第六章 电力系统的经济运行

第一章：电力系统基本概念1.1 电力系统简介电力系统的定义电力系统的基本组成部分电力系统的主要设备及其功能1.2 电力系统的分类交变电力系统与直流电力系统同步电力系统与异步电力系统高压电力系统与低压电力系统1.3 电力系统的运行方式电力系统的正常运行方式电力系统的不正常运行方式电力系统的稳定性和可靠性第二章：电力系统参数与电路模型2.1 电力系统参数电压、电流、功率和能量阻抗、电抗和容抗电力系统的等效电路2.2 电力系统的电路模型单相电路模型三相电路模型2.3 电力系统的相量图相量图的表示方法相量图的应用相量图的绘制与分析第三章：电力系统的稳定性与控制3.1 电力系统的稳定性电力系统稳定性的定义电力系统稳定性的判据电力系统稳定性的分析方法3.2 电力系统的控制电力系统控制的目标电力系统控制的方法电力系统控制的设备及其作用3.3 电力系统的保护与故障处理电力系统保护的作用与分类电力系统保护的方法与设备电力系统故障的类型与处理方法第四章：电力系统的优化与经济运行4.1 电力系统的优化电力系统优化的定义与目标电力系统优化的方法与算法电力系统优化的应用领域4.2 电力系统的经济运行电力系统经济运行的定义与目标电力系统经济运行的优化方法与算法电力系统经济运行的应用领域4.3 电力系统的节能与环保电力系统的节能措施与效果电力系统的环保措施与要求电力系统的可持续发展第五章：电力系统的负荷与短路分析5.1 电力系统的负荷电力系统负荷的分类与特性电力系统负荷的预测与计算电力系统负荷的分配与控制5.2 电力系统的短路分析短路故障的类型与特点短路分析的方法与步骤短路电流的计算与分析5.3 电力系统的保护与故障处理电力系统保护的作用与分类电力系统保护的方法与设备电力系统故障的类型与处理方法第六章：电力系统的传输与分配6.1 电力系统的传输输电线路的类型与特性输电线路的传输能力与损耗输电线路的优化设计与运行6.2 电力系统的分配配电线路的类型与特性配电线路的分配原则与方法配电线路的优化运行与维护6.3 电力系统的电压与无功控制电压控制的重要性与方法无功功率的概念与作用无功补偿设备的类型与配置第七章：电力系统的可靠性评估7.1 电力系统可靠性的指标与计算电力系统可靠性的基本指标电力系统可靠性的统计计算方法电力系统可靠性的评估模型7.2 电力系统的可靠性分析电力系统故障的类型与影响电力系统故障的传播与影响分析电力系统可靠性的优化提高措施7.3 电力系统的可靠性管理电力系统可靠性管理的重要性电力系统可靠性管理的方法与流程电力系统可靠性数据的收集与分析第八章：电力市场的运行与管理8.1 电力市场的概念与结构电力市场的定义与特点电力市场的结构与参与者电力市场的运作机制8.2 电力市场的运行与监管电力市场的运行规则与流程电力市场的监管机构与法规电力市场的竞争与公平性8.3 电力市场的交易与合同电力市场的交易类型与方式电力市场的合同管理与风险控制电力市场的信息技术支持第九章：电力系统的未来发展趋势9.1 电力系统的绿色与可持续发展清洁能源的发展与利用电力系统的绿色转型与减排电力系统的可持续发展战略9.2 电力系统的智能化与自动化智能电网的概念与架构电力系统的自动化控制技术电力系统的信息化与数字化转型9.3 电力系统的新技术与创新新能源技术的发展与应用电力系统的储能技术与需求响应电力系统的微电网与分布式能源第十章：电力系统的案例分析与实践10.1 电力系统的案例分析电力系统故障案例的分析与启示电力系统优化运行案例的分析与借鉴电力市场改革案例的分析与评价10.2 电力系统的实践操作电力系统的模拟与仿真电力系统的实验与测试电力系统的现场实习与操作培训10.3 电力系统的项目管理电力项目的基本流程与管理原则电力项目的风险评估与控制电力项目的质量管理与进度控制重点和难点解析一、电力系统的基本概念和分类：理解电力系统的定义、组成部分以及不同分类方式是理解后续内容的基础。

