电力系统与智能电网技术作业指导书

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电力系统与智能电网技术作业指导书
第 1 章 电力系统概述................................................................................................................... 3
1 电力系统的基本概念..................................................................................................... 3
2 电力系统的组成与结构................................................................................................. 3
3 电力系统的运行特点..................................................................................................... 4
第 2 章 智能电网技术基础........................................................................................................... 4
1 智能电网的定义与特征................................................................................................. 4
2 智能电网的关键技术..................................................................................................... 5
3 智能电网的发展趋势..................................................................................................... 5
第 3 章 电力系统建模与仿真....................................................................................................... 6
1 电力系统建模方法......................................................................................................... 6
1.1 简化模型法................................................................................................................ 6
1.2 精确模型法................................................................................................................ 6
1.3 混合建模方法............................................................................................................. 6
2 电力系统仿真技术......................................................................................................... 6
2.1 时域仿真.................................................................................................................... 7
2.2 频域仿真.................................................................................................................... 7
2.3 混合仿真.................................................................................................................... 7
3 电力系统稳定性分析..................................................................................................... 7
3.1 小干扰稳定性分析..................................................................................................... 7
3.2 大干扰稳定性分析..................................................................................................... 7
3.3 暂态稳定性分析.......................................................................................................... 8
第 4 章 电力系统潮流计算........................................................................................................... 8
1 潮流计算的基本概念..................................................................................................... 8
2 牛顿拉夫逊法潮流计算................................................................................................. 8
2.1 牛顿拉夫逊法的数学模型......................................................................................... 8
2.2 牛顿拉夫逊法的实现步骤......................................................................................... 8
3 快速分解法潮流计算..................................................................................................... 9
3.1 快速分解法的数学模型............................................................................................. 9
3.2 快速分解法的实现步骤............................................................................................. 9
第 5 章 电力系统优化与控制....................................................................................................... 9
1 电力系统优化方法......................................................................................................... 9
1.1 线性规划方法........................................................................................................... 10
1.2 非线性规划方法....................................................................................................... 10
1.3 混合整数规划方法................................................................................................... 10
2 电力系统经济调度....................................................................................................... 10
2.1 经济调度模型........................................................................................................... 10
2.2 经济调度算法........................................................................................................... 10
3 电力系统负荷预测....................................................................................................... 10
3.1 负荷预测方法........................................................................................................... 10
3.2 负荷预测应用........................................................................................................... 10

第 6 章 电力系统可靠性分析..................................................................................................... 11
1 电力系统可靠性基本概念........................................................................................... 11
1.1 可靠性定义.............................................................................................................. 11
1.2 可靠性指标.............................................................................................................. 11
1.3 影响可靠性的因素................................................................................................... 11
2 电力系统可靠性评估方法........................................................................................... 11
2.1 电力系统可靠性评估概述....................................................................................... 11
2.2 确定性评估方法....................................................................................................... 11
2.3 概率性评估方法....................................................................................................... 11
2.4 综合评估方法........................................................................................................... 11
3 电力系统可靠性改进措施........................................................................................... 11
3.1 设备选型和改进....................................................................................................... 12
3.2 系统结构优化........................................................................................................... 12
3.3 预防性维护和故障处理........................................................................................... 12
3.4 建立可靠性管理体系............................................................................................... 12
3.5 人才培养和技术支持............................................................................................... 12
第 7 章 智能电网信息通信技术................................................................................................. 12
1 智能电网信息通信体系结构....................................................................................... 12
1.1 概述.......................................................................................................................... 12
1.2 体系结构设计原则................................................................................................... 12
1.3 体系结构组成........................................................................................................... 12
2 电力通信技术.............................................................................................................. 13
2.1 光纤通信技术........................................................................................................... 13
2.2 无线通信技术........................................................................................................... 13
2.3 有线通信技术........................................................................................................... 13
3 信息处理与数据分析................................................................................................... 13
3.1 信息处理技术........................................................................................................... 13
3.2 数据分析技术........................................................................................................... 13
3.3 大数据技术在智能电网中的应用........................................................................... 13
第 8 章 智能电网设备与技术..................................................................................................... 13
1 智能变电站.................................................................................................................. 14
1.1 智能变电站概述....................................................................................................... 14
1.2 智能变电站关键技术............................................................................................... 14
1.3 智能变电站设备....................................................................................................... 14
2 分布式发电与储能技术............................................................................................... 14
2.1 分布式发电概述....................................................................................................... 14
2.2 分布式发电关键技术............................................................................................... 14
2.3 储能技术及其应用................................................................................................... 14
3 智能电网设备监控与维护........................................................................................... 15
3.1 设备监控技术........................................................................................................... 15
3.2 设备维护技术........................................................................................................... 15
3.3 设备监控与维护管理系统....................................................................................... 15
第 9 章 智能电网保护与控制..................................................................................................... 15
1 智能电网保护技术....................................................................................................... 15

1.1 概述.......................................................................................................................... 15
1.2 智能保护装置........................................................................................................... 15
1.3 智能保护配置方法................................................................................................... 16
2 智能电网控制技术....................................................................................................... 16
2.1 概述.......................................................................................................................... 16
2.2 智能控制装置........................................................................................................... 16
2.3 智能控制应用案例................................................................................................... 16
3 故障诊断与自愈控制................................................................................................... 16
3.1 故障诊断技术........................................................................................................... 16
3.2 自愈控制技术........................................................................................................... 16
3.3 故障诊断与自愈控制应用案例............................................................................... 17
第 10 章 智能电网应用实例与未来发展.................................................................................... 17
1 智能电网应用实例分析............................................................................................. 17
1.1 分布式能源接入..................................................................................................... 17
1.2 智能微电网............................................................................................................. 17
1.3 智能调度与优化..................................................................................................... 17
1.4 智能家居与需求响应............................................................................................. 17
2 智能电网在我国的发展现状与挑战.......................................................................... 17
2.1 发展现状................................................................................................................ 17
2.2 挑战........................................................................................................................ 17
3 智能电网未来发展趋势与展望................................................................................. 18
3.1 集成化与智能化..................................................................................................... 18
3.2 绿色低碳与可持续发展......................................................................................... 18
3.3 安全可靠与多元化................................................................................................. 18
3.4 市场化与国际化..................................................................................................... 18
第 1 章 电力系统概述
1 电力系统的基本概念
电力系统是指由发电、输电、变电、配电和用电等环节组成的能量转换和传
输的统一整体。它将自然界的一次能源转换为电能，通过输电和变电环节将电能
传输到各个用户，满足社会生产和人民生活的用电需求。电力系统是现代工业和
日常生活中不可或缺的重要组成部分，对国家经济发展具有重大影响。
2 电力系统的组成与结构
电力系统主要包括以下五个部分：
（1）发电环节：包括各种类型的发电厂，如火力发电厂、水力发电厂、核
电厂以及风力发电场、太阳能发电站等。
（2）输电环节：主要包括高压输电线路和变电站，负责将发电厂产生的电

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