第一章电力系统概述
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电力系统概述发电系统与发电原理
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钢铁工业负荷
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（允许短时停电） 造成大量减产、交通停顿、 生活受到影响（工厂等）。
三级负荷：其他负荷
电力负荷的特征描述——负荷曲线
• 系统负荷的特征： 时变性、随机性、规律性（可预测性）
• 定义 指某一段时间内负荷随时间变化的曲线
P=p(t); Q=q(t). • 分类
时间尺度：日负荷曲线、年负荷曲线 空间尺度：用户负荷曲线、电力线路的负荷 曲线、变电站的负荷曲线、发电机的负荷曲 线、整个电力系统的负荷曲线
时间（h)
农村加工业负荷
市政、商业和生活用电负荷
常用的负荷曲线
• 日有功负荷曲线
系统日有功负 荷曲线 ——反映一天当 中系统内所有用 电设备的有功负 荷之和随时间变 化的曲线。
作用：安排调度计划
东北电网某日日负荷曲线
常用的负荷曲线
• 年最大负荷曲线 横坐标（时间） ：月 纵坐标（负荷） ：月内最大负荷
负荷的分类
• 物理性能分类 有功负荷 无功负荷
负荷的分类
• 用户性质分类 工业负荷：量大，比较稳定 农业负荷：季节性强，负荷密度小，功率 因数低，负荷的结构变化大。 商业负荷：很强的时间性，电网峰荷的主 要组成部分。 居民用电负荷：负荷变化大，负荷同时率 高，负荷功率因数低。
电力系统概述
第一章电力系统概述第一节本厂在系统中的地位和作用一、华中电网现状2002年底华中地区装机容量为52142MW。
其中水电装机17985MW，火电装机34157MW。
分别占全部装机的34.5%、65.5%。
统调装机容量39140MW，其中水电12294MW，火电26845MW。
2002年华中地区发电量221.9TW·h。
其中水电发电量64.2TW·h，火电发电量157.7TW·h，分别占全部发电量的28.9%、71.1%。
统调发电量168.1TW h，其中水电发电量45.3TW h，火电发电量122.8TW·h。
2002年华中地区全社会用电量为220.3TW·h。
统调用电最高负荷30790MW，比上年增长14.72%。
二、湖南省电力系统现状1．电源现状2002年底湖南省装机容量为11110.86MW。
其中水电装机6135.28MW，火电装机4975.58MW。
分别占全省装机的55.2%、44.8%。
2002年统调装机容量为7424.65MW，其中水电装机3419.65MW、火电装机4005MW。
2002年湖南省发电量45.387TW·h。
其中水电发电量25.329TW·h、火电发电量20.05785TW·h，分别占全省发电量的55.8%、44.2%。
湖南省电网电源主要分布在湖南西部，全省最大火力发电厂为华能岳阳电厂（725MW）。
最大水电站为五强溪水电站（1200MW）。
2．网络现状湖南省电力系统是华中电力系统的重要组成部分，处于华中系统的南部，目前全网分为14个供电区。
湖南电网经两条联络线即葛洲坝～岗市500kV线路及汪庄余～峡山220kV线路与华中电网联系，贵州凯里电厂通过凯里～玉屏～阳塘220kV线路向湖南送电。
目前省内已建成五强溪～岗市～复兴～沙坪～云田～民丰～五强溪500kV环网，并且岗市与云田间另有一回500kV线路直接相联。
第一章电力系统概论
第一章绪论General introduction第一节电力系统概论General introduction of electric power industry一、电力系统的构成Composing of power system<一>电力工业在国民经济中的地位 The status of power industry in national economic1．电力工业是社会公共基础事业，是国民经济的一个重要部门。
2．为社会生产的各个领域提供动力，与社会生活密切相关；3．“经济要发展，电力要先行”。
从各国经济发展看，国民经济每增长1%，就要求电力工业增长1.3%—1.5%。
<二> 电力系统的形成 Development of power system1 初期电厂建在用电区附近，规模很小，孤立运行。
2 随着生产的发展和科学技术的进步，用电量和发电厂容量不断增加，但由于发电所需的一次能源通常离负荷中心较远，因此形成了电力网和电力系统。
<三>基本概念 Basic conception电力系统：发电机、变压器、输配电线路和电力用户的电器设备所组成的电气上的整体。
电力网：电力系统中输送、分配电能的部分（变压器和输配电线路）。
动力系统：电力系统+发电厂的动力部分（火电厂的锅炉、汽机；水电厂的水库、水轮机；核电厂的反应堆）二、电力系统的发展The history of electric power industry1．国外电力系统的发展历史1831 法拉第发现电磁感应定律后，出现了交流直流发电机，直流电动机出现里100-400V的低压直流输电系统；1882年德国 1500-2000V 直流输电系统1885年单相交流输电1891年三相交流输电俄国人展示了现代电力系统模式2．国内电力系统发展历史1882年第一座电厂在上海建成1882—1945年全国总装机容量185万KW，年发电量仅43亿KWh2000年全国总装机容量3亿KW，年发电量13556亿KWh并建成500kV交流、直流超高压输电线路，7个跨省电力系统西南大容量水电的开发，山西陕西和内蒙西部大量坑口电厂的建设，使得全国联网的格局逐步形成。
电力系统概念概要
13.80 15.75 18.0 20.0 22.0 24.0
35 60 110 220 330 500 -
3.15 及 3.3 6.3 及 6.6 10.5 及 11.0
38.5 66 121 242 363 550 -
电气设备 最高电压
/kV 3.6 7.2 12
24
40.5 72.5 126 252 363 550 800
⑶ 三类负荷：指不属于第一类、第二类的其它负荷。对这类负荷中断供 电，造成的损失不大。因此，对三类负荷的供电无特殊要求。
二、电力系统负荷曲线的基本概念及其分类
❖ 电力系统负荷曲线 ❖ 分类：
按时间分类： 日负荷曲线：
日平均负荷曲线 日负荷持续曲线 三、电力系统日负荷曲线 最小负荷 最大负荷 基荷、峰荷、腰荷
1. 低于3kV系统的额定电压
低于3kV交流三相/单相电力系统额定电压和电气设备 额定电压
电力系统额 定电压/kV
发电机 额定电 压/kV
变压器额定电压/kV 一次绕组 二次绕组
0.22/0.127 0.23 0.22/0.127 0.23/0.133
0.38/0.22 0.40 0.38/0.22 0.40/0.23
电力系统 额定电压
/kV 3
6
10 20 35 60 110 220 330 500 750
发电机 额定电压
/kV 3.15
6.30
10.50 13.80 15.75 18.0 20.0 22.0 24.0
电力变压器额定电压/kV
一次绕组 二次绕组
3 及 3.15 6 及 6.30 10 及 10.5
A
B
负
荷
C
a. 电路图
35 60 110 220 330 500 -
3.15 及 3.3 6.3 及 6.6 10.5 及 11.0
38.5 66 121 242 363 550 -
电气设备 最高电压
/kV 3.6 7.2 12
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40.5 72.5 126 252 363 550 800
⑶ 三类负荷：指不属于第一类、第二类的其它负荷。对这类负荷中断供 电，造成的损失不大。因此，对三类负荷的供电无特殊要求。
