电力系统课程设计(1)
电力系统课程设计报告
电力系统课程设计报告一、引言本报告旨在对电力系统课程设计进行全面详细的介绍，包括设计目的、设计内容、实验步骤、实验结果分析等方面。
二、设计目的本次电力系统课程设计旨在帮助学生深入了解电力系统的基本原理和运行机制，通过实验操作提高学生的动手能力和解决问题的能力。
三、设计内容本次课程设计主要涉及以下内容：1. 交流电路实验：包括交流电路中电压、电流、功率等基本参数的测量和计算。
2. 相量图实验：通过相量图演示交流电路中相位关系和功率因数等概念。
3. 三相平衡与不平衡实验：通过三相负载情况下的电压、电流测量，判断是否为平衡状态，并进行不平衡状态下功率因数改善措施研究。
4. 变压器实验：通过变压器测量和计算一定条件下变压器的效率，并掌握变压器保护装置的使用方法。
5. 发电机组实验：通过发电机组测量和计算一定条件下发电机组的效率，并掌握发电机组保护装置使用方法。
四、实验步骤1. 交流电路实验步骤：（1）连接电路并打开电源；（2）测量交流电路中的电压、电流、功率等参数；（3）计算功率因数，并进行数据记录和分析。
2. 相量图实验步骤：（1）连接相量图仪器，并打开电源；（2）调整相角，观察相位关系变化；（3）计算功率因数，并进行数据记录和分析。
3. 三相平衡与不平衡实验步骤：（1）连接三相负载并打开电源；（2）测量三相负载的电压、电流等参数；（3）判断是否为平衡状态，若不平衡，则进行功率因数改善措施研究。
4. 变压器实验步骤：（1）连接变压器并打开电源；（2）测量变压器的输入输出参数，并计算效率；（3）学习和使用变压器保护装置。
5. 发电机组实验步骤：（1）连接发电机组并打开电源；（2）测量发电机组的输入输出参数，并计算效率；（3）学习和使用发电机组保护装置。
五、实验结果分析通过以上实验，我们可以得到以下结论：1. 交流电路中电压、电流、功率等参数的测量和计算方法；2. 相量图演示了交流电路中相位关系和功率因数等概念；3. 三相负载情况下的电压、电流测量，可以判断是否为平衡状态，并进行不平衡状态下功率因数改善措施研究；4. 变压器效率计算方法，以及变压器保护装置使用方法；5. 发电机组效率计算方法，以及发电机组保护装置使用方法。
电力系统课设案例
电力系统课设案例电力系统课程设计案例一、设计题目设计一个简单的电力系统，包括发电机、变压器、输电线路和负荷。
根据给定的参数，进行电力系统的稳态分析和暂态分析。
二、设计要求1. 电力系统应包括至少一台发电机、一台变压器、一条输电线路和若干负荷。
2. 根据给定的参数，进行电力系统的稳态分析和暂态分析。
3. 稳态分析应包括潮流计算、无功平衡和电压稳定性分析。
4. 暂态分析应包括短路计算、过电压计算和继电保护整定。
5. 使用合适的软件进行计算和分析，并提交完整的报告。
三、参数设置1. 发电机参数：额定功率为100MW，额定电压为11kV。
2. 变压器参数：额定功率为200MVA，额定电压为11kV/10kV。
3. 输电线路参数：线路长度为50km，导线截面积为300mm²，电抗为Ω/km。
4. 负荷参数：总功率为80MW，功率因数为。
四、设计步骤1. 根据题目要求，构建电力系统的模型。
可以使用图形化的建模软件，如MATLAB的Simulink或PSS/E等。
2. 根据模型，设置相应的参数。
参数应根据实际情况进行合理设置，也可以参考相关文献或教科书。
3. 进行稳态分析。
首先进行潮流计算，确定各节点的电压和电流；然后进行无功平衡分析，确保系统无功平衡；最后进行电压稳定性分析，评估系统在正常工作条件下的电压稳定性。
4. 进行暂态分析。
首先进行短路计算，确定短路电流的大小和分布；然后进行过电压计算，评估系统在故障情况下的过电压水平；最后进行继电保护整定，确定保护装置的整定值和动作时限。
5. 根据分析结果，对电力系统的设计和运行提出建议和改进措施。
