《电力系统暂态分析》课程教学大纲

ADDINCNKISM.UserStyle《电力系统暂态分析》课程教学大纲（理论课程）一、课程基本信息课程号3023S05004开课单位电子信息工程学院课程名称电力系统暂态分析PowerSystemsTransientsAnalysis课程性质必修考核类型考试课程学分2课程学时34课程类别专业核心课（专业发展课程）先修课程电机学、电磁场、电路基础、自动控制原理适用专业（类）电气工程及其自动化二、课程描述及目标（一）课程简介《电力系统暂态分析》课程是本专业（类）的一门主要专业课程，旨在通过理论教学与实践操作训练，使学生掌握电力系统暂态分析的基础知识、电力系统故障后电磁暂态过程以及电力系统受到各种扰动后机电暂态过程分析原理，具备工程分析计算和解决实际问题的基本能力，了解并掌握电力系统稳态和暂态分析分析的物理概念，为电力系统继电保护以及其他相关专业选修课程奠定理论基础。（二）教学目标通过本课程，学生将学会电力系统故障的分析计算和电力系统稳定性的基本方法，掌握电力系统故障分析的基本知识、同步发电机突然三相短路分析、电力系统的短路计算以及电力系统机电暂态过程等知识内容，建立电力系统暂态过程的基本概念，了解提高电力系统稳定的方法措施。课程目标1：掌握电力系统故障分析和暂态与稳态分析的计算方法课程目标2：学会发电机突然三相短路分析、物理过程及短路电流的近似分析，并掌握应用同步发电机基本方程（拉氏运算形式）分析突然三相短路电流的方法课程目标3：通过学习了解同步发电机组的机电特性、掌握自动调节励磁系统的作用原理使用方法，学会并实践利用自动调节励磁装置对短路电流的影响综合解决复杂问题。课程目标4：学会通过小干扰法分析简单系统静态稳定、自动调节励磁系统对静态稳定的影响，以及简单系统的暂态稳定性、发电机组自动调节系统对暂态稳定的影响，以便解决实际工程上遇到的问题。课程目标5：联系所学专业，利用模拟试验分析实际工程上遇到的问题，培养学生创新意识。三、课程目标对毕业要求的支撑关系毕业要求指标点课程目标权重1-1：能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决专业复杂工程问题课程目标1课程目标40.21-2：能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理，识别、表达、并通过文献研究分析复杂电气工程领域的问题，以获得有效结论课程目标2课程目标40.22-1：具有设计针对专业复杂工程问题的解决方案，设计满足特定需求的系统、单元（部件）或工艺流程，并能够在设计环节中体现创新意识，考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素课程目标30.32-2：能够基于科学原理并采用科学方法对专业复杂工程问题进行研究，包括设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论课程目标30.22-3：能够针对电气工程领域复杂工程问题，开发、选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具与信息技术工具，包括对电气工程领域复杂工程问题的预测与模拟，并能够理解其局限性。课程目标50.1四、教学方式与方法根据课程特点，该课程以课堂教学为主，通过课堂教学，增强对于课本知识点的理解和消化吸收。通过以下方式方法，丰富教学过程：1．课前预习：布置与课程内容相关的引导性预习题目，启发学生自主发现问题，进而寻求解决问题的方法，为课堂授课的顺利进行，成功互动做好准备。2．网络平台讨论：建立课程论坛，提出综合性、设计性题目，在学生掌握基本知识的基础上，培养学生独立思考、互相沟通和协作解决问题的能力。五、教学重点与难点（一）教学重点课程的教学重点在于电力系统电磁暂态和机电暂态过程的教学。重点内容包括电力系统受到扰动后的物理过程、简单系统暂态过程计算、电力系统动态特性，以及提高电力系统运行稳定性的基本方法。