電力系統(tǒng)分析精選(九篇)

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第1篇：電力系統(tǒng)分析范文

關鍵詞：電力系統(tǒng)分析；課程建設；教學改革；人才培養(yǎng)

中圖分類號：G642.0 ； ； ； ； ；文獻標識碼：A ； ； ； ； ；文章編號：1007-0079（2014）17-0066-03

黨的十報告中提出“實施創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略”和“全面實施素質教育，深化教育領域綜合改革，著力提高教育質量，培養(yǎng)學生社會責任感、創(chuàng)新精神、實踐能力”。教育部全面部署了深化教育領域綜合改革任務，并印發(fā)了《關于2013年深化教育領域綜合改革的意見》。在《意見》中明確提出要圍繞考試招生、課程內容、創(chuàng)新人才培養(yǎng)、職業(yè)教育培養(yǎng)等方面，推進人才培養(yǎng)模式改革。在高等教育系統(tǒng)，實施和深入推進試點學院綜合改革和試點專業(yè)綜合改革，是落實十報告要求的具體舉措。

課程改革與建設是專業(yè)綜合改革的關鍵環(huán)節(jié)之一，關乎專業(yè)綜合改革的成效，關乎教育質量和人才培養(yǎng)質量。課程的教與學涉及諸多要素和方面，如課程體系、課程內容、課程教學、課程考核、課程資源等，只有實施整體化、系統(tǒng)化、立體化的綜合改革，才能達到改革的目標，取得改革的成效。

電力系統(tǒng)分析課程是電氣工程及其自動化專業(yè)的核心專業(yè)課程，是一門理論性、工程性、技術性很強的課程。在專業(yè)人才培養(yǎng)過程中，起著承上啟下的作用，既是后續(xù)課程的基礎，也是專業(yè)基礎課程的深化和應用，其內容都是直接面向工程問題的理論分析、技術分析和經濟分析。根據本課程的性質、作用、地位和特點，結合經濟社會和電力行業(yè)發(fā)展需求，實施課程的綜合改革和建設，適應新形勢下對高素質專門人才的培養(yǎng)要求，這是時展的需要，是電力行業(yè)的需要，是教育教學改革的需要。

一、以學用為本，構建四位一體課程體系

課程改革要以新的工程教育理念、思想和文化為引領，以服務領域當前需求和未來發(fā)展需求為導向，以培養(yǎng)卓越工程師、技術人員和建設者為目標，構建完備的課程體系。體系中各組成部分要功能任務明確、實現(xiàn)目標清晰，相互間要有機聯(lián)系、彼此交融，形成一個完整的課程綜合體。

對于課程改革來講，先進的教育理念是關鍵。課程體系構建必須要服務于所秉持的教育理念。隨著現(xiàn)代科學技術、經濟社會和電力行業(yè)的快速發(fā)展，傳統(tǒng)的以知識傳授為目標，以“教師”為中心，以“教”為主的教育理念已不能與此相適應?，F(xiàn)代大學教育，更加注重能力培養(yǎng)、素質培養(yǎng)和精神培養(yǎng)，更加注重學和用。為此，在大學教育中應實施“三個轉變”，即將專業(yè)知識教育向專業(yè)能力和職業(yè)能力教育轉變，將以教為主向以學為主轉變，將以學校教育為主向以工程教育為主轉變。這“三個轉變”體現(xiàn)了“學用為本”的教育思想和理念。

在“學用為本”的指導下，筆者針對電力系統(tǒng)分析課程，構建了理論、實驗、設計和工程四位一體的課程體系?！袄碚摗笔且岳碚摻虒W和課堂教學為主，使學生熟悉在電力系統(tǒng)規(guī)劃、設計、運行和調度等方面所涉及的基本問題、基本現(xiàn)象、基本概念和基本理論，掌握電力系統(tǒng)分析的建模方法、分析方法、計算方法和控制方法等，既是知識的學習過程，也是諸多能力的培養(yǎng)過程。“實驗”是以實踐教學為主，以物理動模系統(tǒng)、電力系統(tǒng)實驗系統(tǒng)、電力實時仿真系統(tǒng)和電力系統(tǒng)分析軟件等為平臺，以標準化示例系統(tǒng)庫或實際電網局部系統(tǒng)為對象，開展實驗學習、分析和研究，既有驗證性實驗，也有設計性、研究性實驗，還有綜合性實驗、規(guī)定實驗、自選實驗，還可自設實驗等?！霸O計”是以實踐教學為主，以工程項目或案例項目為載體，以課程內容和相關規(guī)范、規(guī)程、標準、手冊為基礎，使學生熟悉設計流程、設計要求和設計內容，掌握設計方法，樹立工程意識，這是一個綜合性的實踐訓練過程。“工程”是以生產現(xiàn)場為場景和環(huán)境，以生產實踐為途徑，使學生熟悉電網運行中設備、系統(tǒng)等存在的工程問題、工程現(xiàn)象、工程技術和工程措施等，掌握對工程問題的分析方法。

在這“四位一體”的課程體系中，四者是相互聯(lián)系、相互融合的，你中有我，我中有你。其中，理論是基礎，實驗、設計和工程是應用，理論中包含有應用，應用中也包含有理論，兩者可互為植入。在電力系統(tǒng)分析課程體系構建中，突出了一體化的整體思想，合理設計出各環(huán)節(jié)的內容、功能、要求和相互接口條件。

二、跟蹤電力發(fā)展，更新課程內容

我國電力系統(tǒng)的發(fā)展非常迅速，真可謂日新月異。區(qū)域電網互聯(lián)、交直流混合輸配電系統(tǒng)、遠距離輸電、超特高壓電網、多端直流電網、柔流輸電、新能源規(guī)模接入、微電網、分布式發(fā)電、電動汽車接入、智能電網和電力市場等等，使得電力系統(tǒng)中新問題、新現(xiàn)象、新特性和新需求不斷涌出。為了確保電力系統(tǒng)運行的安全、可靠、優(yōu)質、經濟、高效、低碳、環(huán)保，大量先進的理論、技術、方法、工具、設備和系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中得到應用，極大地提升了電力系統(tǒng)的技術水平和管理水平。在工程上，電力系統(tǒng)分析的內容一直在不斷增加和豐富，分析的理論、方法不斷創(chuàng)新和發(fā)展，分析的手段、工具不斷完善和智能。

課程內容要服務于人才定位和培養(yǎng)目標，要反映出現(xiàn)代電力系統(tǒng)運行分析的新問題、新概念、新理論和新方法，使課程具有現(xiàn)代性、先進性、實用性和適應性。為此，筆者在課程內容中引入了電力系統(tǒng)發(fā)展、現(xiàn)代電力系統(tǒng)分析特點和內容、電力市場、現(xiàn)代電力系統(tǒng)分析工具、交直流混合系統(tǒng)潮流計算、自動發(fā)電控制分析、電力市場下的有功頻率控制分析、無功電壓協(xié)調控制分析、基于FACTS的潮流控制、優(yōu)化潮流、低頻振蕩與次同步振蕩等。

課程內容的更新做到“四體現(xiàn)”，即體現(xiàn)在教學文件（教學大綱）中，體現(xiàn)在講授過程中，體現(xiàn)在教材（講義）中，體現(xiàn)在教學資源中。

三、實施“四導”教學，提升能力培養(yǎng)

課程教學過程中，教學方法是關鍵。傳統(tǒng)課程教學注重的是知識傳授，以教師講授為主，不僅講得多，還講得細，學生往往處于一種被動接受知識的狀態(tài)，缺乏主動思考、積極探索和積極參與的精神，學習興趣未得到有效激發(fā)，學習能力未得有效培養(yǎng)，學習精神未得到有效樹立，從而造成教學效果不甚理想的現(xiàn)象。當前的大學教育提出“厚基礎、重實踐、強能力、敢創(chuàng)新”，人才的培養(yǎng)更加注重能力、素質和精神的培養(yǎng)。為此，教育同仁開展了大量的教學方法改革與創(chuàng)新，并取得了許多好的經驗和好的效果，例如啟發(fā)式教學、問題教學、案例教學、項目教學、任務教學、情景教學等等。

在電力系統(tǒng)分析課程教學中，實施“四導”教學，即“導入、導學、導做、導研”，其目的是在于加強學生的學習能力、分析能力、計算能力、實踐能力、綜合能力和合作能力的培養(yǎng)。“四導”教學的核心是在于教師的“引導”和“指導”作用，學生的主動學、用意識。“導入”是指問題導入、現(xiàn)象導入、項目導入、方法導入，引導學生認識和理解相關內容的來龍去脈、工程背景和問題本質，為學生深入學習、探索和應用奠定基礎。“導入”是將學生引進門，關鍵是要激發(fā)學生對相關內容的興趣，認識到其重要性和應用價值?！皩W”是指導學生對相關內容的學習，教師主要講授內容的重點、難點、疑點，講授解決問題的思路和方法，提出衍生問題和擴展問題，通過交流、探討、啟發(fā)，解決學生學習中的疑慮，學生通過預習、自修、查閱文獻、提問、研討等方式進行自主學習、主動學習，教師要主動向學生推薦參考書目和文獻?！皩ё觥笔墙處熗ㄟ^項目、案例、任務引導、指導和輔導學生應用所學理論、方法去解決實際問題，通過這種練習和訓練，能培養(yǎng)學生的實踐能力和綜合應用能力?！皩а小笔墙處熂ぐl(fā)和指導學生去發(fā)現(xiàn)問題、探討問題、分析問題、研究問題，尋找解決問題的理論和方法，在課程相關內容的研討和研究中，培養(yǎng)學生的研究能力、創(chuàng)新能力。

四、改革考核方式，實施科學評價

課程考核既是對學生學習成果的評價，也是一個決定學生學習方式的指揮棒。過去筆者常常在課程學習結束后，采用一次閉卷筆試進行考核和評價，時間約為2～3小時，試題形式多為填空、選擇、判斷、簡答、分析或計算等。由于考試時間短，試題覆蓋面相對較窄，并且識記題多，應用問題少。這種考核方式不能全面評價學生對課程的理解、掌握和熟悉程度，不能考核學生的應用能力水平。在這種考核方式下，致使部分學生一本教材學到底，考前將教材（講義）、筆記相關內容突擊記憶，便能順利通過考試關，考后也就很快將所學內容遺忘。

為了改變這種考核方式，實施“三多一半”考核方式。所謂“三多”是指多模塊、多次數(shù)和多形式。將課程內容分為多個模塊，例如電力系統(tǒng)基本概念與建模方法模塊、電力系統(tǒng)潮流計算模塊、電力系統(tǒng)短路計算模塊、電力系統(tǒng)穩(wěn)定分析模塊、電力系統(tǒng)優(yōu)化與調控模塊等，每個模塊作為一個考試單元，隨課程進度組織安排，構建多次考核的考試鏈?？己诵问讲捎霉P試、小作業(yè)、大作業(yè)和實驗相結合，大作業(yè)和實驗注重應用和綜合。所謂“一半”是指筆試考試采取半開卷形式，考前發(fā)給學生統(tǒng)一的半張或一張A4紙（蓋有學院或系考試專用章），允許學生對課程內容進行總結、提煉，將認為重要的內容寫在上面并帶入考場，在考試期間學生可以看上面的內容。這種半開卷的形式，不僅可以培養(yǎng)學生總結能力、綜合能力，還可以引導學生將精力集中在知識、理論和方法的應用上。

