《電力系統(tǒng)分析》是電氣工程及其自動化專業(yè)的核心課程,以下是其課程簡介:
課程性質(zhì)與地位
專業(yè)必修課:是電氣相關(guān)專業(yè)的重要基礎(chǔ)課程,為后續(xù)專業(yè)課程的學習及從事電力系統(tǒng)相關(guān)工作奠定基礎(chǔ).
承上啟下作用:以電路、電機學和自動控制原理等課程為基礎(chǔ),同時為電力系統(tǒng)繼電保護、高電壓技術(shù)等后續(xù)課程提供理論支撐.
課程內(nèi)容
電力系統(tǒng)的基本概念:包括電力系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu),如發(fā)電、輸電、變電、配電和用電等環(huán)節(jié);電力系統(tǒng)的額定電壓等級、中性點運行方式;以及電力系統(tǒng)的負荷和負荷曲線等基本要素.
元件參數(shù)計算與等值電路:講解發(fā)電機、變壓器、輸電線路等電力系統(tǒng)主要元件的參數(shù)計算方法,并建立其等值電路,為后續(xù)的分析計算提供模型基礎(chǔ).
潮流計算:研究電力系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)運行情況下的電壓、電流和功率的分布,是電力系統(tǒng)分析的重要基礎(chǔ)內(nèi)容,涉及到開式網(wǎng)和環(huán)網(wǎng)的潮流計算方法等,通過潮流計算可確定系統(tǒng)的運行狀態(tài),為電力系統(tǒng)的規(guī)劃、運行和控制提供依據(jù).
有功功率與頻率調(diào)整:分析電力系統(tǒng)中有功功率的平衡關(guān)系,探討有功功率的最優(yōu)分配原則以及頻率調(diào)整的方法和措施,以維持電力系統(tǒng)頻率的穩(wěn)定,確保電能質(zhì)量.
無功功率與電壓調(diào)整:研究無功功率的平衡及其對電壓的影響,介紹無功功率的最優(yōu)分布和電壓調(diào)整的各種手段,如發(fā)電機調(diào)壓、變壓器調(diào)壓、無功補償設(shè)備調(diào)壓等,保證電力系統(tǒng)各節(jié)點電壓在允許范圍內(nèi).
短路計算:分析電力系統(tǒng)在發(fā)生短路故障時的電流、電壓變化情況,包括對稱短路和不對稱短路的分析計算方法,以及短路電流的實用計算等,短路計算結(jié)果對于電氣設(shè)備的選擇、繼電保護裝置的整定等具有重要意義.
電力系統(tǒng)穩(wěn)定性分析:涉及電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性和暫態(tài)穩(wěn)定性分析,研究系統(tǒng)在受到小擾動和大擾動后能否保持穩(wěn)定運行的能力,以及提高系統(tǒng)穩(wěn)定性的措施等,是保障電力系統(tǒng)安全可靠運行的關(guān)鍵內(nèi)容.
課程特點
理論性強:包含大量的物理概念、數(shù)學模型和計算公式,需要學生具備扎實的數(shù)學和物理基礎(chǔ),如復(fù)數(shù)運算、矩陣計算、電路原理等,以便理解和推導(dǎo)各種分析方法和計算公式.
工程實踐性突出:與電力系統(tǒng)的實際工程應(yīng)用緊密結(jié)合,通過課程學習,學生應(yīng)能夠運用所學理論知識解決電力系統(tǒng)規(guī)劃、設(shè)計、運行和控制中的實際問題,如電網(wǎng)的潮流調(diào)控、故障分析與處理、系統(tǒng)穩(wěn)定性評估等.
多學科交叉:融合了電路、電機學、自動控制原理、數(shù)學、物理等多學科知識,要求學生具備綜合運用多學科知識解決復(fù)雜問題的能力.
教學目標
知識目標:使學生全面掌握電力系統(tǒng)分析的基本概念、基本原理和基本計算方法,了解電力系統(tǒng)的運行特性和規(guī)律,熟悉電力系統(tǒng)相關(guān)領(lǐng)域的前沿研究成果、技術(shù)標準、產(chǎn)業(yè)政策及行業(yè)法律法規(guī).
能力目標:培養(yǎng)學生的邏輯思維能力、分析問題和解決問題的能力,以及運用計算機軟件進行電力系統(tǒng)分析計算和仿真的能力,如使用 MATLAB 等軟件進行潮流計算、短路計算和穩(wěn)定性分析等.
素質(zhì)目標:通過課程設(shè)計、實驗實踐、小組討論等教學環(huán)節(jié),培養(yǎng)學生的團隊合作精神、創(chuàng)新意識和工程實踐能力,提高學生的綜合素質(zhì)和職業(yè)素養(yǎng),為今后從事電力系統(tǒng)相關(guān)工作打下堅實的基礎(chǔ).