(电力行业)电力系统短路课程设计

电力系统课程设计大纲、计划及指导书设计班级 10电42设计时间 14--17周指导教师贾传圣朱呈祥邹宽胜马兆兴李洪美（1123386605）电气工程及自动化学院电气工程教研室2013年11月一、课程的性质、地位和作用电力系统课程设计是电气工程及其自动化专业人才培养目标的重要环节，也是整个实践教学系统中的有机组成部分。

本课程设计目的是对电力系统基础课知识的综合运用，并为后续专业课程的学习打下良好的基础，更重要的是它将进一步培养学生的实践能力，锻炼学生分析问题和解决问题的能力，通过对学生进行电力系统方面的设计进行初步训练，培养学生的科研素质和创新意识，为将来毕业设计和撰写毕业论文等工作打下基础。

二、内容与要求要求学生能够进行电气工程专业电力系统方向简单的设计工作，按照要求完成课题设计任务。

通过集中的课程设计实践，使学生能够了解电力系统课程设计的要求、设计内容和设计方法。

课程设计选题尽可能结合所学的基本理论、基本知识。

课程设计原则上一人一题或自由选题。

在几个学生共选一个课题的情况下，各人的设计要求及工艺设计内容，绘图种类，应有所区别。

强调独立完成，以学生自身的独立工作为主，教师指导帮助为辅。

在设计过程中，适当组织针对性参观，并配以有助于开拓思路的多种形式讲座。

课程设计应强调以能力培养为主，在独立完成设计任务的同时，注重多方面能力的培养与提高，主要包括以下几个方面：（1）独立工作能力和创造力。

（2）综合运用专业及基础知识，（3）解决实际工程技术问题的能力。

（4）查阅图书资料，产品手册和各种工具书的能力。

（5）工程绘图能力。

（6）撰写技术报告和编制技术资料的能力。

在课程设计中，以学生为主体，充分发挥学生的自主性和创造性。

教师的指导作用主要体现在工作方法、思维方法的引导。

为保证顺利完成任务，要求如下：（1）在接受设计任务并选定课题后，应根据设计要求和应完成的设计内容，拟定设计任务书和工作进度计划，确定各阶段应完成的工作量，妥善安排时间。

电力系统课设案例电力系统课程设计案例一、设计题目设计一个简单的电力系统，包括发电机、变压器、输电线路和负荷。

根据给定的参数，进行电力系统的稳态分析和暂态分析。

二、设计要求1. 电力系统应包括至少一台发电机、一台变压器、一条输电线路和若干负荷。

2. 根据给定的参数，进行电力系统的稳态分析和暂态分析。

3. 稳态分析应包括潮流计算、无功平衡和电压稳定性分析。

4. 暂态分析应包括短路计算、过电压计算和继电保护整定。

5. 使用合适的软件进行计算和分析，并提交完整的报告。

三、参数设置1. 发电机参数：额定功率为100MW，额定电压为11kV。

2. 变压器参数：额定功率为200MVA，额定电压为11kV/10kV。

3. 输电线路参数：线路长度为50km，导线截面积为300mm²，电抗为Ω/km。

4. 负荷参数：总功率为80MW，功率因数为。

四、设计步骤1. 根据题目要求，构建电力系统的模型。

可以使用图形化的建模软件，如MATLAB的Simulink或PSS/E等。

2. 根据模型，设置相应的参数。

参数应根据实际情况进行合理设置，也可以参考相关文献或教科书。

3. 进行稳态分析。

首先进行潮流计算，确定各节点的电压和电流；然后进行无功平衡分析，确保系统无功平衡；最后进行电压稳定性分析，评估系统在正常工作条件下的电压稳定性。

4. 进行暂态分析。

首先进行短路计算，确定短路电流的大小和分布；然后进行过电压计算，评估系统在故障情况下的过电压水平；最后进行继电保护整定，确定保护装置的整定值和动作时限。

5. 根据分析结果，对电力系统的设计和运行提出建议和改进措施。

6. 整理设计报告，将整个设计过程、分析方法和结果整理成完整的报告，并提交给指导老师或评审专家进行评审。

电力系统课程设计教材一、教学目标本章旨在让学生掌握电力系统的基本概念、组成原理和运行方式，了解电力系统的发展趋势和在我国的现状，培养学生分析和解决电力系统相关问题的能力。