二、电力系统负荷曲线的基本概念及其分类
❖ 电力系统负荷曲线 ❖ 分类：
按时间分类： 日负荷曲线：
日平均负荷曲线 日负荷持续曲线 三、电力系统日负荷曲线 最小负荷 最大负荷 基荷、峰荷、腰荷
1. 低于3kV系统的额定电压
低于3kV交流三相/单相电力系统额定电压和电气设备 额定电压
电力系统额 定电压/kV
发电机 额定电 压/kV
变压器额定电压/kV 一次绕组 二次绕组
0.22/0.127 0.23 0.22/0.127 0.23/0.133
0.38/0.22 0.40 0.38/0.22 0.40/0.23
电力系统 额定电压
/kV 3
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发电机 额定电压
/kV 3.15
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10.50 13.80 15.75 18.0 20.0 22.0 24.0
电力变压器额定电压/kV
一次绕组 二次绕组
3 及 3.15 6 及 6.30 10 及 10.5
A
B
负
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a. 电路图
电力系统的基本概念
对于双回路情况： 特点：供电可靠性高，电能质量高。 缺点：不够经济。
对于环式网： 优点：供电可靠且较双回路要经济。 缺点：运行调度复杂，且故障时电压质量差。
两端供电网： 是常见的接线方式，但必须有两个及两个以
上的独立电源。
3、选择接线方式考虑的因素：
供电可靠，有良好的电能质量和经济指标， 经过各种方案的技术、经济比较，而且也要考虑 运行调度灵活和操作安全。
第一章 电力系统的基本概念
第一节 电力系统概述
一、电力系统的形成和发展： 从1831年法拉第发现了电磁感应定律，到1875 年巴黎北火车站发电厂的建立，电真正进入了实 用阶段。
Δ 第一次高压输电技术：
1882年 直流输电（法国）
德普勒（Marcel Depree）用装在米斯巴赫 煤矿的直流发电机功率约为3kw，以 1500~2000VDC沿57km电报线，把电能送至慕 尼黑国际博览会，供给一台电动机，使装饰喷泉 转动。
f=50HZ±0.2 U=UN±5% 波形：正弦波 3、保证系统运行的经济性
三、单一电力系统的联合
优点： 1、提高供电的可靠性； 2、合理地调配用电，降低联合系统的最大负荷，减 小系统发电设备的总装机容量； 3、合理地利用各类发电厂，提高运行的经济性 4、联合系统容量很大，个别负荷的波动对系统电能 质量影响很小
缺点： 需要投资，特别是系统间相距较远时。
第四节 电力系统的接线方式
一、几种典型接线方式的特点： 由地理接线图可见，复杂的接线可以简化分
解为几种典型的接线方式，大致可分成两大类： 无备用和有备用方式。
1、有备用接线方式：
包括单回放射式、干线式和链式网络。即：每 个负荷只能靠一条线路取得电能。见图1-16（a） (b)(c)（P21）
对于环式网： 优点：供电可靠且较双回路要经济。 缺点：运行调度复杂，且故障时电压质量差。
两端供电网： 是常见的接线方式，但必须有两个及两个以
上的独立电源。
3、选择接线方式考虑的因素：
供电可靠，有良好的电能质量和经济指标， 经过各种方案的技术、经济比较，而且也要考虑 运行调度灵活和操作安全。
第一章 电力系统的基本概念
第一节 电力系统概述
一、电力系统的形成和发展： 从1831年法拉第发现了电磁感应定律，到1875 年巴黎北火车站发电厂的建立，电真正进入了实 用阶段。
Δ 第一次高压输电技术：
1882年 直流输电（法国）
德普勒（Marcel Depree）用装在米斯巴赫 煤矿的直流发电机功率约为3kw，以 1500~2000VDC沿57km电报线，把电能送至慕 尼黑国际博览会，供给一台电动机，使装饰喷泉 转动。
f=50HZ±0.2 U=UN±5% 波形：正弦波 3、保证系统运行的经济性
三、单一电力系统的联合
优点： 1、提高供电的可靠性； 2、合理地调配用电，降低联合系统的最大负荷，减 小系统发电设备的总装机容量； 3、合理地利用各类发电厂，提高运行的经济性 4、联合系统容量很大，个别负荷的波动对系统电能 质量影响很小
缺点： 需要投资，特别是系统间相距较远时。
第四节 电力系统的接线方式
一、几种典型接线方式的特点： 由地理接线图可见，复杂的接线可以简化分
解为几种典型的接线方式，大致可分成两大类： 无备用和有备用方式。
1、有备用接线方式：
包括单回放射式、干线式和链式网络。即：每 个负荷只能靠一条线路取得电能。见图1-16（a） (b)(c)（P21）
电气化铁路牵引供变电技术—第一章—绪论
第一章 概 述
第二节 牵引供电系统概述
一、牵引供电系统的电流制
电力牵引供电系统是指从电力系统或一次供电系统接受电能，通过变 压、变相或换流（将工频交流变换为低频交流或直流电压）后，向电 力机车负载提供所需电流制式的电能，并完成牵引电能传输、配电等 全部功能的完整系统。电流制是指牵引供电系统中牵引网的供电电流 种类。目前中国主要采用直流制和交流制。
③三级负荷。是指不属于上述一类和二类负荷的其他负荷。如： 农村负荷等。对供电无特殊要求。
第一章 概 述
三、电力系统中性点运行方式 电力系统的中性点的运行方式主要有中性点不接地、中性点
经消弧线圈接地和中性点直接接地三种。前两种又称为小电流 接地系统，后一种称为大电流接地系统。
中性点不接地
中性点经消弧线圈接地
第一章 概 述
总结： 线路首端至末端损耗组成：绕组损耗（5%）+线路损耗（5%） ①普通线路：首端高10%，末端为线路额定电压。 ②连接发电机：首端高5%，末端变压器高5%。 ③连接短线路发电机：首端高5%，末端为线路额定电压。
第一章 概 述
2、电能的电压指标 （1）电压偏差
电压偏差是指用电设备的实际工作电压与额定电压的差值，通常 用百分数表示。
太光发电是不通过热过程而直接将太阳的光能转换成电能。 7）潮汐发电— 利用潮汐的动能和势能发电。
第一章 概 述
①火力发电厂 按照能源输出的形式可分为：凝汽式发电厂、热电厂。 火力发电厂结构：燃烧系统，汽水系统，电气系统。
化学能——蒸汽热能——电能 特点： 布局灵活，建设周期较短，投资较少，但运行费用较高； 启动时间长，煤耗大； 污染环境。
中性点直接接地
第一章 概 述
1、中性点不接地 ①发生单相金属性接地（直接接地故障，阻抗值小）或单相非金
电力系统概述
表1-1 第三类额定电压（单位：KV）
1.电力线路的额定电压 电力线路（或电网）的额定电压等级是国家根据国民经济 发展的需要及电力工业的水平，经全面技术经济分析 后确定的。它是确定各类用电设备额定电压的基本依 据。 2.用电设备的额定电压 由于用电设备运行时，电力线路上要有负荷电流流过，因而在 电力线路上引起电压损耗，造成电力线路上各点电压 略有不同。但成批生产的用电设备，其额定电压不可 能按使用地点的实际电压来制造，而只能按线路首端 与末端的平均电压即电力线路的额定电压U来制造。 所以用电设备的额定电压规定与同级电力线路的额定 电压相同。
(3)核能发电厂：核能发电是利用原子反应堆中核 燃料(例如铀)慢慢裂变所放出的热能产生蒸汽 (代替了火力发电厂中的锅炉)驱动汽轮机再带 动发电机旋转发电。以核能发电为主的发电厂 称为核能发电厂,简称核电站。根据核反应堆的 类型,核电站可分为压水堆式、沸水堆式、气冷 堆式、重水堆式、快中子增殖堆式等。 (4)风力发电场：利用风力吹动建造在塔顶上的大 型桨叶旋转带动发电机发电称为风力发电,由数 座、十数座甚至数十座风力发电机组成的发电 场地称为风力发电场。 (5)其他还有地热发电厂、潮汐发电厂、太阳能发 电厂等。