五、加強資源建設，拓展學習時空

豐富的課程教學資源有助于學生的自主學習、遞階學習和循環(huán)學習，不受時空限制，有助于課堂教學的延伸和擴展，有助于立體化教學的實施。教學資源形式多樣，例如教材、講義、指南、習題、案例、文獻、教案、視頻、影像、工具、網站等。教學資源建設，應以學生的學習需求為導向，以互聯(lián)網絡為平臺，以多媒體表現(xiàn)為手段，要具有豐富性、時效性、娛樂性、交互性、遞進性的特征。

MOOCs和可汗學院教育思想和教學模式正引起國內外高等院校的深刻反思和積極應對。在電力系統(tǒng)分析課程中，結合課程內容的邏輯關系和工程應用，設計微課程，制作微課程教學視頻，設計微課程測試小問題和試題，巧妙設計答案。將微課程在線視頻作為教學的線上環(huán)節(jié)，學生在課堂外先在線“聽課”，課堂內則側重深入的分享、探討和問題解決，實現(xiàn)“翻轉課堂”。由于微課程時間只有幾分鐘，內容精短，集中說明一個問題，既能輔助教師課堂教學，又可以作為學生自學的學習材料。在視頻課程中，常會彈出若干小問題，由學生回答，回答不正確，后續(xù)視頻就不往下走，以檢測學生是否明白教師所講的內容，有利于學生集中注意力和積極思考。

在課程網頁上，按課程模塊提供公開視頻課，提供測試平臺，便于學生系統(tǒng)連貫地學習。提供網上虛擬實驗平臺和實驗項目，學生在網上進行設計、實驗、分析、總結等。提供案例庫和項目庫，學生可自主選擇、探討和完成，學生也可組成項目組，合作研討完成。創(chuàng)建網上交互空間和論壇，學生可以自由提問，教師網上作答，也可以對提出的問題進行分類排序，重點回答大家關心的問題；鼓勵學生間互教互學，通過互助解決學習中的疑難問題。

六、需要處理好的幾個關系和問題

在課程綜合改革中，要實現(xiàn)以教為主向以學為主轉變，以課堂為主向以課內課外并重轉變，以學校教育向面向工程教育轉變，這些都對教師提出了更高的要求，同時也要處理好以下幾個方面的關系和問題。

1.講與學的關系

在講與學的關系中，就是要處理好教師與學生在教學過程中的作用問題。以學為主的教學，應以學生為中心，以學生的學習為出發(fā)點，培養(yǎng)學生的學習興趣、學習能力，保證學習效果，提高學習質量。

教師在教學過程中，如果大包大攬、面面俱到，將所有內容都講得很細很透，缺乏啟發(fā)和引導，缺少問題引入，缺少互動和探討，學生便會懶于思考，只是一味聽講、接受和記憶。這種教學，學生提不出問題，沒有疑慮，似乎所有內容都懂，也很少主動查閱相關文獻資料，缺乏深入學習和探討，只能知其然不知其所以然，知此不知彼。為此，教師在教學中要注重引入問題，講問題的背景，講解決問題的理論和方法，講思路，講方法，講應用，還要拋出未解之問題等，給學生更多的思考空間，側重思考問題、探討問題和解決問題。

學生在教學過程中，應做好課前、課內和課后事。課前，學生通過教材、講義和網上資源對課程內容進行預習、思考，并提出問題，發(fā)現(xiàn)難點，并試著去解決。課內，學生要帶著問題聽課，帶著疑慮聽課，帶著思考聽課，帶著探討聽課，與教師互動，與教師交流和探討，通過老師講解，解開自己的困惑。課后，學生要主動查閱有關文獻資料，深入探討和研究相關問題，通過測試題和項目應用檢驗自己的學習效果，主動應用所學理論和方法去解決實際問題，解釋工程問題、現(xiàn)象，把握問題本質等。

2.學與做的關系

學習的目的在于應用，在于解決問題。學是基礎，用是目的，有了堅實的基礎才能更好地應用，只有應用和解決實際問題，才能更好、更自覺地學習。所以，學生的學習，不能僅停留在看懂、讀懂和學懂，僅停留在學習層面、記憶層面，僅為了考試過關，而更應該注重知識的應用，多實踐、多練習、多動手。在教學設計中，要為學生的練習、訓練和實踐提供資源、平臺和機會，要貼近工程。例如，習題和測試題的設計應取自于工程實例，數(shù)據、參數(shù)、模型和結果應與工程實際相符；給出系統(tǒng)、原始數(shù)據和運行條件，能正確建模、分析和計算，以工程觀點對計算結果進行分析、評估、評價，并能提出解決方案、措施或建議；提供工程案例、項目和任務，學生自行或互助地開展設計、分析和計算，提交實施方案，要有理論、有依據、有分析，有過程、有結論；開放實驗室、仿真平臺，提供各類工具，可在動模系統(tǒng)上進行實驗，也可在計算機仿真系統(tǒng)上進行分析、計算；在發(fā)電廠、變電所、供配電所或調度等生產實踐中，能應用所學理論對系統(tǒng)運行現(xiàn)象、狀態(tài)等進行分析和解釋。

在課程學習中，要注重培養(yǎng)學生做到“四會”，即會讀、會用、會寫、會講?！皶x”就是學生要會讀書，會學習，有學習能力；“會用”是學生會應用所學知識分析問題、解決問題，能理論聯(lián)系實際，具有工程意識；“會寫”是學生要會撰寫報告、方案等，有科學規(guī)范的文字表達能力；“會講”是學生要能進行技術交流，能講清思路、方案等，具有一定的口語表達能力，敢于進行交流、溝通，在交流中獲得認可，在交流中得到提高。

3.課程教學與人才定位

課程教學應符合人才培養(yǎng)定位。從教育層次定位上，有高職高專教育層次、本科教育層次和研究生教育層次。不同層次的課程教學，在其內容和教學方法上應與其層次相適應，不能降低也不能拔高，例如有些升本時間不長的本科院校，課程教學內容與高職高專內容差別不大，教學也還多沿用以前的方法；而一些研究性大學的課程在教學內容又有向研究生教育要求方向發(fā)展。在工科類本科院校人才培養(yǎng)中，有應用性人才和創(chuàng)新性人才，或為職業(yè)技術人才和學術性人才。應用性人才的培養(yǎng)更加注重應用能力、實踐能力培養(yǎng)，創(chuàng)新性人才的培養(yǎng)更加注重探索能力、研究能力和創(chuàng)造能力的培養(yǎng)。所以，在構架課程體系、教學內容和教學方法時，應與此相適應。否則，會違背教育規(guī)律，違背人才培養(yǎng)目標，不能保證人才培養(yǎng)質量。

4.課程銜接問題

在制訂人才培養(yǎng)方案中，要合理確定課程間的順序銜接和內容銜接問題，以保證教學正常進行。電力系統(tǒng)分析課程應以電路、電機學和電子技術（包括電力電子技術）和自動控制原理等為先修課程，發(fā)電廠電氣、電力系統(tǒng)繼電保護、電力系統(tǒng)自動化等為其后續(xù)課程。在課程順序安排中確有困難時，電力系統(tǒng)課程也可與一些先修或后續(xù)課程交叉同步進行，但要注意內容的銜接問題，否則會影響教學質量。

將發(fā)電廠課程設計和繼電保護課程設計與電力系統(tǒng)課程設計相結合，形成三課一體的課程設計任務，使得學生能更好地將多門課程知識融會貫通，訓練學生的綜合應用能力。設置專業(yè)綜合實驗，以多機電網為實驗對象，涵蓋多門課程內容，內容間相互聯(lián)系，互為耦合，通過綜合實驗使學生對電力系統(tǒng)運行、保護、控制、調度等有更加全面、深入的認識。

參考文獻：

[1]羅福午.大學工程教育16講[M].北京：清華學出版社，2007.

第2篇：電力系統(tǒng)分析范文

【關鍵詞】《電力系統(tǒng)分析》；實踐教學；改革與創(chuàng)新

1 課題的提出

據調查資料數(shù)據顯示，長期以來，《電力系統(tǒng)分析》始終是我國各高校電氣工程專業(yè)和電氣自動化專業(yè)的必修課程，課程設置上包括《電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析》、《電力系統(tǒng)暫態(tài)分析》、《電力系統(tǒng)穩(wěn)定性》、《電力系統(tǒng)繼電保護》及《電力系統(tǒng)實驗》共五門課程。其中，前四門課程均為理論基礎課，在《電力系統(tǒng)分析》教學中占據大量課時，電力專業(yè)學生實踐操作能力匱乏，導致進入企業(yè)后如“茶壺里煮餃子――有貨倒不出”，引起學校及社會多方面高度關注。隨著電力行業(yè)的飛速發(fā)展，傳統(tǒng)的課程內容、教學方式已經無法適應現(xiàn)代電力工程教育教學發(fā)展潮流。過去的《電力系統(tǒng)分析》教學存在諸多問題，具體表現(xiàn)在：①理論基礎課程教學過于繁重，課時所占比例過大；②教學方式和教學手段單一，學生缺乏學習興趣，教學效率低下；③教學內容陳舊，還停留在20世紀八九十年代水平，無法適應現(xiàn)代化電力行業(yè)發(fā)展。

為了緊跟時代步伐，適應當前時代背景下社會和企業(yè)發(fā)展對高校電力專業(yè)人才培養(yǎng)的客觀需求，《電力系統(tǒng)分析》實踐環(huán)節(jié)教學亟待改革創(chuàng)新。

2 淺析實踐環(huán)節(jié)教學改革與創(chuàng)新

2.1 更新教學內容，優(yōu)化理論基礎教學

前面我們已經提到，傳統(tǒng)的《電力系統(tǒng)分析》課程內容過于陳舊，從理論課教材中根本無法看到近年來電氣工程專業(yè)和電氣自動化專業(yè)學科的最新進展，與當前電力行業(yè)生存發(fā)展現(xiàn)實嚴重脫節(jié)，無法滿足現(xiàn)代化電力企業(yè)運行操作的市場需求。因此，在對實踐教學環(huán)節(jié)進行大刀闊斧的改革之前，首先就應更新教學內容，優(yōu)化理論基礎教學。一方面，在充分理解《電力系統(tǒng)分析》課程內容特點的基礎上，對過去的四大理論基礎課進行歸納重組。具體來講，就是將傳統(tǒng)的《電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析》、《電力系統(tǒng)暫態(tài)分析》、《電力系統(tǒng)穩(wěn)定性》、《電力系統(tǒng)繼電保護》課程進行精簡壓縮、重組優(yōu)化，由過去的120課時融合縮減至48課時。理論基礎教學更加注重實用性和專業(yè)性，減輕學生學習壓力的同時也減少了教師的教學負擔。另一方面，將近年來國內外本專業(yè)的科學研究成果作為新內容加入到教材中，在體現(xiàn)當前電力行情的同時體現(xiàn)出教材的時代性。

通過充分理解《電力系統(tǒng)分析》課程內容特點，對過去的四大理論基礎課進行歸納重組，并加入電氣工程專業(yè)和電氣自動化專業(yè)學科最新理論成果及行業(yè)實踐動態(tài)，構建新的《電力系統(tǒng)分析》教學體系。

