2021年湖北自考電力系統(tǒng)分析課程考試大綱

第一部分  課程性質(zhì)與目標(biāo)
一、課程性質(zhì)與特點(diǎn)

電力系統(tǒng)分析是高等教育自學(xué)考試“電氣工程及其自動(dòng)化”專業(yè)（專升本）的一門(mén)專業(yè)課程。 本課程為電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)及調(diào)度自動(dòng)化、電力系統(tǒng)微型計(jì)算機(jī)繼電保護(hù)、高電壓技術(shù)、電力企業(yè)經(jīng)濟(jì)管理及相關(guān)課程奠定理論基礎(chǔ)。本課程具有較強(qiáng)的理論性、綜合性同時(shí)又具有密切聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)際的特點(diǎn)。

二、課程目標(biāo)與基本要求
1）掌握電力系統(tǒng)各元件的數(shù)學(xué)模型和等值電路，學(xué)會(huì)建立電力系統(tǒng)模型的初步能力；
2）掌握電力系統(tǒng)潮流計(jì)算的基本原理和方法，并能進(jìn)行簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)的潮流計(jì)算；
3）掌握電力系統(tǒng)有功功率調(diào)整的基本方法，能進(jìn)行簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)和互聯(lián)系統(tǒng)的頻率調(diào)整計(jì)算；
4）理解電力系統(tǒng)無(wú)功平衡的內(nèi)涵，掌握電壓調(diào)整的方式和方法并進(jìn)行相關(guān)的調(diào)壓計(jì)算；
5）理解并掌握電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的理論和基本知識(shí)；
6）掌握電力系統(tǒng)各元件暫態(tài)數(shù)學(xué)模型，理解并掌握電力系統(tǒng)短路的基本知識(shí)和計(jì)算方法，能夠進(jìn)行簡(jiǎn)單系統(tǒng)三相短路和不對(duì)稱短路計(jì)算；
7）掌握電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定和暫態(tài)穩(wěn)定性的基本概念和物理過(guò)程，掌握電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定和暫態(tài)穩(wěn)定性分析的基本方法。
在本課程的學(xué)習(xí)過(guò)程中，考生應(yīng)當(dāng)掌握本課程的重要物理概念，做到物理概念清晰，重點(diǎn)掌握本課程各內(nèi)容的分析方法和原理，能夠獨(dú)立的對(duì)有關(guān)內(nèi)容、問(wèn)題進(jìn)行分析、計(jì)算，并給出正確的結(jié)論。

三、與本專業(yè)其他課程的關(guān)系
本課程的先修課程為高等數(shù)學(xué)、工程數(shù)學(xué)、電路原理、自動(dòng)控制理論、電機(jī)學(xué)、電力電子變流技術(shù)等。
學(xué)習(xí)本課程前必須具備電路的基本概念，電路基本定律及其應(yīng)用；電機(jī)計(jì)算模型及有關(guān)物理概念、變壓器計(jì)算模型及有關(guān)物理概念，自動(dòng)控制理論的有關(guān)概念及分析問(wèn)題的方法、工程數(shù)學(xué)及計(jì)算機(jī)編程等知識(shí)。
本課程的后續(xù)課程為電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)及調(diào)度自動(dòng)化、電力系統(tǒng)微型機(jī)繼電保護(hù)、高電壓技術(shù)、電力企業(yè)經(jīng)濟(jì)管理。
本課程主要講述電力系統(tǒng)潮流計(jì)算、短路計(jì)算、穩(wěn)定計(jì)算、有功功率平衡及頻率調(diào)整、無(wú)功功率及電壓調(diào)整等內(nèi)容，為電力系統(tǒng)運(yùn)行、電力系統(tǒng)企業(yè)管理等后續(xù)課程奠定重要基礎(chǔ)，在專業(yè)基礎(chǔ)課與專業(yè)課之間架起了一座重要的橋梁，起到承上啟下的作用。