3.电力线路 电力线路的作用是输送电能，并把发电厂、变配电所和电 能用户连接起来。 水力发电厂须建在水力资源丰富的地方，火力发电厂一般也多 建在燃料产地，即所谓的“坑口电站”，因此，发电 厂一般距电能用户均较远，所以需要多种不同电压等 级的电力线路，将发电厂生产的电能源源不断地输送 到各级电能用户。 通常把电压在35kV及以上的高压电线路称为送电线路，而 把10kV及以下的电力线路，称为配电线路。 电力线路按其传输电流的种类又分为交流线路和直流线路； 按其结构及敷设方式又可分为架空线路、电缆线路及 户内配电线路。
第一章 电力系统概述
图1-5 坝后式水电站断面图 1－上游水位；2－下游水位；3－坝；4－压力进水管；5 －检修闸门；6－闸门；7－吊车；8－水轮机蜗壳；9－水 轮机转子；10－尾水管；11－发电机；12－发电机间；13 －吊车；14－发电机电压配电装置；15－升压变压器；16 －架空线；17－避雷线
6）河床式厂房。如图1-6所示。其厂 房与拦河坝相连接，成为坝的一部分，厂 房承受水的压力，适用于水头小于50m的 水电站。 （2）引水式水电站。由引水系统将天 然河道的落差集中进行发电的水电站，称 为引水式水电站。引水式水电站适宜建在 河道多弯曲或河道坡降较陡的河段，用较 短的引水系统可集中较大的水头；也适宜 于高水头水电站，避免建设过高的挡水建 筑物。
图1－10 风力发电装置
1－风力机；2－升速齿轮箱；3－发电机；4－控制系统； 5－改变方向的驱动装置；6－底板和外罩；7－塔架； 8－控制和保护装置；9－土建基础；10－电缆；11－配电装置
（2）海洋能发电。海洋能是蕴藏在海水中的可再生能源，如潮汐能、波 浪能、海流能、海洋温差能、海洋盐差能等。潮汐能发电已实用化。潮汐发 电就是利用潮汐的位能发电，即在潮差大的海湾入口或河口筑堤构成水库， 在坝内或坝侧安装水轮发电机组，利用堤坝两侧的潮差驱动水轮发电机组发 电。可单向或双向发电。 1）单库单向式。单库单向式潮汐电站如图1－11所示。电站只建一个水 库，安装单向水轮发电机组，在落潮时发电。 2）单库双向式。单库双向式潮汐电站如图1－12所示。电站也只建一个 水库，安装双向水轮发电机组，在涨落潮时均发电。 3）双库（高低库）式。建两个毗连的水库，水轮发电机组安装在两水库 之间的隔坝内。
图1-1 凝汽式火电厂生产过程的示意图 1－煤场；2－碎煤机；3－原煤仓；4－磨煤机;5－煤粉仓； 6－给粉机；7－喷燃器；8－炉膛；9－锅炉；10－省煤 器；11－空气预热器；12－引风机；13－送风机；14－ 汽轮机；15－发电机； 16－凝汽器；17－抽气器； 18－ 循环水泵；19－凝结水泵； 20－除氧器；21－给水泵； 22－加热器；23－水处理设备；24－升压变压器
《电力系统基础知识》PPT课件
且规定35kV及以上线路用户额定电压偏移不超过 ±5%；10kV及以下线路用户额定电压偏移不超过 ±7%。
❖ 第一章 供电系统概述 ❖ 第一章 供电系统概述 ❖ 第一章 供电系统概述 ❖ 第一章 供电系统概述 ❖ 第一章 供电系统概述 ❖ 第一章 供电系统概述 ❖ 第一章 供电系统概述
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1
第一章 供电系统概述
开始
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2
课题：电力系统概述
内容：
❖ 一、电力系统的基本概念（重点） ❖ 二、电力系统的运行特点及基本要求 ❖ 三、电力系统中性点运行方式（难点）
变电所的作用：从电网接受电能，经过变压器降压，按要求把 电能分配到各个车间。
一般大型工业企业设工厂降压变电所（35～110kV→6～10kV） 和车间降压变电所（ 6～10kV →220/380V ）。
配电所的作用：接受电能，按要求分配到各类用电设备。
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12
❖ 三、工厂供配电的电力线路
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9
工厂变配电所结构框图
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10
❖ 一、工厂供配电系统组成：5部分
（1）工厂总降压变电站：将电力系统供给的35~110kV的电源电压 降为6~10kV，供给高压配电站、车间变电站和高压用电设备。
（2）高压配电站：集中接受6~10kV电压电能，再分配到附近各车 间变电站和高压用电设备。
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16
第四节 电力系统的额定电压及电
能的质量指标
❖ 一、额定电压
额定电压：能使电力设备正常工作且能获得最佳经济 效果的电压叫额定电压。
❖ 第一章 供电系统概述 ❖ 第一章 供电系统概述 ❖ 第一章 供电系统概述 ❖ 第一章 供电系统概述 ❖ 第一章 供电系统概述 ❖ 第一章 供电系统概述 ❖ 第一章 供电系统概述
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第一章 供电系统概述
开始
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课题：电力系统概述
内容：
❖ 一、电力系统的基本概念（重点） ❖ 二、电力系统的运行特点及基本要求 ❖ 三、电力系统中性点运行方式（难点）
变电所的作用：从电网接受电能，经过变压器降压，按要求把 电能分配到各个车间。
一般大型工业企业设工厂降压变电所（35～110kV→6～10kV） 和车间降压变电所（ 6～10kV →220/380V ）。
配电所的作用：接受电能，按要求分配到各类用电设备。
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❖ 三、工厂供配电的电力线路
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工厂变配电所结构框图
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❖ 一、工厂供配电系统组成：5部分
（1）工厂总降压变电站：将电力系统供给的35~110kV的电源电压 降为6~10kV，供给高压配电站、车间变电站和高压用电设备。
（2）高压配电站：集中接受6~10kV电压电能，再分配到附近各车 间变电站和高压用电设备。
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第四节 电力系统的额定电压及电
能的质量指标
❖ 一、额定电压
额定电压：能使电力设备正常工作且能获得最佳经济 效果的电压叫额定电压。
第一章-电力系统基本概念PPT优秀课件
第一章 电力系统的基本概念
➢1-1 电力系统概述 ➢1-2 电力系统的特点和运行要求 ➢1-3 电力系统的接线方式和电压等级 ➢1-4 三相电力系统的中性点运行方式
第一章 电力系统的基本概念
需
1o 电力系统的组成？
掌
2o 电力系统的特点？
握 的
3o 系统电压等级？
问
4o 各设备额定电压？
题
5o 中性点运行方式？
500kV • 目前国际上实际投运的最高电压等级750kV(加、美、
俄、巴西、南非等国） • 我国晋东南—南阳—荆门特高压交流试验示范工程，
世界上第一条投入商业化运行的1000千伏输电线路
（3）直流输电、紧凑型输电和灵活交流输电
• 直流输电在远距离输电中具有优越性，我国已有 多条±800kV输电线路。
• 电压愈来愈高、容量和规模愈来愈大的区域性、地区性、 全国性甚至跨国性的电力系统
高压？
（2）特高压（1000kV以上）输电的出现与展望
• 习惯上，1～100kV为高压， 100～1000kV为超高压， 1000kV以上为特高压。
