2021年湖北自考电力系统分析课程考试大纲

第一部分  课程性质与目标
一、课程性质与特点

电力系统分析是高等教育自学考试“电气工程及其自动化”专业（专升本）的一门专业课程。 本课程为电力系统远动及调度自动化、电力系统微型计算机继电保护、高电压技术、电力企业经济管理及相关课程奠定理论基础。本课程具有较强的理论性、综合性同时又具有密切联系生产实际的特点。

二、课程目标与基本要求
1）掌握电力系统各元件的数学模型和等值电路，学会建立电力系统模型的初步能力；
2）掌握电力系统潮流计算的基本原理和方法，并能进行简单电力系统的潮流计算；
3）掌握电力系统有功功率调整的基本方法，能进行简单电力系统和互联系统的频率调整计算；
4）理解电力系统无功平衡的内涵，掌握电压调整的方式和方法并进行相关的调压计算；
5）理解并掌握电力系统经济运行的理论和基本知识；
6）掌握电力系统各元件暂态数学模型，理解并掌握电力系统短路的基本知识和计算方法，能够进行简单系统三相短路和不对称短路计算；
7）掌握电力系统静态稳定和暂态稳定性的基本概念和物理过程，掌握电力系统静态稳定和暂态稳定性分析的基本方法。
在本课程的学习过程中，考生应当掌握本课程的重要物理概念，做到物理概念清晰，重点掌握本课程各内容的分析方法和原理，能够独立的对有关内容、问题进行分析、计算，并给出正确的结论。

三、与本专业其他课程的关系
本课程的先修课程为高等数学、工程数学、电路原理、自动控制理论、电机学、电力电子变流技术等。
学习本课程前必须具备电路的基本概念，电路基本定律及其应用；电机计算模型及有关物理概念、变压器计算模型及有关物理概念，自动控制理论的有关概念及分析问题的方法、工程数学及计算机编程等知识。
本课程的后续课程为电力系统远动及调度自动化、电力系统微型机继电保护、高电压技术、电力企业经济管理。
本课程主要讲述电力系统潮流计算、短路计算、稳定计算、有功功率平衡及频率调整、无功功率及电压调整等内容，为电力系统运行、电力系统企业管理等后续课程奠定重要基础，在专业基础课与专业课之间架起了一座重要的桥梁，起到承上启下的作用。

第二部分  考核内容与考核目标
第一章 电力系统的基本概念
一、学习目的与要求
本章为电力系统概述。通过本章学习，要求考生理解并掌握电力系统的构成、电力系统的特点、电力系统运行的基本要求、电力系统的额定电压等级、电力系统的接线方式和电力系统的结构等电力系统的基本概念，为进一步的学习打下初步的基础。
二、考核知识点与考核目标
（一）电力系统的组成、特点、电压等级（重点）
识记：额定电压、电压等级及分布、我国规定的电压等级、电压等级与供电范围。
理解：动力系统、电力系统、电力网；电力系统的特点；供电可靠性与负荷分类，电能质量指标，电力系统运行经济性指标。
（二）电力系统的接线方式（次重点）
理解：地理接线图与电气接线图，接线方式分类及特点、开式网和闭式网。
（三）电力线路的结构（一般）
识记：架空线路的结构，架空线路的型号，架空线路的的分类、电缆线路的结构。
理解：导线的作用及对导线的要求，避雷线的作用，杆塔的作用及分类，绝缘子的作用及分类。

第二章 电力网各元件的参数和等值电路
一、学习目的与要求
通过本章学习，理解并掌握输电线路的参数及计算方法、输电线路的等值电路模型、变压器等值电路及参数计算、标幺制，掌握采用有名制和标幺制建立电力网络的等值电路。
二、考核知识点与考核目标
（一）输电线路的参数与等值电路（重点）
识记：输电线路参数计算公式，架空线路换位的目的，输电线路等值电路模型；标幺制，基准值的选取，不同基准值时标幺值的换算。
  理解：输电线路参数的物理意义，多电压级网络标幺值的归算。
（二）变压器参数与等值电路（次重点）
  识记：变压器参数计算公式，变压器的等值电路。
理解：变压器参数的物理意义。

