电力系统暂忐分析课程教学大纲一、课程的基本信息适应对象：电气工程及其自动化课程代码：54E00916学时分配：60=52理论+8实验赋予学分：3.5学分先修课程：高等数学、电路分析、电磁场、自动控制原理、电机学、电力系统稳态分析后续课程：电力系统自动化技术、继电保护原理、高电压技术、发电厂电气主系统、电力市场等二、课程性质与任务本课程的授课对象是电气工程及其自动化专业本科生，属于该专业的必修核心课程。
本课程有独立完整的知识体系，开设该课程的基本目的除了让学生了解掌握关于电力系统的基本知识外，还在于为后续各专业课程提供有关电力系统物理规律的背景知识和基本分析方法，它是学习本专业其它专业课程的基础。
三、教学目的与要求课程主要讲授电力系统的电磁暂态过程和机电暂态过程。
使学生在掌握电力系统的基本概念、基本原理和基本方法的同时，了解国内外本学科先进科学技术和发展方向，为后续专业课程学习奠定良好的专业基础。
通过本课程的学习，学生应掌握以下内容：1、全面了解由短路故隙引起的电力系统电磁暂态过程及各种扰动引发的电力系统机电暂态过程；2、了解同步发电机短路的物理过程数学模型以及发电机短路无限大系统短路不对称短路的计算方法；3、了解电力系统基本原件模型和静态稳定暂态稳定的概念分析方法以及提高稳定性的措施；4、使学生在工程分析计算和解决实际问题的能力上得到训练和培养。
四、教学内容与安排（一）课时分配课时安排如下表。
（二）教学内容1、理论教学内容（共52学时）第1单元电力系统故障分析的基本知识【教学内容】电力系统故隙的概述、标幺制、无限大功率电源供电的三相短路分析。
【教学重点与难点】教学重点：标幺制，简单三相电路的电磁暂态过程、冲击电流和最大有效电流。
教学难点：三相短路电流的定义和计算。
【基本要求】•了解电力系统的故障情况；•掌握标幺制的定义、选取和换算；•掌握无限大功率电源供电的三相短路电流分析与计算；【培养的能力】学生对电力系统故隙情况有比较清晰的认识，对无限大电源供电系统的三相短路计算量和计算方法有全面的认识。
第2单元同步发电机突然三相短路分析【教学内容】同步发电机突然三相短路的物理过程，掌握使用同步发电机的基本方程分析电力系统突然三相短路的方法。
【教学重点与难点】教学重点：同步发电机突然三相短路的物理过程；同步发电机的基本方程、参数和等值电路；应用同步发电机的基本方程分析电力系统突然三相短路；掌握同步发电机基本方程的拉氏运算形式。
教学难点：同步发电机基本方程的建立；有（无）阻尼绕组的同步发电机等值电路阻抗参数的推导；同步发电机定、转子侧各暂态量的对应关系分析：同步发电机各暂态量衰减时间常数的推到；同步发电机基本方程的拉氏运算形式及应用。
【基本要求】•熟悉同步发电机三相短路电流的近似分析；•掌握同步发电机的基本方程、参数及等值电路，会应用基本方程对同步发电机三相短路电流分析；•理解自动调节励磁装置对短路电流的影响等。
【培养的能力】通过本单元的学习，使学生了解同步发电机突然三相短路的物理过程，掌握使用同步发电机的基本方程分析电力系统突然三相短路的方法第3单元电力系统三相短路的实用计算【教学内容】短路电流交流分量初始值计算；计算机计算复杂系统短路电流交流分量初始值的原理；其他时刻短路电流交流分量有效值计算。
【教学重点与难点】教学重点：领会转移阻抗，并掌握其计算方法；理解运算曲线，会用它来计算任意时刻的短路电流（交流分量的有效值）。
教学难点：运算曲线的意义以及应用。
【基本要求】•掌握短路电流交流分量的初始值计算；•掌握计算机计算复杂系统短路电流的计算方法；•了解和掌握短路电流运算曲线的应用；【培养的能力】通过本单元的学习，学生应能掌握复杂电力系统三相短路电流的计算机计算方法。
第4单元对称分量法及电力系统的各序参数和等值电路【教学内容】对称分量法的定义和电力系统的各序网络。
【教学重点与难点】教学重点：对称分量法的定义及应用；同步发电机的负序和零序电抗；异步发电机的负序和零序电抗；变压器的零序电抗：输电线路的零序电抗；各序网络的构成。
教学难点：导纳型节点方程和阻抗型节点方程的形成；故障网络的通用复合序网的形成。
【基本要求】•掌握对称分量法；•理解同步发电机、异步发电机的负序和零序电抗；掌握变压器、输电线路的零序电抗和等值电路；•掌握电力系统零序网络的构成；【培养的能力】通过本单元的学习，学生应能构建电力系统在短路发生时的各序网络从而为计算机求解建立数学模型。
第5单元不对称故障的分析和计算【教学内容】各种不对称短路故障的短路电流和电压计算；非全相运行的分析。
【教学重点与难点】教学重点：单向接地、两相短路、两相短路接地故障的分析计算教学难点：非全相运行的计算分析。