• 20世纪60年代国际上开始特高压输电的研究 • 1985年苏联1228km的1150kV,但至今运行于500kV • 20世纪90年代日本300km的1000kV，但至今运行于
对应于一定的输送功率和输送距离应有一最合理的线 路电压。但从设备制造角度和电力工业发展，国家 标准规定标准电压等级
➢ 所谓额定电压，就是发电机、变压器和电气设 备等在正常运行时具有最大经济效益时的电压。
➢ 国家规定了标准电压等级系列，
– 有利于电器制造业的生产标准化和系列化 – 有利于设计的标准化和选型 – 有利于电器的互相连接和更换 – 有利于备件的生产和维修等
➢1-1 电力系统概述 ➢1-2 电力系统的特点和运行要求 ➢1-3 电力系统的接线方式和电压等级 ➢1-4 三相电力系统的中性点运行方式
第一章 电力系统的基本概念
需
1o 电力系统的组成？
掌
2o 电力系统的特点？
握 的
3o 系统电压等级？
问
4o 各设备额定电压？
题
5o 中性点运行方式？
500kV • 目前国际上实际投运的最高电压等级750kV(加、美、
俄、巴西、南非等国） • 我国晋东南—南阳—荆门特高压交流试验示范工程，
世界上第一条投入商业化运行的1000千伏输电线路
（3）直流输电、紧凑型输电和灵活交流输电
• 直流输电在远距离输电中具有优越性，我国已有 多条±800kV输电线路。
• 电压愈来愈高、容量和规模愈来愈大的区域性、地区性、 全国性甚至跨国性的电力系统
高压？
（2）特高压（1000kV以上）输电的出现与展望
• 习惯上，1～100kV为高压， 100～1000kV为超高压， 1000kV以上为特高压。
• 20世纪60年代国际上开始特高压输电的研究 • 1985年苏联1228km的1150kV,但至今运行于500kV • 20世纪90年代日本300km的1000kV，但至今运行于
对应于一定的输送功率和输送距离应有一最合理的线 路电压。但从设备制造角度和电力工业发展，国家 标准规定标准电压等级
➢ 所谓额定电压，就是发电机、变压器和电气设 备等在正常运行时具有最大经济效益时的电压。
➢ 国家规定了标准电压等级系列，
– 有利于电器制造业的生产标准化和系列化 – 有利于设计的标准化和选型 – 有利于电器的互相连接和更换 – 有利于备件的生产和维修等
电力系统概述PPT(共37页)
本。 ❖ 利用各电厂的工作特点，合理分配负荷，使系统在
最经济的条件下运行。 ❖ 在减少备用机组的情况下，能增加对用户供电的可
靠性。
第一节 电力系统
❖ 高压送电的优点 ❖ 增大送电容量和距离。 ❖ 节约有色金属，降低线路造价。 ❖ 减少电压损耗，提高电压的稳定性。
第二节 电力系统的电压
第一节 电力系统 ❖ 配线装置
500kV硬母
110kV软母线
第一节 电力系统
❖ 变电所
110kV一般变电站
500kV枢纽变电站
220kV重要变电站
箱
式
No
变 电
Image
所
第一节 电力系统
❖ 组成电力系统的目的 ❖ 不受地方负荷限制，可以增大单位机组的容量，大
容量机组的效率较高。 ❖ 充分利用地方资源，减少运输工作量，降低电能成
第一节 电力系统
➢ 按利用程度：常规能源和新能源 常规能源：被广泛应用的能源。煤炭、石油、天然 气、水能等。 新能源：古老的能源，利用先进的方法加以广泛利 用。太阳能、风能、海洋能、地热、氢能、生物物 质能等。
➢ 按能否再生：可再生能源和非再生能源 可再生能源：自然界当中可以不断再生的能源。水 能、风能、太阳能、海洋能等。 非再生能源：经过几亿年形成、短期内无法补充的 能源。煤炭、石油、天然气、核燃料等。
第一节 电力系统
3、能源的含义和分类
❖ 能源的含义 能量的来源或源泉，即指人类取得能量的来源。
❖ 能源分类 ❖ 按获得方法：一次能源和二次能源
一次能源：直接取自自然界。原煤、原油、天然气、 太阳能、水能、风能、地热、核能等。 二次能源：由一次能源经过加工转换的能源产品。 电能、蒸汽、煤气、汽油一节 ❖ 第二节 ❖ 第三节 ❖ 第四节 ❖ 第五节
最经济的条件下运行。 ❖ 在减少备用机组的情况下，能增加对用户供电的可
靠性。
第一节 电力系统
❖ 高压送电的优点 ❖ 增大送电容量和距离。 ❖ 节约有色金属，降低线路造价。 ❖ 减少电压损耗，提高电压的稳定性。
第二节 电力系统的电压
第一节 电力系统 ❖ 配线装置
500kV硬母
110kV软母线
第一节 电力系统
❖ 变电所
110kV一般变电站
500kV枢纽变电站
220kV重要变电站
箱
式
No
变 电
Image
所
第一节 电力系统
❖ 组成电力系统的目的 ❖ 不受地方负荷限制，可以增大单位机组的容量，大
容量机组的效率较高。 ❖ 充分利用地方资源，减少运输工作量，降低电能成
第一节 电力系统
➢ 按利用程度：常规能源和新能源 常规能源：被广泛应用的能源。煤炭、石油、天然 气、水能等。 新能源：古老的能源，利用先进的方法加以广泛利 用。太阳能、风能、海洋能、地热、氢能、生物物 质能等。
➢ 按能否再生：可再生能源和非再生能源 可再生能源：自然界当中可以不断再生的能源。水 能、风能、太阳能、海洋能等。 非再生能源：经过几亿年形成、短期内无法补充的 能源。煤炭、石油、天然气、核燃料等。
第一节 电力系统
3、能源的含义和分类
❖ 能源的含义 能量的来源或源泉，即指人类取得能量的来源。
❖ 能源分类 ❖ 按获得方法：一次能源和二次能源
一次能源：直接取自自然界。原煤、原油、天然气、 太阳能、水能、风能、地热、核能等。 二次能源：由一次能源经过加工转换的能源产品。 电能、蒸汽、煤气、汽油一节 ❖ 第二节 ❖ 第三节 ❖ 第四节 ❖ 第五节
电力系统概述和基本概念
－
750
825(800)
1000
1050
－
1000
1100
14
教材中表1-1有误，并且不完善。
第二节 电力系统的电压等级和负荷
总结 ➢用电设备的额定电压：与线路的额定电压相同。
➢发电机的额定电压：同步发电机往往接在线路始端，因此， 其额定电压比电力线路的额定电压高5%。
➢变压器的额定电压：一次侧相当于用电设备，其额定电压 等于线路的额定电压；二次侧相当于发电机，其额定电压 较线路额定电压高10%。
➢电力网络：电力系统中，各种电压等级的输配电力线路及 升降压变压器所成为的部分称为电力网络。
4
第一节 电力系统概述
➢动力系统：电力系统的+动力设备 ➢电力网络：电力系统 －（发电机+用电设备）
5
6
第二节 电力系统的电压等级和负荷
说明： ①电网（线路）的额定电压：根据需要、水平、技术、经济分
析后由国家确定； ②用电设备的容许电压偏移一般为±5%； ③沿线路的电压降落一般为10%； ④在额定负荷下，变压器内部的电压降落约为5%。
☺ 注意： ①当一次侧直接和发电机相连时，其额定电压等于发电机
额定电压； ②低压电网或直接与用电设备相连的变压器，其额定电压可 以只比线路电压高5%。
15
例1-1 已知下图所示系统中电网的额定电压，试确定发电机 和变压器的额定电压。
G
T1
T2 6kV
变压~器T1的二次侧
供电距离较长，其 额定电压应10比kV线路
(1)变压器不与发电机相连时，一次绕组的额定电压 等于电网的额定电压；
(2)变压器的一次绕组与发电机相连时，其一次绕组 的额定电压等于发电机的额定电压，比电网电压高5%。
(1.2.1)--电力系统概述(电力网,功率与复功率,电力系统负荷)
11
线路电压与容量、距离的关系
输电
电压等级(kV)
750 500 220
输送容量 (MVA)
2000~2500 1000~1500
100~500
输送距离(km)
500以上（跨大区） 150~850（跨省） 100~300（跨地区）
高中压 配电
110(部分输电) 35 10
10~50 2~10 0.2~2
13
五、如何确定额定电压?(电压分布:±5%)
1次侧 1.05UN
1.1UN1 UN1
UN1 UN
1次UN1 0.95UN1
UN2 1.05UN2(1.1)
UN2 0.95UN2
升压变 1次侧 接线路?
