2021年湖北自考電力系統(tǒng)分析課程考試大綱

第一部分  課程性質與目標
一、課程性質與特點

電力系統(tǒng)分析是高等教育自學考試“電氣工程及其自動化”專業(yè)（專升本）的一門專業(yè)課程。 本課程為電力系統(tǒng)遠動及調度自動化、電力系統(tǒng)微型計算機繼電保護、高電壓技術、電力企業(yè)經濟管理及相關課程奠定理論基礎。本課程具有較強的理論性、綜合性同時又具有密切聯(lián)系生產實際的特點。

二、課程目標與基本要求
1）掌握電力系統(tǒng)各元件的數(shù)學模型和等值電路，學會建立電力系統(tǒng)模型的初步能力；
2）掌握電力系統(tǒng)潮流計算的基本原理和方法，并能進行簡單電力系統(tǒng)的潮流計算；
3）掌握電力系統(tǒng)有功功率調整的基本方法，能進行簡單電力系統(tǒng)和互聯(lián)系統(tǒng)的頻率調整計算；
4）理解電力系統(tǒng)無功平衡的內涵，掌握電壓調整的方式和方法并進行相關的調壓計算；
5）理解并掌握電力系統(tǒng)經濟運行的理論和基本知識；
6）掌握電力系統(tǒng)各元件暫態(tài)數(shù)學模型，理解并掌握電力系統(tǒng)短路的基本知識和計算方法，能夠進行簡單系統(tǒng)三相短路和不對稱短路計算；
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。
在本課程的學習過程中，考生應當掌握本課程的重要物理概念，做到物理概念清晰，重點掌握本課程各內容的分析方法和原理，能夠獨立的對有關內容、問題進行分析、計算，并給出正確的結論。

三、與本專業(yè)其他課程的關系
本課程的先修課程為高等數(shù)學、工程數(shù)學、電路原理、自動控制理論、電機學、電力電子變流技術等。
學習本課程前必須具備電路的基本概念，電路基本定律及其應用；電機計算模型及有關物理概念、變壓器計算模型及有關物理概念，自動控制理論的有關概念及分析問題的方法、工程數(shù)學及計算機編程等知識。
本課程的后續(xù)課程為電力系統(tǒng)遠動及調度自動化、電力系統(tǒng)微型機繼電保護、高電壓技術、電力企業(yè)經濟管理。
本課程主要講述電力系統(tǒng)潮流計算、短路計算、穩(wěn)定計算、有功功率平衡及頻率調整、無功功率及電壓調整等內容，為電力系統(tǒng)運行、電力系統(tǒng)企業(yè)管理等后續(xù)課程奠定重要基礎，在專業(yè)基礎課與專業(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  考核內容與考核目標
第一章 電力系統(tǒng)的基本概念
一、學習目的與要求
本章為電力系統(tǒng)概述。通過本章學習，要求考生理解并掌握電力系統(tǒng)的構成、電力系統(tǒng)的特點、電力系統(tǒng)運行的基本要求、電力系統(tǒng)的額定電壓等級、電力系統(tǒng)的接線方式和電力系統(tǒng)的結構等電力系統(tǒng)的基本概念，為進一步的學習打下初步的基礎。
二、考核知識點與考核目標
（一）電力系統(tǒng)的組成、特點、電壓等級（重點）
識記：額定電壓、電壓等級及分布、我國規(guī)定的電壓等級、電壓等級與供電范圍。
理解：動力系統(tǒng)、電力系統(tǒng)、電力網(wǎng)；電力系統(tǒng)的特點；供電可靠性與負荷分類，電能質量指標，電力系統(tǒng)運行經濟性指標。
（二）電力系統(tǒng)的接線方式（次重點）
理解：地理接線圖與電氣接線圖，接線方式分類及特點、開式網(wǎng)和閉式網(wǎng)。
（三）電力線路的結構（一般）
識記：架空線路的結構，架空線路的型號，架空線路的的分類、電纜線路的結構。
理解：導線的作用及對導線的要求，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、學習目的與要求
通過本章學習，理解并掌握輸電線路的參數(shù)及計算方法、輸電線路的等值電路模型、變壓器等值電路及參數(shù)計算、標幺制，掌握采用有名制和標幺制建立電力網(wǎng)絡的等值電路。
二、考核知識點與考核目標
（一）輸電線路的參數(shù)與等值電路（重點）
識記：輸電線路參數(shù)計算公式，架空線路換位的目的，輸電線路等值電路模型；標幺制，基準值的選取，不同基準值時標幺值的換算。
  理解：輸電線路參數(shù)的物理意義，多電壓級網(wǎng)絡標幺值的歸算。
（二）變壓器參數(shù)與等值電路（次重點）
  識記：變壓器參數(shù)計算公式，變壓器的等值電路。
理解：變壓器參數(shù)的物理意義。

