个人介绍
《电力系统分析》

主讲教师:宋冬冬

教师团队:共5

  • 宋冬冬
  • 王庆祝
  • 马玉泉
  • 崔丽娜
  • 耿丽君

第2期

学校: 河北科技师范学院
开课院系: 机电工程学院
专业大类: 电气工程
开课专业: 电气工程及其自动化
课程英文名称: Power System Analysis
课程编号: AL042480
学分: 3
课时: 58
课程介绍
电力系统分析是电气工程及其自动化专业的一门专业核心课程。该课程的先修课是 “电路”、“电机学”等。本课程以基本理论、基本概念和基本方法为主,着重阐述电力系统的基本概念、电力系统元件的参数和数学模型、电力系统潮流计算、电力系统有功功率和频率调整、电力系统无功功率和电压调整、电力系统短路计算等基本内容。本课程通过卷式形式进行考核。通过学习,要求学生理解与掌握电力系统系统的数学分析方法,同时,能够将分析与计算方法应用于电网运行的实际。
本门课程获得的成果如下:
(1)河北省“五个一批”课程思政示范课程《电力系统分析》,2023.11
(2)河北省一流本科课程《电力系统分析》,2023.12
(3)课程思政优秀案例一等奖,《电力系统分析—思政元素与工程教育认证体系的融合之潮流计算》,2023.7
(4)校级线上精品课程《电力系统分析》,主持,2022.5
(5)校级课程思政示范课《电力系统分析》,主持,2022.6
教师团队

宋冬冬

职称:副教授/博士

单位:河北科技师范学院

部门:机电工程学院/电气教学部

职位:党委副书记/教学部主任

王庆祝

职称:教授

单位:河北科技师范学院

部门:机电工程学院

职位:院长

马玉泉

职称:教授

单位:河北科技师范学院

部门:机电工程学院

职位:副院长

崔丽娜

职称:讲师

单位:河北科技师范学院

部门:机电工程学院电气教学部

职位:实验室主任

耿丽君

职称:讲师/博士

单位:河北科技师范学院

部门:机电工程学院电气系

教学目标

结合我校建设应用型大学的办学思想,立足于新工科背景和工程教育认证标准,锚定电气专业课程的改革转型发展,本课程目标分为知识、能力和价值三重目标。

知识目标包括:了解电力系统的组成和运行情况;了解和掌握电力系统各主要元件的特性、数学模型和相互关系;理解短路的概念及分析的基本原理,掌握三相短路的实用计算方法以及各种不对称故障的分析和计算方法;掌握电力系统静态稳定和暂态稳定分析的基本原理和方法;

能力目标侧重对理论知识的实操和运用能力,具体通过计算题、搭建仿真模型、实验教学等环节体现;价值目标则主要针对课程思政元素的加入,对内容的理解与升华,让学生体验电力工作者的自豪感与荣誉感,树立科学严谨的态度和家国情怀。

教学方法

作为专业核心课程,重要性不言而喻,强调理论性与实践性并重。传统的课堂讲说,无法勾起学生兴趣,导致教学效果欠佳。具体教法改革措施有:

(1)改革的根本原则不动摇,时刻以学生为教改主体,讲授过程要尊重学生的个体差异,“不强灌”,允许学生用课下时间消化吸收,增强自信,循序渐进;

(2)建立指向性强的海量题库,目标对准国家电网及研究生入学考试,早练、多练、早起效;

3)实践环节“软硬兼施”,将WDT实操平台与MatlabPowerworldSimulatorPSCAD等建模平台纳入实验教学环节,拓宽知识领域,通过课程设计,提高知识点的综合运用能力;

4)超星、微信、QQ、微信公众号等,多网络平台联动,让学生学习变得轻松,容易;

5)讲授内容渗透思政和党史教育元素,满足专业技术学习与思想政治教育学习同步化。打通平行课程间壁垒,实现内容间互补与支撑,便于建立知识体系。

具体教学方法包括:

