较 基本正确、完 整，答案正确 率超过70%解题过程中 存在错误，答 案正确率超 过60%解题过程错 误且不完整， 答案正 确率低于 60%