具体目标如下：1.知识目标：（1）掌握电力系统的定义、分类和主要组成部分；（2）了解电力系统的运行原理和运行方式；（3）熟悉电力系统的发展趋势和在我国的现状；（4）了解电力系统中的主要设备和参数。

2.技能目标：（1）能够分析电力系统的稳定性和平衡性；（2）能够计算电力系统的有功功率和无功功率；（3）能够进行电力系统的短路计算；（4）能够分析电力系统的故障和保护措施。

3.情感态度价值观目标：（1）培养学生对电力系统的兴趣和好奇心；（2）培养学生关注电力系统发展，提高环保意识；（3）培养学生团队协作和沟通交流的能力。

二、教学内容本章教学内容主要包括以下几个部分：1.电力系统的定义、分类和主要组成部分；2.电力系统的运行原理和运行方式；3.电力系统的发展趋势和在我国的现状；4.电力系统中的主要设备和参数；5.电力系统的稳定性和平衡性分析；6.电力系统的有功功率和无功功率计算；7.电力系统的短路计算；8.电力系统的故障和保护措施。

三、教学方法为了提高教学效果，本章将采用以下教学方法：1.讲授法：主要用于阐述电力系统的基本概念、原理和运行方式；2.案例分析法：通过分析实际案例，使学生更好地理解电力系统的运行和故障处理；3.实验法：安排实验室实践活动，让学生亲自动手操作，加深对电力系统的认识；4.讨论法：学生分组讨论，培养学生的团队协作和沟通能力。

四、教学资源本章教学资源包括：1.教材：《电力系统》；2.参考书：电力系统相关论文和专著；3.多媒体资料：电力系统相关视频、图片等；4.实验设备：电力系统实验装置、模拟软件等。

教学资源的选择和准备应充分支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，提高教学效果。

五、教学评估本章教学评估主要包括以下几个方面：1.平时表现：考察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况，以评价学生的学习态度和积极性；2.作业：布置适量的作业，要求学生按时完成，以巩固所学知识，提高解题能力；3.考试：安排一次期中考试，检验学生对电力系统知识的掌握程度，了解教学效果；4.实验报告：对学生实验过程中的操作和分析能力进行评价，以培养学生的实践能力；5.小组项目：评估学生在团队合作中的贡献和沟通协作能力，以提高学生的综合素质。

电力系统分析课程设计报告题目: 电力系统三相对称短路计算专业: 电气工程及其自动化班级:姓名:学号:指导教师:目录电力系统分析........................................................................................................................... - 0 -第一章设计目的与任务 ......................................................................................................... - 2 -1.1设计目的.................................................................................................................... - 2 -1.2设计任务.................................................................................................................... - 2 -第二章基础理论与原理 ......................................................................................................... - 2 -2.1 对称短路计算的基本方法 ....................................................................................... - 2 -2.2 用节点阻抗矩阵的计算方法 ................................................................................... - 4 -2.3 用节点导纳矩阵的计算方法 ................................................................................... - 6 -2.4 用三角分解法求解节点阻抗矩阵 ........................................................................... - 7 -2.5 短路发生在线路上任意处的计算方法 ................................................................... - 8 -第三章程序设计..................................................................................................................... - 9 -3.1 变量说明................................................................................................................... - 9 -3.2 程序流程图............................................................................................................. - 10 -3.2.1主程序流程图 .............................................................................................. - 11 -3.2.2导纳矩阵流程图 .......................................................................................... - 12 -3.2.3三角分解法流程图 ...................................................................................... - 13 -3.3 程序源代码见附录1 ............................................................................................ - 14 -第四章结果分析................................................................................................................... - 14 -第五章收获与建议............................................................................................................... - 15 -参考文献................................................................................................................................. - 17 -附录......................................................................................................................................... - 17 -附录1: 程序源代码..................................................................................................... - 18 - 附录2: 测试系统数据与系统图 ................................................................................... - 23 - 附录3: 测试系统的运行结果- 25 -第一章设计目的与任务1.1设计目的1、加深理解并巩固电力系统发生短路的基本知识。

电力系统课程设计参考一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握电力系统的基本概念、原理和运行方式，培养学生分析和解决电力系统问题的能力。