(1)以语言为主:

1)讲授法

2)讨论法

3)案例法

(2)以训练为主:

1)仿真验证法

2)规范设计法

(3)以引导探究为主:

1)任务驱动法

2)问题探究法

教学条件

1.多媒体教室,可满足案例图片及视频播放;

2.实训实习机房,可满足专业方向课程设计需求;

3.电力系统自动化实验室。可满足配套实验教学及专业方向实习的需求;

4.网络平台课程资源、微信公众号等。


教学效果

本课程2021年被评为校级一流本科课程,2023年12月被评为河北省级一流本科课程,并申报了国家级一流课程。通过历届电气工程及其自动化本科专业的授课过程,积累了大量的教学经验,对学生反馈意见进行了系统分析与梳理,并辅助了教学过程,进一步提高了教学效果。  

通过多渠道、多手段的教改,学生反馈有了耳目一新的感觉,拓宽了教室的学习场景,丰富了学习资源,激发了学习乐趣,多端学习、遍地开花的局面逐渐形成。参加国家电网考试以及研究生入学考试的同学,在多角度的实战练习的训练下,能够取得比较满意的专业课成绩。国网考试第1批录取比例达到报名人数的80%-85%,助力了专业就业率的提高。教学过程的优化与创新已经推广了2届学生,2015~2018级电气工程及其自动化同学均给予了支持与好评。

结合了学生今后在考研以及国家电网考试中的需要,对使用教材进行了综合与整理,课程内容最大限度地同时兼顾到研究生入学考试以及国网入职考试的基本需求。充分利用先进的网络资源,搭建多个网课平台,提前录制授课视频,上传课件,建立线上作业和考试题库,让学生可以重复学习,直至把知识点吃透。目前B站个人空间播放6.4万次,粉丝累计1650余人,课程内容得到一致好评。为进一步扩大课程知识的宣传,提高学生的关注度,单独建立公众微信平台及视频号,及时发布应试考题、就业招聘、热点问题等资讯,作为课程的有利补充,进一步激发学生的兴趣。目前已关注学生546人,发布消息316条。超星泛雅平台主要是应用校内同学的听课打卡、统计等功能,累计页面浏览量已达57.5万次。以上各种网络学习平台的建设,能够较好的达到将课程知识、内容辐射与推广的目的。

参考教材
  1. 电力系统分析基础》,李庚银,机械工业出版社,2011;

  2. 《电力系统分析》,张炜,中国水利水电出版社,1999;

  3. 《电力系统分析》,夏道止,中国电力出版社,2004;

  4. 《电力系统稳态分析(第四版)》,陈珩,中国电力出版社,2018;

  5. 《电力系统暂态分析(第四版)》,方万良,中国电力出版社,2017.

微信公众号及B站空间


助力莘莘学子应试与就业。

课程评价

教学资源
课程章节 | 文件类型   | 修改时间 | 大小 | 备注
1.1 课程介绍
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2.1 1.1 电力系统的组成
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2.2 1.2 电力系统应满足的基本要求
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2.3 1.3 电力系统接线方式、电压等级以及中性点运行方式
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2.4 1.4 电力系统的负荷
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2.5 1.5*我国的电力工业现状
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2.6 1.6*各类发电厂生产过程
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2.7 1.7*电力线路的结构
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3.1 2.1 电力线路的参数及等值电路
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3.2 2.2 变压器的等值电路和参数
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3.3 2.3* 发电机及负荷的等值电路
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3.4 2.4 电网的等值电路
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4.1 3.1 网络元件的电压降落和功率损耗
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4.2 3.2 开式电网的潮流分布计算
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4.3 3.3 闭式电网的潮流分布计算
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4.4 3.4 电网的简化
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4.5 习题
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5.1 4.1 电网的数学模型
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5.2 4.2 功率方程和变量节点的分类
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5.3 4.3* 高斯-赛德尔法及其潮流计算
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5.4 4.4* 牛顿-拉夫逊法及其潮流计算
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5.5 4.5* P-Q分解法潮流计算
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6.1 5.1 电力系统的无功功率平衡
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6.2 5.2 电压调整的基本概念~ 5.4改变变压器变比调压
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6.3 5.5 利用无功功率补偿调压~ 5.6 几种调压措施的比较
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6.4 习题
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7.1 6.1 电力系统的有功功率平衡和各类发电厂的合理组合
文档
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7.2 6.2 电力系统的频率特性
文档
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7.3 6.3 电力系统的频率调整
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7.4 习题
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8.1 7.1 电网中的能量损耗
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8.2 7.2 火电厂有功功率负荷的经济分配
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8.3 7.3 水、火电厂间有功功率负荷的经济分配
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9.1 8.1 同步发电机的原始方程
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9.2 8.2 dq0坐标系统的同步电机方程
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9.3 8.3 同步电机的对称稳态运行
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10.1 9.1 短路的一般概念
文档
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2024-02-27 3.20MB
 
