電力系統(tǒng)分析基礎(chǔ)課程教案電力系統(tǒng)分析基礎(chǔ)課程教案一、講授題目：電力系統(tǒng)的基本概念二、教學(xué)目的：作為平臺課程，涉及的專業(yè)學(xué)生不同，應(yīng)在課程的開始全面介紹電力專業(yè)的相關(guān)課程內(nèi)容，讓同學(xué)門對專業(yè)課程有個初步了解，以便選修相關(guān)課程。通過本章內(nèi)容的講解，使學(xué)生對電力系統(tǒng)的組成及發(fā)展歷史和方向有一個比較全面的了解，引起同學(xué)們對專業(yè)課程的興趣。三、重點(diǎn)與難點(diǎn)：重點(diǎn)：1）介紹電能變換和電源構(gòu)成。2）介紹新能源技術(shù)及我國電網(wǎng)的發(fā)展藍(lán)圖。3）理解同一標(biāo)稱電壓下，不同電氣設(shè)備的額定電壓有可能不同。4）熟悉中性點(diǎn)接地方式及運(yùn)行特點(diǎn)。難點(diǎn)：1）小電流接地系統(tǒng)的特點(diǎn)與運(yùn)行。四、教學(xué)手段：本章的內(nèi)容比較多，單純地靠板書無法給同學(xué)們一個深刻的印象，應(yīng)采用多媒體等輔助教學(xué)手段，引入大量的圖片來講解。五、教學(xué)過程、時間分配：六、實(shí)驗(yàn)：無七、習(xí)題：習(xí)題集1-1、1-2、1-3、1-4、1-9、1-10、1-11、1-12一、講授題目：電力網(wǎng)元件參數(shù)和等值電路二、教學(xué)目的：使學(xué)生深入了解電力系統(tǒng)各主要元件的特性、數(shù)學(xué)模型及相互的關(guān)系，為進(jìn)一步掌握和研究電力系統(tǒng)分析和運(yùn)行問題提供良好的基礎(chǔ)。三、重點(diǎn)與難點(diǎn)：重點(diǎn)：1）物理模型推導(dǎo)出數(shù)學(xué)模型，理解各元件的參數(shù)含義。2）變壓器容量比不同時的折算問題。3）端部等值的變壓器模型。4）等值電路繪制中的歸算與標(biāo)幺值問題。難點(diǎn)：1）等值電路中參數(shù)歸算與標(biāo)幺值計(jì)算四、教學(xué)手段：本章的公式比較多，但不需要死記，應(yīng)由物理模型推導(dǎo)出數(shù)學(xué)公式，充分理解各元件的參數(shù)含義。并能通過公式解釋一些現(xiàn)象（為什么分裂導(dǎo)線能降低電抗？、變壓器線圈的排列形式？、變壓器并列運(yùn)行的條件？等）。五、教學(xué)過程、時間分配：六、實(shí)驗(yàn)：無七、習(xí)題：習(xí)題集2-2、2-8、2-9、2-17、2-10一、講授題目：簡單電力網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)態(tài)分析和計(jì)算二、教學(xué)目的：使學(xué)生掌握簡單電力網(wǎng)絡(luò)中功率分布和電壓分布的手算方法。三、重點(diǎn)與難點(diǎn)：重點(diǎn)：1、電力線路和變壓器中的電壓降落、功率損耗和電能損耗的計(jì)算方法；2、對簡單輻射形網(wǎng)絡(luò)，在已知條件不同時，用逐段推算法確定節(jié)點(diǎn)電壓和傳輸功率的方法；3、環(huán)網(wǎng)和兩端供電網(wǎng)初步功率分布的計(jì)算及功率分點(diǎn)的確定；4、環(huán)網(wǎng)及兩端供電網(wǎng)的分解及潮流分布的計(jì)算。