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1.主要内容
电力系统分析是一门专业课，也是一门专业基础课，其主要内容是，系统地讲述电力系统运行状况分析计算的基本原理和方法。
当电力系统中各种发电、变电、输配电及用电设备之间的相互联接情况已经确定时，电力系统的运行状态是由一些运行变量（亦称为运行参数）的变化规律来描述的。这些运行变量包括功率、频率、电压、电流、磁链、电动势以及发电机转子间的相对位移角等。
电力系统运行状态一般可区分为稳态和暂态。实际上，由于电力系统存在各种随机扰动（如负荷变动）因素，绝对的稳态是不存在的。在电力系统运行的某一段时间内，如果运行参数只在某一恒定的平均值附近发生微小的变化，我们就称这种状态为稳态。稳态还可以分为正常稳态、故障稳态和故障后稳态。正常稳态是指正常三相对称运行状态，电力系统在绝大多数的时间里处于这种状态。
电力系统暂态一般是指从一种运行状态到另一种运行状态的过渡过程。在暂态中，所有运行参数都发生变化，有些则发生激烈的变化。此外，运行参数发生振荡的运行状态，也是一种暂态。
对电力系统运行状态的分析研究，除了对运行中的电力系统进行实际观测和进行必要的模拟试验外，大量采用的方法是把待研究的系统状态用数学方程式描述出来，运用适当的数学方法和计算工具进行分析计算。描述系统状态的数学方程式反映了各种运行变量间的相互关系，有时也称为系统的数学模型。例如，正弦电势源作用下的 γ-L 电路方程式为
有 n 个节点的复杂网络的节点方程式为
在上述方程式中，
E
m
、
ω
、
α
、
i
、
、
等都是运行变量，系数
R
、
L
、
Y
ij
等统称为系统参数。系统参数是指系统各元件或其组合在运行中反映其物理特性的参数。各种元件的电阻、电感（或电抗）、电容（或电纳）、时间常数、变压器的电压比以及系统的输入阻抗、转移阻抗等都属于系统参数。系统参数主要取决于元件的结构特点，也与其额定参数密切相关。元件的额定参数（如额定电压、额定电流、额定容量、额定功率因数、额定频率等）反映了对元件结构的设计要求，同时也规定了元件所适用的运行条件。无论对电力系统进行何种状态的分析研究，系统参数的计算都是必不可少的。
本课程内容非常丰富，适用于电气工程及其自动化专业课堂讲授。内容主要是将电路分析的方法应用于电力系统的短路电流计算。在这里，系统的各元件（包括发电设备和用电设备）将被当作电路元件来处理，并用等效电路来代替，电流是分析计算的基本物理量。求取短路电流的关键是阻抗（工程计算中主要是电抗）的计算。系统各元件各序电抗的物理意义及其计算方法，标幺参数的归算，系统的输入阻抗，转移阻抗及计算电抗的求取，节点导纳矩阵（或节点阻抗矩阵）的形成等，在教材中都有比较系统且详细的阐述。对突然短路后的暂态现象的物理分析、同步发电机基本方程式的推导和变换，放在本书的姊妹篇《电力系统分析》中讲授。
对电力系统的运行状况进行更全面的分析，电力系统将被看成是电能生产、输送、分配和消费的统一整体，根据安全、优质和经济供电的要求，分析系统在稳态运行性能，并研究对其运行状态进行调整和改善的原理和方法。在这里，电力系统的发电设备和用电设备将从功率转换的角度去研究其特性对系统运行性能的影响，对于电力网元件则着重分析其在传送功率时产生的电压降落和功率损耗，对于变压器还应考虑其调节电压和无功功率分布的作用。反映电能质量的电压和频率，系统运行的经济性。
2.研究工具
由于电力系统及其暂态过程的复杂，研究电力系统时，常需借助一定的工具。这些研究工具大致分两类——电力系统的数学模拟和电力系统的物理模拟。
最简单的电力系统数学模拟是直流计算台。它是一种由直流电源和若干可变电阻组成的计算工具。借调整各电阻值来模拟系统各元件参数，并按给定的接线图将它们相互连接，再在各电源点施加直流电压，就可用表计测量模拟系统中的电流、电压分布。这种计算台主要用以计算系统中发生短路时的短路电流，但也可作近似的功率分布计算。
交流计算台的工作原理和直流计算台相似。只是交流计算台可分别以电阻和电抗模拟系统各元件，而且施加在各电源点的交流电压的相位也可调节。因此，交流计算台的用途远较直流计算台广。它可用以计算系统中的功率分布、短路电流以及系统的静态和暂态稳定性等。
通用模拟式电子计算机也可用以研究电力系统。按描述发电机、电动机、自动调节装置等的方程式组将它的积分元件、加法元件、乘法元件等组合为系统各元件并组成整个电力系统的模拟后，就可运用示波器观测以电压表示的、连续变化的、表征系统运行状态的各个变量。因此，这种计算机适合于分析系统的暂态过程，尤其是有自动调节装置时的暂态过程。它的缺点是可供使用的元件数量有限，以致待研究的系统不能过于复杂。
通用数字式电子计算机已广泛用于电力系统的运行、设计和科学研究各个方面。自1956年成功地运用它计算功率分布以来，几乎所有主要的电力系统计算都已使用这种计算机。因此，本书有关章节中将着重介绍这种研究工具的运用。
上列四种研究工具都属数学模拟。它们的共同特点是必须先明确系统及其各元件的数学表示方式方能运用它们计算、分析。除数学模拟外，还有物理模拟，即通常所谓的动态模拟。电力系统动态模拟可看作是一种具体而微的电力系统。其中，发电机、变压器、电动机等都用相应的实物模拟。将它们按给定的结线方式组成模拟系统后，就可运用表计或示波器直接观测其中出现的各种物理现象。因此，不仅系统各元件的数学表示式未知时就可进行动态模拟试验，而且动态模拟的试验结果还可用以检验拟定的数学表示式是否正确。此外，在动态模拟上还可进行自动调节、控制装置的实物试验。这一功能也是各种数学模拟所不具备的。动态模拟的缺点也是待研究系统的规模不能过大，而且模拟装置的参数调整范围有一定的限制。
综上所述，各种研究工具都有其特点和适用范围。取长补短、互相配合才是正确的发展方向。正是沿这一方向，近年来又陆续出现了模拟计算机和数字计算机的组合、模拟计算机和交流计算台组合以及数字计算机、模拟计算机和动态模拟的组合等新型研究工具。