第三章 簡單電力系統(tǒng)的潮流計算
一、學習目的與要求
通過本章學習，在理解潮流計算相關基本概念的基礎上，理解并掌握開式網(wǎng)絡和閉式網(wǎng)絡潮流計算的基本原理和計算方法。
二、考核知識點與考核目標
（一）潮流計算的基本概念（重點）
識記：復功率的表示方法及含義，電壓降落及其計算公式，電壓運行相量圖的畫法，電壓損耗和電壓偏移，輸電線路上的功率損耗計算公式，變壓器上的功率損耗計算公式，運算負荷功率和運算電源功率。
（二）開式網(wǎng)絡的潮流計算（次重點）
識記：已知網(wǎng)絡同一端電壓和功率求解另一端電壓和功率方法，已知網(wǎng)絡不同端電壓和功率求解潮流的方法和步驟。
（三）閉式網(wǎng)絡的潮流計算（一般）
識記：單電壓級環(huán)網(wǎng)潮流解算條件及方法，功率分點標出方法，兩端供電網(wǎng)潮流計算方法，循環(huán)功率的方向、產生原因及作用，多電壓級環(huán)網(wǎng)潮流計算方法，環(huán)形電動勢方向、產生原因及作用。

第四章 電力系統(tǒng)的有功功率平衡與頻率調整
一、學習目的與要求
通過本章學習，了解電力系統(tǒng)頻率調整的必要性和我國頻率允許偏差，理解實際負荷的變化規(guī)律和對應的頻率調整方式；理解自動調速系統(tǒng)的工作原理，掌握發(fā)電機組和負荷的頻率特性；理解并掌握電力系統(tǒng)頻率的一次調整、二次調整和互聯(lián)系統(tǒng)頻率調整的計算方法；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)電廠的運行特點及各類發(fā)電廠的合理組合。
二、考核知識點與考核目標
（一）電力系統(tǒng)的頻率調整（重點）
理解：發(fā)電機組的有功功率—頻率靜態(tài)特性，有差調節(jié)與無差調節(jié)，發(fā)電機的單位調節(jié)功率，調差系數(shù)，系統(tǒng)負荷的有功功率—頻率靜態(tài)特性，負荷的單位調節(jié)效應系數(shù)；頻率的一次調整計算，頻率的二次調整計算，系統(tǒng)的單位調節(jié)功率，主調頻廠的選擇。
應用：互聯(lián)系統(tǒng)頻率變化量的計算，聯(lián)合系統(tǒng)對頻率質量的影響，互聯(lián)系統(tǒng)聯(lián)絡線上功率變化量的計算。
（二）電力系統(tǒng)的有功功率平衡（次重點）
理解：有功負荷變化規(guī)律與頻率的一次、二次調整，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，枯水季節(jié)各類發(fā)電廠的合理組合，風水季節(jié)各類發(fā)電廠的合理組合。

第五章 電力系統(tǒng)的無功功率平衡與電壓調整
一、學習目的與要求
通過本章學習，了解電力系統(tǒng)電壓偏移對用戶、電力系統(tǒng)的影響，了解我國電力系統(tǒng)用戶允許的電壓偏移值；理解并掌握電力系統(tǒng)的無功平衡、無功平衡計算；理解并掌握電力系統(tǒng)的電壓管理、調壓措施和調壓計算。
二、考核知識點與考核目標
（一）電力系統(tǒng)的電壓管理和調壓措施（重點）
      理解：電壓中樞點，電壓調整的基本原理及電壓調整方法。
應用：中樞點的電壓允許偏移范圍計算，中樞點的調壓方式，變壓器分接頭選擇計算，并聯(lián)電容器補償調壓時電容量的計算，無功補償調壓與改變變壓器變比調壓的不同點。
（二）電力系統(tǒng)的無功功率平衡（次重點）
理解：無功負荷的構成，系統(tǒng)中的無功損耗；無功電源的構成，發(fā)電機無功電源的特點，電容器、調相機無功電源的優(yōu)缺點，靜止補償器的優(yōu)點。
應用：無功功率平衡的目的，無功功率平衡計算。
（三）電壓調整的必要性（一般）
理解：電壓調整的目的和必要性。

第六章 電力系統(tǒng)的經濟運行
一、學習目的與要求
通過本章學習，要求考生熟悉負荷的分類，掌握不同有功功率負荷曲線的含義和用途；理解并掌握發(fā)電機組的耗量特性及負荷在機組間分配的等耗量微增率準則，并能熟悉應用等耗量微增率準則進行有功功率負荷的經濟分配，理解并掌握電能損耗計算的方法以及降低電力網(wǎng)絡電能損耗的措施。
二、考核知識點與考核目標
（一）電力系統(tǒng)有功功率負荷的最優(yōu)分配（重點）
理解：耗量特性與耗量微增率
應用：等耗量微增率準則，負荷在純火電機組之間經濟分配的目標函數(shù)與約束條件，負荷在水火電廠經濟分配的目標函數(shù)與約束條件，負荷經濟分配方案的確定，等耗量微增率準則的推廣應用，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）
識記：網(wǎng)損率，電能損耗的計算方法，降低電網(wǎng)電能損耗的措施。
（三）負荷及負荷曲線（一般）
識記：負荷的分類，有功功率日負荷曲線及其作用，有功功率年負荷曲線及其作用，年持續(xù)負荷曲線及其作用。

第七章 同步發(fā)電機的基本方程
一、學習目的與要求
    通過本章學習，要求考生理解并掌握abc系統(tǒng)同步發(fā)電機電壓方程、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)電機電壓方程、磁鏈方程以及相關電機參數(shù)；了解同步發(fā)電機派克方程標幺制，理解并掌握同步發(fā)電機穩(wěn)態(tài)運行的等值電路、相量圖以及空載電動勢的計算。
二、考核知識點與考核目標
（一）派克變換與dq0系統(tǒng)同步發(fā)電機的基本方程（重點）
理解：派克變換的目的、派克變換及dq0坐標系