難點(diǎn)：1、對簡單輻射式網(wǎng)，當(dāng)已知的功率和電壓不是同一節(jié)點(diǎn)的時（如：已知首端功率和末端電壓），用逐段推算法確定其他節(jié)點(diǎn)電壓和傳輸功率的方法；2、環(huán)網(wǎng)及兩端供電網(wǎng)的分解；3、電磁環(huán)網(wǎng)的潮流計(jì)算。四、教學(xué)手段：1、對基本元件（電力線路和變壓器）的電壓降落和功率損耗的計(jì)算方法進(jìn)行詳細(xì)講解,并對計(jì)算公式進(jìn)行歸納和總結(jié)，為后續(xù)簡單電力網(wǎng)潮流分布的計(jì)算打下基礎(chǔ)；2、在學(xué)生掌握了簡單輻射形網(wǎng)絡(luò)潮流分布計(jì)算方法后，對環(huán)網(wǎng)和兩端供電網(wǎng)潮流計(jì)算方法的講解，采用先講解總體思路，接著提出需解決的問題，最后解決問題的方法（思路：將環(huán)網(wǎng)和兩端供電網(wǎng)分解為輻射形網(wǎng)絡(luò)；提出問題：如何分解？解決方法：求初步功率分布，找功率分點(diǎn)），使學(xué)生有一個清晰的思路，加深理解；3、對于難點(diǎn)問題，采用簡單舉例的方法幫助學(xué)生理解。五、教學(xué)過程、時間分配：六、實(shí)驗(yàn)：無一、講授題目：電力系統(tǒng)潮流的計(jì)算機(jī)算法二、教學(xué)目的：使學(xué)生掌握應(yīng)用計(jì)算機(jī)計(jì)算電力系統(tǒng)潮流分布方法。三、重點(diǎn)與難點(diǎn)：重點(diǎn)：1、節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣的形成與修改；2、節(jié)點(diǎn)的分類和功率方程；3、修正方程的形成及雅克比矩陣的計(jì)算；4、牛頓－拉夫遜法計(jì)算潮流分布的步驟。難點(diǎn)：1、考慮變壓器非標(biāo)準(zhǔn)變比時節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣的形成和修改方法；2、牛頓－拉夫遜法計(jì)算復(fù)雜電力系統(tǒng)潮流分布的數(shù)學(xué)模型。四、教學(xué)手段1、詳細(xì)分析變壓器的∏形等值電路，使學(xué)生對∏形等值電路的端口條件及工作原理有深入的理解，則根據(jù)變壓器的∏形等值電路可計(jì)算出相應(yīng)節(jié)點(diǎn)的自導(dǎo)納和互導(dǎo)納；2、對于難點(diǎn)2，采用從簡單到難，逐步深入的講解方法，即：首先介紹牛頓－拉夫遜法求解一維非線性方程的方法，然后將該方法推廣于多變量非線性方程組，接著形成潮流計(jì)算非線性方程組，最后用牛頓－拉夫遜法對其求解。五、教學(xué)過程、時間分配：六、實(shí)驗(yàn)：有條件的學(xué)生可以編寫采用牛頓－拉夫遜法計(jì)算電網(wǎng)潮流分布的計(jì)算機(jī)程序。七、習(xí)題：習(xí)題集4-4、4-8、4-20、4-24一、講授題目：電力系統(tǒng)有功功率平衡與頻率調(diào)整二、教學(xué)目的：掌握有功平衡與調(diào)頻的關(guān)系及調(diào)頻方法；有功負(fù)荷最優(yōu)分配三、重點(diǎn)與難點(diǎn)：重點(diǎn)：1）有功功率變化與調(diào)整控制；2）耗量特性、目標(biāo)函數(shù)及約束條件；3）等耗量微增率準(zhǔn)則與有功負(fù)荷最優(yōu)分配；4）聯(lián)合電力系統(tǒng)頻差及聯(lián)絡(luò)線上功率的計(jì)算。難點(diǎn)：1）水火電廠有功負(fù)荷最優(yōu)分配；2）調(diào)頻計(jì)算。