14
如何确定额定电压? （原则）
线路（电网）额定电压 = 用电设备额定电压 发电机额定电压 = 1.05线路额定电压 升压变压器额定电压：
10
三、电力网为何要采用高电压？
远距离大容量输电的压降和损耗：
容量：S=U*I 压降：∆U=I*Z 损耗：PL =I2*R 高电压→高稳定性（后续内容讨论）
考虑绝缘，发电机电压10-30kV，变压器升 压到110-750kV；
高压线远距离输电，变压器降压给负荷； 大负荷6-110kV，民用负荷110/220V单相
50~100（跨县市） 20~50（县市内）
6~20（市内）
低压配电
380/220V（楼内、农电）
12
四、为何要确定额定电压?
标准化：避免电压等级数量的无限制扩大， 导致互联困难。
最佳的技术经济性能：电力设备需要在额定 电压下进行优化设计、制造和使用。
需要确定的额定电压：
线路（即：电网、用电设备） 发电机 变压器(升压、降压)的一次/二次侧
线路电压与容量、距离的关系
输电
电压等级(kV)
750 500 220
输送容量 (MVA)
2000~2500 1000~1500
100~500
输送距离(km)
500以上（跨大区） 150~850（跨省） 100~300（跨地区）
高中压 配电
110(部分输电) 35 10
10~50 2~10 0.2~2
13
五、如何确定额定电压?(电压分布:±5%)
1次侧 1.05UN
1.1UN1 UN1
UN1 UN
1次UN1 0.95UN1
UN2 1.05UN2(1.1)
UN2 0.95UN2
升压变 1次侧 接线路?
14
如何确定额定电压? （原则）
线路（电网）额定电压 = 用电设备额定电压 发电机额定电压 = 1.05线路额定电压 升压变压器额定电压：
10
三、电力网为何要采用高电压？
远距离大容量输电的压降和损耗：
容量：S=U*I 压降：∆U=I*Z 损耗：PL =I2*R 高电压→高稳定性（后续内容讨论）
考虑绝缘，发电机电压10-30kV，变压器升 压到110-750kV；
高压线远距离输电，变压器降压给负荷； 大负荷6-110kV，民用负荷110/220V单相
50~100（跨县市） 20~50（县市内）
6~20（市内）
低压配电
380/220V（楼内、农电）
12
四、为何要确定额定电压?
标准化：避免电压等级数量的无限制扩大， 导致互联困难。
最佳的技术经济性能：电力设备需要在额定 电压下进行优化设计、制造和使用。
需要确定的额定电压：
线路（即：电网、用电设备） 发电机 变压器(升压、降压)的一次/二次侧
电 力 系 统第1章电力系统的基本概念
离列于表1.4中，与220 kV以上电压级相适应的输送功率和输送距离则示于
图1.11。 1.3.3电力系统中性点的运行方式
电力系统的中性点是指系统中星形联结的变压器或发电机的中性点。中性点
的运行方式即指中性点的接地方式，这是与电压等级、绝缘水平、通讯干扰 、接地保护方式、系统结线等多方面相关的复杂问题。
线路、交直流输电系统、交流紧凑型输电线路等输电方式，以及提高输送能
32
力等方面的问题。
5）配电技术主要涉及电能安全技术、电能保质技术、需求预测管理技术等 方面的问题。
6）电力系统运行主要涉及稳态运行分析，暂态过程分析，安全性分析，运
行方式优化等方面的问题。 7）电力系统保护主要涉及故障分析，元件保护、线路保护、系统性故障保
柔性交流输电系统（Flexible AC Transmission System）是在1986年由美 国N.G.Hingorani创建的一种崭新的输电技术
34
图1.14 能量管理系统的功能
35
图1.15 全局能量管理系统示意图
36
FACTS技术是综合电力电子技术、微处理和微电子技术、通信技术和控制技 术而形成的用于控制交流输电的新技术。 FACTS技术包含系统应用技术及其控制器技术。 配电综合自动化（DOA）技术 配电综合自动化（Distribution Overall Automatic）技术是在传统的配电 自动化（DA）的基础上，利用计算机技术、通信技术、数字信号处理技术， 将原来单个自动化装置（量测、监视、保护、控制等）经过设备微机化、性 能软件化、信号数字化、功能集成化、通信局域网化或光缆化（甚至应用通 信卫星）等高新技术改造而成具有综合功能、性能更先进的自动监测控制技 术。
7
电力系统概述
第一章 供电系统概述
第一节 电力系统与供电系统
一、电力系统的构成 由发电厂的发电机、升压及降压 变电设备、电力网及电能用户（用 电设备）组成的系统统称为电力系 统。
1
2
1．发电厂
（ 1 ）功能：发电厂是生产电能的 场所。把自然界中的一次能源转换为 用户可以直接使用的二次能源——电 能。 （ 2 ）种类：火力发电厂、水利发 电厂、核能发电厂、潮汐发电、地热 发电、太阳能发电、风力发电等。 （3）发电设备：发电机。
4．改善方法
（1）正确设计配电系统的运行方式， 减少电网或变压器电压降。在条件许可时， 对大型企业可采取高压线路深入负载中心 及降压变电所分散设置；在技术经济合理 的条件下，采用多回路并联供电；使用灵 活的联络系统，使系统在不同的运行方式 下，做到合理供电；必要时对户外照明及 事故照明设置专用小型变压器。 （2）按照允许电压降来选择导线截面， 是减少电压降、调节电压的有效措施之一。 例如用电缆代替导线、用低电压母线槽、 用大截面的导线代替小截面导线等方法。 58
正弦波形畸变率 （2）电压、电流总谐波畸变率
Un 2 THDu （ ） 100% n2 U 1
U
n2
2 n
U1
2 I n n2
100%
I1 式中 U n 、 I n ——n次谐波电压、电流的方均根值，kV、A； I 1 ——基波电压（50Hz）、电流的方均根值， U1 、 kV、A。
65
In 2 THDi （ ） 100% n2 I1
100%
（3）谐波电压的总平均畸变系数
式中
1 t
t t
U（t）dt
t n 2 2 n
第一节 电力系统与供电系统
一、电力系统的构成 由发电厂的发电机、升压及降压 变电设备、电力网及电能用户（用 电设备）组成的系统统称为电力系 统。
1
2
1．发电厂
（ 1 ）功能：发电厂是生产电能的 场所。把自然界中的一次能源转换为 用户可以直接使用的二次能源——电 能。 （ 2 ）种类：火力发电厂、水利发 电厂、核能发电厂、潮汐发电、地热 发电、太阳能发电、风力发电等。 （3）发电设备：发电机。
4．改善方法
（1）正确设计配电系统的运行方式， 减少电网或变压器电压降。在条件许可时， 对大型企业可采取高压线路深入负载中心 及降压变电所分散设置；在技术经济合理 的条件下，采用多回路并联供电；使用灵 活的联络系统，使系统在不同的运行方式 下，做到合理供电；必要时对户外照明及 事故照明设置专用小型变压器。 （2）按照允许电压降来选择导线截面， 是减少电压降、调节电压的有效措施之一。 例如用电缆代替导线、用低电压母线槽、 用大截面的导线代替小截面导线等方法。 58
正弦波形畸变率 （2）电压、电流总谐波畸变率
Un 2 THDu （ ） 100% n2 U 1
U
n2
2 n
U1
2 I n n2
100%
I1 式中 U n 、 I n ——n次谐波电压、电流的方均根值，kV、A； I 1 ——基波电压（50Hz）、电流的方均根值， U1 、 kV、A。
65
In 2 THDi （ ） 100% n2 I1
100%
（3）谐波电压的总平均畸变系数
式中
1 t
t t
U（t）dt
t n 2 2 n
第1章 电力系统概论
3）波形 波形的质量是以正弦电压波形畸变率来衡量的。 2、频率:频率的质量是以频率偏差来衡量。 3、供电的可靠性:供电可靠性是以对用户停电的时间 及次数来衡量。它常用供电可靠率表示，即实际供电 时间与统计期全部时间的比值的百分数表示，
第五节 电力负荷
一、按对供电可靠性要求的负荷分类 我国将电力负荷按其对供电可靠性的要求及中断供电 在政治上、经济上造成的损失或影响的程度划分为三 级。
二、按工作制的负荷分类
