![怎样以宏观角度来看电力系统的知识框架?](http://p2.ttnews.xyz/loading.gif)
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首先,我们先从宏观角度看电力系统的需求:稳定、安全。
电力系统的知识,大多为了解决这两个需求
PART1、稳定与安全
本科阶段,电力系统的专业课程主要有《稳态分析》、《暂态分析》、《继电保护》、《高电压与绝缘》。广义来说,前两者着眼于稳定,后两者着眼于保护。
一、稳定
核心内容是:对电力系统的运行状态(稳态和暂态)进行建模、分析、计算。具体包括:
1.对电力系统建模
电力系统主要由发电机、变压器、线路等组成,我们需要先建立各自的数学模型。
有了元件的模型,将各个小的元件组装成大的电力系统电路,之后就可以用电路的方法分析。
2.电力系统特性及其表征
电力系统,需要有参数去反映其运行状态,一般来说,参数包括系统参数(各部分电阻、电容等)和运行参数(功率、电压、转子角等)。
电力系统的状态,我们最关注的是稳定,也就是不停电不变电(电灯泡不会突然灭或者一亮一灭),反映到数学模型上,指的是运行参数(电压、频率)基本不变。
对电力系统稳定与否的分析,便是稳态分析和暂态分析,这是电力系统学生学习的重点。
稳态分析与暂态分析的核心思想依旧是建模,即将研究的状态用数学方法表示出来并用数学知识进行分析计算。
3.电力系统的稳态分析
对电力系统的常规状态进行分析,具体有:
1)建模(建立线路、变压器、发电机的数学模型)
2)电路分析(建立电力网络的节点模型;潮流计算)
3)短路分析(元件的序阻抗和等值电路;对称分量法;短路电流的计算)
4.电力系统的暂态分析
对电力系统的状态转化的暂态过程进行分析,具体有:
1)运行参数的变化(线路上的电流、电压、转子角变化等)
2)设备的变化(发电机,变压器等电磁设备遭受暂态变化的影响以及其对暂态情况下运行参数的影响)
3)电力系统的调整(无功平衡与电压,有功平衡与频率)
4)几种稳定的概念与分析(静态稳定、暂态稳定、负荷稳定等)
二、安全
核心内容是:避免故障的产生、或产生后尽快切除故障。具体包括:
1.源头上,避免故障的产生
一部分故障的产生,是由于过电压导致绝缘破坏。《高电压与绝缘》,目的是构造有效的绝缘保护,具体包括:
1)介质的放电与电气性能
2)绝缘预防性试验
3)绝缘测量
4)各种类型的过电压及保护措施
2.立刻切除故障或反映不正常运行的状态
《继电保护》,主要用来解决故障问题,具体包括:
1)根据故障的普遍表现(电流增大,UI夹角变小,测量阻抗变小等),构建电流保护、距离保护等
2)保护装置除了反映保护安装处的电气量,还应该保证全系统的安全稳定,所以需要每个保护单元共享全系统的运行和故障状态,构建差动保护、纵联保护等
3)针对变压器、发电机的特殊对象的保护
4)自动重合闸
PART2、浅与深
本科阶段,除了以上专业课程,还学了《高等数学》、《概率论》等数学知识,《电机学》、《电磁学》等专业知识,还有《分布式发电与智能电网》、《神经网络》、《新能源》、《C++》、《物理学》等扩散知识。
这些知识,将其分类为基础知识、专业知识、扩展知识。
一.基础知识
定义:具有普遍适用性,难以短期提高的知识。具体包含:
1.数学知识:工科的基础,便于对事物进行抽象
2.英语知识:英语好了会发现世界瞬间变大了,有趣的人和事瞬间变多了
态度:基础知识最重要,脚踏实地好好学吧。
二.专业知识
定义:与电力系统紧密相关的知识。具体包括:
1.《电机学》:电机的结构及建模
2.《电磁学》:电磁的巴拉巴拉
3.《电能生产》:各种类型的发电厂以及常见的电力器件
4.《电力电子》:电力电子元件及应用
态度:难度很大,了解个大概,之后对应着实践深入学习。
三.专业扩展知识
定义:与电力系统联系并不大的知识,或者电力系统的选修知识。具体包括
1.《自动控制》:控制系统的控制策略
2.《分布式发电与智能电网》:如其名
3.《C++》:编程知识
4.《计算机原理》:计算机方面的知识概述
态度:广泛了解,选择喜欢的方面深入学习。
Ps:我觉得编程每个人都得好好学习,编程更像一个工具,可以让你解决起问题更有效率,推荐Python大法。
PART3、总结
电力系统,属于工程性质的学科,其建立在大量的实践基础上。
实践总结出来的经验亦或设想的验证,需要以明明白白的形式表征出来以传递共享,所以需要根据不同的对象建立不同的数学模型,一方面总结归纳已有经验,另一方面对未知进行预测分析修正。
最后,知识的海洋是无限的。
若水三千,但取一瓢,细细品尝。
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