新疆大学“电力系统分析”课程教学大纲
课程英语名称：Power System Analysis
课程编号：C125704-05（120064）课程类型：专业选修（限选）课程
总学时：128 学时学分：8 学分
适用对象：适合于电气工程及其自动化专业的民族本科生
先修课程：电路，电磁场，电机学
使用教材：
《电力系统》华智明，重庆大学出版社．2005年
参考教材：
《电力系统稳态分析》（第二版），陈珩，北京，中国电力出版社．1995年
《电力系统暂态分析》，（第二版），李光琦，北京，中国电力出版社，1995年
《电子数字计算机的应用—电力系统分析》，西安交通大学等，北京，水利电力出版社，1995年
一、课程性质、目的和任务
本课程是电气工程及其自动化专业的主要专业课程之一，是一门理论性和实践性都很强的课程。
通过本课程的学习，使学生对电力系统的组成、运行特点、分析方法有全面的了解；熟悉电力系统各元件的特点、数学模型和相互间的关系，理解并掌握电力系统稳态和暂态分析分析的物理概念、原理和方法；并在工程分析计算和解决实际问题的能力上得到训练和培养，为今后进一步的学习和在实践中的应用打下一定的基础。
本课程为高低压电气设备、电力系统继电保护、电力系统自动装置和高电压技术以及其他相关专业选修课程奠定理论基础。
二、教学基本要求
1．全面介绍电力系统的组成和运行情况，电力系统故障的概念、各元件参数标幺值的计算和同步发电机突然三相短路的物理过程。
2．深入的说明本课程中的重要物理概念和电力系统各主要元件的特性、数学模型以及相互间的关系，为进一步掌握和研究电力系统分析和运行问题提供良好的基础。
3．详细介绍电力系统稳态和暂态分析的基本原理和分析、计算方法。
使学生能够独立地对有关内容、问题进行分析、计算，并给出正确的结论。
三、教学内容及要求
教学内容：
1．电力系统的基本概念
电力系统的组成和生产过程
电力系统运行的特点和基本要求
电力系统负荷的构成和变化规律
电力系统结线方式
电力系统的电压等级
电力系统中性点运行方式
181
电力线路的结构
2．电力网络各元件的参数和等值电路
电力线路的参数及等值电路
变压器的参数及等值电路
多电压级电力网络的等值电路
标幺值的计算
3．简单电力网络稳态运行分析和计算
电力线路中的电压降落、功率损耗和电能损耗
变压器中的电压降落、功率损耗和电能损耗
辐射形网络的潮流分布
环形和两端供电网络的潮流分布
电力网络的简化
4．复杂电力系统潮流计算
电力网络的数学模型
变压器的Π形等值电路，多电压级电力网络的等值电路
电力系统潮流计算中的功率方程和变量、节点的分类
高斯-塞德尔法潮流计算
牛顿-拉夫逊法潮流计算
* P-Q分解法潮流计算（本内容可根据实际情况选择讲授）
5．电力系统稳态运行的调整控制
电力系统潮流的调整控制
电力系统的有功功率及频率的调整控制
电力系统无功功率及电压的调整控制
6．故障基本知识和同步发电机突然三相短路的物理过程分析
电力系统故障的类型和电力系统故障的危害性
电力系统各元件参数标幺值的计算
电力系统故障分析的标幺值等值电路
无限大电源系统三相短路电流分析
*同步发电机突然三相短路的物理过程及短路电流的近似分析
*发电机的暂态和次暂态参数、电压电流方程及等值电路
7．电力系统三相短路的分析和计算
电力系统三相短路电流周期分量初始值的计算
运用运算曲线求任意时刻的短路电流周期分量
计算复杂电力系统三相短路
复杂电力系统三相短路周期分量电流的计算机算法
8．电力系统不对称故障的分析计算
对称分量法
电力网络的序参数和序网络
电力系统单相接地短路、两相短路和两相短路接地故障的电流、电压的计算正序定则
182
非故障处电流、电压的计算