四、教學(xué)手段：黑版教學(xué)與投影教學(xué)相結(jié)合五、教學(xué)過程、時間分配：六、實(shí)驗(yàn):無七、習(xí)題：習(xí)題集5-1、5-2、5-13、5-22一、講授題目：電力系統(tǒng)無功功率平衡與電壓調(diào)整二、教學(xué)目的：掌握電力系統(tǒng)無功功率電源與無功功率平衡；無功電源最優(yōu)分布；電力系統(tǒng)調(diào)壓的手段、電壓調(diào)整計(jì)算三、重點(diǎn)與難點(diǎn)：重點(diǎn)1）電力系統(tǒng)無功功率平衡；2）電力系統(tǒng)無功功率最優(yōu)分布；3）電力系統(tǒng)的電壓調(diào)整。難點(diǎn)：1）無功功率電源的最優(yōu)分布與無功負(fù)荷最優(yōu)補(bǔ)償；2）電壓調(diào)整計(jì)算。四、教學(xué)手段：黑板教學(xué)與投影教學(xué)相結(jié)合五、教學(xué)過程、時間分配：六、實(shí)驗(yàn)：無七、習(xí)題：習(xí)題集6-1、6-4、6-9、6-17一、講授題目：電力系統(tǒng)故障分析基本知識與三相短路實(shí)用計(jì)算二、教學(xué)目的使學(xué)生了解電力系統(tǒng)短路的種類和危害以及進(jìn)行短路分析的目的和作用；掌握電力系統(tǒng)三相短路電流的實(shí)用計(jì)算方法。三、重點(diǎn)與難點(diǎn)：重點(diǎn)：1）電力系統(tǒng)短路的種類、現(xiàn)象和危害；2）短路計(jì)算中常采用的標(biāo)么值的近似計(jì)算法；3）無窮大電源供電的系統(tǒng)三相短路電流的計(jì)算，沖擊電流及沖擊電流出現(xiàn)的條件；4）采用運(yùn)算曲線進(jìn)行任意時刻三相短路電流的實(shí)用計(jì)算。難點(diǎn)：1）沖擊電流出現(xiàn)的條件；2）三相短路電流實(shí)用計(jì)算中的網(wǎng)絡(luò)化簡。四、教學(xué)手段：課堂授課為主，對了解性質(zhì)的內(nèi)容如短路的原因可結(jié)合現(xiàn)場錄象和圖片等多媒體輔助形式。五、教學(xué)過程、時間分配：六、實(shí)驗(yàn)：無七、習(xí)題：習(xí)題集7-6、7-13、9-3、9-18、9-20一、講授題目：對稱分量法與電力系統(tǒng)元件的各序參數(shù)和等值電路二、教學(xué)目的：使學(xué)生掌握對稱分量法的概念、各元件負(fù)序和零序參數(shù)的計(jì)算原理和方法、序網(wǎng)的形成方法。三、重點(diǎn)與難點(diǎn)：重點(diǎn)：1）對稱分量法及其在不對稱故障分析中的應(yīng)用；2）變壓器的零序電抗和等值電路；3）輸電線的零序電抗和等值電路；4）零序網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成。難點(diǎn)：1）中性點(diǎn)經(jīng)電抗接地時變壓器的零序等值電路；2）雙回架空輸電線的零序電抗和零序等值電路。四、教學(xué)手段：課堂授課為主，可結(jié)合圖片等多媒體輔助形式。五、教學(xué)過程、時間分配六、實(shí)驗(yàn)：無七、習(xí)題：習(xí)題集10-1、10-13、10-11、10-13、10-17一、講授題目：不對稱故障的分析和計(jì)算二、教學(xué)目的：使學(xué)生掌握電力系統(tǒng)簡單不對稱短路的電流、電壓計(jì)算原理和方法。三、重點(diǎn)與難點(diǎn)：重點(diǎn)：1）根據(jù)不同短路類型的邊界條件確定復(fù)合序網(wǎng)；2）不同短路類型時故障處短路電