6. 整理设计报告，将整个设计过程、分析方法和结果整理成完整的报告，并提交给指导老师或评审专家进行评审。
电力系统课程设计第一讲
电力系统课程设计第一讲引言电力系统是现代社会中至关重要的基础设施之一。
为了更好地理解和应用电力系统的原理和技术，本课程设计旨在通过实践项目的方式，帮助学生从设计的角度深入了解电力系统的工作原理和应用。
本文档将介绍电力系统课程设计的第一讲内容。
1. 实验目的本次实验旨在帮助学生： - 熟悉电力系统的构成和相关设备 - 理解电力系统中的电路分析原理 - 掌握电力系统常见短路和过流保护的设计方法2. 实验准备在开始实验之前，我们需要准备以下材料和设备： - 电力系统实验箱 - 电源 - 电能表 - A/D 转换器 - 电流互感器 - 电阻器 - 电容器 - 交流电压源3. 实验内容3.1 电力系统的构成和相关设备在课堂上，我们已经学习了电力系统的构成和相关设备。
在这个实验中，我们将对这些概念进行实际操作，以加深对电力系统的理解。
首先，我们需要将电力系统实验箱连接到电源，并确保电力系统实验箱的各个设备和仪表都正常工作。
然后，我们可以开始介绍电力系统的构成和相关设备。
学生可以通过实际操作和观察电力系统实验箱中的设备，来加深对电力系统的认识，并对其各个部分进行说明。
3.2 电路分析原理电路分析是电力系统设计和运行中必不可少的一部分。
在这个实验中，我们将介绍电路分析的基本原理，并通过实际操作来验证这些原理。
首先，我们需要使用电源和电能表来测量电路中的电压和电流。
学生可以根据给定的电路示意图，在电力系统实验箱中搭建相应的电路，并使用电压表和电流表测量各个电路元件的电压和电流。
然后，学生可以通过计算和分析测量得到的数据，来验证电路分析原理的正确性。
3.3 短路和过流保护的设计在电力系统中，短路和过流是常见的故障情况。
为了保护电力系统的设备和用户的安全，短路和过流保护是非常重要的。
在这个实验中，我们将介绍短路和过流保护的基本方法，并通过实际操作来设计这些保护装置。
学生可以使用电容器、电阻器、交流电压源和 A/D 转换器来模拟电力系统中的短路和过流情况。
电力系统课程设计参考
电力系统课程设计参考一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握电力系统的基本概念、原理和运行方式，培养学生分析和解决电力系统问题的能力。
具体目标如下：1.知识目标：•掌握电力系统的基本组成部分，包括发电、输电、变电、配电和用电。
•理解电力系统的运行原理，包括电压调节、无功补偿、短路计算等。
•熟悉电力市场的运作机制，包括发电市场竞争、输电定价、电力交易等。
2.技能目标：•能够运用电力系统的基本原理分析实际问题，如电力系统稳定性分析、电力系统优化等。
•具备电力系统设计和运行的基本能力，如电力系统网络设计、设备选型、运行调度等。
•能够使用电力系统相关软件工具，如电力系统仿真软件、电力系统绘图软件等。
3.情感态度价值观目标：•培养学生的团队合作精神，能够与他人合作完成电力系统项目。
•培养学生的创新意识，能够提出新的电力系统解决方案。
•培养学生的责任感，对电力系统的安全、环保和可持续发展负责。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括电力系统的基本概念、原理和运行方式。
具体内容包括：1.电力系统的组成和运行原理：介绍电力系统的发电、输电、变电、配电和用电的基本环节，以及电力系统的运行原理和运行方式。
2.电力系统稳定性分析：讲解电力系统的稳定性概念，分析电力系统稳定性的影响因素，以及稳定性分析和控制的方法。
3.电力系统优化：介绍电力系统的优化目标和优化方法，分析电力系统的经济性、可靠性和环境效益，以及电力系统优化的应用实例。