2.2 轉變教學方法，創(chuàng)新教學手段

在傳統(tǒng)的《電力系統(tǒng)分析》課堂教學中，教師過度注重理論基礎知識的傳授與講解，忽視了專業(yè)實踐與行業(yè)現(xiàn)實的結合。多采取“教師講、學生記”的教學方式；教學手段也比較單一，學生缺乏學習興趣，課堂氣氛沉悶，教學實效低下。未來的《電力系統(tǒng)分析》實踐教學教師更加善于通過轉變教學方法，運用多種教學手段提高教學實效。在具體實踐教學環(huán)節(jié)中，教師在課堂上不斷為學生提供本學科的最新研究成果及行業(yè)新聞動態(tài)，教學內容更加豐富。學生在課堂上總能聽到新知識、新消息，學習積極性顯著提高。隨著科學技術的進步，教育教學設備也發(fā)生了翻天覆地的變化，教師應充分利用各種新興教學設施（如多媒體課件、閉路電視、紀錄片、專題片、互聯(lián)網等），創(chuàng)新教學手段，使課堂教學更加形象直觀、生動活潑，吸引學生注意力，幫助學生知識理解，加深學生學習印象，教學效果顯著。

2.3 充分信任學生，注重實驗教學

《電力系統(tǒng)分析》本身是一門專業(yè)性和實踐性極強的學科，實驗是《電力系統(tǒng)分析》的基礎，《電力系統(tǒng)分析》教學的最終目的就是實踐。高校每年都會為社會培養(yǎng)大量的專業(yè)人才，輸送到電力行業(yè)中去。離開了實驗，《電力系統(tǒng)分析》課程的學習就是“紙上談兵”，沒有任何現(xiàn)實意義。新形勢下的《電力系統(tǒng)分析》教育教學更加注重實驗教學，教師在課程設計上增加實驗教學課時安排，充分信任學生，“放手”讓學生走進實驗室，通過親身實踐操作加深理論知識和本學科本行業(yè)的理解，為進入電力企業(yè)工作實踐打下堅實的基礎。在具體實驗教學設計時，應注意充分發(fā)揮學生的自主性、能動性和創(chuàng)造性，從實驗方案設計到實驗操作、數(shù)據整理、結果分析，每一步都采用小組合作的方式進行。在實踐教學環(huán)節(jié)中為學生提供充足的實驗空間，充分信任學生，增強學生動手、動腦能力。

2.4 強化企業(yè)意識，增強學科實用性

我們一切的校園課程學習，最終都將為就業(yè)服務；每一項專業(yè)技能的獲得，都是為將來踏入社會走上工作崗位現(xiàn)實實踐打基礎。面臨日益激烈的市場競爭，高校在《電力系統(tǒng)分析》課程教學中應增強對學生的“企業(yè)培養(yǎng)”，強化企業(yè)意識，從而增強學科實用性。高校的教育教學應緊跟時代步伐，不僅在教學內容上積極引進本學科最新科研成果，在教學觀念上還應主動對接電力行業(yè)，積極為學生創(chuàng)造實地實習機會，高度重視學科的實用性和專業(yè)性。注重學生工程意識和實踐能力的培養(yǎng)，立足電力生產和應用，強化電力行業(yè)職業(yè)道德、法制法規(guī)教育，注重培養(yǎng)工程設計研發(fā)、設備檢測操作能力，提高學生自主解決實際問題的能力，為未來職業(yè)生涯做好準備。

3 結束語

每年，我國高校都為電氣工程專業(yè)和電氣自動化專業(yè)相關行業(yè)輸送大批高素質人才，這些學生在校園學習效果的好壞直接關系著實踐工作效率的高低。優(yōu)秀的畢業(yè)生能夠為社會和企業(yè)發(fā)展注入活力，相反，則會成為行業(yè)發(fā)展的負擔和阻礙?！峨娏ο到y(tǒng)分析》作為電氣工程專業(yè)和電氣自動化專業(yè)的主要課程，奠定了電力相關專業(yè)學科學習的基礎，在學科學習中占據著舉足輕重的地位。過去的教學存在諸多問題，為適應社會和行業(yè)的最新發(fā)展，教師通過實踐教學環(huán)節(jié)上的多方面改革創(chuàng)新取得較好效果。

【參考文獻】

[1]朱蘭，韋鋼，符楊，曹煒，金義雄，段建民，涂軼昀，顧丹珍，趙曉莉.“電力系統(tǒng)分析”課程教學及實踐環(huán)節(jié)教學方法[J].電氣電子教學學報，2011，S1：128-129， 133.

第3篇：電力系統(tǒng)分析范文

一、應用型電氣專業(yè)電力系統(tǒng)分析教學中

面臨的主要問題

1.課程理論較多

電力系統(tǒng)分析中的理論內容過多，雖然涉及面較廣，但系統(tǒng)性不強，內容較為抽象，學生在課堂中難以與實際相結合進行理解，且難點較多，學時較多，學生負擔較重。由于內容枯燥，學生在課堂上難以提高學習興趣，難點不能理解，致使學生失去學習的耐心和信心；而且公式較多，數(shù)據參數(shù)較多，且其中大多源于工程實踐，邏輯性和系統(tǒng)性不強，在教學的過程中老師不進行教學方式的改變，學生在學習時往往容易感到枯燥、乏味。

2.教材內容陳舊

教學科研也緊跟時代的步伐，更新速度較快，但一些高校的教材內容仍然處于21世紀初的水平，并沒有融入最新的科研成果，比如對于電力系統(tǒng)分析中計算機計算與仿真方法、柔流輸電系統(tǒng)（FACTS）的基本原理、高壓直流輸電系統(tǒng)（HVDC）等方面的內容不夠重視，不能融入最新的內容。

3.教學方法單一

具有大學教學資格的老師大多為年齡較大的教授或碩士人才，教學時間較長，早已形成了自己獨有的教學風格，僅對教學內容進行抽象的推理和理論分析，很難使學生對所授內容產生興趣，而且電氣專業(yè)在實際中的操作性較強，僅僅靠理論的學習完全不夠。在信息技術高速發(fā)展的今天，傳統(tǒng)的教學模式已不能適應現(xiàn)代的教學，需要與科技、與網絡相結合，在進行電氣專業(yè)電力系統(tǒng)分析的教學中結合網絡技術，在進行理論授課的同時播放視頻或展示圖片，使得學生更容易理解，有利于學生加深記憶。

二、應用型電氣專業(yè)電力系統(tǒng)分析教學模式的改革

為了提高電氣專業(yè)電力系統(tǒng)分析教學的效率和質量，提高學生對電力系統(tǒng)分析教學的興趣，使學生能夠積極主動地參與課程教學，本文就教學模式進行改革，具體措施如下。

1.改變教學模式，采用多途徑教學

興趣是學習最好的推動力。為了提高學生對電氣專業(yè)電力系統(tǒng)分析學習的興趣，在教學的過程中應根據學生的具體情況和課堂學習的效率，采用不同的途徑進行教學，如可以通過多媒體技術進行網絡互動式教學，通過網絡授課，提高學生對電力系統(tǒng)的學習興趣，還可以在課堂的教學中介紹電力系統(tǒng)分析專業(yè)最前沿的成果及應用，幫助學生了解其應用，有利于加深對電力系統(tǒng)專業(yè)的理解。

2.注重理論與實踐的結合，鞏固相關理論

電氣專業(yè)電力系統(tǒng)的學習內容相對較為抽象，且電力系統(tǒng)與其他控制系統(tǒng)不同，常常較復雜，如電路圖的繪制，電力系統(tǒng)中的時間控制，與其他設備的連接和控制，時間的預算，參數(shù)的設置，數(shù)據的分析等等，學生很難憑空想象，而且課本知識大多為平面圖，與實際操作相差甚遠。因此在教學中要注重理論與實踐相結合，在授課的過程中可以播放相關設備的實體圖，也可以帶學生進行實地參觀，邊參觀邊講解，還可以讓學生動手操作，幫助學生對電力系統(tǒng)掌握系統(tǒng)的、全面的認識。

3.充分利用現(xiàn)代科技，及時補充更新內容

近年來，計算機輔助教學已被廣泛利用，采用多媒體的教學可以節(jié)省教學時間，可以有更多的時間進行重點和難點內容的講解。通過多媒體的教學，播放視頻、圖像，結合聲音、影像等一系列措施，學生能夠更加直觀、生動地理解教授的內容。多媒體技術與網絡技術相結合能夠在教學過程中對最新的科研成果進行展示，及時對更新的內容進行補充，有利于學生了解最前沿的電力系統(tǒng)分析的成果，加深對電力系統(tǒng)分析這門課程的理解，提高教學的質量。

三、小結

第4篇：電力系統(tǒng)分析范文

關鍵詞：電力系統(tǒng)分析；培養(yǎng)目標；工程教育認證

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）19-0102-02

一、前言

工程教育認證作為高等教育認證的重要組成部分，屬于專業(yè)認證，是由專業(yè)性認證機構（協(xié)會）組織工程技術專業(yè)領域的教育界學術專家和相關行業(yè)的技術專家，以該行業(yè)工程技術從業(yè)人員應具備的職業(yè)資格為要求，對工程技術領域的相關專業(yè)的工程教育質量進行評價、認可并提出改進意見的過程[1]。

我校的電氣工程及其自動化專業(yè)的綜合改革是以工程教育認證工作來引領的，旨在培養(yǎng)能夠從事與電氣工程有關的裝備制造、系統(tǒng)運行、自動控制、信息處理、試驗分析、電力電子等技術開發(fā)以及計算機應用等領域工作的寬口徑復合型工程技術與管理人才。通過模塊化課程體系有效地推進培養(yǎng)目標和畢業(yè)要求的實現(xiàn)。

《電力系統(tǒng)分析》是電力系統(tǒng)自動化模塊的主要專業(yè)課，占據整個模塊課總學分的1/3。該課程作為《電路基礎》、《電磁場》和《電機學》等先導課程的延續(xù)以及《電力系統(tǒng)繼電保護原理》、《發(fā)電廠電氣部分》、《電力系統(tǒng)調度》和《高電壓技術》等后續(xù)課程的基礎，發(fā)揮著“承前啟后”的作用，有著兼具理論性和工程性的特點。該課程的目標定位為：要求學生掌握電力系統(tǒng)的基本內容和基本概念；熟悉電力系統(tǒng)的基本運行方式和調節(jié)方法；熟練掌握電力系統(tǒng)的基本分析和計算方法；掌握電力系統(tǒng)各種故障及其分析方法；了解電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析，為培養(yǎng)高素質的電力工程技術人才奠定堅實的基礎。

在以培養(yǎng)目標為導向、以學生為中心的教育理念驅動下，本文從理論教學和實踐教學兩方面入手，討論《電力系統(tǒng)分析》課程基于工程教育認證標準的教學改革。

二、教學內容、方式和方法的探索

（一）教學內容的合理配置

《電力系統(tǒng)分析》主要包括電力系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)分析和暫態(tài)分析兩部分。重點講述電力系統(tǒng)的三大常規(guī)計算，即潮流計算、短路計算和穩(wěn)定性計算，這也是本門課程的重點難點所在。其中，穩(wěn)態(tài)分析部分的電網等值電路、電壓降落和功率損耗是潮流計算的基礎，電力系統(tǒng)正常運行方式的調整與控制是潮流計算的應用。暫態(tài)分析部分的同步電機的數(shù)學模型是基礎，其電磁暫態(tài)過程主要針對故障分析時的短路計算，機電暫態(tài)過程主要針對穩(wěn)定性計算[2]。

