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ELEC4612

电力系统分析

6 学分难度

课程定位 ELEC4612 是电气工程专业在‘国家电网级’维度的顶峰必修课。它解决了支撑现代社会的底座问题:大型电力网络是如何保持平衡的?当数千公里外的发电机跳闸时,整个城市为什么不会瞬间陷入黑暗?它是通往电力局、可再生能源并网专家、及高级电气咨询顾问岗位的唯一硬核必经之路。它将复杂的相量分析、矩阵代数与实际电网的稳定性深度博弈,是培养‘电气主架构师’专业灵魂的必修课。 技术栈与学习内容 课程基于严密的电网稳态与暂态分析。核心内容包括:标幺制 (Per-unit System) 全网建模、最具实战意义的‘潮流计算 (Power Flow Analysis - Newton-Raphson 算法)’、对称与非对称故障 (Fault Analysis) 的序网分解(正序、负序、零序)、发电机暂态稳定分析(等面积准则)、以及最具前沿挑战的‘可再生能源并网对系统惯性的影响’。学生将学习如何利用 PSS/E 或 Python 编写复杂电网的稳定性分析程序。课程强调‘电能质量与电网弹性的极致平衡’。 课程结构 10 周理论高强度输出与每周 3 小时硬核电力实验室结合。评估体系极具职业感:包含针对电网建模的在线测试、一个要求全电网模拟的小组 Major Project(涉及设计一个能容忍 N-1 故障的微网系统)、以及一场强调物理判定、矢量图分析与故障电流推导的期末综合大考。该课极其强调‘物理直觉与数学解析的统一’。 适合人群 电气工程专业大四学生。如果你想在面试中展现出极其稳健的‘电网安全意识’、或者渴望在未来的绿色能源革命中掌控调峰调频核心逻辑,这门课是你的神功。建议每周投入 20 小时以上进行相量图演练。

Course decision

选课先看

先看考核重心、截止节奏和入门要求,再决定这门课是否适合你的学期安排。

考核总权重

100%

3 项考核

最高单项

50%

Final Examination

期末考试

以官方 outline 为准

Hurdle

2 项

需要单独满足

Deadline map

考核时间线

按截止周排列作业节点;持续考核会保留在下方完整考核结构中。

Week 9

Grid Planning Project (Group)

30%

小组设计并仿真一个 10 节点以上电网,要求满足 N-1 安全准则并包含风电接入稳定性报告。

Week 10

Power Flow Quizzes

20%

涵盖标幺制转换与节点导纳矩阵构造的在线机考,强调数值精确度。

Week 11

Final Examination

50%

全面考察故障分析、序网推导、潮流收敛及暂态稳定判定能力的深度笔试。

Syllabus

每周大纲

默认只展示每周独有的知识重点;节奏、考核、Tutorial 和避坑信息按需展开。

  1. 1

    电力系统概述与标幺制 (Per-unit)

    电网结构,变压器与线路模型,多电压等级下的基准值转换逻辑,简化全网计算。

  2. 2

    输电线路参数与稳态模型

    R, L, C 参数计算,短距离 vs 长距离线路模型,费兰梯效应 (Ferranti Effect) 详解。

  3. 3

    潮流计算核心理论 (1)

    节点导纳矩阵 (Y-bus) 构造,潮流方程推导,节点类型 (PQ, PV, Slack) 定义。

  4. 4

    潮流计算核心理论 (2)

    Newton-Raphson 算法数值过程,雅可比矩阵 (Jacobian) 的物理意义,收敛性判据。

  5. 5

    对称故障分析

    三相短路故障电流计算,暂态电抗概念,利用 Thevenin 定理简化故障网。

  6. 6

    灵活性周 (Flex Week)

    复习对称分量法 (Symmetrical Components),冲刺小组电网规划 Assignment,练习建模。

  7. 7

    非对称故障与序网分解

    单相接地、线间短路故障,正/负/零序网络互连模型,零序路径的物理条件。

  8. 8

    电力系统暂态稳定性 (1)

    同步发电机转子运动方程 (Swing Equation),等面积准则 (Equal Area Criterion)。

  9. 9

    电力系统暂态稳定性 (2)

    临界清除角 (Critical Clearing Angle) 计算,提高稳定性的技术手段(快关汽门、强励)。

  10. 10

    调度、AGC 与全课总结

    经济调度初步,频率控制 (LFC),全学期电力大系统逻辑闭环大复盘;期末大冲刺。

Assessment

考核结构

Power Flow Quizzes

涵盖标幺制转换与节点导纳矩阵构造的在线机考,强调数值精确度。

20%

Week 10

Grid Planning Project (Group)Hurdle

小组设计并仿真一个 10 节点以上电网,要求满足 N-1 安全准则并包含风电接入稳定性报告。

30%

Week 9

Final ExaminationHurdle

全面考察故障分析、序网推导、潮流收敛及暂态稳定判定能力的深度笔试。

50%

Week 11

From Seniors

学长留下的

基础信息谁都查得到,真正值钱的是过来人的经验。

学姐说

比你早一年的学长留下的真实经验 —— ChatGPT 给不了。

这门课还没有学长经验,你可以是第一个 —— 注册后在课内分享。

往年考点 / 踩坑

这门课暂无往年考点记录。

毕业生去向(整体)

下面是匠人学院毕业生整体去过的公司分布(来自脱敏校友证言)。这是全平台的总体去向,不代表选这门课的人一定去这些公司。

统计自 317 份脱敏校友证言

Deloitte

6 位校友

岗位:Graduate Program · Graduate Consulting · Platform Engineer · Web developer · Platform engineer

Zerologix

4 位校友

岗位:Frontend Dev · junior frontend developer · Front-end Developer · Full Stack Developer

Servian

4 位校友

岗位:Full-stack Developer · Data Engineer · Consultant

关于这块数据,我们说实话

雇主墙来自脱敏毕业生证言(testimonials)的整体分布,无法关联到具体学员或其所选课程;仅作为毕业生去向的总体社会证明展示。

我们没有"某位学长选了这门课、后来进了哪家公司"这种可查询的个人去向档案 —— 校友证言是脱敏的,无法关联到具体的人或他选过的课。所以这里只给整体分布,不给个人路径,不编。