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电力系统分析基础课程教案

电力系统分析基础课程教案

一、讲授题目：电力系统的基本概念

二、教学目的：作为平台课程，涉及的专业学生不同，应在课程的开始全面介绍电力专

业的相关课程内容，让同学门对专业课程有个初步了解，以便选修相关课程。通过本章内容的讲解，使学生对电力系统的组成及发展历史和方向有一个比较全面的了解，引起同学们对专业课程的兴趣。

三、重点与难点：

重点：

1）介绍电能变换和电源构成。

2）介绍新能源技术及我国电网的发展蓝图。

3）理解同一标称电压下，不同电气设备的额定电压有可能不同。

4）熟悉中性点接地方式及运行特点。

难点：

1）小电流接地系统的特点与运行。

四、教学手段：本章的内容比较多，单纯地靠板书无法给同学们一个深刻的印象，应采

用多媒体等辅助教学手段，引入大量的图片来讲解。

五、教学过程、时间分配：

六、实验：无

七、习题：习题集1-1、1-2、1-3、1-4、1-9、1-10、1-11、1-12

一、讲授题目：电力网元件参数和等值电路

二、教学目的：使学生深入了解电力系统各主要元件的特性、数学模型及相互的关系，

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。

三、重点与难点：

重点：

1）物理模型推导出数学模型，理解各元件的参数含义。

2）变压器容量比不同时的折算问题。

3）端部等值的变压器模型。

4）等值电路绘制中的归算与标幺值问题。

难点：

1）等值电路中参数归算与标幺值计算

四、教学手段：本章的公式比较多，但不需要死记，应由物理模型推导出数学公式，充分

理解各元件的参数含义。并能通过公式解释一些现象（为什么分裂导线能降低电抗？、变压器线圈的排列形式？、变压器并列运行的条件？等）。

五、教学过程、时间分配：

六、实验：无

七、习题：习题集2-2、2-8、2-9、2-17、2-10

一、讲授题目：简单电力网络稳态分析和计算

二、教学目的：

使学生掌握简单电力网络中功率分布和电压分布的手算方法。

三、重点与难点：

重点：1、电力线路和变压器中的电压降落、功率损耗和电能损耗的计算方法；

2、对简单辐射形网络，在已知条件不同时，用逐段推算法确定节点电压和传输功率的

方法；

3、环网和两端供电网初步功率分布的计算及功率分点的确定；

4、环网及两端供电网的分解及潮流分布的计算。

难点：1、对简单辐射式网，当已知的功率和电压不是同一节点的时（如：已知首端功率和末端电压），用逐段推算法确定其他节点电压和传输功率的方法；

2、环网及两端供电网的分解；

3、电磁环网的潮流计算。

四、教学手段：

1、对基本元件（电力线路和变压器）的电压降落和功率损耗的计算方法进行详细讲解,

并对计算公式进行归纳和总结，为后续简单电力网潮流分布的计算打下基础；

2、在学生掌握了简单辐射形网络潮流分布计算方法后，对环网和两端供电网潮流计算方

法的讲解，采用先讲解总体思路，接着提出需解决的问题，最后解决问题的方法（思路：将环网和两端供电网分解为辐射形网络；提出问题：如何分解？解决方法：求初步功率分布，找功率分点），使学生有一个清晰的思路，加深理解；

3、对于难点问题，采用简单举例的方法帮助学生理解。

五、教学过程、时间分配：

六、实验：无

一、讲授题目：电力系统潮流的计算机算法

二、教学目的：

使学生掌握应用计算机计算电力系统潮流分布方法。

三、重点与难点：

重点：1、节点导纳矩阵的形成与修改；

2、节点的分类和功率方程；

3、修正方程的形成及雅克比矩阵的计算；

4、牛顿－拉夫逊法计算潮流分布的步骤。

难点：1、考虑变压器非标准变比时节点导纳矩阵的形成和修改方法；

2、牛顿－拉夫逊法计算复杂电力系统潮流分布的数学模型。

四、教学手段

1、详细分析变压器的∏形等值电路，使学生对∏形等值电路的端口条件及工作原理有深

入的理解，则根据变压器的∏形等值电路可计算出相应节点的自导纳和互导纳；

2、对于难点2，采用从简单到难，逐步深入的讲解方法，即：首先介绍牛顿－拉夫逊法

求解一维非线性方程的方法，然后将该方法推广于多变量非线性方程组，接着形成潮流计算非线性方程组，最后用牛顿－拉夫逊法对其求解。

五、教学过程、时间分配：

六、实验：

有条件的学生可以编写采用牛顿－拉夫逊法计算电网潮流分布的计算机程序。

七、习题：习题集4-4、4-8、4-20、4-24

一、讲授题目：电力系统有功功率平衡与频率调整

二、教学目的：

掌握有功平衡与调频的关系及调频方法；有功负荷最优分配三、重点与难点：

重点：

1）有功功率变化与调整控制；

2）耗量特性、目标函数及约束条件；

3）等耗量微增率准则与有功负荷最优分配；

4）联合电力系统频差及联络线上功率的计算。

难点：

1）水火电厂有功负荷最优分配；

2）调频计算。

四、教学手段：

黑版教学与投影教学相结合

五、教学过