10．* 电力系统稳定性（本内容可根据实际情况选择讲授）
电力系统稳定性基本概念和分类
静态稳定的原理，简单电力系统静态稳定性的小干扰分析方法
暂态稳定原理，简单电力系统的暂态稳定性分析方法
提高稳定性的措施
教学要求：
1．全面了解电力系统的运行的特点和基本要求、电力系统结线方式和电压等级等基本知识。
2．深入理解电力系统各主要元件的特性、数学模型和相互间的关系，为进一步掌握和研究电力系统分析和运行问题提供良好的基础。
3．掌握电力系统稳态分析的方法，重点掌握电力系统潮流计算的原理和实用计算方法，掌握复杂系统潮流计算的计算机计算方法。
4．理解电力系统有功功率和频率之间的关系；电力系统中各类电厂的运行特点及合理组合，掌握不计网损变化时水、火电厂间经济功率分布的基本原理和计算方法。
5．理解电力系统的无功功率和电压之间的关系、各种无功电源及其特点，掌握电压管理的原理和要求以及电压调整的必要性。
对简单电力系统掌握各种无功补偿和调压措施的原理、特点及计算方法。
6．掌握电力系统故障的概念和各元件参数标幺值的计算。
了解同步发电机突然三相短路的物理过程。
7．掌握电力系统暂态分析的方法，重点掌握电力系统三相短路和不对称短路（包括单相短路接地、两相短路、两相短路接地）计算的原理和实用计算方法，掌握复杂系统短路计算的计算机计算方法。
8．理解电力系统稳定性的基本概念和分类。
掌握简单电力系统静态稳定性的小干扰分析方法。
掌握简单电力系统的暂态稳定性分析方法。
了解提高静态稳态性、暂态稳定性的措施。
9．对应用电子计算机进行电力系统分析和计算有一定程度的了解，并在电力系统方面的工程计算能力和解决问题的能力得到训练和培养。
四、教学重点与难点
重点：在电力系统稳态分析中，重点掌握电力系统潮流计算的原理和实用计算方法，掌握复杂电力系统潮流计算的计算机算法。
在电力系统暂态分析中，重点掌握电力系统三相短路和不对称短路（包括单相短路接地、两相短路、两相短路接地）计算的原理和实用计算方法，教学难点：同步发电机突然三相短路的物理过程的分析和电力系统稳定性问题，
复杂电力系统潮流计算的计算机算法。
章节重点：
1．电力系统运行应满足的基本要求和不同电压等级的适用范围；
2．变压器及电力线路的参数和等值电路；
3．辐射形和环形网络中的潮流计算；
4．功率方程及牛顿—拉夫逊法潮流计算；
5．电力系统中有功功率的最优分配和频率调整；
6．电力系统的电压调整—电压管理和借发电机、变压器、补偿设备调压；
183
7．故障和标幺值的概念，无限大功率电源供电的三相短路电流分析；
8．电力系统三相短路的实用计算；
9．对称分量法及电力系统元件的各序参数和等值电路；
10．各种不对称短路时故障处和非故障处的短路电流和电压的分析计算；
11．电力系统稳定性的概念和同步发电机的机电特性；
12．小干扰法分析简单系统静态稳定和提高静态稳定性的措施；
13．简单系统的暂态稳定性和提高暂态稳定性的措施；
章节难点：
1．等值变压器模型及其应用；
2．电力网络潮流的调整控制；
3．复杂电力系统潮流计算的计算机算法；
4．同步发电机三相短路的物理过程分析；
五、实践环节（带“*”符号的实验为必做实验，其他为选做实验；每个实验2学时）
1．单机—无穷大系统稳态运行方式实验*
2．复杂电力系统运行方式实验（设计性实验）*
3．各种不同类型短路实验*
4．发电机功率特性和功率测定实验*
5．电力系统暂态稳定实验—不同短路类型下的极限功率测定
六、学时分配
七、考核方式
考试课程，笔试（闭卷）、120分钟、满分100分，亦可采取开卷、口试等方式。
制定者：加玛力汗•库马什
审核者：晁勤
批准者：甫拉提
校对者：阿不力米提
184。