（二）教学难点该课程教学中的难点主要是利用同步发电机基本方程分析电力系统故障的影响，以及电力系统暂态稳定的分析。六、教学内容、基本要求与学时分配序号教学内容基本要求学时教学方式对应课程目标1第0章绪论介绍电力系统暂态分析的基本定义内容和任务、发展动向，以及课程的学习要求。1讲授课程目标12第1章电力系统故障分析的基础知识掌握无限大功率电源三相短路电流分析方法，了解短路电流中的基本分量，掌握短路冲击电流、最大有效值电流、和短路容量的工程计算方法。3讲授课程目标23第2章同步发电机突然三相短路分析掌握以Park变换为基础的三相短路电流分析方法，理解短路电流中的基本分量，熟练掌握各种电势、电抗和时间常数的概念和计算方法。5讲授课程目标14第3章电力系统三相短路电流的实用计算了解电力系统短路电流实用计算的近似条件，熟练掌握简单系统短路电流实用计算方法，了解复杂网络短路电流求解过程。4讲授课程目标25第4章对称分量法及电力系统元件的各序参数和等值电路熟练掌握对称分量法、对称分量法分析不对称短路的方法步骤、同步电机的三序参数及等值电路原理、电力变压器的三序参数及等值电路，以及异步电动机的三序参数及等值电路。3讲授课程目标1课程目标26第5章不对称故障的分析计算掌握基于对称分量法的电力系统不对称故障分析方法，熟练掌握正序、负序和零序网络的建立方法并用于分析各种不对称故障，理解正序等效定则并正确应用。4讲授课程目标1课程目标27第6章电力系统稳定性问题概述和各元件机电特性掌握发电机的机电特性和转子运动方程，熟练推导发电机功角特性，了解电动机的机电特性和负载转矩表达式。3讲授课程目标1课程目标28第7章电力系统小干扰稳定性分析理解电力系统静态稳定的概念，掌握静态稳定问题的小干扰分析方法并用于分析简单系统的静态稳定问题，了解大系统的静态稳定分析过程，了解励磁系统对静态稳定的影响和各种提高电力系统静态稳定性的措施6讲授课程目标4课程目标59第8章电力系统暂态稳定理解电力系统静态稳定的概念，掌握分析暂态稳定问题的等面积法则和数值计算法，并用于分析简单系统的暂态稳定问题，了解大系统的暂态稳定分析过程，了解励磁系统对暂态稳定的影响和各种提高电力系统暂态稳定性的措施。5讲授课程目标4课程目标5合计34七、学业评价和课程考核（一）考核类型：考试考查（二）考核方式：开卷考试闭卷考试课程论文课程报告其它：（三）成绩评定：考核依据建议分值（百分比）考核/评价细则对应课程目标过程考核50%课堂互动20%学习通发布主题讨论，全体学生参与：考查学生课堂上参与主题讨论的积极性；围绕每章的基本概念和基本理论。每章发布主题讨论1~2次，共12次。每参与一次课程评价记为1分，共计4次（1次诊断性评价，2次形成性评价、1次终结性评价），记为4分。少一次扣除1分。主题讨论的学生回复准确性评价细则：A：学生的回复被点赞一次得1分；B：没有点赞的记为0.5分；C：没有回复的记为0分；课程目标1小组作业40%自问自答类作业：考核学生对基本概念和基本理论的理解深度与广度，以小组作业的形式提交，增强学生提出问题、分析问题和解决问题的能力。根据图示信息自问自查自答题，围绕第4章到第9章内容，共计六次作业，12道大题。每道大题需提出3个问题，并给出所提问题的答案。每道大题完成度的评价分为三个等级：A：2分：所提问题与图示信息密切相关，问题之间存在清晰的逻辑并列或递进关系。B：1分：所提问题与图示信息有关，但问题之间缺少紧密联系。C：0分：所提问题与图示信息无关，提问给0分，无论是否回答正确都给0分。课程目标2表现40%回答问题情况，课堂互动表现课程目标3期末考核50%试卷答题情况课程目标1课程目标2课程目标3课程目标4课程目标5八、课程目标达成评价课程目标的实际达成效果计算方式如下，达成值越高，教学效果越好。课程目标达成度毕业要求指标点达成度十、教材与教学参考书（一）教材《电力系统暂态分析》，方万良，中国电力出版社，2017年，第四版。（二）教学参考书1、《电力系统分析》，何仰赞，华中理工大学出版社，2005年；2、《电力系统稳定与控制》，昆德，中国电力出版社，2001年；