电力能源系统ENG5029

课程内容：

这是一门电力系统高级课程，重点是发电、输电和配电。学生将对目前和未来预测的输电和配电网络有一个清晰的了解，并学习如何在正常和异常（故障）条件下对实际电力系统进行建模和分析，以便正确设计和运行这些系统。学生将了解如何在稳态和瞬态状态下识别现有系统中的薄弱环节，并能够根据技术优势、经济考虑因素以及对新兴发电趋势（如引入可再生能源和本地发电）的了解，提出明智的网络加固解决方案。

课程目标：

1、深入了解现代电力系统的理论和实践；

2、扎实了解电力设备的运行和设计；

3、进行相关的分析和设计计算。

学习成果：

通过本课程的学习，学生将能够：

1、列出英国发电、输电和配电网络的主要组成部分；

2、描述输电系统平衡技术及其经济影响；

3、对各种供电问题、原因和典型解决方案进行分类；

4、确定可再生能源、地方化和放松管制的发电和配电所带来的发电和输电方面的新发展；

5、重现三相系统的标准方程并计算基本网络参数；

6、推导实际网络的单位值，解释在实践中如何选择单位基值，并在网络分析中应用这些值；

7、描述基本输电线路的物理和电气特性；

8、对比紧凑型（如英国）和大陆型（如中国）地理区域内输电网络的性质；

9、选择适当的模型，分析50赫兹（如电压调节）和短脉冲（如雷击）条件下的短线、中线和长线输电线路问题；

10、计算现实输电线路中的功率流、线路状况和可能的故障电流；

11、绘制详细的输电网络相位图，并利用这些相位图进行与工业相关的系统设计；

12、绘制同步发电机相位图，并利用这些相位图计算发电机供电功率和划分发电机稳定性条件；

13、评估自动电压调节器在实际网络中的有效性；

14、解释与发电机故障分析有关的瞬态和亚瞬态电抗的性质；

15、确定实际输电系统的浪涌阻抗负载、压降和热限制；

16、对带有无源和有源负载的输电系统中大容量电力流的限制进行分类；

17、解释如何在输电系统中管理电力流，包括依靠大量分布式可再生资源和电力电子设备支持的新兴系统；

18、计算与工业相关的发电、输电和配电网络的负荷流和故障水平条件；

19、得出输电系统的短路比，并用其来判断系统强度；

20、能在分析输电系统暂态稳定性时，总结等面积准则(EAC)背后的基本物理原理和关键近似值；

21、使用EAC计算发电机对故障的响应，并使用该方法评估输电系统对暂态故障的稳定性；

22、评估电力网络的弱点，并根据技术和经济因素提出解决方案；

23、解释"电能质量"一词，并对电能质量的衡量标准进行分类；

24、计算电力系统中的谐波失真，设计用于系统优化的滤波器；

25、能在现代工业限制条件下，对一系列电力系统的适用性做出定性和定量判断；

26、对未来发电和输电系统的特点进行连贯的论证。