电力系统分析教案本科51学时.doc

电气工程 电力系统分析 教案 51学时（41+10）第一讲 电力系统概述和基本概念1、 内容：a 教学目的：引导学生对电力系统分析课程有初步了解，掌握电力系统的基本概念以及电力系统中性点接地方式。b教学内容：一、 电力系统概述1、 对电力系统的基本要求2、 电力系统的电压等级和负荷二、 电力系统中性点接地方式1、 电力系统中性点及其接地方式2、 消弧线圈的工作原理c重点：电力系统的电压等级、中性点接地方式 难点：确定电气设备的额定电压d教学方法：启发式教学，板书加多媒体。e时间分配：讲课70分钟，总结10分钟，学生练习10分钟。第二讲 电力系统元件和等值电路1、 与上次课内容衔接：从本章开始转入电力系统的定量分析和计算2、 内容：a 教学目的：掌握电力系统四大部分发电机、变压器、电力线路、负荷的特性和数学模型及其参数的计算。b教学内容：一、 电力线路的参数和等值电路1、 电力线路的结构2、 电力线路的参数计算及其等值电路二、 变压器、电抗器的参数和等值电路1、 双绕组变压器的参数和等值电路2、 三绕组变压器的参数和等值电路3、 自耦变压器的参数和等值电路4、 电抗器的参数和数学模型三、 发电机和负荷的参数和等值电路c重点：电路线路、变压器的参数和等值电路 难点：三绕组、自耦变压器参数的确定 d教学方法：启发式教学，板书加多媒体。e时间分配：讲课70分钟，总结10分钟，学生练习10分钟。第三讲电力系统元件和等值电路1、与上次课内容衔接：上次课讲了构成电力系统的四大元件的等值电路和参数的计算，这次课将讲述由上述四大元件构成的电力系统的等值网络。2、内容：a 教学目的：掌握标么制的计算，电压等级的归算以有名值和标么制表示的电力系统的等值网络b教学内容：一、 有名值表示的等值网络二、 标么制的计算三、 多电压级的参数归算四、 例题c重点:标么制的计算和多电压级的参数归算 难点：多电压级的参数归算d教学方法：启发式教学，板书加多媒体。e时间分配：讲课70分钟，总结10分钟，学生练习10分钟。第四讲 简单电力网络潮流的分析与计算1、 与上次课内容衔接：本章将以第二章为基础，在画出电力系统等值网络图后阐述正常运行状况的分析与计算即电力系统的潮流计算2、内容： a 教学目的：掌握电力线路和变压器的功率损耗和电压降落的计算方法，特别掌握开式网络潮流计算的方法。b教学内容：一、 电力线路和变压器的功率损耗和电压降落1、 电路线路的功率损耗和电压降落2、 变压器的功率损耗和电压降落二、 开式网络的潮流分布简单开式网络的潮流计算c重点:开式网络的潮流的计算 难点：开式网络的潮流的计算d教学方法：启发式教学，板书加多媒体。e时间分配：讲课70分钟，总结10分钟，学生练习10分钟。第五讲 简单电力网络潮流的分析与计算1、与上次课内容衔接：上节课我们讲了开始网络的潮流计算，这节课我们讲解环形网络的潮流计算。2、内容： a 教学目的：掌握环网潮流的计算方法，掌握如何判断功率分点的位置以及循环功率的方向。b教学内容：一、 环式网络的潮流分布二、 两端供电网络的潮流分布三、 环网的潮流计算四、 例题c重点: 环网的潮流计算，功率分点，循环功率 难点：循环功率方向的判断d教学方法：启发式教学，板书加多媒体。e时间分配：讲课70分钟，总结10分钟，学生练习10分钟。第六讲 电力系统潮流的计算机算法1、与上次课内容衔接：上次课我们讲了潮流计算的原理，本次课以此为基础介绍多节点的电力系统求解潮流的计算机算算法。2、内容： a 教学目的：掌握节点导纳矩阵的列写，等值变压器模型及其应用。b教学内容：一、 电力网络的数学模型1、 节点导纳矩阵表示的节点电压方程2、 节点阻抗矩阵表示的节点电压方程二、 等值变压器模型及其应用三、 节点导纳矩阵的形成和修改1、 节点导纳矩阵的形成2、 节点导纳矩阵的修改c重点: 节点导纳矩阵的形成 难点：含有理想变压器支路的节点导纳矩阵的形成d教学方法：启发式教学，板书加多媒体。