具体目标如下：1.知识目标：•掌握电力系统的基本组成部分，包括发电、输电、变电、配电和用电。

•理解电力系统的运行原理，包括电压调节、无功补偿、短路计算等。

•熟悉电力市场的运作机制，包括发电市场竞争、输电定价、电力交易等。

2.技能目标：•能够运用电力系统的基本原理分析实际问题，如电力系统稳定性分析、电力系统优化等。

•具备电力系统设计和运行的基本能力，如电力系统网络设计、设备选型、运行调度等。

•能够使用电力系统相关软件工具，如电力系统仿真软件、电力系统绘图软件等。

3.情感态度价值观目标：•培养学生的团队合作精神，能够与他人合作完成电力系统项目。

•培养学生的创新意识，能够提出新的电力系统解决方案。

•培养学生的责任感，对电力系统的安全、环保和可持续发展负责。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括电力系统的基本概念、原理和运行方式。

具体内容包括：1.电力系统的组成和运行原理：介绍电力系统的发电、输电、变电、配电和用电的基本环节，以及电力系统的运行原理和运行方式。

2.电力系统稳定性分析：讲解电力系统的稳定性概念，分析电力系统稳定性的影响因素，以及稳定性分析和控制的方法。

3.电力系统优化：介绍电力系统的优化目标和优化方法，分析电力系统的经济性、可靠性和环境效益，以及电力系统优化的应用实例。

4.电力市场运作机制：讲解电力市场的结构、市场规则和交易方式，分析电力市场的运行效果和存在的问题，以及电力市场的未来发展。

三、教学方法本课程的教学方法包括讲授法、案例分析法和实验法。

具体方法如下：1.讲授法：通过教师的讲解，使学生掌握电力系统的基本概念、原理和运行方式。

2.案例分析法：通过分析实际电力系统案例，使学生理解和应用电力系统的分析和解决问题的方法。

3.实验法：通过实验操作，使学生熟悉电力系统的设备和运行方式，培养学生的实际操作能力。

电力糸统分析课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握电力系统的基本概念、组成及运行原理，理解电力系统中各元件的功能和相互关系。

2. 帮助学生了解电力系统的分析方法，包括潮流计算、短路计算和稳定性分析等，并能运用相关公式进行简单计算。

3. 使学生了解电力系统的优化与控制方法，提高电力系统的运行效率。

技能目标：1. 培养学生运用所学知识分析和解决实际电力系统问题的能力，如进行电力系统的故障分析、运行优化等。

2. 提高学生的计算能力，能熟练使用相关软件进行电力系统的模拟和计算。

3. 培养学生的团队合作能力，通过小组讨论、项目实践等形式，提高沟通与协作能力。

情感态度价值观目标：1. 激发学生对电力系统的兴趣，培养其探索精神和求知欲。

2. 培养学生的安全意识，使其认识到电力系统安全运行的重要性。

3. 引导学生关注电力系统的可持续发展，培养其环保意识和责任感。

本课程旨在帮助学生全面了解电力系统的基本知识和分析方法，培养其解决实际问题的能力。

针对学生的年级特点，课程内容将注重理论与实践相结合，通过实例分析、项目实践等方式，使学生更好地掌握电力系统的相关知识。

在教学过程中，注重启发式教学，鼓励学生主动思考、提问，提高其学习兴趣和积极性。

课程目标的设定旨在使学生达到知识、技能和情感态度价值观的全面发展，为我国电力行业培养高素质的专业人才。

二、教学内容本章节教学内容主要包括以下几部分：1. 电力系统基本概念与组成- 电力系统的定义、分类及发展概况- 电力系统的基本组成元件及其功能- 电力系统的运行特点及要求2. 电力系统运行原理- 输电线路的参数及其等效电路- 变压器、发电机和负载的模型及参数- 电力系统的潮流计算原理3. 电力系统分析方法- 短路计算方法及其应用- 稳定性分析原理及方法- 电力系统优化与控制方法4. 电力系统案例分析- 典型电力系统故障案例分析- 电力系统运行优化案例分析- 电力系统稳定性分析案例5. 电力系统软件应用- 常用电力系统分析软件介绍- 软件在电力系统分析中的应用实例- 学生实际操作练习教学内容按照教学大纲安排，共分为五个部分，每个部分对应课本的相应章节。