在教學過程中，三大計算自然要重點講述，但是其中的計算機算法部分可以適當壓縮學時，因為相應的課程實驗、課程設計和畢業(yè)設計部分會有針對三大計算的具體上機操作。而相應的基礎知識部分則需要仔細講解，尤其是部分同學《電路基礎》和《電機學》掌握的比較薄弱，基礎知識部分如果進度過快，會導致后邊的三大計算根本無法理解和掌握。

《電力系統(tǒng)分析》除了具有較強的理論性，還有一定的工程性。根據已就業(yè)同學的信息反饋，在教學過程中，應適當?shù)匾雮€別工程實例以及目前的電力系統(tǒng)新技術專題，讓學生能將所學的理論知識和實際的工程聯(lián)系起來，激發(fā)學習的興趣和動力。

（二）教學方式的多元化

該門課程的理論性較強，教學方式仍以多媒體和板書結合的教師講解為主。然而課程中涉及到大量的計算，需要習題（作業(yè)、課堂討論和課堂測驗）來支撐。由于作業(yè)是在課下完成的，不可避免地出現(xiàn)部分同學互相抄襲的現(xiàn)象，導致不能通過作業(yè)來準確地反映出學生對知識的掌握情況。課堂討論和測驗的方式，一來可以方便教師準確地觀察學生的真實水平，二來通過學生到講臺上講解習題，提高學生課堂的參與度，便于學生自己找出彼此間的差距，活躍課堂氣氛，激發(fā)學習興趣。

除了上述傳統(tǒng)的課堂教學之外，還可以通過網絡課程的形式，將課程相關的電子資源分享給學生，并通過網絡論壇的形式，開展課程內容的相關討論。

（三）教學方法的靈活性

《電力系統(tǒng)分析》中有一些比較難以理解的章節(jié)，需要采用較為靈活的教學方法來授課。比如，同步電機突然三相短路分析這一節(jié)，涉及的內容較多，既有電機方程，又有短路電流計算，看起來十分復雜，尤其對一部分數(shù)學基礎不好的同學，看到這些復雜的公式會直接望而卻步。因此，教學過程中不應該側重具體的公式推導，而應該先從基本思路著手，和之前學過的較為基礎的電路知識進行類比講解。比如：把“短路前”和“短路后”看成電路中動態(tài)電路的“換路前”和“換路后”；短路電流的計算方法和“三要素”法相類比，即分別求出起始值、穩(wěn)態(tài)值和直流、交流分量的衰減時間常數(shù)，帶入“三要素”法的表達式中，得出短路電流的計算公式。這樣，學生先從整體思路上有一個清晰的框架，然后，再針對每一部分進行具體的數(shù)學計算，就不會產生思路不清的困擾。

三、實踐教學的探索

如前所述，該門課程具有一定的工程性，需要相應的課程實驗、課程設計、畢業(yè)設計和實習等實踐教學環(huán)節(jié)，這樣才能使本專業(yè)的畢業(yè)生達到相應的培養(yǎng)目標和畢業(yè)要求。

（一）基于PSASP的課程實驗[3]

課程實驗設置的主要目標是通過實驗，培養(yǎng)學生的基本實驗技能，加深對電力系統(tǒng)的理解，學生利用仿真平成電力系統(tǒng)參數(shù)的錄入、潮流計算、短路計算、功率特性和功率極限等實驗，初步掌握電力系統(tǒng)的基本分析方法，加強對電力系統(tǒng)分析知識的掌握能力。

上述目標通過讓學生使用PSASP（電力系統(tǒng)分析綜合程序）軟件，在本專業(yè)的電力系統(tǒng)仿真實驗室完成電力系統(tǒng)潮流計算仿真、電力系統(tǒng)的短路計算仿真、單機―無窮大系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運行方式和電力系統(tǒng)功率特性和功率極限等實驗。學生通過上機實驗，能夠基本掌握電力系統(tǒng)的分析方法，甚至個別同學還在使用PSASP的同時，使用MATLAB軟件實現(xiàn)相關的潮流和短路計算[4]，并對兩種結果進行比較分析。

（二）課程設計和畢業(yè)設計

該門課程的課程設計是用單獨的一周時間來完成的，具體分配了3個設計題目，由學生自由分組和選題。主要是希望學生通過開展課程設計鍛煉解決實際工程問題的基本能力（查閱資料、工程問題的數(shù)學計算和分析、報告的撰寫及團隊合作）。

課程設計題目的選取來源于相關的科研項目，以潮流計算和短路計算為核心的相關工程性問題。主要考察對手算潮流和短路計算基本方法以及計算機潮流和短路計算的掌握情況。具體分組為2人一組，組員過多，會導致個別組員實際承擔的工作過少；一人獨立完成，時間不夠充裕。因此，2人一組可以較好地分配工作和保證課程設計的順利完成。

課程設計的驗收工作以現(xiàn)場答辯的方式來完成，答辯成績占總成績的40%。指導老師會針對每組提交的設計報告，提出2～3個問題，同時要求現(xiàn)場演示計算機仿真過程，并根據具體情況，提出1～2個問題，如果超出3個問題回答不正確，則視為課程設計不通過。答辯過程中，選擇同一題目的小組之間可以互相提問和評價，該環(huán)節(jié)占答辯成績的20%。這樣有利于學生加深對設計題目的理解和認識，同時找出設計過程中的不足以及同他人之間的差距。

畢業(yè)設計安排在大四的下學期，除了《電力系統(tǒng)分析》，其他相關的專業(yè)課程學生都已經選修完畢，具有一定的綜合運用電力系統(tǒng)相關知識的能力。設計題目來源于科研項目中的小項目，以鍛煉學生開展項目研究的能力。

畢業(yè)設計比之課程設計，題目要復雜得多，是對整個大學期間所學相關專業(yè)知識的整體驗收。《電力系統(tǒng)分析》所學相關知識作為畢業(yè)設計題目的核心內容，是對該課程教學效果的另一種驗收形式。相比考試而言，能更加有效地檢驗畢業(yè)生是否具備了培養(yǎng)目標和畢業(yè)要求中羅列的基本能力。

（三）實習環(huán)節(jié)

課程相關的認識實習和生產實習由于電力行業(yè)的特殊性，使得學生只能在變電站和發(fā)電廠進行參觀，而不能進行具體地操作。這個過程中就需要帶隊的教師能夠在參觀前和參觀過程中對所學知識的具體應用進行講解，以提高實習的效果。

通過學生對實習的反饋情況來看，大家對實習單位的興趣比較大，在具體參觀過程中，對電力設備和電力系統(tǒng)接線和運行方式的認識得到了加深，使原來僅停留在原理圖和結構圖上的電力系統(tǒng)形象化。同時，學生對畢業(yè)后所能從事的工作有了一定的了解，更能激發(fā)相關專業(yè)課程的學習興趣。

四、結語

通過以上教學內容、方式和方法的探索，使學生能更易于理解和掌握本門課程的理論知識，而實踐教學的具體開展，則通過課程實驗、課程設計、畢業(yè)設計和實習環(huán)節(jié)來確保學生將所學的理論知識用以分析和解決具體的工程性問題，更好地達到本課程的培養(yǎng)目標，從而自下而上地支撐本專業(yè)學生的畢業(yè)要求，使培養(yǎng)出的學生成為電氣工程相關領域的復合型工程技術與管理人才。

參考文獻：

[1]林健.工程教育認證與工程教育改革和發(fā)展[J].高等工程教育研究，2015，（02）：15-19.

[2]夏道止.電力系統(tǒng)分析[M].第二版.北京：中國電力出版社，2015.

第5篇：電力系統(tǒng)分析范文

關鍵詞：電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析；課程設計；改革探索；實踐能力

“電力系統(tǒng)分析”是電氣工程及其自動化專業(yè)的專業(yè)主干課，分為電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析和電力系統(tǒng)暫態(tài)分析。涉及的主要內容有潮流計算、頻率調整、電壓調整、短路計算和穩(wěn)定性分析，具有很強的理論性和綜合性，同時又具有一定的工程實踐性，對學生的專業(yè)素質培養(yǎng)起著重要作用［1－2］?；凇半娏ο到y(tǒng)分析”的重要作用和課程特點，在人才培養(yǎng)方案中為其設置了課程設計環(huán)節(jié)，一方面有助于鞏固學生的理論知識，另一方面有利于提高學生的實踐能力。在“電力系統(tǒng)分析”的主要教學內容里，潮流計算屬于電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析的內容，主要研究電力系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)運行情況，是電力系統(tǒng)故障分析和穩(wěn)定性分析的基礎，因此潮流計算是電力系統(tǒng)中應用最廣泛、最基本和最重要的一種計算［3－4］。為了突顯潮流計算的重要作用，“電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析”課程設計的內容就是要求學生通過Matlab編程完成給定網絡的潮流分布，但教學效果不是很理想，并沒有加深學生對潮流計算的理解。故本文對“電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析”課程設計進行了改革和探索。

1傳統(tǒng)課程設計的現(xiàn)狀

（1）課程設計內容與實際脫離我校電氣工程及其自動化專業(yè)起步較晚，大部分教師都是青年教師，缺少行業(yè)背景和工程實踐能力。而電氣工程及其自動化專業(yè)的課程設計大部分是由本系老師承擔，這就導致了課程設計的選題內容相對單一，理論性較強，但與工程實際相差較遠。為了克服這方面的缺點，適應我校應用型本科院校的定位，新版的人才培養(yǎng)方案中將一部分的課程設計替換為實驗操作，但考慮到“電力系統(tǒng)分析”課程的特點以及沒有與之配套的實驗室，故仍采用課程設計的形式完成實踐教學。（2）學生重視度不夠目前，“電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析”課程設計是由指導教師給出設計題目，學生根據給定的網絡和各元件的原始參數(shù)，對網絡進行化簡并得到其等值電路，為了減少人工手算的工作量，選擇的網絡一般比較簡單，然后根據化簡的等值電路求出網絡的節(jié)點導納矩陣，最后通過Matlab編程求出網絡的潮流分布，得到各母線電壓和各線路的功率。一方面由于設計過程比較枯燥，學生學習興趣不高；另一方面學生人數(shù)較多，教師指導不到位，導致學生重視度不夠，抄襲現(xiàn)象比較嚴重。（3）課程設計時間安排緊湊“電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析”課程設計一般安排在理論課程結束之后的1－2周這段時間內，但此時大部分課程都已結課，馬上面臨四六級考試和期末考試，學生大都將精力放在學習上。為了讓學生有更多的時間復習，一般都是每個班集中連續(xù)做幾天課程設計，由于時間安排比較緊湊，學生容易疲乏，大部分學生都是草草了事、簡單應付，導致課程設計的教學效果較差，無法達到預期的目標。