电力负荷按其工作制可分为三类。 1．连续工作制负荷 连续工作制负荷是指长时间连续工作的用电设备，其特 点是负荷比较稳定，连续工作发热使其达到热平衡状态， 其温度达到稳定温度，用电设备大都属于这类设备。如 泵类、通风机、压缩机、电炉、运输设备、照明设备等。 2．短时工作制负荷 短时工作制负荷是指工作时间短、停歇时间长的用电设 备。其运行特点为工作时其温度达不到稳定温度，停歇 时其温度降到环境温度，此负荷在用电设备中所占比例 很小。如机床的横梁升降、刀架快速移动电动机、闸门 电动机等。
第二节
电力系统额定电压
1、电网（线路）额定电压 UN
低压 380V,660V 高压 （3），6，10，35，（66），110，220，（330）， 500kV
2、用电设备的额定电压，等于同级电网的额定电 压 3、发电机的额定电压：UN· GG=1.05UN
注：用电设备偏移± 5%，线路允许电压降10%
配电线路：分6-10KV厂内高压配电线路和380/220V 厂内低压配电线路。
车间变电所（建筑物变电所）：6-10KV降到 380/220V
３． 供配电的要求和课程任务 供配电的基本要求是： （1）安全 （2）可靠 （3）优质
（4）经济
本课程的任务： 讲述供配电系统电能供应和分配的基本知识和 理论，使学生掌握供配电系统的设计和计算方法， 管理和运行技能，为学生今后从事供配电技术工作 奠定基础。
电力系统分析(孙宏斌)第一章电力系统概述(第二讲)
第一章电力系统概述(Introduction to Power Systems)（第二讲）（回顾）1问题1、电能是如何传输的？2、电力系统为何用功率作为变量?3、交流电路的功率和复功率如何引入?4、什么是电力系统负荷和负荷曲线?5、典型负荷曲线有哪些？有何用途？2一、电力网有哪些主要设备？除去发电机与负荷究高压输电网，配电网看成负荷一部分。
主要设备：输电线路、变电站设备（变压器、开关、母线等）。
超高压架空电力线路电力变压器带有开关发电机变压器开关输电线路二、电力网络是如何接线的？对保证供电的接线图：两种类型电气接线：电力设备间电气联接关系地理接线：发电厂、变电所间相对地理位置及其联接路径接线方式（与计算机网络类似），综合考虑：供电可靠、电压合格、运行灵活、操作安全、费用经济等因素。
开式闭式地理接线图发电厂变电站开式接线（从放射式(a)(d)闭式接线（环式（单电源）一些实际电力网英国电网东京电网远距离大容量输电为何要采用高电压进行？!10三、电力网为何要采用高电压？ 远距离大容量容量：S=U*I压降：∆损耗：P高电压→高考虑绝缘，压到110-750kV高压线远距离输电，大负荷6-110kV线路电压500低压配电1035110(部分输电)高中压配电220 750输电电压等级(kV)四、为何要确定额定电压?标准化：导致互联困难最佳的技术经济性能电压下进行优化设计、制造和使用。
需要确定的额定电压：线路（即：电网、用电设备）发电机变压器(五、如何确定额定电压?(0.95U N11.1U N1U N1U NU N11次侧1.05U N0.951.05U N2(1.1)U N21次U N1升压变1次侧接线路如何确定额定电压?线路（电网）发电机额定电压升压变压器一次侧二次侧降压变压器一次侧二次侧如何确定额定电压?用电设备（线路、电网)(kV)61035110220330500750六、高压直流输电（变压器三相交流整流装置送电端直流输电的优点？适用于大系统互联运行，无需同频率，本身不存在稳定问题。
供配电系统概述
1.4 负荷等级： 根据对供电可靠性的要求及中断供电在
政治、经济上造成的损失或影响的程度进 行分级，并针对不同负荷等级确定其对供 电电源的要求。
我们通常将负荷分为三级： 1．一级负荷 2．二级负荷 3．三级负荷
第一章 电力系统基本概念
供电要求： 一级负荷：应由两个电源供电；当一个电
源发生故障时，另一个电源不应同时受 到损坏。 一级负荷中特别重要的负荷，除由两个 电源供电外，尚应增设应急电源，并严 禁将其它负荷接入应急供电系统。
2、电气设备长期工作在该电压时具有最佳 技术和经济性能。
电压偏差：一般为±5% 电压波动： 2.5% 电网谐波
第一章 电力系统基本概念 我国交流电力网和电气设备的额定电压（线间电压，单位kv）
用电设备 与电力网 额定电压 （末端）
3 6 10 35 60 110
发电机 额定电压 （始端高5%）
0.23 0.40 3.15 6.3 10.5
第三章 电力系统的中性点运行方式
3.1.2 中性点经消弧线圈接地系统
中性点不接地系统具有单相接地故障时可继续供电的 优点，但当接地电流较大时容易产生接地而造成危害。为 了克服这一缺点，可设法减小接地处的接地电流。采用的 方法是在出现单相接地故障时使接地处流过一个感性电流， 因而减小接地电流，采用中性点经消弧线圈接地的运行方 式。
中性点直接接地系统
第三章 电力系统的中性点运行方式
优点： 电网绝缘水平和投资降低。 操作过电压均比中性点绝缘电网低，系统不易 过电压。
缺点：
供电可靠性相对低。 短路大接地电流使地电位上升较高，增加电力
设备损伤，对通讯系统造成的干扰影响也较大。
第三章 电力系统的中性点运行方式
3.2 低压配电系统的接地型式
政治、经济上造成的损失或影响的程度进 行分级，并针对不同负荷等级确定其对供 电电源的要求。
我们通常将负荷分为三级： 1．一级负荷 2．二级负荷 3．三级负荷
第一章 电力系统基本概念
供电要求： 一级负荷：应由两个电源供电；当一个电
源发生故障时，另一个电源不应同时受 到损坏。 一级负荷中特别重要的负荷，除由两个 电源供电外，尚应增设应急电源，并严 禁将其它负荷接入应急供电系统。
2、电气设备长期工作在该电压时具有最佳 技术和经济性能。
电压偏差：一般为±5% 电压波动： 2.5% 电网谐波
第一章 电力系统基本概念 我国交流电力网和电气设备的额定电压（线间电压，单位kv）
用电设备 与电力网 额定电压 （末端）
3 6 10 35 60 110
发电机 额定电压 （始端高5%）
0.23 0.40 3.15 6.3 10.5
第三章 电力系统的中性点运行方式
3.1.2 中性点经消弧线圈接地系统
中性点不接地系统具有单相接地故障时可继续供电的 优点，但当接地电流较大时容易产生接地而造成危害。为 了克服这一缺点，可设法减小接地处的接地电流。采用的 方法是在出现单相接地故障时使接地处流过一个感性电流， 因而减小接地电流，采用中性点经消弧线圈接地的运行方 式。
中性点直接接地系统
第三章 电力系统的中性点运行方式
优点： 电网绝缘水平和投资降低。 操作过电压均比中性点绝缘电网低，系统不易 过电压。
缺点：
供电可靠性相对低。 短路大接地电流使地电位上升较高，增加电力
设备损伤，对通讯系统造成的干扰影响也较大。
第三章 电力系统的中性点运行方式
3.2 低压配电系统的接地型式
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第一章电力系统概述
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2020/12/1
第一章电力系统概述
前言
1、教材：东南大学 陈珩（第三版）
2、本课程特点、前修课程、后续课程
特点：
前修课程：电路理论、电机学、电磁场
后续课程：电力系统暂态分析、继电保护、电力 系统自动化
3、 教学参考书
4、 考核方式：
笔试（闭卷，120分钟、卷面100分，占70 ％），平时（主要是上课考勤记录、课堂练习、 作业，占20％），实验（10％）
•无 备 用 结 线
•放射式
•干线式
•树状
包括单回路放射式、干线式和链式网络 优点：简单、经济、运行方便 缺点：供电可靠性差 适用范围：二级负荷
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第一章电力系统概述
1－4 电力系统的结线方式和电压等级
•有 备 用 结 线