第三章 简单电力系统的潮流计算
一、学习目的与要求
通过本章学习，在理解潮流计算相关基本概念的基础上，理解并掌握开式网络和闭式网络潮流计算的基本原理和计算方法。
二、考核知识点与考核目标
（一）潮流计算的基本概念（重点）
识记：复功率的表示方法及含义，电压降落及其计算公式，电压运行相量图的画法，电压损耗和电压偏移，输电线路上的功率损耗计算公式，变压器上的功率损耗计算公式，运算负荷功率和运算电源功率。
（二）开式网络的潮流计算（次重点）
识记：已知网络同一端电压和功率求解另一端电压和功率方法，已知网络不同端电压和功率求解潮流的方法和步骤。
（三）闭式网络的潮流计算（一般）
识记：单电压级环网潮流解算条件及方法，功率分点标出方法，两端供电网潮流计算方法，循环功率的方向、产生原因及作用，多电压级环网潮流计算方法，环形电动势方向、产生原因及作用。

第四章 电力系统的有功功率平衡与频率调整
一、学习目的与要求
通过本章学习，了解电力系统频率调整的必要性和我国频率允许偏差，理解实际负荷的变化规律和对应的频率调整方式；理解自动调速系统的工作原理，掌握发电机组和负荷的频率特性；理解并掌握电力系统频率的一次调整、二次调整和互联系统频率调整的计算方法；理解并掌握电力系统的有功功率平衡、电力系统各类发电厂的运行特点及各类发电厂的合理组合。
二、考核知识点与考核目标
（一）电力系统的频率调整（重点）
理解：发电机组的有功功率—频率静态特性，有差调节与无差调节，发电机的单位调节功率，调差系数，系统负荷的有功功率—频率静态特性，负荷的单位调节效应系数；频率的一次调整计算，频率的二次调整计算，系统的单位调节功率，主调频厂的选择。
应用：互联系统频率变化量的计算，联合系统对频率质量的影响，互联系统联络线上功率变化量的计算。
（二）电力系统的有功功率平衡（次重点）
理解：有功负荷变化规律与频率的一次、二次调整，有功功率平衡的含义，系统备用容量。
（三）有功电源的合理组合（一般）
理解：各类发电厂的特点，枯水季节各类发电厂的合理组合，风水季节各类发电厂的合理组合。

第五章 电力系统的无功功率平衡与电压调整
一、学习目的与要求
通过本章学习，了解电力系统电压偏移对用户、电力系统的影响，了解我国电力系统用户允许的电压偏移值；理解并掌握电力系统的无功平衡、无功平衡计算；理解并掌握电力系统的电压管理、调压措施和调压计算。
二、考核知识点与考核目标
（一）电力系统的电压管理和调压措施（重点）
      理解：电压中枢点，电压调整的基本原理及电压调整方法。
应用：中枢点的电压允许偏移范围计算，中枢点的调压方式，变压器分接头选择计算，并联电容器补偿调压时电容量的计算，无功补偿调压与改变变压器变比调压的不同点。
（二）电力系统的无功功率平衡（次重点）
理解：无功负荷的构成，系统中的无功损耗；无功电源的构成，发电机无功电源的特点，电容器、调相机无功电源的优缺点，静止补偿器的优点。
应用：无功功率平衡的目的，无功功率平衡计算。
（三）电压调整的必要性（一般）
理解：电压调整的目的和必要性。

第六章 电力系统的经济运行
一、学习目的与要求
通过本章学习，要求考生熟悉负荷的分类，掌握不同有功功率负荷曲线的含义和用途；理解并掌握发电机组的耗量特性及负荷在机组间分配的等耗量微增率准则，并能熟悉应用等耗量微增率准则进行有功功率负荷的经济分配，理解并掌握电能损耗计算的方法以及降低电力网络电能损耗的措施。
二、考核知识点与考核目标
（一）电力系统有功功率负荷的最优分配（重点）
理解：耗量特性与耗量微增率
应用：等耗量微增率准则，负荷在纯火电机组之间经济分配的目标函数与约束条件，负荷在水火电厂经济分配的目标函数与约束条件，负荷经济分配方案的确定，等耗量微增率准则的推广应用，水煤换算系数。
（二）电网电能损耗与降低电网电能损耗的措施（次重点）
识记：网损率，电能损耗的计算方法，降低电网电能损耗的措施。
（三）负荷及负荷曲线（一般）
识记：负荷的分类，有功功率日负荷曲线及其作用，有功功率年负荷曲线及其作用，年持续负荷曲线及其作用。

第七章 同步发电机的基本方程
一、学习目的与要求
    通过本章学习，要求考生理解并掌握abc系统同步发电机电压方程、磁链方程及派克变换的原因和物理意义；理解并掌握dq0系统同步发电机电压方程、磁链方程以及相关电机参数；了解同步发电机派克方程标幺制，理解并掌握同步发电机稳态运行的等值电路、相量图以及空载电动势的计算。
二、考核知识点与考核目标
（一）派克变换与dq0系统同步发电机的基本方程（重点）
理解：派克变换的目的、派克变换及dq0坐标系