2課程設計的改革

為改變傳統(tǒng)課程設計的現(xiàn)狀，結合我院的實際情況，依托現(xiàn)有的實驗平臺，“電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析”課程設計在設計內容、實施方式、指導方式等方面進行了改革與探索。2．1課程設計內容的改革傳統(tǒng)的“電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析”。課程設計，學生根據給定網絡和原始參數(shù)計算得到所需的數(shù)據，然后通過Matlab編程完成相應的設計任務，然而所需的手工計算較多，學生的關注重點大都在Matlab編程上，不能真正理解潮流計算的意義。為鞏固學生的理論知識，減少手工計算工作量，提高學習興趣，利用長沙同慶電氣信息有限公司的TQXBZ－III多功能繼電保護實驗臺對“電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析”課程設計的內容進行了改革。此實驗臺主要用來完成《電力系統(tǒng)繼電保護》的相關實驗，但利用其提供的電力網信號源控制系統(tǒng)軟件可靈活組態(tài)各種結構的電力系統(tǒng)且比較接近電力系統(tǒng)實際［5］，實現(xiàn)可視化電力系統(tǒng)潮流分析，將傳統(tǒng)的“手工計算＋Mat－lab編程”改變?yōu)椤笆止び嬎悖珜嶒炏到y(tǒng)仿真”。潮流計算網絡結構圖，如圖1所示。圖1潮流計算網絡結構圖A、B、C3根母線上分別接有負荷L1、L2、L3且通過斷路器可靈活控制負荷的投切，B母線還設置有容量為30Mvar的補償電容器。電力網信號源控制系統(tǒng)界面，如圖2所示。將圖1所示的網絡圖搭建在界面右側，通過運行可直觀看到負荷變化對網絡潮流的影響和投切電容器對網絡潮流的影響等，有助于學生對仿真結果的分析，從而加深對理論知識的理解，也減少了許多冗雜的計算，增加了課程設計的趣味性，提高了學生的學習興趣。切除電容器時網絡的潮流計算結果和投入電容器時網絡的潮流計算結果，如圖3和圖4所示。圖中的三行數(shù)據依次為有功功率（MW）、無功功率（Mvar）和電流（kA），母線處的數(shù)據為電壓（kV），圖中有功功率和無功功率都是母線流向線路的。2．2課程設計實施方式的改革傳統(tǒng)的“電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析”。課程設計的實施時間一般為理論課程結束后，但此時大部分學生會將精力放在期末考試的復習上，無暇顧及課程設計。為保證課程設計的質量，在講授潮流計算的理論知識時就將課程設計的任務布置下去，讓學生帶著目的學習，待潮流計算的理論知識講授結束后便正式開始課程設計，保證學生有充足的時間學習電力網信號源控制系統(tǒng)軟件或Matlab軟件，有效完成課程設計的任務。理論課程全部結束后，給學生幾天時間整理課程設計報告再統(tǒng)一答辯提交，不僅能使學生加強對課程設計的重視，也能使學生在答辯過程中發(fā)現(xiàn)自己的不足。2．3課程設計指導方式的改革我校電氣工程及其自動化專業(yè)的人數(shù)較多，但教師相對較少，故課程設計一般由任課教師一人指導，由于指導教師工作量較大往往造成指導不到位的現(xiàn)象。為此，“電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析”的課程設計在指導方式上進行了改革，將課程設計的指導工作分配給2名教師，每人負責2個班級，每個班級的學生人數(shù)大概為30人，指導教師除了在實驗室進行指導外，還建立了“電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析”課程設計的學習交流平臺，指導教師可以將學習資料上傳，方便學生隨時查閱，有問題時可以及時聯(lián)系指導教師，也方便了學生之間的交流。

3總結

“電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析”課程設計對于電氣工程及其自動化專業(yè)學生的實踐能力培養(yǎng)起著重要的作用。本文針對我校“電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析”課程設計存在的問題，在設計內容、實施方式、指導方式等方面進行了改革與探索，不僅鞏固了潮流計算的理論知識，加深學生對潮流計算的理解，還訓練了學生的建模仿真能力，有助于學生實踐能力的提高。

參考文獻

［1］石賽美，黃肇．“電力系統(tǒng)分析”課程設計的教學改革研究［J］．福建電腦，2018，34（11）：84－85．

［2］徐志偉，丁旭東，姜燕．基于應用型本科的“電力系統(tǒng)分析”課程教學改革研究［J］．無線互聯(lián)科技，2019，16（6）：90－91．

［3］楊徉，莫禮平，彭麗．電力系統(tǒng)分析課程設計與潮流計算綜合實驗設備相結合的研究［J］．科技視界，2018（6）：15－16．

［4］楊艷．基于電力系統(tǒng)潮流計算方法的基本介紹［J］．科技資訊，2019，17（25）：28－29．

第6篇：電力系統(tǒng)分析范文

【關鍵詞】電力系統(tǒng)；小干擾穩(wěn)定性

不同地區(qū)之間的電力系統(tǒng)的多重互聯(lián)能夠大大提高輸電的經濟性，但是這種互聯(lián)電網會把很多動態(tài)問題誘發(fā)出來，系統(tǒng)更加復雜化，降低了穩(wěn)定性。電力系統(tǒng)的安全運行需要滿足一定的基本條件要求，例如電壓、頻率和小干擾等都需要有著相當?shù)姆€(wěn)定性，并且這種穩(wěn)定性應該是動態(tài)的，這些穩(wěn)定性隨著現(xiàn)代社會對電網的依賴越來越大而逐漸被人們重視起來。從上個世紀70年代開始，小干擾穩(wěn)定性的失去就已經造成了很多嚴重的事故，對相關國家造成了嚴重的經濟損失。為了保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，保證其安全穩(wěn)定運行，有必要對電力系統(tǒng)的小干擾穩(wěn)定性進行分析，保障電力系統(tǒng)的安全運行。

一、電力系統(tǒng)小干擾穩(wěn)定性分析方法

1.數(shù)值仿真法。使用一組微分方程來描述電力系統(tǒng)，根據電力系統(tǒng)擾動的特定性結合相關的數(shù)值計算方法計算系統(tǒng)變量及其完整的時間響應[1]。小干擾穩(wěn)定性問題的本質是不能被時域響應最大程度的體現(xiàn)出來，造成系統(tǒng)穩(wěn)定性下降的原因即便使用模擬仿真也不能夠很好的找出來，也就無從找尋改進措施。

2.線性模型基礎上的分析方法。這種方法是利用線性模型研究小干擾穩(wěn)定性，使用微分方程和積分方程描述系統(tǒng)動態(tài)行為的變化，在穩(wěn)態(tài)運行點現(xiàn)化，獲得線性模型[2]。目前主流的電力系統(tǒng)小干擾穩(wěn)定性分析方法就是基于線性模型的，目前來看主要有特征性分析方法和領域分析兩種，前一種以狀態(tài)空間模型為描述基礎，后一種是基于函數(shù)矩陣的方法。

二、特征分析法

目前大多數(shù)電力系統(tǒng)分析軟件都是暫態(tài)穩(wěn)定仿真進行操作的，但是實際中相當多的限制條件約束了這種應用。相關結果受到選擇的擾動或者時域響應觀測量的很大影響，選擇不合理時系統(tǒng)中的一些關鍵模式將不能被擾動觸發(fā)，并且如果選擇不合理，進行響應的觀察時很多震蕩模式中不明顯的響應可能就是若阻尼模式[3]。因此，進行各種不同震蕩模式阻尼特性分析時，單純使用有關系系統(tǒng)變量時域可能會影響觀測結果的準確性。同時為了有關系統(tǒng)震蕩性質清晰的表現(xiàn)出來，需要對這些系統(tǒng)共動態(tài)過程進行長時間的仿真計算，計算量巨大。

特征分析方法把整個電力系統(tǒng)模擬成為線性模型，利用狀態(tài)空間法，把電力系統(tǒng)的線性模型轉換成為普通的線性系統(tǒng)表示。

t=t0=v0（Ⅰ）=Av（Ⅱ）

對狀態(tài)矩陣特征值進行求解，之后根據相關法電力系統(tǒng)特征值和固有模式之間的對應福安系，在特征值中求出阻尼以及頻率，并在特征向量中求出電力系統(tǒng)穩(wěn)定性定性的定量信息和定性信息。特征分析法的特征值能夠準確的反映出非震蕩模式的衰減值和頻率阻尼，能夠為分析人員提供更完全準確的分析資料，這種方法還能夠在早期就發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中的不穩(wěn)定性模式，同時特征值和系統(tǒng)參數(shù)之間的靈敏度能夠由數(shù)值分析提供，系統(tǒng)中小干擾穩(wěn)定性的本質就能夠快速提供出來，并能夠在此基礎上進行系統(tǒng)穩(wěn)定性改善。除了小干擾穩(wěn)定性能夠使用特征值分析法，系統(tǒng)中各種控制器參數(shù)的調整分析也可以使用這種方式進行。

部分特征分析法。這種方法進行電力系統(tǒng)小干擾穩(wěn)定性分析需要對右半平面特征值進行計算，計算量相對較小。模型矩陣的稀疏性應用這種方法進行電力系統(tǒng)小干擾穩(wěn)定性分析時能夠得到充分的利用，能夠節(jié)約大量的存儲空間，同時還能大量減少計算量。部分特征分析法有降階選擇模式分析法和全維部分特征分析法兩種類型，降階分析法還可以細分為選擇模式分析法、自激法，而全維特征值分析法也能夠進一步細分為序貫法和子空間法。

三、各種分析方法的適應性

（1）全部數(shù)值特征分析法需要對電力系統(tǒng)中的所有數(shù)值進行分析，在小型和中型電力系統(tǒng)中應用比較廣泛，但是其巨大的運算量限制了其在大型電力系統(tǒng)中的應用，但是這種方式的數(shù)值樣本較多，有著非常穩(wěn)定的數(shù)值解，但是這種方法中存在這一個維數(shù)災的問題一致存在，尚未解決。

（2）部分特征值法中的SMA法也適用于小型和中型的電力系統(tǒng)，能夠一定程度上緩解維數(shù)災的問題，但是并沒有徹底解決，有著比較大的處值。

（3）自激法在大型電力系統(tǒng)中應用廣泛。一定程度上解決了維數(shù)災的問題，但是為了能夠找到臨界模式，需要進行大量的搜索計算[4]。

（4）序貫法同樣一般應用在大規(guī)模的電力系統(tǒng)中，能夠找到全部的震蕩模式，但是迭代速度比較慢，整體效率不高。

（5）子空間法。這種方法多數(shù)應用在大規(guī)模電力系統(tǒng)中，能夠同時計算出有關矩陣deep一組模數(shù)，還還能夠計算出較大的特征值。但是這種方法的收斂性較差。

（6）頻域分析法。在線性化模型的基礎上，結合研究對象的實際情況，選擇合理的輸入和輸出之間的關系，能夠把系統(tǒng)領域模型用傳遞函數(shù)矩陣的形式表述出來，使用有關系統(tǒng)的小干擾穩(wěn)定性進行描述。利用多變量NYQUIST穩(wěn)定性原則作為建立領域分析法的基礎，有關系統(tǒng)對這種分析方法的影響程度不大，能夠對大系統(tǒng)的小穩(wěn)定性進行準確的分析。

（7）小干擾穩(wěn)定性分析法是一組集合，這種集合由穩(wěn)態(tài)的運行點組成，有著較高的小干擾穩(wěn)定性，但是巨大的計算量限制了其穩(wěn)定性分析。這種方法能夠通過離線計算的方式獲得電力系統(tǒng)小干擾穩(wěn)定性，節(jié)省了大量的在線計算，有效降低了計算量，同時這種方法還能夠直觀的揭示出系統(tǒng)暫態(tài)平衡域的拓補性質，能夠為各種電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性分析提供有效數(shù)據。

（8）牛頓法潮流數(shù)值延拓算法。牛頓法存在潮流解，但是迭代過程不一定收斂，牛頓法的收斂條件是F（X）在適當球S上非奇異的。采用數(shù)值延拓法就能夠有效解決這個問題。

延拓算法基本思想是對研究函數(shù)引入參數(shù)t，構造一簇映像H（x，t）就是映像S（x），t=0時求出x0，把問題轉化為同倫方程求解：H（x，t）=0，t∈[0，1]，x∈D，解得x=x（t）。

四、結束語

電力系統(tǒng)小干擾穩(wěn)定性分析有著很多的方法，但是不同的方法之間有著很大的不同，有著各自的優(yōu)勢和缺點，并且不同方法使用的電力系統(tǒng)規(guī)模也不同，進行電力系統(tǒng)小干擾性分析要對電力系統(tǒng)的實際情況進行全面了解之后選擇比較不同方法的適應性，選擇最合適的方法，提高穩(wěn)定性計算的正確性，為保證國家電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性運行提供保障。

參考文獻

[1]戴宏偉，等.計及模型不確定性的電力系統(tǒng)小干擾穩(wěn)定性分析[M].天津大學出版社，2012.

