《電力系統(tǒng)基礎》教學大綱

課程英文名ElectricalPowerSystems課程代碼01M0056

學分2.5總學時40理論學時40實驗/實踐學時0

課程類別專業(yè)教育課課程性質(zhì)必修先修課程高等數(shù)學、電路分析基礎

適用專業(yè)電氣工程及其自動化開課學院機電工程學院

一、課程地位與課程目標

（一）課程地位

本課程是“電氣工程及其自動化”的專業(yè)必修課。通過本課程的學習，使學生建立電力系統(tǒng)

的基本概念；掌握電力系統(tǒng)的分析、計算的基本原理，具備電力系統(tǒng)運行和優(yōu)化的能力，為學生

后續(xù)專.業(yè)課程的學習，從事與本專業(yè)有關的技術工作和科學研究打下基礎。

（二）課程目標

1.學習電力系統(tǒng)的基本概念，掌握電力系統(tǒng)基本元件的數(shù)學模型及系統(tǒng)模型；學習潮流計

算的方法并以此分析和判斷電力系統(tǒng)的運行狀態(tài)：了解我國電力行業(yè)的世界領先地位，特別是特

高壓工程的建設等，增強學生專業(yè)自豪感；（支撐畢業(yè)要求2-1/M）

2.掌握電力系統(tǒng)優(yōu)化和調(diào)整的方法、短路計算、穩(wěn)定性分析判斷的方法、提高穩(wěn)定性的措

施；以此為基礎鍛煉學生采用多種手段進行于電氣領域的專業(yè)工程問題的解決，并進行方案的比

較與綜合。（支撐畢業(yè)要求1-4/H）；

3.能夠選擇與使用恰當?shù)男畔①Y源、工程工具和專業(yè)模擬軟件，對電力系統(tǒng)的復雜工程問

題如潮流計算、短路計算、電壓管理等進行分析?、計算與設計。（支撐畢業(yè)要求5-2/M）

二、課程目標達成的途徑與方法

通過課堂教學、網(wǎng)絡教學、討論、自學等多種方式展開。

1.課堂教學：

（1）采用由易到難，由淺入深的方法講授課程。以電力系統(tǒng)背景方面的知識，引入電力系統(tǒng)

的基本概念；介紹我國電力系統(tǒng)的世界一流技術，激發(fā)學生的國家、專業(yè)自豪感及學習興趣。

通過對電力系統(tǒng)基本元件、等值網(wǎng)絡的分析將學生注意力逐漸轉入到基礎知識上；再依次進入

到電力系統(tǒng)的潮流分布、目力系統(tǒng)運行狀況的優(yōu)化和調(diào)整、電力系統(tǒng)故障分析與計算、電力系

統(tǒng)運行的穩(wěn)定性分析的學習中。

（2）實例分析和理論講解相結合，互相促進、加深。通過實例的講解，使同學們更好地熟悉

或掌握電力系統(tǒng)分析、計算的方法和步驟，提高學生對電力系統(tǒng)的學習興趣；培養(yǎng)學生嚴密的數(shù)

理邏輯推理能力和計算方法；

（3）課堂教學加強互動環(huán)節(jié)、討論環(huán)節(jié)，充分調(diào)動學生的學習欲望和主動性，使同學們能更

好地融入課堂教學，提高教學效果。

2.網(wǎng)絡教學：基于本課程在“浙江省高等學校在線開放課程共享平臺”的網(wǎng)上開放課程。對

于知識點難度大，或是由于課時所限課堂不能詳盡展開的教學，最新研窕動向等方面展開網(wǎng)絡輔

助教學、網(wǎng)絡討論，進一步提高學生課外學習的主動性，開闊專業(yè)知識水平。

3.針對某些較為容易或先期講解較為充分的知識點，列出部分內(nèi)容作為學生自主學習環(huán)節(jié)，

訓練培養(yǎng)學生自主學習意識和能力。

4.利用專業(yè)軟件自行開展仿真實驗，培養(yǎng)學生運用理論知識進行實際應用研究、處理問題的

能力，掌握解決問題的手段和工具。

三、課程目標與相關畢業(yè)要求的對應關系

課程目標課程目標對畢業(yè)要求的支撐程度（H、M、L）

1-42-15-2

課程目標1-M-

課程目標2H--

課程目標3--M

注：1.支撐強度分別填寫H、M或L（其中H表示支撐程度高、M為中等、L為低）;