第二部分  考核內(nèi)容與考核目標(biāo)
第一章 電力系統(tǒng)的基本概念
一、學(xué)習(xí)目的與要求
本章為電力系統(tǒng)概述。通過(guò)本章學(xué)習(xí)，要求考生理解并掌握電力系統(tǒng)的構(gòu)成、電力系統(tǒng)的特點(diǎn)、電力系統(tǒng)運(yùn)行的基本要求、電力系統(tǒng)的額定電壓等級(jí)、電力系統(tǒng)的接線方式和電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)等電力系統(tǒng)的基本概念，為進(jìn)一步的學(xué)習(xí)打下初步的基礎(chǔ)。
二、考核知識(shí)點(diǎn)與考核目標(biāo)
（一）電力系統(tǒng)的組成、特點(diǎn)、電壓等級(jí)（重點(diǎn)）
識(shí)記：額定電壓、電壓等級(jí)及分布、我國(guó)規(guī)定的電壓等級(jí)、電壓等級(jí)與供電范圍。
理解：動(dòng)力系統(tǒng)、電力系統(tǒng)、電力網(wǎng)；電力系統(tǒng)的特點(diǎn)；供電可靠性與負(fù)荷分類，電能質(zhì)量指標(biāo)，電力系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)。
（二）電力系統(tǒng)的接線方式（次重點(diǎn)）
理解：地理接線圖與電氣接線圖，接線方式分類及特點(diǎn)、開(kāi)式網(wǎng)和閉式網(wǎng)。
（三）電力線路的結(jié)構(gòu)（一般）
識(shí)記：架空線路的結(jié)構(gòu)，架空線路的型號(hào)，架空線路的的分類、電纜線路的結(jié)構(gòu)。
理解：導(dǎo)線的作用及對(duì)導(dǎo)線的要求，避雷線的作用，桿塔的作用及分類，絕緣子的作用及分類。

第二章 電力網(wǎng)各元件的參數(shù)和等值電路
一、學(xué)習(xí)目的與要求
通過(guò)本章學(xué)習(xí)，理解并掌握輸電線路的參數(shù)及計(jì)算方法、輸電線路的等值電路模型、變壓器等值電路及參數(shù)計(jì)算、標(biāo)幺制，掌握采用有名制和標(biāo)幺制建立電力網(wǎng)絡(luò)的等值電路。
二、考核知識(shí)點(diǎn)與考核目標(biāo)
（一）輸電線路的參數(shù)與等值電路（重點(diǎn)）
識(shí)記：輸電線路參數(shù)計(jì)算公式，架空線路換位的目的，輸電線路等值電路模型；標(biāo)幺制，基準(zhǔn)值的選取，不同基準(zhǔn)值時(shí)標(biāo)幺值的換算。
  理解：輸電線路參數(shù)的物理意義，多電壓級(jí)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)幺值的歸算。
（二）變壓器參數(shù)與等值電路（次重點(diǎn)）
  識(shí)記：變壓器參數(shù)計(jì)算公式，變壓器的等值電路。
理解：變壓器參數(shù)的物理意義。

第三章 簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)的潮流計(jì)算
一、學(xué)習(xí)目的與要求
通過(guò)本章學(xué)習(xí)，在理解潮流計(jì)算相關(guān)基本概念的基礎(chǔ)上，理解并掌握開(kāi)式網(wǎng)絡(luò)和閉式網(wǎng)絡(luò)潮流計(jì)算的基本原理和計(jì)算方法。
二、考核知識(shí)點(diǎn)與考核目標(biāo)
（一）潮流計(jì)算的基本概念（重點(diǎn)）
識(shí)記：復(fù)功率的表示方法及含義，電壓降落及其計(jì)算公式，電壓運(yùn)行相量圖的畫(huà)法，電壓損耗和電壓偏移，輸電線路上的功率損耗計(jì)算公式，變壓器上的功率損耗計(jì)算公式，運(yùn)算負(fù)荷功率和運(yùn)算電源功率。
（二）開(kāi)式網(wǎng)絡(luò)的潮流計(jì)算（次重點(diǎn)）
識(shí)記：已知網(wǎng)絡(luò)同一端電壓和功率求解另一端電壓和功率方法，已知網(wǎng)絡(luò)不同端電壓和功率求解潮流的方法和步驟。
（三）閉式網(wǎng)絡(luò)的潮流計(jì)算（一般）
識(shí)記：?jiǎn)坞妷杭?jí)環(huán)網(wǎng)潮流解算條件及方法，功率分點(diǎn)標(biāo)出方法，兩端供電網(wǎng)潮流計(jì)算方法，循環(huán)功率的方向、產(chǎn)生原因及作用，多電壓級(jí)環(huán)網(wǎng)潮流計(jì)算方法，環(huán)形電動(dòng)勢(shì)方向、產(chǎn)生原因及作用。