4.电力市场运作机制：讲解电力市场的结构、市场规则和交易方式，分析电力市场的运行效果和存在的问题，以及电力市场的未来发展。
三、教学方法本课程的教学方法包括讲授法、案例分析法和实验法。
具体方法如下：1.讲授法：通过教师的讲解，使学生掌握电力系统的基本概念、原理和运行方式。
2.案例分析法：通过分析实际电力系统案例，使学生理解和应用电力系统的分析和解决问题的方法。
3.实验法：通过实验操作，使学生熟悉电力系统的设备和运行方式，培养学生的实际操作能力。
电力系统规划课程设计
电力系统规划课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解电力系统的基本概念，掌握电力系统的组成和运行原理；2. 掌握电力系统规划的基本原则和步骤，了解电力市场的基本运作机制；3. 了解各类电力设备的特点及在电力系统中的应用，掌握电力系统主要设备的参数和性能指标；4. 掌握电力系统稳定性的基本知识，了解电力系统安全稳定运行的重要性。
技能目标：1. 能够运用所学知识对电力系统进行初步规划和分析，提出合理的改进措施；2. 能够运用电力系统分析软件进行简单电力系统的模拟和计算；3. 能够查阅相关技术资料，了解电力系统新技术和新设备的发展动态。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电力系统规划工作的兴趣，激发学生主动学习和探究的精神；2. 增强学生的团队合作意识，培养学生在团队中分工合作、共同解决问题的能力；3. 培养学生关注电力行业的发展，认识到电力系统规划在国家经济建设和能源安全中的重要性；4. 培养学生的环保意识，让学生了解绿色能源和可持续发展在电力系统规划中的应用。
本课程针对高年级本科生或研究生，结合电力系统规划的实际需求，注重理论与实践相结合，提高学生解决实际问题的能力。
课程目标具体、可衡量，旨在使学生在完成本课程学习后，具备电力系统规划的基本知识和技能，为将来从事相关工作奠定基础。
二、教学内容1. 电力系统基本概念：包括电力系统的定义、组成、电压等级及电力系统的运行特点。
教材章节：第一章 电力系统概述2. 电力系统规划基础：讲解电力系统规划的基本原则、步骤和方法，介绍电力市场的基本运作机制。
教材章节：第二章 电力系统规划原理3. 电力设备及其参数：介绍各类电力设备的特点、参数和性能指标，分析其在电力系统中的应用。
教材章节：第三章 电力设备及其参数4. 电力系统稳定性分析：讲解电力系统稳定性的基本知识，分析影响电力系统稳定性的因素。
教材章节：第四章 电力系统稳定性分析5. 电力系统规划案例分析：通过实际案例分析，使学生了解电力系统规划的方法和步骤，提高解决实际问题的能力。
电力系统基础课程设计
电力系统基础课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解电力系统的基本概念，掌握电力系统的组成和基本工作原理；2. 掌握电力系统中各主要设备的功能、特性和运行原理；3. 了解我国电力系统的电压等级和电力网络的接线方式。
技能目标：1. 能够运用所学知识分析和解决电力系统中的基本问题；2. 能够运用电力系统软件进行简单电力网络的模拟和计算；3. 能够阅读和理解电力系统相关技术资料，为今后的学习和工作打下基础。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电力系统的兴趣，激发他们探索电力科学奥秘的欲望；2. 增强学生的团队合作意识和责任感，使他们能够在实际工作中积极沟通、协作；3. 培养学生关注国家电力事业的发展，认识到电力技术在国民经济中的重要作用。
分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程目标旨在让学生掌握电力系统的基础知识，培养他们解决实际问题的能力，同时注重培养学生的情感态度和价值观。