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第足的基本要求
➢负荷（一级 二级 三级）
一级负荷：对这一级负荷中断供电，将造成人 身事故，经济严重损失，人民生活发生混乱。 二级负荷：对这一级负荷中断供电，将造成大 量减产，人民生活受影响。
三级负荷：所有不属于一、二级的负荷。
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第一章电力系统概述
•一、电力系统的组成
•～
•发电 ＋ 输电 ＋
•工 业•农 业•商 •业生
配电 ＋ 用活电
•电网
•电力系统
第一章电力系统概述
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第一章电力系统概述
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第一章电力系统概述
1－1 电力系统概述
•一、电力系统的组成
• 1、来源
➢ 火电：锅炉－汽轮机－发电机 ➢ 水电：水库－水轮机－发电机 ➢ 核电：核反应堆－汽轮机－发电机 ➢ 其它：如风能、地热能、太阳能、潮汐等
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第一章电力系统概述
1－1 电力系统概述
•二、近代电力系统（三大一特）
➢电压、输送距离、输送功率；电源的构 成； 负荷的构成； ➢高度自动化； ➢远距离大容量直流输电
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第一章电力系统概述
1－2 我国电力工业和电力系统简介
•一、我国电力工业概况及今后发展电力 工业的方针 •二、我国主要电力系统概述 •三、我国电力工业的发展前景
•各元件的特性和模型
前
•电力系统 P、Q、f） 稳态分析
•潮流计算
言
主 要 内
•
电 力 系 统 分 析
（一）
•电力系统 暂态分析
•调频
•运行调整和优 •调压 化 •经济运行
•电磁暂态分析 （故障分析）
•发电机的电磁暂态分 •对称故障（析三相短路）
•不对称短路
容
（二）
•正常稳态分析 •静态
（稳定性分析） •暂态
➢ SCADA ➢ 设备检修（计划检修→状态检修） ➢ 人员素质
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第一章电力系统概述
1－3电力系统运行应满足的基本要求
•优质
•指标 •电压： ≥35kV ±5% 6 ~10kV ≤4% 380V ≤5%（无功功率） 频率： ±0.2~ 0.5Hz（有功功率）
•谐波：负荷
谐波
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最大负荷——指规定时间内，电力系统总有 功功率负荷的最大值，以千瓦（KW）、兆瓦 （MW）、吉瓦（GW）为单位计。
第一章电力系统概述
1－1 电力系统概述
•一、电力系统的组成
•2、基本概念
额定频率——按国家标准规定，我国所有交 流电力系统的额定功率为50Hz。 最高电压等级——是指该系统中最高的电压 等级电力线路的额定电压。
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第一章电力系统概述
1－1 电力系统概述 •一、电力系统的组成
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•2、基本概念
电力系统——是由发电厂、变电所、输电线、 配电系统及负荷组成的。是现代社会中最重要、 最庞杂的工程系统之一。
电力网络——是由变压器、电力线路等变换、 输送、分配电能设备所组成的部分。
动力系统——在电力系统的基础上，把发电厂 的动力部分（例如火力发电厂的锅炉、汽轮机和 水力发电厂的水库、水轮机以及核动力发电厂的 反应堆等）包含在内的系统。
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第一章电力系统概述
n 重点：
前 n 三大计算 1、标幺值计算
言 2、稳态计算：潮流；调频、调压 3、暂态计算：故障；稳定性
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第一章电力系统概述
第一章 电力系统的基本概念
•1－1 电力系统概述 •1－2 我国电力工业和电力系统简介 •1－3 对电力系统运行的基本要求 •1－4 结线方式和电压等级 •1－5 课程的主要内容
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第一章电力系统概述
•现代控制理论（作支撑）
•微机原理应用（作硬件） •来进行计算机
控制
前
•数据库应用（作软件）
言
•专业课：《电力系统分析》、《继电保
护原理（微机保护）》、发电厂电气部
分、高电压技术等
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第一章电力系统概述
•电力系统的基本概念
•正常稳态分析 •计算（U、I、
1－3电力系统运行应满足的基本要求
•经济
➢煤耗率（水耗率）
➢厂用电率
➢ 网损
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第一章电力系统概述
1－3电力系统运行应满足的基本要求
•环保
➢火电厂装机＞70％ ➢ 煤炭燃烧造成的污染 ➢ 限制污染物的排放量
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第一章电力系统概述
1－4 电力系统的结线方式和电压等级
•一、结线方式
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第一章电力系统概述
1－3电力系统运行应满足的基本要求
•特点 电能不能大量储存
暂态过程非常短促 与国民经济及日常生活关系密切
•要求
• 安全 优质 经济
• 环保
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第一章电力系统概述
1－3电力系统运行应满足的基本要求
•安全：保证可靠的供电 措施
➢电源与电网的建设（西电东送全国 联网）
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第一章电力系统概述
第一章 电力系统的基本概念 重点及难点：
•重点： • 1、电力系统的基本概念 • 2、电力系统的基本要求 • 3、电能质量 • 4、结线方式 • 5、电压等级
•难点： • 1、电能质量 • 2、电压等级
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第一章电力系统概述
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1－1 电力系统概述
第一章电力系统概述
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1－1 电力系统概述 一、电力系统的组成
2、基本概念
总装机容量——指该系统中实际安装的发电 机组额定有功功率的总和，以千瓦（KW）、 兆瓦（MW）、吉瓦（GW）为单位计。
年发电量——指该系统中所有发电机组全年 实际发出电能的总和，以千瓦时（KWh）、 兆瓦时（MWh）、吉瓦时（GWh）为单位计。
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2020/12/1
第一章电力系统概述
前言
1、教材：东南大学 陈珩（第三版）
2、本课程特点、前修课程、后续课程
特点：
前修课程：电路理论、电机学、电磁场
后续课程：电力系统暂态分析、继电保护、电力 系统自动化
3、 教学参考书
4、 考核方式：