2.畢業(yè)要求須根據(jù)課程所在專業(yè)培養(yǎng)方案進行描述。

四、課程主要內(nèi)容與基本要求

知識點主要內(nèi)容基本要

求

電力系統(tǒng)的概述L1

第一章電力系統(tǒng)的基本概掌握電力系統(tǒng)運行的特點和要求L2

J早電力系統(tǒng)的基本概電力系統(tǒng)的負荷

L1

心電力系統(tǒng)的接線方式和額定電壓L3

電力線路的結構L1

矽一支履?工人々二”團電力系統(tǒng)各元件的參數(shù)和等值網(wǎng)絡L3

弟一早電刀系沉在兀懺刖

參數(shù)及等值網(wǎng)絡簡單電力系統(tǒng)的等值網(wǎng)絡L3

電力線路運行狀況的分析與訐算L2

變壓器運行狀況的分析與計算L2

第三章電力系統(tǒng)的潮流分輻射形網(wǎng)絡中的潮流分布L3

布閉環(huán)網(wǎng)中的潮流分布L1

電力網(wǎng)絡的簡化L3

電力系統(tǒng)潮流分布的計算機算法L3

第四章電力系統(tǒng)運行狀況電力系統(tǒng)無功功率的平衡和電壓調(diào)整L3

的優(yōu)化和調(diào)整電力系統(tǒng)有功功率的優(yōu)化分配及頻率調(diào)整L3

故障概述L1

第五章電力系統(tǒng)故障分析無限大功率電源供電的三相短路分析L3

與計算電力系統(tǒng)三相短路的實用計算L3

簡單不對稱故障的分析與計算。L2

電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的基本概念L1

第七章電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)旋轉電機的機電特性L2

定性分析電力系統(tǒng)運行的靜態(tài)穩(wěn)定性L3

電力系統(tǒng)運行的暫態(tài)穩(wěn)定性。L3

基本要求：L1-理解，L2-掌握，L3-熟練掌握

五、課程學時安排

學生任務對應

學時

章節(jié)號教學內(nèi)容作業(yè)課程

分配自學要求討論

要求目標

1.1電力系統(tǒng)概述、網(wǎng)絡視頻學

1.2運行的特點和要求習：火力發(fā)電我國特高壓

1-3

1.3電力系統(tǒng)的負荷的生產(chǎn)過程網(wǎng)絡及智能

1-9

第一章1.4接線方式和額定電壓2我國電力工電網(wǎng)的建設1

1-15

1.5電力線路的結構業(yè)的發(fā)展對電力系統(tǒng)

自學：電能質(zhì)的影響

量、電纜

網(wǎng)絡學習；

2-2

2.1各元件的參數(shù)和等值電路例2-1

2-4

-電力線路、變壓器的參數(shù)2三繞組及自1

2-5

和等值電路耦變壓器的

2-6

參數(shù)計算

第2章

2.2簡單電力系統(tǒng)的等值網(wǎng)絡

有名值計算時的電壓級歸算22-141

標幺值計算時的電壓級歸算

2.2簡單電力系統(tǒng)的等值網(wǎng)絡2-12

21

基準值改變后的標幺值計算2-27

3.1電力線路運行狀況的分析

3-1

與計算

23-41

3.2變壓器運行狀況的分析與

3-5

計算

網(wǎng)絡視頻學

第3章

習：對多端網(wǎng)

3.3輻射形網(wǎng)絡中的潮流分布

3-6絡的處理

輻射形網(wǎng)絡中的潮流分布計算21

3-24輻射形線路

的一般步驟

的潮流計算

習題如例3-1

網(wǎng)絡視頻學

3-10習：閉環(huán)網(wǎng)的

3.4閉環(huán)網(wǎng)中的潮流分布21

潮流計算習

題如例3-2

3.5電力網(wǎng)絡的簡化

負荷移植法3-133.6電力系

3.7電力系統(tǒng)潮流分布的計算3-14統(tǒng)潮流的調(diào)