通过本课程的学习，学生将能够具备以下具体学习成果：1. 能够准确描述电力系统的基本概念、组成和工作原理；2. 能够分析电力系统中各设备的作用和相互关系；3. 能够运用所学知识和技能解决电力系统中的实际问题；4. 具有良好的团队合作精神，能够在电力系统相关领域开展进一步的学习和研究。
二、教学内容根据课程目标，本章节教学内容主要包括以下几部分：1. 电力系统基本概念与组成- 电力系统的定义、分类及发展历程；- 电力系统的组成及其功能；- 电力系统的电压等级和电力网络的接线方式。
2. 电力系统主要设备- 发电设备：火力发电、水力发电、核能发电等；- 输电设备：变压器、输电线路、开关设备等；- 配电设备：配电变压器、配电线路、保护装置等。
3. 电力系统运行原理- 电力系统稳态分析；- 电力系统暂态分析；- 电力系统安全稳定控制。
4. 电力系统软件应用- 电力系统仿真软件介绍；- 简单电力网络的模拟与计算；- 电力系统软件在实际工程中的应用。
电力系统分析课程设计
电力系统分析课程设计一、课程目标知识目标：1. 掌握电力系统基本概念、组成及运行原理；2. 学会分析电力系统的稳定性、可靠性及经济性；3. 了解电力系统的故障分析方法及其在实际工程中的应用；4. 掌握电力系统短路计算、潮流计算的基本原理及方法。
技能目标：1. 能够运用所学知识对电力系统进行简单的稳定性分析；2. 能够运用潮流计算软件进行电力系统的潮流计算；3. 能够运用短路计算方法分析电力系统的短路故障；4. 培养学生团队协作、沟通表达及解决问题能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生热爱电力工程，关注国家电力产业发展；2. 增强学生的环保意识，认识到电力系统对环境保护的重要性；3. 培养学生严谨、务实、创新的学习态度，提高学生的自主学习能力。
课程性质：本课程为电力系统专业核心课程，具有较强的理论性和实践性。
学生特点：学生具备一定的电路基础和电力系统知识，但对电力系统分析方法的掌握程度不一。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，强调动手能力培养，提高学生的综合分析能力。
通过本课程的学习，使学生能够掌握电力系统分析的基本方法，具备一定的电力工程实践能力。
二、教学内容1. 电力系统基本概念：包括电力系统的组成、电力系统运行特点、电力系统分类及发展概况。
教材章节：第一章2. 电力系统稳定性分析：介绍电力系统稳定性基本概念、稳定性分析方法（如小干扰稳定性分析、暂态稳定性分析）及应用。
教材章节：第二章3. 电力系统潮流计算：讲解潮流计算的基本原理、数学模型及求解方法，介绍牛顿-拉夫逊法和P-Q分解法等潮流计算方法。
教材章节：第三章4. 电力系统短路计算：阐述短路计算的基本原理、短路电流计算方法以及短路故障类型。
教材章节：第四章5. 电力系统故障分析：介绍电力系统故障分析方法，如对称分量法、序网图法等，分析故障对电力系统的影响。
教材章节：第五章6. 电力系统优化与控制：讲解电力系统优化与控制的基本原理，如最优负荷分配、无功优化等。
电力系统设计课程设计
电力系统设计课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解电力系统的基本组成部分，包括发电、输电、变电、配电等环节。
2. 掌握电力系统的基本参数和运行原理，如电压、电流、功率、效率等。
3. 了解电力系统的设计原则和标准，包括安全性、可靠性和经济性。
技能目标：1. 能够运用电力系统相关知识，进行简单电力系统的设计和分析。
2. 掌握使用相关软件或工具，模拟电力系统的运行状态，并提出优化方案。
3. 能够撰写电力系统设计报告，清晰表达设计思路和结果。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电力系统的兴趣，激发他们探索电力科技的热情。