[2]張明鋒，鄧凱，陳波，等.中國風電產業(yè)現(xiàn)狀與發(fā)展[J].機電工程，2010，27（l）：1-4.

第7篇：電力系統(tǒng)分析范文

關鍵詞：高速鐵路；牽引供電系統(tǒng)；同相供電；分析研究

中圖分類號：U238 文獻標識碼：A 文章編號：

一、關于牽引供電系統(tǒng)

1．牽引供電系統(tǒng)能量來源

我國電氣化鐵路取電于國家公用電網，外部電源是高速列車所需能量來源，它在牽引變壓器作用下實現(xiàn)了將電力系統(tǒng)能量轉變成牽引供電能量。一般普通鐵氣化路，牽引變壓器工作電壓為110KV，但高速鐵路牽引變電所需要外部電源電壓為220KV，目的是使高速鐵路在供電電能提供上有安全可靠外電網保障。

2．牽引供電系統(tǒng)核心

對于整個牽引供電系統(tǒng)來說，牽引變電所作用如同人的心臟。牽引變電所把電力系統(tǒng)傳送來的電能，根據對電壓和電流不同要求，轉變?yōu)檫m用于電力牽引的電能，再分別饋送到鐵路軌道上空架設的接觸網上，列車通過受電弓取電而產生牽引動力。在一條電氣化鐵路沿線上有多個牽引變電所，它們之間距離大約為40Km到50Km，并且每個牽引供電所設置二臺牽引變壓器，采用雙電源供電，提高了供電可靠性。牽引變電所中，最主要設備當屬牽引變壓器，因牽引供電需要，牽引變壓器與一般變壓器有較大差別，采用接線方式有三相Yd11接線、單相V/V接線、三相-兩相斯科特接線等。牽引變壓器將電力系統(tǒng)高電壓降低至適合列車運行的電壓等級，還起著將三相電轉換為單相電功能。牽引變電所除了牽引變壓器之外，還包括與牽引變壓器配套的其它設備，如高壓斷路器、隔離開關、電壓電流互感器、高低壓開關柜、全封閉組合電器、電容補償裝置等。

二、電氣化鐵路電能質量問題。

由于牽引供電系統(tǒng)結構特殊性和負荷在時間、空間上分布隨機性，造成了電力系統(tǒng)三相嚴重不平衡。電氣化鐵路普遍存在著電能質量問題，因而受到電力系統(tǒng)限制。電氣化鐵路影響電力系統(tǒng)主要電能質量指標有：諧波電流、功率因數(shù)、負序電流。高速鐵路動車組采用大功率交直交牽引傳動系統(tǒng)，性能良好，功率因數(shù)大幅提高，接近1。諧波電流含量也下降較大，可等同為在既有交直牽引供電系統(tǒng)基礎上增加了高效有源電力濾波器。但高速動車組列車由于牽引電機功率大幅增加，負序電流更為明顯。

三、理想牽引供電系統(tǒng)。

理想牽引供電系統(tǒng)是電氣化鐵路在從電力系統(tǒng)取電同時, 把其產生的對電力系統(tǒng)干擾隔離出來, 也就是說, 該系統(tǒng)要把電能質量控制在相關標準或國家標準允許范圍內。為使電能質量達標，可考慮在牽引變電所內采取措施，解決負序電流問題，同時在鐵路牽引網使用統(tǒng)一電壓供電且取消接觸網電分相。

1．理想牽引供電系統(tǒng)構成

時代進步造就了大功率電力電子技術飛速發(fā)展, 而且由于功率半導體器件集成水平、容量大幅提高, 同時價格不斷下降, 這就為解決電力系統(tǒng)與牽引供電系統(tǒng)在電能質量上存在的矛盾與鐵路自身電分相提供了新思路, 同時在裝備與技術方面提供了可能。我們可借鑒一下德國模式,在牽引變電所通過三相交流與直流和單相交流全變換方式下實現(xiàn)同相供電,利用直流環(huán)節(jié)隔離與轉換作用,構造獨立于公用電網的供電網絡。因為采用全變換,并且三相負荷平衡,并不存在著負序問題,而且鐵路供電臂取消了電分相, 變電所之間能進行潮流調度, 變壓器負荷率和容量利用率都能得到極大提高。牽引變電所取電是在三相電力系統(tǒng)，牽引饋線要增加斷路器和一些相關保護，我們可仿單相牽引變電所饋線來實現(xiàn),各個斷路器對應著不同故障區(qū)間，分區(qū)所斷路器一般都是閉合的,這樣可以實現(xiàn)牽引網貫通與供電。

2．理想牽引供電系統(tǒng)限制因素與解決方案

限制理想牽引供電系統(tǒng)因素是國外電力電子器件依舊比較昂貴, 而且經濟性也較差，但隨著國產化進程和技術迅速發(fā)展, 元器件成本將會大幅下降?，F(xiàn)在按照同相供電裝置容量折算為1000元/KVA來計算,每20MVA變電所需要增加2000萬元。下面是筆者結合一些資料及本人看法對推廣理想供電系統(tǒng)給出了一些建議：首先，我們應通過工作備用, 而節(jié)省不必要場地所需及固定備用設備投資；其次，因避免了電分相從而使列車運行變得更平滑, 同時節(jié)省了自動過分相日常維護費用和一次投資；再者，因牽引變電所容量降低可節(jié)省固定容量電費，按每個月固定容量電費為15 元/ kvar來計,降低一個容量等級而節(jié)省電費數(shù)目是很可觀的；然后，電子器件（如IGBT、IGCT ）和集成產品越來越普及,尤其是國產化后,它們單價會大幅度下降，會更有助于理想牽引供電系統(tǒng)推廣；最后，可以減少鐵路部門由于電能質量問題與公共電網運營商產生糾紛或受罰。當前被罰款主要原因是功率因數(shù)問題,不過今后也很難排除會由于諧波干擾、負序電流而造成電能質量罰款事件。

四、同相供電系統(tǒng)

為降低負序電流影響, 要把供電臂相位依次接入電力系統(tǒng)三相中的某一相,也就是換相，這樣沿線供電臂將使用不同相位電壓進行供電,在分區(qū)所處需設置電分相裝置。電分相是列車運行、尤其是高速列車運行的薄弱環(huán)節(jié)，完成同相供電是提高列車平穩(wěn)舒適性和安全性的有效方法?，F(xiàn)行供電方式存在問題的最有效解決方法就是在牽引變電所采取以負序、無功補償為核心的對稱補償技術,從而實現(xiàn)同相供電,也就是全線用同一相位單相電壓來供電。它與單相牽引變壓器有一點是一樣的,可以避免在牽引變電所出口使用電分相。考慮到同一電力系統(tǒng)不同進線處系統(tǒng)短路容量也不同，進而承受負序電流能力也不同。為了減少不必要的設備浪費和投資,可將同相供電系統(tǒng)中的變電所分成三種:不補償,僅僅用牽引變壓器；半補償, 對于補償負序要有適度要求；全補償, 要求實現(xiàn)對稱補償, 尤其對負序有較強抑制能力。

根據不同接線, 在變電所進行對稱補償時, 有一些技術上難度。按理論上，當功率因數(shù)是1，同時只補償負序的時候,最小全補償容量與牽引負荷功率相等。實現(xiàn)對稱補償方式有兩種: 一種是無功補償方式,它既可以無源（SVC裝置）同時也可以有源（SVG裝置），主要采用平衡變壓器進行最優(yōu)補償，如Scott接線方式，同日本不等邊Scott接線方式不同, 這種變壓器次級繞組匝數(shù)n1與變壓器次級繞組匝數(shù)n2相等，當全補償時，負序電流為0，取消變電所出口電分相。它的缺點是電力系統(tǒng)任一相電壓或線電壓無法與供電臂電壓U同相,也就是無法與相鄰變電所對應相電壓( 如YN, vd 接線)或線電壓( 如單相接線、V/V接線) 的供電臂實現(xiàn)同相，供電臂有再生反饋電流通過之時補償要反性。此種補償對每種接線方式能不能適用要做具體分析；另一種為有源補償模式,采用變電所平衡接線變壓器與潮流控制器( PFC)相配合。當功率因數(shù)為1時，PFC提供一半牽引負荷有功功率即可消除負序。它的優(yōu)點是供電臂電壓可與電力系統(tǒng)相電壓或線電壓設置成同相，也就是可以與其他V/V接線或單相變電所實現(xiàn)輸出電壓同相。供電臂有再生反饋電流時，PFC向電力系統(tǒng)發(fā)送一半再生功率。當所有牽引變電所達到國家電能質量標準時，可將分區(qū)所相聯(lián)，減少電分相。這其中需要探討的是, 在電力系統(tǒng)要求牽引變電所三相接入條件下，現(xiàn)有高速鐵路AT供電方式牽引變電所多使用V/X接線，想要實現(xiàn)對稱補償，取消電分相、消除負序, 只能采用SVG或SVC, 還必須在三個端口進行補償, 這增加了技術難度，若采用兩個端口補償, 則補償容量非最優(yōu)。

五、新型AT供電模式。

自耦變壓器AT是普通雙繞組變壓器的一種特殊連接, 它的特點是低壓與高壓繞組間不僅有電路直接聯(lián)系，而且還有磁路耦合, 其傳遞的功率為傳導功率和感應功率之和, 也就是說, 之所以功率傳遞比普通雙繞組變壓器大是因為存在傳導功率。因AT 高低壓繞組之間有直接電路聯(lián)系, 便要求高壓側與低壓側具有同樣絕緣水平, 常用于高低側電壓相對接近場合。

目前，世界高速鐵路AT供電方式主要為2 X 27.5KV法國模式和55KV日本模式。我國這兩種模式均有采用,京津線采用2 X 27.5KV法國模式，京秦線則采用55KV日本模式。我們可以借鑒這兩種模式設計出一種新模式，該模式應該具有以下幾個特點：一是相同供電能力下,日本模式要求牽引變電所饋線、母線導線截面更小, 這有利于接觸網懸掛輕型化，新模式借鑒；二是新模式同日本模式相比, 牽引變電所內可不設AT, 將AT布置在線路上,簡化了系統(tǒng), 增加設計選擇靈活性，并節(jié)約了成本；三是同法國模式相比, 新模式牽引變壓器不需要中間抽頭,能很大程度簡化牽引變壓器制造難度,而且還省去了牽引變電所回流線布置；四是我們牽引側開關由2 X 27.5KV模式提升為55kV雙極開關,開關絕緣等級提高, 不過工作電流要比2 X 27.5KV模式小, 在高壓側使用220KV大容量供電條件下, 方便于開關選型；五是新模式供電能力高于法國模式, 與日本模式相同, 在增加供電能力同時, 有助于減少電分相數(shù)目，延長供電臂。