21

機算法3-17整控制

潮流計算的數(shù)學模型3-20

高斯-塞德爾法

3-18利用電力系

3.7電力系統(tǒng)潮流分布的計算

3-33統(tǒng)仿真軟件

機算法

2進行簡單電1、3

牛頓?拉夫遜法

力系統(tǒng)的潮

P-Q分解法

流計算

4-2網(wǎng)絡學習：電

4.1電力系統(tǒng)無功功率的平衡

4-3壓波動對用

和電壓調(diào)整

電設備的影

無功功率電源和無功功率損22

響

耗

自學：靜止補

電力系統(tǒng)的電壓偏移

償器原理

4-4網(wǎng)絡學習：三

4-5繞組及自耦

4.1電力系統(tǒng)無功功率的平衡

4-6變壓器抽頭

和電壓調(diào)整

4-21的選擇

電壓調(diào)整措施：

24-25利用電力系2、3

第4章改變發(fā)電機端電壓

4-27統(tǒng)仿真軟件

改變變壓器變匕

進行簡單電

無功補償

力系統(tǒng)的電

壓調(diào)整

4.2有功功率的優(yōu)化分配及頻4-9網(wǎng)絡視頻學

率調(diào)整4-14習；頻率變化

頻率調(diào)整的必要性24-18對電力系統(tǒng)2

有功功率負荷的變動及調(diào)整及負荷的影

發(fā)電機及負荷的靜態(tài)頻率特性響

頻率的一次調(diào)整4-31

22

頻率的二次調(diào)整4-35電力市場

5.1故障概述

5.2由無限大功率電源供電的

三相短路分析22

無限大功率電源的概念

第5章

短路沖擊電流5-3

5.2由無限大功率電源供電的5-4

三相短路分析25-52

短路電流周期分晝的有效值的5-6

計算5-7

5-22

53電力系統(tǒng)三相短路的實用

計算

疊加原理法22

運用運算曲線求任意時刻的短

路電流周期分量5-9

5-12網(wǎng)絡視頻學

5-16習：經(jīng)過渡電

5-18阻的單相短

5-29路；兩相短

5.4簡單不對稱故障的分析與

短路路、兩相接地

計算

計算短路（不含及

對稱分量法

2仿真含接地電阻）2、3

對稱分量法的應用

結果的分析過程。

各種不對稱短路的短路電流計

利用電力系

算

統(tǒng)仿真軟件

進行電力系

統(tǒng)的短路計

算

7.1電力系統(tǒng)穩(wěn)定性概念7-2

7.2旋轉電機的機電特性7-3

22

同步發(fā)電機組的轉子運動方程7-4

同步發(fā)電機的功-角特性7-5

7.3電力系統(tǒng)運行的靜態(tài)穩(wěn)定7-7風電及光伏

性7-9發(fā)電的波動

簡單電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性27-19性對電力系2

第7章

負荷的靜態(tài)穩(wěn)定性統(tǒng)穩(wěn)定性的

提高靜態(tài)穩(wěn)定性的措施影響

7.4電力系統(tǒng)運行的暫態(tài)穩(wěn)定7-11國際大停電

性7-14的分析

簡單電力系統(tǒng)的智態(tài)穩(wěn)定性27-24用分段計算2

等面積法則法作8-t曲

提高系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的措施線

六、實踐環(huán)節(jié)及基本要求

無

七、考核方式及成績評定

考核內(nèi)容考核方式評定標準（依據(jù)）占總成績比例

含到課率、課堂討論發(fā)言、平時點名記錄、課堂發(fā)言記

過程考核20%

作業(yè)、仿真報告等錄、作業(yè)完成質(zhì)量

網(wǎng)絡平臺學習視頻點擊率、習題及測試

視頻觀看、網(wǎng)上習題及測試等10%

成績成績、發(fā)帖等

期末考核閉卷考試卷面成績70%

考核類別考試

成績登記方式百分制

八、課程目標考核環(huán)節(jié)和達成標準

課程目標教學環(huán)節(jié)成績評定

講授作業(yè)Al0

課程目標1期末考試Bio

目標達成度1=(AI/AIO+BI/BIO)/2

講授作業(yè)A2O

課程目標2期末考試B20

目標達成度2=(A2/A20+B2/Bao)/2

講授作業(yè)Aso

期末考試B

課