第四章 電力系統(tǒng)的有功功率平衡與頻率調(diào)整
一、學(xué)習(xí)目的與要求
通過(guò)本章學(xué)習(xí)，了解電力系統(tǒng)頻率調(diào)整的必要性和我國(guó)頻率允許偏差，理解實(shí)際負(fù)荷的變化規(guī)律和對(duì)應(yīng)的頻率調(diào)整方式；理解自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)的工作原理，掌握發(fā)電機(jī)組和負(fù)荷的頻率特性；理解并掌握電力系統(tǒng)頻率的一次調(diào)整、二次調(diào)整和互聯(lián)系統(tǒng)頻率調(diào)整的計(jì)算方法；理解并掌握電力系統(tǒng)的有功功率平衡、電力系統(tǒng)各類發(fā)電廠的運(yùn)行特點(diǎn)及各類發(fā)電廠的合理組合。
二、考核知識(shí)點(diǎn)與考核目標(biāo)
（一）電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整（重點(diǎn)）
理解：發(fā)電機(jī)組的有功功率—頻率靜態(tài)特性，有差調(diào)節(jié)與無(wú)差調(diào)節(jié)，發(fā)電機(jī)的單位調(diào)節(jié)功率，調(diào)差系數(shù)，系統(tǒng)負(fù)荷的有功功率—頻率靜態(tài)特性，負(fù)荷的單位調(diào)節(jié)效應(yīng)系數(shù)；頻率的一次調(diào)整計(jì)算，頻率的二次調(diào)整計(jì)算，系統(tǒng)的單位調(diào)節(jié)功率，主調(diào)頻廠的選擇。
應(yīng)用：互聯(lián)系統(tǒng)頻率變化量的計(jì)算，聯(lián)合系統(tǒng)對(duì)頻率質(zhì)量的影響，互聯(lián)系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)線上功率變化量的計(jì)算。
（二）電力系統(tǒng)的有功功率平衡（次重點(diǎn)）
理解：有功負(fù)荷變化規(guī)律與頻率的一次、二次調(diào)整，有功功率平衡的含義，系統(tǒng)備用容量。
（三）有功電源的合理組合（一般）
理解：各類發(fā)電廠的特點(diǎn)，枯水季節(jié)各類發(fā)電廠的合理組合，風(fēng)水季節(jié)各類發(fā)電廠的合理組合。

