电力系统分析（一）课程教学大纲 (一)

电力系统分析（一）课程教学大纲

一、课程基本信息

课程编号：2014（）4121

课程中文名称：电力系统分析

课程英文名称：AnalysisofPowerSystem

课程性质：专业核心课程

开课专业：电气工程及其自动化

开课学期：5

总学时：40（其中理论38学时，实验2学时）

总学分：2.5

二、课程目标

目标1：掌握电力系统分析和电力调控的基础理论和知识，并能通过所学的电力工程原理、工

程分析方法，与文献研究综合，将其用于进行电力系统相关复杂工程问题的计算和分析，并获得有

效结论。（对应指标点2-3）

目标2：掌握电力系统的基本设计原则、原理、方法和流程，能够完成满足特定需求的电力系

统的初步设计或设计评价。（对应指标点3-2）

目标3：依据电力分析和设计的流程与规范，能够对电力系统电力网络的工程和科学问题，撰

写报告和设计文稿。（对应指标点10-1）

目标4：了解电力发展的趋势和面临的新挑战，能理解和简单评价电力系统对环境和社会可持

续发展的影响，具备不断学习、不断适应电力系统领域发展的能力。（对应指标点12-2）

通过本门课程的学习，使学生学习基本的电力元件和电力系统组成的基础知识，掌握电力系统

的分析计算方法；掌握电力元件选择、电力网络电压和功率的基本控制与运行调节方法，具有利用

数值分析手段和数值仿真工具进行电力工程问题的分析和计算的应用能力；具有对电力专业课程知

识的综合认知能力、面向工程实际的设计分析意识和能力；具有对电力系统新知识自我学习、新问

题自我分析的自主学习能力。

三、教学基本要求

1.通过对电力系统分析和电力调控的基础理论和知识的学习，能够将所学的电力工程原理、工

程分析方法和文献研究综合运用，解决电力系统相关的工程问题的计算和分析，并获得有效结论。

掌握电力线路、各种电力变压器等电力元件的数学模型和参数计算；掌握电力网络行名值和标幺值

下的等值归算；了解电力线路运行状况的分析与计算基本模式，掌握开式网络的电压和功率分步计

算、掌握电力网络方程的建立和求解方法；熟悉闭式网络的的潮流分布计算，掌握功率分点的确定

和功率环流计算。掌握电力系统的发电有功功率-频率特性、有功负荷-频率特性，以及电力系统频率

的一次调整和二次调整原理；掌握电力系统的各类无功功率电源特性、无功功率与电压的关系，以

及电力系统电压调整的基本原则和调节原理。（对应目标1）

2.利用掌握的电力系统设计的基本原则、原理方法和流程，能够完成满足特定需求的电力系统

的初步设计或设计评价。掌握电力系统的接线方式和国内的电压等级划分；理解电力系统中各种中

性点接地方式的特点和适用场合；掌握电力网络节点导纳矩阵的建立与修改，熟悉节点阻抗矩阵的

建立；了解节点编号顺序的优化方法：掌握基于计算机实施的三类潮流计算方法和实施手段，具体

包括高斯-赛德尔法、牛顿-拉夫逊法、P-Q分解法；熟悉基于计算机的潮流计算程序的设计和编写；

了解部分电力系统分析的专业软件工具功能和基本使用。掌握电力系统中有功功率经济分配的基本

原理、网损微增率的计算和等网损微增率的应用；掌握电力系统中无功功率的最优分布原则，掌握

典型电压调整方法与调压措施，具体包括基于变变压器抽头的调整方法与设计计算、基于并联电容

补偿的调整方法与设计计算、基于静止无功补偿的调整方法与设计计算。（对应FI标2）

3.通过撰写实验报告，具备就电力网络工程和科学问题规范撰写报告、设计文槁的能力。（对应

目标3）

4.通过课内引领，并辅以文献分析指导和讨论的辅助方式，使学生了解电力发展的趋势和面临

的新挑战，理解电力系统对环境和社会可持续发展的影响，具备适应电力系统领域发展需要的自我

学习和理解评价能力。（对应目标4）

四、教学内容与学时分配

1电力系统的基本概念（4学时）

1.1电力系统结构和国内电力发展概况

1.2电力系统的运行特点与要求

1.3电力系统的接线方式和电压等级

1.4电力系统中性点的运行方式

2电力网络各元件的等值电路和参数计算（6学时）

2.1电力线路的参数

2.2电力线路的数学模型

2.3各型式电力变压器的工程参数和工程模型——双绕组电力变压器、100:100:100的三绕组电

力变压器、三绕组非等容量的电力变压器、自耦电力变压器

2.4发电机、电抗器、电力负荷的参数和数学模型

2.5电力网络在有名值和标幺值下的等值归算——电力网络的等值归算方法和算例、有名值和

标幺值电力等值网络

3简单电力系统的潮流分布计算（6学时）

3.1电力线路运行状况的分析与计算

3.2开式网络的电压和功率分步计算一功率的推算、电压的推算、前推回代法

3.3电力网络方程的求解方法——方程的建立、方程的求解方法

3.4闭式网络的的潮流分布计算——功率分点的确定、功率环流、典型算例

3.5电力网络潮流的调整控制——调控原因、调整控制手段及计算

4电力系统潮流的计算机算法（8学时）

4.1电力系统潮流计算的数学模型——节点方程和回路方程的知识延伸、节点导纳矩阵的形成

与修改、电力网络方程的求解方法、节点编号顺序的优化、节点阻抗矩阵的形成

4.2高斯-赛德尔法潮流计算——算法和小范算例

4.4牛顿-拉夫逊法潮流计算一雅克比矩阵、算法和示范算例

4.5P-Q分解法潮流计算一简化条件、算法和示范算例

5电力系统的有功功率和频率调整（6时）

5.1电力系统有功功率的平衡

5.2电力系统的频率特性

5.3电力系统频率的一次调整和二次调整

5.4电力系统中有功功率负荷的优化和分配——经济功率分配的基本原理、网损微增率的计算、

等网损微增率的应用

6电力系统的无功功率和电压调整（8时）

6.1电力系统无功负荷、无功损耗

6.2多种无功功率电源的带点和特性

九、考核方式

教学要求考核形式占总成绩的比例

通过学习电力系统分析和电力调控的专业知识，能够将所学卷面考试20%

的电力工程原理、工程分析方法用于解决电力系统相关的工

随堂测试10%

程问题的计算和分析等问题。

能够利用掌握的电力系统设计的基本原则、原理方法和流卷面考试35%

程，完成满足特定需求的电力系统的初步设计或设计评价。课外仿真作业15%

具备就电力网络工程和科学问题规范撰写报告、设计文稿的

实验报告10%

能力。

了解电力发展的趋势和面临的新挑战，理解电力系统对环境