电力专业课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解电力系统的基本构成和运行原理，掌握电力设备的功能及相互关系。

2. 掌握电力系统的基础知识，包括电路理论、电磁感应和电力传输等。

3. 了解电力行业的现状及发展趋势，认识电力市场的基本运作方式。

技能目标：1. 能够运用所学知识分析和解决电力系统中的实际问题，具备电力线路设计和设备选型的能力。

2. 培养学生运用电力仿真软件进行简单电力系统模拟和故障分析的能力。

3. 提高学生的团队协作能力和项目管理能力，能够参与电力工程项目的实施和监督。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对电力行业的热爱，激发学生投身电力事业的积极性。

2. 增强学生的环保意识，认识到电力工程对环境的影响，培养其在电力工程中实施环保措施的自觉性。

3. 树立正确的职业道德观念，强调安全意识，培养学生遵守电力工程规范和标准的习惯。

本课程针对电力专业学生，结合学科特点，注重理论联系实际，提高学生的实际操作能力。

在教学过程中，充分考虑学生的认知水平和兴趣，采用案例教学、讨论互动等形式，激发学生的学习兴趣，培养其独立思考和解决问题的能力。

通过本课程的学习，使学生具备电力专业的基本素养，为将来从事电力工程相关工作打下坚实基础。

二、教学内容1. 电力系统基础理论：包括电路分析、电磁场理论、电力传输原理等，对应教材第1-3章。

- 电路分析：讲解基本电路元件、电路定律及分析方法。

- 电磁场理论：介绍麦克斯韦方程组，分析电磁场在电力系统中的应用。

- 电力传输原理：探讨电力传输线的基本理论，包括阻抗、传输损耗等。

2. 电力设备与系统：涵盖发电机、变压器、断路器等设备的工作原理及选型，对应教材第4-6章。

- 发电机：介绍发电机类型、结构及其在电力系统中的应用。

- 变压器：讲解变压器的构造、工作原理及参数计算。

- 断路器：分析断路器的工作原理、分类及在电力系统中的应用。

3. 电力系统分析：包括稳定性分析、短路分析、暂态过程分析等，对应教材第7-9章。

电力系统分析课程设计一、课程目标知识目标：1. 掌握电力系统基本概念、组成及运行原理；2. 学会分析电力系统的稳定性、可靠性及经济性；3. 了解电力系统的故障分析方法及其在实际工程中的应用；4. 掌握电力系统短路计算、潮流计算的基本原理及方法。

技能目标：1. 能够运用所学知识对电力系统进行简单的稳定性分析；2. 能够运用潮流计算软件进行电力系统的潮流计算；3. 能够运用短路计算方法分析电力系统的短路故障；4. 培养学生团队协作、沟通表达及解决问题能力。

情感态度价值观目标：1. 培养学生热爱电力工程，关注国家电力产业发展；2. 增强学生的环保意识，认识到电力系统对环境保护的重要性；3. 培养学生严谨、务实、创新的学习态度，提高学生的自主学习能力。

课程性质：本课程为电力系统专业核心课程，具有较强的理论性和实践性。

学生特点：学生具备一定的电路基础和电力系统知识，但对电力系统分析方法的掌握程度不一。

教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，强调动手能力培养，提高学生的综合分析能力。

通过本课程的学习，使学生能够掌握电力系统分析的基本方法，具备一定的电力工程实践能力。

二、教学内容1. 电力系统基本概念：包括电力系统的组成、电力系统运行特点、电力系统分类及发展概况。

教材章节：第一章2. 电力系统稳定性分析：介绍电力系统稳定性基本概念、稳定性分析方法（如小干扰稳定性分析、暂态稳定性分析）及应用。

教材章节：第二章3. 电力系统潮流计算：讲解潮流计算的基本原理、数学模型及求解方法，介绍牛顿-拉夫逊法和P-Q分解法等潮流计算方法。

教材章节：第三章4. 电力系统短路计算：阐述短路计算的基本原理、短路电流计算方法以及短路故障类型。

教材章节：第四章5. 电力系统故障分析：介绍电力系统故障分析方法，如对称分量法、序网图法等，分析故障对电力系统的影响。

教材章节：第五章6. 电力系统优化与控制：讲解电力系统优化与控制的基本原理，如最优负荷分配、无功优化等。