六、牽引供電系統(tǒng)分析與建議

一是我們需要認真研究新型AT供電模式,填補日本模式與法國模式的缺陷。新型AT供電模式不僅要適用于理想牽引供電系統(tǒng)，也要適用于現(xiàn)行供電系統(tǒng)；二是AT供電系統(tǒng)的斷路器和絕緣等級均應配套設計；三是我國電氣化鐵路供電系統(tǒng)相對于世界來說具有多種牽引變壓器接線形式和AT供電方式, 需要結合我國高速鐵路實際,設計出具有自主知識產權并且最適合的新模式；四是我們在解決電能質量問題同時, 要實現(xiàn)電氣化鐵路無分相化；五是我國高速鐵路牽引變電所大多采用三相方式接入電力系統(tǒng)，平衡接線最節(jié)省補償裝置容量，也便于和單相變電所相互配合,從而形成同相供電系統(tǒng)來盡可能避免電分相,這也同樣適用于既有線改造。

總之，當今電力電子技術迅速發(fā)展普及，而高速鐵路電能質量問題也是急待研究解決的課題。我們?yōu)榱私鉀Q電能質量問題，設計出一種供電系統(tǒng)。本文簡介了牽引供電系統(tǒng)與理想牽引供電系統(tǒng)，相形比較之中所存在問題有待我們去解決，還有在對日本、法國供電模式分析比較之中，能得到適合我們的AT供電模式。

參考文獻

[1] 李群湛, 賀建閩. 牽引供電系統(tǒng)分析[M]. 成都:西南交通大學出版社, 2007.

[2] 黃輝.橢圓形截面墩柱承載力計算.鐵道建筑，2011.

[3] 解紹鋒, 李群湛等. 同相供電系統(tǒng)對稱補償裝置控制策略研究[J]. 鐵道學報, 2002.

[4] 李群湛. 牽引變電所電氣分析及綜合補償技術[M]. 北京: 中國鐵道出版社, 2006.

第8篇：電力系統(tǒng)分析范文

【關鍵詞】低頻振蕩 抑制措施 電力系統(tǒng)

電力系統(tǒng)聯(lián)網發(fā)展初期，發(fā)電廠同步發(fā)電機聯(lián)系較為緊密，阻尼繞組會產生足夠大的阻尼，抑制振蕩發(fā)展，低頻振蕩在那時少有產生。隨著電網規(guī)模互聯(lián)的不斷擴大，出現(xiàn)了大型電力系統(tǒng)之間的互聯(lián)，電力系統(tǒng)聯(lián)系因而變得越來越密切，世界許多地區(qū)電網都發(fā)現(xiàn)了0.2Hz至2.5Hz范圍內的低頻振蕩，低頻振蕩問題逐漸受到業(yè)內關注。電力系統(tǒng)低頻振蕩一旦發(fā)生，如果沒有及時抑制，將會導致電網不穩(wěn)定乃至解列，嚴重威脅電力系統(tǒng)的穩(wěn)定安全運行，甚至誘發(fā)聯(lián)鎖事故，造成嚴重后果。

1 低頻振蕩產生的原因

1.1 負阻尼導致低頻振蕩

有文獻記載了運用阻尼轉矩的方法，針對單機無窮大系統(tǒng)分析低頻振蕩的原因，最主要的原因是系統(tǒng)中產生負阻尼因素，從而抵消系統(tǒng)自有的正阻尼性，導致系統(tǒng)的總阻尼很小甚至為負值。如果系統(tǒng)阻尼很小，在受到擾動后，系統(tǒng)中功率振蕩始終難以平息，就會造成等幅或減幅的低頻振蕩。如果系統(tǒng)阻尼為負值，在受到擾動后，低頻振蕩會不斷積累增加，影響系統(tǒng)穩(wěn)定。

1.2 發(fā)電機電磁慣性導致低頻振蕩

電力系統(tǒng)中勵磁控制是通過調整勵磁電壓來改變勵磁電流，從而達到調整發(fā)電機運行工況的目的?？刂苿畲烹娏骶褪窃谡{整氣隙合成磁場，它使得發(fā)電機機端的電壓調整為所需值，同時也調整了電磁轉矩。故改變勵磁電流大小便可以調整電磁轉矩和機端電壓。在勵磁自動控制時，因發(fā)電機勵磁繞組有電感，勵磁電流比勵磁電壓滯后，故會產生一個滯后的控制，滯后的控制在一定因素下會引起系統(tǒng)低頻振蕩。

1.3 電力系統(tǒng)非線性奇異現(xiàn)象導致低頻振蕩

依據小擾動分析法，系統(tǒng)的特征根中有一個零根或一對虛根時，系統(tǒng)處在穩(wěn)定邊界；系統(tǒng)的特征根都為負實部時，系統(tǒng)處于穩(wěn)定的；系統(tǒng)特征根中有一對正實部的復數(shù)或一個正實數(shù)時，系統(tǒng)處于不穩(wěn)定。而實際情況是非線性系統(tǒng)在臨近虛軸時會產生奇異現(xiàn)象。這種奇異現(xiàn)象表現(xiàn)在即便系統(tǒng)全部特征根都帶負實部，在小的擾動時，非線性也可能造成系統(tǒng)狀態(tài)、特性的突變，導致低頻振蕩增幅的發(fā)生。

1.4 過于靈敏的勵磁調節(jié)導致低頻振蕩

為了給系統(tǒng)運行變化提供快速靈敏的調節(jié)控制，電力系統(tǒng)里現(xiàn)在廣泛采用數(shù)字式、高強勵倍數(shù)、高增益的快速勵磁系統(tǒng)?？焖賱畲畔到y(tǒng)可以使勵磁控制時間常數(shù)減小，但從控制方面分析，過于靈敏的調節(jié)控制，在較小擾動時會作出過大的反應，過大的反應會使系統(tǒng)產生超出預期的調節(jié)，這種調節(jié)又會反作用于系統(tǒng)，造成更進一步擾動。如此反復循環(huán)，如不及時干預，系統(tǒng)的低頻振蕩逐漸積累，最終難以控制。

1.5 不合適的控制方式導致低頻振蕩

在擾動發(fā)生時，電磁轉矩和機端電壓對調節(jié)勵磁電流的要求是相反的，勵磁調節(jié)很難同時達到兩者的要求，如果控制要求是抑制系統(tǒng)中的低頻振蕩，卻采用與轉子轉速沒有直接關系的信號作為輸入控制量的控制方式，那么有分析在一定條件下會導致系統(tǒng)的增幅低頻振蕩。

以上分析低頻振蕩產生的原因各有側重，從不同角度對低頻振蕩產生的機理進行了解釋，對提出抑制低頻振蕩的措施提供了基礎依據。

2 抑制低頻振蕩的措施

2.1 目前采用電力系統(tǒng)穩(wěn)定器（PSS）是抑制低頻振蕩較常用的措施

加裝電力系統(tǒng)穩(wěn)定器后，不但可以阻尼區(qū)域間振蕩模式，同時也阻尼局部振蕩模式。電力系統(tǒng)穩(wěn)定器的輸入信號可以是發(fā)電機頻率偏差、轉速偏差、功率偏差、或者是幾個的組合。通常采用相位補償?shù)姆椒▽ζ溥M行整定。確定電力系統(tǒng)穩(wěn)定器安裝地點應依據與發(fā)電機轉速偏差對應的參與因子，用這個參與因子可對發(fā)電機組進行一級掃描，然后采用頻率和留數(shù)響應法再進行更精確的計算，最終確定適當?shù)陌惭b位置?，F(xiàn)有文獻已提出電力系統(tǒng)穩(wěn)定器的缺點，即當其投入后，機組的無功功率會有波動，波動幅度根據不同的有功負載也是不同的，而且未表現(xiàn)出周期性，克服較為困難。

2.2 采用直流小信號調制

在交、直流并聯(lián)運行的系統(tǒng)中，可以采用直流小信號調制的方法，增加抑制系統(tǒng)低頻振蕩的阻尼。直流小信號調制器輸入量可選取多種信號，包括：整流側或者逆變側頻率、兩側頻率偏差、線路電流偏差和線路功率偏差。已有研究提出調制信號采用并聯(lián)交流聯(lián)絡線的功率變化速度，不但可以消除長距離通訊通道可能存在不穩(wěn)定性，而且可以有效迅速地抑制區(qū)域間的低頻振蕩模式。直流小信號調制的缺點在于應用范圍受限，且應用經驗不足。

2.3 采用柔流輸電系統(tǒng)（FACTS）裝置是抑制低頻振蕩最有發(fā)展和前景的措施

所謂柔流輸電系統(tǒng)，是基于電力電子技術的控制設備，通過串并聯(lián)混合方式或單獨串聯(lián)、并聯(lián)接入輸電網系統(tǒng)，用來增大電力傳輸能力和增強可控性的交流輸電系統(tǒng)。在上世紀末期，柔流輸電系統(tǒng)技術從最初的第一代、第二代很快發(fā)展到現(xiàn)在的第三代技術。柔流輸電系統(tǒng)裝置主要設備包括動態(tài)穩(wěn)定器（SVC）、靜止同步補償器（STATCOM）、靜止同步串聯(lián)補償器（SSSC）等。柔流輸電系統(tǒng)裝置的特點是調節(jié)迅速靈活，能夠良好的改善系統(tǒng)穩(wěn)定性，增加系統(tǒng)低頻振蕩的阻尼。例如靜止無功補償器（SVC）可以快速調節(jié)電壓，通過平滑、快速地調節(jié)感性和容性無功功率，實現(xiàn)動態(tài)補償。當大容量的互聯(lián)電力系統(tǒng)受到較大擾動，發(fā)生低頻功率振蕩或電壓振蕩時，迅速調節(jié)系統(tǒng)的潮流從而提高系統(tǒng)內振蕩阻尼，起到抑制、阻尼的作用，提高了輸電系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性和輸電能力。

3 結束語

通過分析引起電力系統(tǒng)低頻振蕩的原因，比較了常見的抑制低頻振蕩的措施，說明柔流輸電系統(tǒng)（FACTS）裝置技術作為現(xiàn)代抑制低頻振蕩的熱點措施，隨著電力電子技術的快速發(fā)展，成本的進一步降低，必將具有更為廣闊的發(fā)展前景。

參考文獻

[1]彭煒東，薛福文.電力系統(tǒng)穩(wěn)定器（PSS）及其在三峽機組的應用[J].中國電機工程學會2004年學術年會論文集，2004.

[2]李紅川，閆廣新，黃耀德.新型靜止無功補償器（SVC）在電力系統(tǒng)中的應用[J].新疆電力技術，2009.