e时间分配：讲课70分钟，总结10分钟，学生练习10分钟。第七讲 电力系统潮流的计算机算法1、与上次课内容衔接：上次课介绍机算法潮流时使用的变压器模型以及节点导纳矩阵的形成，这个课将具体介绍机算潮流的方法。2、内容： a 教学目的：掌握节点的分类以及2种机算潮流的方法高斯塞德尔和牛顿拉夫逊法。b教学内容：一、 功率方程和变量及节点分类1、 功率方程的推导2、 变量的分类3、 节点的分类二、高斯塞德尔法潮流计算 例题三、牛顿拉夫逊法潮流计算 例题c重点: 节点分类 难点：牛顿法潮流计算的雅克比矩阵的确定。d教学方法：启发式教学，板书加多媒体。e时间分配：讲课70分钟，总结10分钟，学生练习10分钟。第八讲 电力系统有功功率的平衡和频率调整1、与上次课内容衔接：上面课介绍电力系统正常运行时的潮流分布。这次课开始研究电力系统频率的调整及其与之有关的有功功率的平衡问题。2、内容： a 教学目的：掌握电力系统有功负荷的最优分配的原则等耗量微增率准则以及负荷和发电机的有功功率频率的静态特性。b教学内容：一、 电力系统种有功功率的平衡1、 有功功率平衡和备用容量2、 有功负荷的最有分配二、 电力系统的频率调整1 电力系统负荷的有功功率频率静态特性2 电力系统发电机的有功功率频率静态特性c重点: 有功功率的最优分配 难点：有功负荷的最优分配中功率越限的处理d教学方法：启发式教学，板书加多媒体。e时间分配：讲课70分钟，总结10分钟，学生练习10分钟。第九讲 电力系统有功功率的平衡和频率调整1、与上次课内容衔接：上次课分别介绍了负荷和发电机的有功功率频率的静态特性，这次课将综合考虑两者来研究频率的一次调整。2、内容： a 教学目的：掌握频率的一次调整、二次调整的原理，系统的KS的计算方法以及联合电力系统的频率调整和功率交换问题。b教学内容：一、 频率的一次调整二、 频率的二次调整三、 互联系统的频率的调整c重点: 互联系统的频率调整 难点：互联系统的频率调整计算中的交换功率的计算。d教学方法：启发式教学，板书加多媒体。e时间分配：讲课70分钟，总结10分钟，学生练习10分钟。第十讲 电力系统无功功率平衡和电压调整1、与上次课内容衔接：上节课我们所讲述频率调整的问题，这次课我们讲述电压调整问题。2、内容： a 教学目的：掌握电力系统中的四种无功功率电源的特点、中枢点的调压方式以及电力系统中几种主要的调压方式。b教学内容：一、 电力系统中的无功功率的平衡1 无功功率负荷和无功功率损耗2 无功功率电源3 无功功率平衡二、 电力系统的电压管理1、 中枢点的电压管理2、 电压调整的基本原理三、 电力系统的几种主要调压措施1 改变发电机端电压调压2 改变变压器变比调压c重点: 电力系统的几种主要调压措施 难点：变压器调压中分接头的选择d教学方法：启发式教学，板书加多媒体。e时间分配：讲课70分钟，总结10分钟，学生练习10分钟。第十一讲 电力系统无功功率平衡和电压调整1、与上次课内容衔接：上次课我们讲了两种调压措施，这节课继续讲解另外两种调压方法。2、内容： a 教学目的：了解另外两种调压措施。b教学内容：一、 改变网络中的无功分布调压二、 改变电力线路参数进行调压三、 习题课c重点: 改变网络中的无功分布调压 难点：改变网络中的无功分布调压d教学方法：启发式教学，板书加多媒体。e时间分配：讲课40分钟，习题课40分钟。总结10分钟。第十二讲 第二篇 序论 电力系统故障分析基本知识1、与上次课内容衔接：本次课开始进入本书的第二篇的学习，即电力系统暂态分析，来研究电力系统发生各种故障时的电力系统状况。2、内容： a 教学目的：掌握由无限大容量电源供电的三相短路的分析与计算。