笔试（闭卷，120分钟、卷面100分，占70 ％），平时（主要是上课考勤记录、课堂练习、 作业，占20％），实验（10％）
•无 备 用 结 线
•放射式
•干线式
•树状
包括单回路放射式、干线式和链式网络 优点：简单、经济、运行方便 缺点：供电可靠性差 适用范围：二级负荷
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第一章电力系统概述
1－4 电力系统的结线方式和电压等级
•有 备 用 结 线
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第足的基本要求
➢负荷（一级 二级 三级）
一级负荷：对这一级负荷中断供电，将造成人 身事故，经济严重损失，人民生活发生混乱。 二级负荷：对这一级负荷中断供电，将造成大 量减产，人民生活受影响。
三级负荷：所有不属于一、二级的负荷。
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第一章电力系统概述
•一、电力系统的组成
•～
•发电 ＋ 输电 ＋
•工 业•农 业•商 •业生
配电 ＋ 用活电
•电网
•电力系统
第一章电力系统概述
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第一章电力系统概述
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第一章电力系统概述
1－1 电力系统概述
•一、电力系统的组成
• 1、来源
➢ 火电：锅炉－汽轮机－发电机 ➢ 水电：水库－水轮机－发电机 ➢ 核电：核反应堆－汽轮机－发电机 ➢ 其它：如风能、地热能、太阳能、潮汐等
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第一章电力系统概述
1－1 电力系统概述
•二、近代电力系统（三大一特）
➢电压、输送距离、输送功率；电源的构 成； 负荷的构成； ➢高度自动化； ➢远距离大容量直流输电
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第一章电力系统概述
1－2 我国电力工业和电力系统简介
•一、我国电力工业概况及今后发展电力 工业的方针 •二、我国主要电力系统概述 •三、我国电力工业的发展前景
•各元件的特性和模型
前
•电力系统 P、Q、f） 稳态分析
•潮流计算
言
主 要 内
•
电 力 系 统 分 析
（一）
•电力系统 暂态分析
•调频
•运行调整和优 •调压 化 •经济运行
•电磁暂态分析 （故障分析）
•发电机的电磁暂态分 •对称故障（析三相短路）
•不对称短路
容
（二）
•正常稳态分析 •静态
（稳定性分析） •暂态
➢ SCADA ➢ 设备检修（计划检修→状态检修） ➢ 人员素质
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第一章电力系统概述
1－3电力系统运行应满足的基本要求
•优质
•指标 •电压： ≥35kV ±5% 6 ~10kV ≤4% 380V ≤5%（无功功率） 频率： ±0.2~ 0.5Hz（有功功率）
•谐波：负荷
谐波
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最大负荷——指规定时间内，电力系统总有 功功率负荷的最大值，以千瓦（KW）、兆瓦 （MW）、吉瓦（GW）为单位计。
第一章电力系统概述
1－1 电力系统概述
•一、电力系统的组成
•2、基本概念
额定频率——按国家标准规定，我国所有交 流电力系统的额定功率为50Hz。 最高电压等级——是指该系统中最高的电压 等级电力线路的额定电压。
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第一章电力系统概述
1－1 电力系统概述 •一、电力系统的组成
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•2、基本概念
电力系统——是由发电厂、变电所、输电线、 配电系统及负荷组成的。是现代社会中最重要、 最庞杂的工程系统之一。
电力网络——是由变压器、电力线路等变换、 输送、分配电能设备所组成的部分。
动力系统——在电力系统的基础上，把发电厂 的动力部分（例如火力发电厂的锅炉、汽轮机和 水力发电厂的水库、水轮机以及核动力发电厂的 反应堆等）包含在内的系统。
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第一章电力系统概述
n 重点：
前 n 三大计算 1、标幺值计算
言 2、稳态计算：潮流；调频、调压 3、暂态计算：故障；稳定性
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第一章电力系统概述
第一章 电力系统的基本概念
•1－1 电力系统概述 •1－2 我国电力工业和电力系统简介 •1－3 对电力系统运行的基本要求 •1－4 结线方式和电压等级 •1－5 课程的主要内容
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第一章电力系统概述
•现代控制理论（作支撑）
•微机原理应用（作硬件） •来进行计算机
控制
前
•数据库应用（作软件）
言
•专业课：《电力系统分析》、《继电保
护原理（微机保护）》、发电厂电气部
分、高电压技术等
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第一章电力系统概述
•电力系统的基本概念
•正常稳态分析 •计算（U、I、
1－3电力系统运行应满足的基本要求
•经济
➢煤耗率（水耗率）
➢厂用电率
➢ 网损
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第一章电力系统概述
1－3电力系统运行应满足的基本要求
•环保
➢火电厂装机＞70％ ➢ 煤炭燃烧造成的污染 ➢ 限制污染物的排放量
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第一章电力系统概述
1－4 电力系统的结线方式和电压等级
•一、结线方式
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第一章电力系统概述
1－3电力系统运行应满足的基本要求
•特点 电能不能大量储存
暂态过程非常短促 与国民经济及日常生活关系密切
•要求
• 安全 优质 经济
• 环保
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第一章电力系统概述
1－3电力系统运行应满足的基本要求
•安全：保证可靠的供电 措施
➢电源与电网的建设（西电东送全国 联网）
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第一章电力系统概述
第一章 电力系统的基本概念 重点及难点：
•重点： • 1、电力系统的基本概念 • 2、电力系统的基本要求 • 3、电能质量 • 4、结线方式 • 5、电压等级
•难点： • 1、电能质量 • 2、电压等级
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1－1 电力系统概述
第一章电力系统概述
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1－1 电力系统概述 一、电力系统的组成
2、基本概念
总装机容量——指该系统中实际安装的发电 机组额定有功功率的总和，以千瓦（KW）、 兆瓦（MW）、吉瓦（GW）为单位计。
年发电量——指该系统中所有发电机组全年 实际发出电能的总和，以千瓦时（KWh）、 兆瓦时（MWh）、吉瓦时（GWh）为单位计。