作者單位

第9篇：電力系統(tǒng)分析范文

【關鍵詞】雙饋風電機組 小干擾穩(wěn)定 風力發(fā)電 特征值分析 振蕩模態(tài) 衰減模態(tài)

隨著現(xiàn)代工業(yè)化的不斷發(fā)展，人們對物質生活的追求，環(huán)境污染、資源短缺等問題日益嚴峻。風能作為一種可再生、無污染的清潔型能源，在我國已經有了廣泛的利用和發(fā)展。目前我國風能資源可開發(fā)量為2.5億kW，資源可發(fā)面積約20萬km2，另有約7900萬kW潛在可開發(fā)量。海上10m高度可開發(fā)和利用的風能儲量約為7.5億kW。

風電機組的裝機容量越來越大，電力系統(tǒng)網絡上需要承擔的負荷也越來越多，當發(fā)電機的阻尼繞組不能完全吸收系統(tǒng)振蕩下所產生的能量時，電力系統(tǒng)中的幅值振蕩將不斷增長，這時電力系統(tǒng)是小干擾不穩(wěn)定的。電力系統(tǒng)時刻遭受著一些小的擾動，因此一個小干擾不穩(wěn)定的系統(tǒng)在實際運行過程中是難以正常運行的。雙饋風電機組具有能夠提高風能轉換效率，減少風電機組機械部件所受應力，對風電機組發(fā)出的有功無功進行分別控制，提高電網運行的穩(wěn)定性等優(yōu)勢，是目前國際上運用最廣泛的風電機組。在2010年我國已經安裝的風電機組中變速風電機組占了88.2%，其中雙饋風電機組占了14.1%。

小干擾穩(wěn)定性問題已經成為現(xiàn)代電力系統(tǒng)中一個比較重要的問題，國內外不少課題在這方面進行了研究。文獻考慮了時間延時存在的情況，對李雅普諾夫方程進行變換，研究了電力系統(tǒng)小干擾穩(wěn)定的影響。文獻改變接入后風電機組的出力大小，分析振蕩模式下的阻尼特性與頻率變換，研究結果表明，阻尼比變化較大，但系統(tǒng)仍是小干擾穩(wěn)定的。文獻建立了基于定子磁鏈定向控制策略的雙饋風機實用機電暫態(tài)模型，并以新英格蘭10機39節(jié)點的系統(tǒng)為例，對風電場接入的小干擾穩(wěn)定進行分析，其中有兩個節(jié)點接入后系統(tǒng)是小干擾不穩(wěn)定的。文獻研究了可能引起雙饋風電機組小干擾不穩(wěn)定的三種方式：雙饋風電機組代替了同步發(fā)電機、同步發(fā)電機的出力減少、雙饋風電機組控制與相鄰的同步發(fā)電機的阻尼轉矩相互作用。

1 特征值分析法

λ表示狀態(tài)矩陣A'的特征值，f表示頻率振蕩，ζ表示阻尼比，它決定了系統(tǒng)振蕩幅值的衰減率和衰減特性，在實際電路中阻尼比一般要大于0.05才可以接受。P表示參與矩陣，P中的各元素稱為參與因子，其度量了第i個模態(tài)與第k個狀態(tài)變量相互參與程度。、分別為狀態(tài)矩陣A'的左右特征根。

2 雙饋風力發(fā)電機模型

雙饋風力發(fā)電機模型包含了雙饋發(fā)電機模型、機械系統(tǒng)模型和變頻器模型。其中文獻中已經詳細描述了機械系統(tǒng)模型，本文主要考慮雙饋發(fā)電機模型和變頻器模型。

2.1 雙饋發(fā)電機建模

雙饋發(fā)電機模型由電壓模型、磁鏈模型、功率模型與轉矩模型組成。為了簡化模型，對其做如下假設：

（1）忽略定子d、q繞組的暫態(tài)

（2）在定子電壓方程中，定子旋轉的角速度ω定義為1

2.2 變頻器建模

2.2.1 轉子側變頻器模型

轉子側的變頻器能夠實現(xiàn)對輸出的有功功率和無功功率進行解耦控制，通過轉子電流和來實現(xiàn)對轉子電壓的調節(jié)，圖1所示即為轉子側變頻器的控制框圖。

圖1中KP1和KI1、KP2和KI2、KP3和KI3分別表示轉子側變頻器的有功控制環(huán)節(jié)、電流控制環(huán)節(jié)以及無功控制環(huán)節(jié)的比例和積分增益。和分別表示轉子側變頻器有功功率與無功功率的參考數(shù)值。和分別表示轉子側變頻器有功功率與無功功率的實際測量值。

2.2.2 電網側變頻器模型

電網側變頻器的功能是保持直流電壓的穩(wěn)定，實現(xiàn)轉子與電網之間的無功交換，通過電網側的電流和來控制直流電壓和無功功率的控制，圖2所示即為電網側變頻器模型。

圖2中Kp4和KI4、KP5和KI5、KP6和KI6分別表示電網側變頻器的直流電壓控制環(huán)節(jié)、無功功率控制環(huán)節(jié)與電流控制環(huán)節(jié)的比例和積分增益。和分別表示電網側電壓的參考數(shù)值和實際測量值。和分別表示轉子側變頻器與電網側之間無功功率交換的參考數(shù)值和實際測量值。和分別表示電網側變頻器d軸與q軸電流的參考數(shù)值。

3 仿真結果分析與討論

算例分析所采用的系統(tǒng)如圖3所示，其中部分參數(shù)參照了文獻。

圖3所示的電力系統(tǒng)包含了4個同步發(fā)電機，每臺發(fā)電機均采用的是三階實用模型，發(fā)電機中的勵磁系統(tǒng)采用的是一階勵磁控制模型。為了便于分析，可將雙饋風電機組等效為1臺雙饋風電機，并以1臺雙饋風電機的等效模型代入電力系統(tǒng)中進行分析。將50臺工作在相同狀態(tài)下的雙饋風電機組接入圖3中的母線8（雙饋風電機組的參數(shù)參照了文獻），從母線8處接入，相當于是從兩個區(qū)域之間接入。利用了MATLAB對圖3所示的系統(tǒng)進行了仿真研究，包含了系統(tǒng)狀態(tài)矩陣的特征值計算，左右特征向量計算，參與矩陣的計算以及振蕩模式分析等，根據所得的結果分析雙饋風電機組并網對電力系統(tǒng)小干擾穩(wěn)定性的影響。

雙饋風電機組接入電力系統(tǒng)產生了振蕩模態(tài)與衰減模態(tài)，由表一的特征值可以看出存在5對振蕩模態(tài)，5個衰減模態(tài)。其中屬于低頻振蕩（），但是其相關的振蕩模態(tài)具有較好的阻尼特性（），其余振蕩模態(tài)對應的振蕩頻率相對較高，相應的阻尼也比較大（大于0.05），具有良好的阻尼特性。

由圖4分析可知，振蕩模態(tài)中的低頻振蕩（λ1，2）主要與發(fā)電機的轉差、風電機的軸系的扭轉角度與暫態(tài)電勢的d軸分量有關，也就是與風電機的暫態(tài)過程（、）和轉子側的磁通量有關（根據公式8可知，與成比例）。振蕩頻率較高的振蕩（λ5，6、λ9，10）主要與發(fā)電機的暫態(tài)電勢以及風電機組的輸出功率的差值有關，也就是與轉子側的磁通量（與成比例，與成比例）與風電機組轉子側輸出的有功功率和無功功率有關。快速振蕩模式（λ3，4和λ7，8）主要與與發(fā)電機的轉差、風電機的軸系的扭轉角度，風力機轉速，暫態(tài)電勢的q軸分量有關，也就是與風電機的暫態(tài)過程（、、）和轉子側的磁通（）有關。

表1中對應的5個衰減模態(tài)（λ11、λ12、λ13、λ14、λ15）都表現(xiàn)出了較快的衰減過程，根據圖4分析可知，衰減模態(tài)λ12與λ13分別與轉子側變頻器的直流電壓Vdc和風電機中的槳距角β有關。λ11主要與轉子側磁通量有關。λ14主要與風電機組轉子側輸出的有功功率和電網側輸出的電壓有關。λ15主要與電網側輸出的電壓與無功功率有關。

4 結論

雙饋風電機組接入電力系統(tǒng)存在著不同頻率的振蕩模態(tài)與衰減模態(tài)。其中振蕩模態(tài)均具有較好的阻尼特性，其主要與風電機組的暫態(tài)電勢，轉子側的磁通量以及轉子側變頻器的有功功率和無功功率有關。衰減模態(tài)均具有較快的衰減速度，這些衰減模態(tài)主要與轉子側變頻器輸出的有功功率、電網側變頻器輸出的電壓與無功功率，風電機的槳距角以及電網側變頻器的直流電壓有關。

參考文獻

[1]郝雪峰.國內風力發(fā)電發(fā)展狀況分析[J].山東工業(yè)技術，2015（15）：136.

[2]關宏亮，楊以涵，戴慧珠.大規(guī)模風電場接入電力系統(tǒng)的小干擾穩(wěn)定性研究[D].保定：華北電力大學，2008.

[3]國網能源研究院.中國新能源發(fā)電分析報告[M].北京：中國電力出版社，2011.

[4]YANG Bo，SUN Yuan-zhang.A novel stabilization approach for small signal disturbance of power system with time-varying delay[J].J.Cent. South Univ，2013，（20）：3522-3527.

[5]孟明，趙強.含雙饋型風電場的電網小干擾穩(wěn)定性分析[J].電力科學與工程，2013，29（1）：1-7.

[6]范偉，趙書強.考慮風力發(fā)電的電力系統(tǒng)小干擾穩(wěn)定性分析[J].華北電力大學學報，2009，36（2）：23-27.

[7]王忱，石立寶，姚良忠，王黎明，倪以信.大規(guī)模雙饋型風電場的小擾動穩(wěn)定分析[J].中國電機工程學報，2010，30（4）：63-70.

[8]M.Jafarian，A.M.Ranjbar.The impact of wind farms with doubly fed induction generators on power system electromechanical oscillations[J]. Renewable Energy，2013，50（1）：780-785.

[9]石佳瑩，沈沉，劉鋒.雙饋風電機組動力學特性對電力系統(tǒng)小干擾穩(wěn)定的影響分析[J].電力系統(tǒng)自動化，2013，37（18）：7-13.

[10]Bhinal Mehta，Praghnesh Bhatt，Vivek Pandya.Small signal stability analysis of power systems with DFIG based wind power penetration [J].Electrical Power and Energy Systems，2014（58）：64-74.

[12]張會參，張葛祥.雙饋風力發(fā)電機模型仿真與并網運行研究[D].成都：西南交通大學，2013.

[13]Hüseyin Altun，Sedat Sünter.Modeling， simulation and control of wind turbine driven doubly-fed induction generator with matrix converter on the rotor side[J].Electrical Engineering，2013，Vol.95 （2），pp.157-170.

[14]王錫凡，方萬良，杜正春.現(xiàn)代電力系統(tǒng)分析[M].北京：科學出版社，2007.

[15]（印）科薩里，（?。┘{格拉斯.現(xiàn)代電力系統(tǒng)分析[M].北京：清華大學出版社，2009.

[16]王陽，魯宗相，閔勇，時珊珊.基于降階模型的多電源微電網小干擾分析[J].電工技術學報，2013，27（1）：1-8.

作者簡介

楊杰（1990-），男，江蘇省南通市人?，F(xiàn)在西安工程大學電信學院碩士在讀。主要研究方向為智能電網。