b教学内容：一、 无限大容量电源二、 无限大容量电源供电的三相短路暂态过程的分析三、 短路的冲击电流、短路电流的最大有效值和短路功率四、 无限大容量电源供电的三相短路电流周期分量有效值的计算五、 例题c重点: 无限大容量电源供电的三相短路电流周期分量有效值的计算 难点：无限大容量电源供电的三相短路暂态过程d教学方法：启发式教学，板书加多媒体。e时间分配：讲课70分钟，总结10分钟，学生练习10分钟。第十三讲 电力系统不对称短路的分析与计算1、与上次课内容衔接：前面讲述了由无限大容量电源供电的三相短路的分析与计算，这次课我们讲解由非无限大容量电源供电的三相短路的分析与计算，也即电力系统三相短路的实用计算。2、内容： a 教学目的：掌握起始次暂态电流I”的计算方法以及电源的合并化简原则。b教学内容：一 起始次暂态电流的计算1 计算I”的假设条件2 I”的精确计算3 I”的近似计算二 冲击电流和短路电流的最大有效值三 例题c重点: 起始次暂态电流I”的近似计算 难点：电源的合并与化简 d教学方法：启发式教学，板书加多媒体。e时间分配：讲课80分钟，总结10分钟，学生练习10分钟。第十四讲 电力系统非全相运行的分析 1、与上次课内容衔接：为巩固我们前面学过的直流电路部分的内容，以及为接下来学习交流电路打下更好的基础我们安排一次习题课。2、内容： a 教学目的：巩固直流电路部分的知识。b教学内容：一、讲解直流电路部分的所有错误多的习题。二、总结直流电路的内容。d教学方法：板书加多媒体。e时间分配：讲习题70分钟，总结30分钟。第十五讲 电力系统稳定性分析 机组的机电特性1、与上次课内容衔接：以前我们所讲述的内容为直流电路部分，从本次课我们开始讲述交流电路的内容。2、内容： a 教学目的：掌握用向量表示正弦量的方法，并能进行正弦量的加减乘除的运算，会计算电流电压的有效值。b教学内容：一、 正弦量的基本概念1 正弦量的三要素2 同频率正弦量的相位差3 周期性电流电压的有效值二、 正弦量的向量表示1 复数及运算2 向量法的应用c重点: 正弦量的加减乘除运算 难点：电流电压有效值的计算d教学方法：启发式教学，板书加多媒体。e时间分配：讲课80分钟，总结10分钟，学生练习10分钟。第十六讲 电力系统稳定性分析 机组的机电特性1、与上次课内容衔接：上次课介绍了交流电路的基础向量法，本次课以此为基础讲解各种电路元件的向量表示方法及其运算。2、内容： a 教学目的：掌握各种电路元件以及基尔霍夫定律的向量表示方法，并能运用基尔霍夫的向量形式进行电路的求解。b教学内容：一、 电路定理的向量形式1 电阻元件的VCR的向量形式2 电感元件的VCR的向量形式3 电容元件的VCR的向量形式4 基尔霍夫定律的向量形式二、例题c重点: 基尔霍夫定律的向量形式及其计算 难点：向量图的画法d教学方法：启发式教学，板书加多媒体。e时间分配：讲课80分钟，总结10分钟，学生练习10分钟。第十七讲 电力系统静态稳定性1、与上次课内容衔接：讲解完向量法的基础后我们就可以以此为基础对线性正弦电路进行分析，在分析之前我们首先引入阻抗、导纳的概念和电路的向量图。2、内容： a 教学目的：了解阻抗和导纳的定义并能表示电路的阻抗和导纳，掌握电路向量图的画法。b教学内容：一、 阻抗和导纳二、 复阻抗和复导纳的等效变换三、 阻抗和导纳的串联和并联四、 电路的向量图c重点: 求电路的阻抗和导纳 难点：电路的向量图的画法d教学方法：启发式教学，板书加多媒体。e时间分配：讲课80分钟，总结10分钟，学生练习10分钟。第十八讲 电力系统暂态稳定性1、与上次课内容衔接：在引入了阻抗导纳和向量图后我们就可以用基尔霍夫定律对正弦稳态电路进行分析计算了。2、内容： a 教学目的：掌握用向量法分析正弦稳态电路的方法，能计算电路的各种功率。b教学内容：一、 正弦稳态电路的分析二、 正弦稳态电路的功率1 瞬时功率2 平均功率3 无功功率4 视在功率c重点: 正弦稳态电路的分析 难点：各种功率的求解d教学方法：启发式教学，板书加多