2. 增强学生的团队合作意识，培养他们在设计过程中分工合作、共同解决问题的能力。
3. 强化学生的安全意识，让他们认识到电力系统设计中的责任和重要性。
课程性质分析：本课程为电力系统设计相关课程，旨在帮助学生将理论知识与实际应用相结合，提高解决实际问题的能力。
学生特点分析：学生已具备一定的电力系统基础知识，具有较强的学习能力和探究精神。
他们对电力系统设计感兴趣，但可能缺乏实际操作经验。
教学要求：1. 结合课本内容，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力。
2. 注重启发式教学，引导学生主动思考、分析问题，培养学生的创新能力。
3. 强化团队合作，提高学生的沟通与协作能力，培养具备综合素质的人才。
二、教学内容根据课程目标，教学内容分为以下三个部分：1. 电力系统基本理论- 研究电力系统的基本概念、组成部分和运行原理。
- 教材章节：第一章至第三章，包括电力系统概述、电力系统元件和电力系统运行原理。
2. 电力系统设计方法- 探讨电力系统设计的原则、流程和标准。
- 教材章节：第四章至第六章，涵盖电力系统设计基本要求、电力系统设计流程和电力系统设计标准。
3. 电力系统设计实践- 结合实际案例，运用所学知识进行电力系统设计。
- 教材章节：第七章至第九章，涉及电力系统设计软件应用、电力系统设计实例和电力系统优化。
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系统最大负荷时的有功功率平衡计算步骤
4）系统有功备用容量计算 系统的装机容量减去发电负荷，即为备用容量。根据规定， 系统的总备用容量不得低于系统最大发电负荷的20%，即系 统的总装机容量应大于或等于该系统最大发电负荷的1.2倍。
电力系统课程设计(1)
系统最大负荷时的无功功率平衡
电力系统课程设计(1)
2、功率平衡分析
n 目的：确定系统的有功备用容量是否满足要 求，以及系统的无功平衡情况。
n 根据规定，要求系统的总有功备用容量不低 于系统最大发电负荷的20%。
n 如果系统的有功备用不足，则需提出电源扩 建的方案，如在现有的电厂增加机组的台数 和容量等。
电力系统课程设计(1)
n 选择高压输电网设计题目
n 增强工程观念；熟悉电力系统规划设计有关 的技术规程、规定和导则等；掌握电力网初 步设计的基本方法以及相关的基本计算；学 习工程设计说明书的撰写方法。
电力系统课程设计(1)
设计内容
n 1、电力系统功率平衡 n 2、电力网接线方案的技术论证及经济比较； n 3、最大和最小运行方式下的潮流计算； n 4、调压计算； n 5、编写设计说明书，绘图。
电力系统课程设计(1)
3、电力网接线方案的选择
n 1）拟订电网接线形式，选择相应的电压等级
接线：有备用、无备用 输电线路电压等级：应根据输送容量、输电距离等确定。初 步拟定电网接线方案时，可根据我国各额定电压等级的合理 的输送功率和输电距离，来选择各线路的供电电压等级。
上课：方案经济比较（刘君）
上课：潮流计算和调压 （刘燕华） 答辩
答辩
答辩要及格。
n 2、每人必须由指定的指导教师答辩，交报告，并 回答问题。
n 3、答辩时按照班级和学号的顺序，每人只有一次 答辩机会，在顺序答辩时，没有来的计为缺考。可 以提前答辩。
电力系统课程设计(1)
参考资料
n 1、曹绳敏，电力系统课程设计及毕业设计参考资料， 电力出版社，1995年第一版
n 2、陈跃，电气工程专业毕业设计指南—电力系统分 册，中国水利水电出版社，2003年第一版
n 3、程浩忠，电力系统规划，中国电力出版社，2008 年第一版
n 4、电力工业部规划设计总院，电力系统设计手册， 1998年第一版
电力系统课程设计(1)
设计进度安排
