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L01 / 课程导论与电力系统概览

课程介绍与安排

认识课程团队、学习要求、工具与考核,了解电力系统设计流程。

已完成27 页 slides
课程学习方法与系统建模流程

01 / UNDERSTAND & PREDICT

理解模型,再预测结果

本讲定稿课件

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按原课件的页序阅读讲解、图示、推导与例题,再使用本讲下方的配套实验。

L01 原课件第 1 页,共 27 页
L01 · 1 / 27
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图形与页序来自本讲学生版 PDF。

负荷需要 80 MW、30 Mvar。若线路和变压器有损耗,发电机能只提供 80 MW 吗?先预测并联电容改变哪一项。
  • 说出发电、变压、输电、母线、负荷和并联补偿的作用。
  • 区分 MW、Mvar、MVA,并用统一符号核对功率账本。
  • 先声明数据、参考方向和模型假设,再判断计算结果。
课程导论与电力系统概览: 概念与计算路径图
平台绘制的概念路径;数值实验在下一节。

课程工作方式

先用手算判断数量级,再用可编辑 Python 复现,最后检查单位、符号、守恒和限值。课程工具包括讲义、教材、Python 与 PowerWorld;这里的网页实验服务于稳态模型理解。

基准例题:一步一步核对

  1. 受端:Qnet = 30 − 10 = 20 Mvar。
  2. 线路送端:P = 80 + 3 = 83 MW,Q = 20 + 5 = 25 Mvar。
  3. 电源:P = 83 + 1 = 84 MW,Q = 25 + 2 = 27 Mvar。
  4. 用线电压 138 kV 和线路送端 |S| 计算平衡三相电流,约 362.657 A。
本讲原始 slide 标题26
  1. 2Meet your instructor
  2. 3Research Mission
  3. 4Meet your teaching assistant
  4. 5Course overview
  5. 6Course goals
  6. 7Reading
  7. 8Course outline
  8. 9Suggested problems
  9. 10Course logistics
  10. 11Getting help
  11. 12Course tools
  12. 13Grading
  13. 14Workload and practice
  14. 15Early-semester dates
  15. 16Final-month dates
  16. 17Problems and late work
  17. 18Final Project
  18. 19Responsible AI use
  19. 20Prohibited AI use
  20. 21Three-phase foundations
  21. 22Prerequisite check
  22. 23Power-system history
  23. 24Physical power system
  24. 25Grid transformation
  25. 26Reliability challenge
  26. 27Design workflow
对照原始 slides

02 / EXPLORE

改一个输入,解释一个变化

比较 69 kV 与 138 kV 的电流。解释为何实际线路的 I²R 损耗需要另一个阻抗模型来计算。

展开进阶参数 / 试验读数

正在准备模型。

电源有功—
电源无功—
受端净无功—
输电线电流—

功率在各边界的账本

当前中间量与数值核查

这是采用给定损耗的功率账本;电流按平衡三相关系估算。改变电压会改变估算电流,损耗仍由输入给定。

03 / EDIT & COMPUTE

修改代码,独立重现模型

先复现基准输入,再修改参数扫描。模型源码包含可复用的独立计算函数;可以编辑当前函数,利用核查项判断改动的影响。

case 是点击运行时的参数快照。调用 solve(case),将最终解赋给 result,即可绘制代码结果。

下载教学模型

首次运行需联网下载 Python 环境。计算在浏览器内完成,求解器只用 Python 标准库。

准备运行。

输出将在这里显示。
查看并编辑模型源码(进阶)

编辑当前模块的计算函数后再次运行。case.module 选择模块,solve(case) 返回数值、图形与核查项。参数实验使用原始 JavaScript 参考,便于比较。

04 / CHECK & EXPLAIN

配套实验练习与反馈

固定练习数据

负荷 80 MW、30 Mvar;电容 10 Mvar;线路损耗 3 MW、吸收 5 Mvar;变压器损耗 1 MW、吸收 2 Mvar。

练习采用固定基准输入,不随上方控件改变。各项容差显示在输入下方。

±0.05 MW
±0.05 Mvar
±0.05 Mvar

电容从 10 Mvar 增加到 20 Mvar,给定损耗保持不变时会怎样?

最后,用自己的话解释

  1. 这个模型的输入、参考和主要假设是什么?
  2. 比较 69 kV 与 138 kV 的电流。解释为何实际线路的 I²R 损耗需要另一个阻抗模型来计算。
  3. 你的代码修改改变了物理参数、计算方法,还是表示基准?哪个核查项能帮助判断?

完成数值与理解检查后,本讲配套练习会记录为“练习检查通过”。