【基本要求】•掌握不对称故障的概念；•掌握各种不对称短路时的故障电流和电压计算方法•理解非全相运行的分析计算；•理解计算机计算短路值方法；【培养的能力】通过本单元的学习，掌握电力系统不对称故障发生时的基本计算方法，理解计算机算法。
第6单元电力系统稳定性问题概述和各元件机电特性【教学内容】了解电力系统功角稳定性的基本概念，掌握电力系统稳定性分析中使用的同步发电机组模型及系统其他主要元件的模型。
【教学重点与难点】教学重点：明确电力系统发生机电稳定问题的根本原因；掌握同步发电机组的机电特性；了解自动调节励磁系统对发电机功角特性的影响。
教学难点：说明电力系统发生机电稳定问题的根本原因；同步发电机组转子运动方程式的推导；功角特性方程式的推导。
【基本要求】•了解电力系统稳定问题的基本内容；•掌握同步发电机组的机电特性和负荷特性【培养的能力】通过本单元的学习，学生应明确电力系统稳定性所讨论的实际问题以及同步发电机组的机电特性和负荷特性。
第7单元电力系统静态稳定【教学内容】电力系统静态稳定的分析以及提高静态稳定性的措施【教学重点与难点】教学重点：掌握电力系统静态稳定性的基本概念；掌握小干扰分析法：应用小干扰分析法分析电力系统静态稳定性；掌握提高电力系统静态稳定性的措施。
教学难点：理解电力系统静态稳定性的基本概念；应用小干扰分析法分析电力系统静态稳定性。
【基本要求】•理解简单电力系统的静态稳定、负荷的静态稳定;•掌握小干扰法，能够运用它来分析简单电力系统的静态稳定；•理解自动调节励磁系统对静态稳定的影响；•掌握提高电力系统静态稳定性的措施；【培养的能力】通过本单元的学习，学生应学会使用小干扰分析法分析电力系统的静态稳定性，明了电力系统提高静态稳定性的措施。
第8单元电力系统暂态稳定【教学内容】电力系统暂态稳定的分析以及提高暂态稳定性的措施【教学重点与难点】教学重点：掌握电力系统暂态稳定性的基本概念；掌握电力系统暂态稳定性的等面积定则; 掌握计算电力系统暂态稳定性的方法；掌握提高电力系统暂态稳定性的措施。
教学难点：掌握电力系统暂态稳定性的分析方法；掌握计算电力系统暂态稳定性的方法。
【基本要求】•理解简单电力系统的暂态稳定性；•理解同步发电机自动调节系统对暂态稳定的影响；•掌握提高电力系统暂态稳定性的措施；【培养的能力】通过本单元的学习，学生应学会使用等面积定则分析电力系统的暂态稳定性，明了电力系统提高暂态稳定性的措施。
（二）实践教学内容（共8学时）（1）、电力系统三相短路计算（2学时）知识：电力网络各序网络模型的建立，短路电流和短路电压的计算。
素质：熟悉电力系统分析软件PSASP的基本使用。
能力：能够使用电力系统分析软件计算发生故障时的短路电流和电压。
（2）、复杂电力系统静态稳定性实验（3学时）知识：电力系统静态稳定性分析和计算，提高静态稳定的措施。
素质：应用电力系统分析软件完成复杂电力系统静态稳定性分析能力：能够研究系统无调节励磁下和有调节励磁下功角特性与极限，分析调节系统对静态稳定性的影响。
（3）、电力系统暂态稳定性研究实验（3学时）知识：电力系统的暂态稳定分析和提高暂态稳定性措施素质：应用电力系统分析软件完成复杂电力系统暂态稳定性分析能力：能够分析各种短路方式下，保护动作时限、重合闸和强行励磁等对电力系统暂态稳定的影响。
五、教学设备和设施多媒体教学设备六、课外学习要求（1）课外学习主要以习题为主，另外配合一部分实践加强对理论知识的理解和掌握。
作业部分的具体要求是：①每次课后留习题若干，书面完成，每周或每两周交一次作业。
②每周安排一次答疑，也可根据学生学习情况随机质疑。
③关联几章学习完毕后可进行阶段性小结，让学生上交小结报告。
④学生课后复习和做作业学时与课堂教学学时比不得低于1.5rlo（2）实验部分主要是让学生熟悉复杂电力系统建模的方法和解决计算复杂电力系统问题时所用到的数学方法，熟练掌握科学计算语言包括常用的电力系统仿真软件的使用。
七、教学方法在讲授课程的时候注意做到知识传授、能力提高、素质培养为一体。
本课程的突出特点是理论性较强但由于实际联系紧密，授课时一定要注意概念清晰，思路清晰，让学生对电力系统的暂态故障分析，计算有全面的了解，辅助一定的电力系统仿真软件教学加深学生对问题的理解。
八、课程考核与评估考核方式：闭卷笔试成绩评定：期评成绩=期末考试成绩X70%+实验成绩X 15%+平时成绩X 15% （作业+考勤）九、附录1、必备教材《电力系统暂态分析》（第三版），李光琦编，中国电力出版社，2007年。
2、参考资料（1）《电力系统分析》，（上、下册），何仰赞等编，华中科技大学出版社，2002年。
（2）《现代电力系统分析》，王锡凡主编，科学出版社，2003年。
（3）《电力系统基础》，吴俊勇主编，清华大学出版社，2008年。