序 号
设计内容
1
原始资料分析
2
电力系统功率平衡
3
电力网接线方案的技术论证及经 济比较
4
网络潮流计算和调压计算
进度 第1天 第2-4天 第5-7天
5
编写设计说明书，绘图
第8天
6
答辩
第9-10天
电气0701-0706 实验电讲课及答辩时间安排
时间
地点
内容
2月21日 周一 下午 2：00
3）系统的发电负荷计算 ：供电负荷再加上发电厂的厂用电， 以及发电机电压的直配负荷就是发电机应发出的功率，称为电 力系统的发电负荷
K3 ------厂用电率通常用本厂发电负荷的百分数表示，一般热电厂为 10%~15% ，凝汽式电厂为8%~10%，小型凝汽式电厂为5%从6%，大中型水电 厂0.1%~0.5%，小型水电厂1.0%，核电厂4%~5%； PZ------发电机电压直配负荷
根据《电力系统电压和无功电力技术导则》，在主变压器最大 负荷时，各级变电站二次负荷功率因数应满足：220kV变电站 0.95~1.0，35kV~110kV变电站0.9~1.0；对不满足要求的变电站 进行无功补偿。 计算系统的无功电源和补偿后的系统无功负荷。计算时，假设 发电机为额定运行状态，变压器的工作损耗按每经一次电压变 换，无功损耗为负荷视在功率的12%估算，不考虑架空线路的无 功损耗和充电功率，以及无功补偿装置的容量。
系统最大负荷时的有功功率平衡计算步骤
1）系统的最大用电负荷计算：
Pmax.i------各变电站最大用电负荷 K1 ------同时率或同时系数一般应根据实际统计资料确定，当 没有实际资料时，可近似取如下参考值：用户较少时0.95~1.0， 用户较多时0.7~0.85，地区与系统之间0.9~0.95
电力系统课程设计(1)
指导教师分工
电气0702 0703 26+33 电气0701 实验电07 27+40 电气0704 0705 29+30 电气0706 0707 32+29 电气0708 0709 28+28 电气0710 0711 30+23 电气0712 0713 29+32
李岩松 刘君 张海波 张旭 林俐 张东英 刘燕华
电力系统课程设计(1)
第二部分
电网设计步骤及主要方法
电力系统课程设计(1)
1、原始资料分析
n 包括：电网地理位置图；各电厂发电机的型号、单 机容量和台数；各变电站以及电厂发电机直配负荷 的最大与最小值（或以负荷曲线的形式给出）、功 率因数、额定电压、负荷的电压要求、供电可靠性 要求等 。
n 分析：1）了解电源及负荷的性质和类型，明确各类 负荷的大小和性质，特别是一类和二类负荷所占的 比例，从而确定系统的规模，以及负荷对可靠性的 要求等。2）其次，初步确定电厂与各变电站之间的 距离，为进一步确定供电电压等级提供数据。
电力系统课程设计(1)
系统最大负荷时的有功功率平衡计算步骤
2）系统的供电负荷计算 ：综合用电负荷加上电力网的功率损 耗就是各发电厂应该供给的功率，称为电力系统供电负荷
K2 ------网损率，通常用供电负荷的百分数表示，一 般为5%~10%
电力系统课程设计(1)
系统最大负荷时的有功功率平衡计算步骤
电力系统课程设计(1)
2020/11/27
电力系统课程设计(1)
电网设计与发电厂变电站设计
国家计划及能源政策
能源规划
电力负荷预测
电
力
系
电源规划
统 规
划
设
电网规划
计
发电厂、变电站设计 电力系统设计与厂站电气系统设计的关系示意图
电力系统课程设计(1)
第一部分
设计任务及要求
电力系统课程设计(1)
电力系统课程设计的目的
教5A403
2月23日 周三 下午 2：30
2月25日 周五 下午 1：00
3月3日 周四 上午 8:30--下午 16:00
3月4日 周五 上午 8:30--下午 16:00
教5A403 教5A403 教5A403 教5A403
布置课程设计任务、要求 上课：电网方案选择
主接线设计及主变选择 （刘君）