电力系统分析-教案第一章：电力系统基本概念1.1 电力系统的定义1.2 电力系统的基本组成部分1.3 电力系统的分类1.4 电力系统运行的基本要求第二章：电力系统负荷与电压2.1 电力系统负荷的分类2.2 电力系统负荷的特性2.3 电力系统电压的稳定性2.4 电力系统电压的调整第三章：电力系统网络与短路3.1 电力系统网络的拓扑结构3.2 电力系统网络的基本参数3.3 电力系统短路的类型与特性3.4 电力系统短路的计算与分析第四章：电力系统的稳定性与控制4.1 电力系统稳定性的概念4.2 电力系统稳定的判据与分析方法4.3 电力系统稳定的控制与改进4.4 电力系统稳定的实例分析第五章：电力系统的优化与规划5.1 电力系统优化的目标与方法5.2 电力系统的经济性分析5.3 电力系统的可靠性分析5.4 电力系统规划的实例分析第六章：电力系统中的发电厂6.1 发电厂的分类与基本原理6.2 火力发电厂的结构与工作原理6.3 水力发电厂的结构与工作原理6.4 核能发电厂的结构与工作原理第七章：电力系统的输电网络7.1 输电网络的基本结构与参数7.2 输电线路的电气特性与设计7.3 输电线路的运行与管理7.4 输电网络的优化与控制第八章：电力系统的配电系统8.1 配电系统的基本结构与功能8.2 配电设备的选型与配置8.3 配电系统的运行与管理8.4 配电系统的优化与改进第九章：电力系统的自动化与保护9.1 电力系统自动化的意义与内容9.2 电力系统保护的基本原理与设备9.3 电力系统保护的动作原理与配置9.4 电力系统自动化的实例分析第十章：电力市场的运作与规划10.1 电力市场的概念与结构10.2 电力市场的运行机制与规则10.3 电力市场的规划与建设10.4 电力市场的发展趋势与挑战第十一章：电力系统的环境影响与可持续发展11.1 电力系统对环境的影响11.2 环境影响评估与管理11.3 可持续发展的原则与实践11.4 清洁能源与绿色电力系统第十二章：电力系统的安全与职业健康12.1 电力系统安全的重要性12.2 电力系统安全事故的类型与处理12.3 职业健康与安全管理体系12.4 安全文化与安全事故案例分析第十三章：电力系统的应急与故障处理13.1 电力系统应急响应策略13.2 故障检测与定位技术13.3 故障处理与恢复流程13.4 应急演练与案例分析第十四章：电力系统的改革与创新发展14.1 电力系统改革的动因与目标14.2 市场化改革与电力市场建设14.3 电力系统的创新技术与发展趋势14.4 创新案例分析与启示第十五章：电力系统分析的综合案例研究15.1 电力系统分析案例的选择与分析方法15.2 案例研究的基本步骤与技巧15.3 电力系统分析案例的实施与评估15.4 案例研究的应用与教学意义重点和难点解析第一章：电力系统基本概念重点：电力系统的定义、基本组成部分和分类。

《电力工程》课程教学大纲一、课程名称：电力工程二、学分：4三、先修课程：《电路原理》、《电机学》、《电工学》四、课程的性质、目的和任务：《电力工程》是与电力系统相关专业的一门专业课。

通过此课程的学习，使学生较全面地了解电力系统的技术、经济特性。

本课程遵循电力生产“安全、可靠、优质、经济”的方针，以电能“生产”和传输为主线，综合了电气工程及其自动化专业所学的《发电厂电气部分》、《电力系统稳态分析》和《电力系统暂态分析》三门主要课程的基本内容。

主要讲解电力系统的组成，发电厂、变电站与输电网的接线方式，输电网主要电气设备的结构、参数与运行特性，电力系统稳态与暂态特性及其分析计算方法。

五、课程的教学基本要求及主要内容：第一章概论一、学习要求通过阅读教材掌握关于电力系统的基本概念:（1）电力系统的结构；（2）发电厂的生产过程；（3）对电力系统运行的基本要求。

二、课程内容1、教学内容（1）电力工业在国民经济中的地位；（2）电力系统的结构；（3）发电厂的生产过程；（4）电力网的分类；（5）对电力系统运行的基本要求；（6）我国电力工业的现状与发展前景。

2、教学要求（1）重点讲解电力系统的结构和发电厂的生产过程；（2）发电厂的讲解以流程框图为主。

讲生产过程中的主要环节，避免繁琐；（3）按电力系统运行调度的层次讲解电力网的分类。

第二章电力系统的负荷一、学习要求通过阅读教材掌握关于电力负荷功率的基本概念:（1）电力系统的负荷特性；（2）电力系统的负荷曲线。

二、课程内容1、教学内容（1）电力系统的负荷特性；（2）电力系统的负荷曲线。

2、教学要求（1）着重讲明负荷的静态特性。

以常见的电动机与照明负荷为例，着重讲明负荷功率跟随电力系统电压与频率变化的关系，及对电力系统运行的影响。

（2）教材中的有关负荷的动态特性和谐波部分由学生自阅，不作统一要求。

第三章电力系统的主要输电设备一、学习要求通过阅读教材和做计算题，掌握电力系统的主要输电设备的下述问题：（1）原则性结构与等值电路；（2）工作原理；（3）主要分类与参数；（4）接线形式。