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10.2 9.2 无限大功率电源供电系统的三相短路
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10.3 9.3 同步发电机突然三相短路的物理分析
文档
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10.4 9.4 暂态参数及全电流表达式
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10.5 9.5 次暂态参数及全电流表达式
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10.6 9.6 强行历次对短路暂态过程的影响
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10.7 小结
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11.1 10.1 短路计算的基本假设~10.3 起始次暂态电流和冲击电流的实用计算
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11.2 10.4 短路电流运算曲线及其应用~ 10.5 短路电流周期分量的近似计算
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11.3 10.5 短路电流周期分量的近似计算
视频
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11.4 小结
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11.5 习题
视频
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12.1 11.1 对称分量法在不对称短路计算中的应用~ 11.2同步发电机的负序电抗和零序电抗
文档
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12.2 11.3 变压器的零序等值电路及其参数
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12.3 11.4 架空输电线路的零序阻抗及其等值参数
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13.1 12.1 简单不对称短路的分
文档
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13.2 12.2 不对称短路时网络中电流和电压的分布计算
视频
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2024-02-27 190.80MB
13.3 12.4 非全相断线的分析计算
视频
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13.4 12.5 小结
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2024-02-27 52.13MB
13.5 习题
视频
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14.1 13.1 概述
文档
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2024-02-27 7.80MB
 
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14.2 13.2 发电机转子运动方程
视频
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14.3 13.3 简单电力系统的功率特性
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2024-02-27 33.69MB
14.4 13.4 自动励磁调节器对功率特性的影响
视频
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2024-02-27 57.76MB
 
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14.5 小结
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15.1 14.1 小扰动法分析简单电力系统的静态稳定
文档
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2024-02-27 2.39MB
 
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2024-02-27 40.83MB
 
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15.2 14.2 自动励磁调节器对静态稳定性的影响
视频
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2024-02-27 52.39MB
 
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2024-02-27 28.87MB
15.3 14.3 电力系统静态稳定的实用计算
视频
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2024-02-27 33.64MB
 
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2024-02-27 20.53MB
15.4 14.4 提高系统静态稳定性的措施
视频
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2024-02-27 59.43MB
15.5 14.5 小结
视频
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2024-02-27 61.22MB
16.1 15.1 暂态稳定分析计算的基本假设
文档
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2024-02-27 66.45MB
16.2 15.2 简单电力系统暂态稳定的分析计算
视频
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2024-02-27 55.28MB
16.3 15.3 发电机转子运动方程的数值解法
视频
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2024-02-27 66.50MB
16.4 15.4 提高电力系统暂态稳定性的措施
视频
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16.5 15.5 小结
视频
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17.1 课程总复习
视频
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18.1 火、水、核、风、光
视频
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19.1 海上巨型风机
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20.1 秦山核电
视频
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21.1 特高压输电
视频
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22.1 党史教育与专业课程结合
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2024-02-27 462.39MB
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