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电力系统分析
EEEN30131
Power System Analysis
学习目标
课程内容：
本课程旨在为学生从事电气电力工程职业做好准备。课程涵盖了电气电力系统分析和运行中重要方面的广泛内容。目的是培养具备系统性数学和工程科学知识，能够分析电力系统的学生。同时，课程将培养适合电力工程职业所需的分析和实践技能。使学生具备设计和分析符合目的、成本效益、符合相关法规、安全标准和环境可持续性的电力系统的知识和技能。
课程大纲：
本课程分为四个主要部分。
1. 功率流分析
- 功率流问题。节点分析回顾及导纳矩阵的求解。
- 功率流的节点分析、功率平衡及母线类型。
- 三母线例题，隐式/显式方程，牛顿-拉夫森迭代法。
- 牛顿-拉夫森法在电力系统中应用，多节点电力系统功率流，推广到N节点系统，雅可比矩阵，电力系统功率流的应用。
- 电力系统中无功功率与电压控制。
2. 电力系统控制
- 发电系统概述，发电控制与频率调节，频率调节区间（一次、二次和三次）。
- 一次调节，汽轮机调速控制，负荷变化时的频率响应，区域频率响应特性。
- 一次调节，控制模型（发电机、负荷、原动机、调速器）。
- 一次调节，控制模型（下垂、联络线、互联区域）。
- 二次调节，自动发电控制，区域控制误差。
3. 不对称故障
- 对称分量理论。
- 序列网络的建立。
- 不对称故障分析。
4. 电力系统稳定性
- 电力系统动力学简介、分类、动态效应、定义。
- 电力系统稳定性问题/类型、摆动方程、转子角稳定性类型。
- 等面积准则、临界清除时间、提高稳定性。
学习成果：
完成本课程后，学生将能够：
1、选择不同类型电力系统研究的适当数据，并解释参数值变化对研究结果的影响。
2、描述互联电力系统中用于频率保持的模型和控制方案，并进行频率扰动计算。
3、进行单机电力系统模型的手算大扰动转子角稳定性分析，并综合理解基本稳定性机制以解释系统变化对稳定性的影响。
4、使用手动和计算机方法制定并解决简单电力系统模型的功率流问题。
5、描述电力系统中的基本控制和运行过程，及其如何用于将电力系统保持在可接受的范围内并确保系统安全和稳定。
6、对简单电力系统模型进行手动不平衡故障分析，并解释结果有效的假设和条件。
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