第五章 電力系統(tǒng)的無(wú)功功率平衡與電壓調(diào)整
一、學(xué)習(xí)目的與要求
通過(guò)本章學(xué)習(xí)，了解電力系統(tǒng)電壓偏移對(duì)用戶、電力系統(tǒng)的影響，了解我國(guó)電力系統(tǒng)用戶允許的電壓偏移值；理解并掌握電力系統(tǒng)的無(wú)功平衡、無(wú)功平衡計(jì)算；理解并掌握電力系統(tǒng)的電壓管理、調(diào)壓措施和調(diào)壓計(jì)算。
二、考核知識(shí)點(diǎn)與考核目標(biāo)
（一）電力系統(tǒng)的電壓管理和調(diào)壓措施（重點(diǎn)）
      理解：電壓中樞點(diǎn)，電壓調(diào)整的基本原理及電壓調(diào)整方法。
應(yīng)用：中樞點(diǎn)的電壓允許偏移范圍計(jì)算，中樞點(diǎn)的調(diào)壓方式，變壓器分接頭選擇計(jì)算，并聯(lián)電容器補(bǔ)償調(diào)壓時(shí)電容量的計(jì)算，無(wú)功補(bǔ)償調(diào)壓與改變變壓器變比調(diào)壓的不同點(diǎn)。
（二）電力系統(tǒng)的無(wú)功功率平衡（次重點(diǎn)）
理解：無(wú)功負(fù)荷的構(gòu)成，系統(tǒng)中的無(wú)功損耗；無(wú)功電源的構(gòu)成，發(fā)電機(jī)無(wú)功電源的特點(diǎn)，電容器、調(diào)相機(jī)無(wú)功電源的優(yōu)缺點(diǎn)，靜止補(bǔ)償器的優(yōu)點(diǎn)。
應(yīng)用：無(wú)功功率平衡的目的，無(wú)功功率平衡計(jì)算。
（三）電壓調(diào)整的必要性（一般）
理解：電壓調(diào)整的目的和必要性。

第六章 電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行
一、學(xué)習(xí)目的與要求
通過(guò)本章學(xué)習(xí)，要求考生熟悉負(fù)荷的分類，掌握不同有功功率負(fù)荷曲線的含義和用途；理解并掌握發(fā)電機(jī)組的耗量特性及負(fù)荷在機(jī)組間分配的等耗量微增率準(zhǔn)則，并能熟悉應(yīng)用等耗量微增率準(zhǔn)則進(jìn)行有功功率負(fù)荷的經(jīng)濟(jì)分配，理解并掌握電能損耗計(jì)算的方法以及降低電力網(wǎng)絡(luò)電能損耗的措施。
二、考核知識(shí)點(diǎn)與考核目標(biāo)
（一）電力系統(tǒng)有功功率負(fù)荷的最優(yōu)分配（重點(diǎn)）
理解：耗量特性與耗量微增率
應(yīng)用：等耗量微增率準(zhǔn)則，負(fù)荷在純火電機(jī)組之間經(jīng)濟(jì)分配的目標(biāo)函數(shù)與約束條件，負(fù)荷在水火電廠經(jīng)濟(jì)分配的目標(biāo)函數(shù)與約束條件，負(fù)荷經(jīng)濟(jì)分配方案的確定，等耗量微增率準(zhǔn)則的推廣應(yīng)用，水煤換算系數(shù)。
（二）電網(wǎng)電能損耗與降低電網(wǎng)電能損耗的措施（次重點(diǎn)）
識(shí)記：網(wǎng)損率，電能損耗的計(jì)算方法，降低電網(wǎng)電能損耗的措施。
（三）負(fù)荷及負(fù)荷曲線（一般）
識(shí)記：負(fù)荷的分類，有功功率日負(fù)荷曲線及其作用，有功功率年負(fù)荷曲線及其作用，年持續(xù)負(fù)荷曲線及其作用。

第七章 同步發(fā)電機(jī)的基本方程
一、學(xué)習(xí)目的與要求
    通過(guò)本章學(xué)習(xí)，要求考生理解并掌握abc系統(tǒng)同步發(fā)電機(jī)電壓方程、磁鏈方程及派克變換的原因和物理意義；理解并掌握dq0系統(tǒng)同步發(fā)電機(jī)電壓方程、磁鏈方程以及相關(guān)電機(jī)參數(shù)；了解同步發(fā)電機(jī)派克方程標(biāo)幺制，理解并掌握同步發(fā)電機(jī)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行的等值電路、相量圖以及空載電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算。
二、考核知識(shí)點(diǎn)與考核目標(biāo)
（一）派克變換與dq0系統(tǒng)同步發(fā)電機(jī)的基本方程（重點(diǎn)）
理解：派克變換的目的、派克變換及dq0坐標(biāo)系