第六章 思考题及习题答案6-1 电力系统中的无功功率电源有哪些？各有什么特点？答：电力系统的无功功率电源有同步发电机、同步调相机、静电电容器、静止无功补偿器和静止无功发生器等。

同步发电机是最基本的无功功率电源，在额定状态下运行时其发出无功功率为N GN GN S Q ϕsin =，当功率因数变化时，其发出的无功也随之变化，但不能超越P -Q 极限图的范围。

同步调相机是只能发无功功率的发电机，过励磁运行时，向系统供给感性无功功率，起无功电源的作用；欠励磁运行时，从系统吸收感性无功功率，起无功负荷的作用。

欠励磁运行时的容量只有过励磁运行时容量的50％~65％。

静电电容器只能向系统供给感性无功功率，其所供给的无功功率与所在节点电压的平方成正比，在系统发生故障而使电压降低时，其输出的无功功率反而减少。

因此电容器的无功功率调节性能较差，且无法实现输出的连续调节。

静止无功补偿器（SVC ）由静电电容器与电抗器并联组成。

电容器可发出感性无功功率，电抗器可吸收感性无功功率，两者结合起来，再配以适当的调节装置，就能够平滑地改变输出或吸收的无功功率。

但SVC 的核心元件是电容器，因此仍存在系统电压降低、急需向系统供应无功功率时，其提供的感性无功功率反而减少的缺点。

静止无功发生器（SVG ）的主体部分是一个电压源型逆变器，通过控制逆变器的输出电压来实现无功功率的动态补偿。

与SVC 相比，其最重要的一个优点是在电压较低时仍可向系统注入较大的无功功率。

6-2 发电机的运行极限是如何确定的？答：同步发电机运行范围受以下因素限制：定子额定电流（额定视在功率）的限制；转子额定电流（空载电势）的限制；原动机出力（额定有功功率）的限制。

发电机运行极限图的具体绘制可参考教材图6-3。

6-3 什么叫电压中枢点？一般选在何处？答：在电力系统的众多节点中，通常选择一些主要的供电点加以监视和控制，如果这些节点的电压满足要求，则系统中大部分节点的电压基本上也能满足要求，这些主要的供电点称为电压中枢点。

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。

一.判断题（每题2分，共20分）第一章1. 可靠性、技术性和实用性是对电力系统运行的基本要求。

（）2. 频率和电压是衡量电能质量的两个基本指标。

（）3. 频率和电流衡量电能质量的两个基本指标。

（）4. 衡量电能的主要指标是电压和频率。

（）5. 电力网的接线方式按供电可靠性分为无备用和有备用两类。

（）6. 电力网的接线方式按供电经济性分为无备用和有备用两类。

（）7. 一般降压变压器二次侧额定电压比用电设备的额定电压高出10 % （）8. 降压变压器二次侧直接接负荷时其二次侧额定电压比系统额定电压高出5% 。

（）9 . 某升压变压器，一次绕组连接额定电压为10.5kV发电机, 二次绕组连接额定电压为220kV的输电线路，则该变压器额定变比为10.5/242kV。

( )10. 同为220kV的升压变压器和降压变压器，其分接头额定电压不同。

（）11. 变压器的一次绕组相当于受电设备，变压器的二次绕组相当于供电设备。

（）12. 变压器的二绕组相当于受电设备，变压器的一次绕组相当于供电设备。

（）13. 电力线路的平均额定电压近似为电力线路首端和末端所接电气设备额定电压的平均值。

()14. 电力线路额定电压为35kV，其平均额定电压为36.75kV。

()15. 电力线路按结构分为架空线路和电缆电力线路。

（）16. 当中性点不接地系统发生单相接地故障时，接地点电流是一个容性电流，其值为正常运行时单相对地电容电流的3倍。

（）17. 当中性点不接地系统发生单相接地故障时，接地点电流是一个感性电流，其值为正常运行时单相对地电容电流的3倍。

（）18.电力系统是由发电机、变压器、输配电线路和用电设备按照一定规律连接而成，用于电能生产、变换、输送分配和消费的系统。

（）19.电能生产的主要特点可以概括为连续性、瞬时性和重要性。

（）20.负荷等级的分类是按照供电中断或减少所造成的后果的严重程度划分的。

（）21.保证供电可靠性就是在任何情况下都不间断对用户的供电。