03 第1章-电力系统概述

35kV
配电网
110kV
电力网
用户
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电力系统
G ～
水 G 电 ～ 站 15.75kV
升压 变电站
升压 变电站
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火 电 站
2. 我国大电网互联
目前，正加紧实施7个跨省大区电网之间以及大区电网与5个独立省网之 间的互联。 近年，建成以三峡电网为中心连接华中、华东、川渝的中部电网；华北、 东北、西北三个电网互联形成的北部电网；以及云、贵、广西、广东4省区的 南部联合电网。同时，加快北、中、南三大电网之间实现局部互联：华北－华 中加强联网、华中－西北联网、川渝－西北联网、华东－华北联网、川黔联网 等跨区电网工程建设，实现西电东送、南北互供，初步形成全国统一的联合电 网的格局，实现全国范围内的资源优化配置，满足国民经济发展和全面建设小 康社会的要求 。
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1. 电力系统基本结构
发电
输电
变电
配电
用电
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1. 电力系统基本结构——发电
火电厂
水电厂
光伏
风电
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华东
2015 年 ， 全 国 将 形成 东北、 三华、 西北、 南方 四 个 主 要 的 同 步电网。
AC
福建
超大型 同步电网
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2. 我国大电网互联
问题：电网互联的原因？ 1、资源优化配置，合理利用能源，加强环境保护，有利于电力工 业可持续发展。 2、可安装大容量、高效能火电机组、水电机组和核电机组，有利 于降低造价，节约能源，加快电力建设速度。 3、可以利用时差、温差，错开用电高峰，利用各地区用电的非同 时性进行负荷调整，减少备用容量和装机容量。 4、可以在各地区之间互供电力、互通有无、互为备用，可减少事 故备用容量，增强抵御事故能力，提高电网安全水平和供电可靠性。 5、能承受较大的冲击负荷,有利于改善电能质量。 6、可以跨流域调节水电，并在更大范围内进行水火电经济调度， 取得更大的经济效益 。
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四川输电网
截至2010年底，拥有500千伏变电站 （ 含 换 流 站 ） 27 座 ， 总 变 电 容 量 4853 万千伏安；输电线路 83 条，线 路 长 度 8281 公 里； 220 千 伏 变 电 站 133座，变电容量3449万千伏安；输
电线路 377 条，线路长度 11404 公里； 110 千 伏 变 电 站 443 座 ， 变 电 容 量
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3. 电网各环节及设备——发电厂
1、火力发电厂
定义——利用煤、石油、天然气等自然界蕴藏量极其丰富的化石燃料发电称为火力发电。 按发电方式，它可分为汽轮机发电、燃气发电和既供电又供热的“热电联产”。汽轮机 发电又称蒸汽发电，占世界火力发电总装机的95％以上。
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09年，世界上运行电压最高、最先进的 交流输变电工程
晋东南-南阳-荆州1000kV特高压交流输 变电工程 全线单回路架设，全长654公里，跨越 黄河和汉江。变电容量600万千伏安。 系统标称电压1000千伏，最高运行电压 1100千伏，静态投资约57亿元。这条线 路于2006年8月开工建设，历经28个月 建设完工。
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1. 电力系统基本结构——输电
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1. 电力系统基本结构——变电
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1. 电力系统基本结构——配电
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小结
电力线路，是电能输送的通道和载体。一般按其功能将电力线路 划分为输电线路和配电线路。 输电通常指的是将发电厂或发电基地（包括若干电厂）发出的电 能输送到消费电能的地区，又称负荷中心，或者将一个电网的电能
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0. 引言
噢！好神奇呀。
陛下，最重要的是， 有了电池，全世界就……
1801年伏特在巴黎法国国立大学向在场的拿破伦一世演示电池
“电力系统”是复杂的 “供电的可靠性、安全、质量”是重要的 “节能”是重要的
问题？ 最大的人工网络？
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配电网
配电室
配电箱
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1. 电力系统基本结构——用电
城 市 用 电 农 村 用 电
家 庭 用 电
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1. 电力系统基本结构
工作经历
• 2008/05-2009/05：英国，斯坦福郡，AREV来自百度文库公司，输配 电研发分部，电气工程师 • 2010/07-2012/12：香港理工大学电机工程学系，美国田 纳西州立大学电机工程和计算机科学系，联合博士后研究 • 2012/12-至今，西南交通大学，电气工程学院，讲师
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第一章 电力系统概述
2012年9月
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主要内容
1.电力系统基本结构 2.我国大电网互联
3.电力系统各基本环节及相关设备介绍
4.我国电力企业概况
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1. 电力系统基本结构——分类
电力网：
按电压等级的高低、供电范围的大小的分类：
地方电力网：电压等级在35kV及以下，供电半径在 20~50km以内 区域电力网：电压等级在35kV以上（一般为 110kV~220kV），供电半径超过50km，联系较多发电厂的 网络 超高压远距离输电网：电压等级为330kV~500kV的网络，其 主要任务是把远处发电厂生产的电能输送到负荷中心，同时还 联系若干区域电力网形成跨省、跨地区的大型电力系统
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20kV 220kV 220kV
500kV
输电网
区域 变电站 220kV 枢纽 变电站 35kV 110kV
500kV
用户 变电站 用 电 设 备 0.38kV 10kV 供配电系统
配电网
区域 变电站 用户 变电站 用 电 设 备 10kV 10kV 供配电系统 0.38kV
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联系信息
姓名: 电话: E-mail: 办公室: 符玲 028-87602445 lingfu@swjtu.cn 九里校区国家轨道交通电气化与自动化工程技术中心#501
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水库
G ~ 电力网 电力系统 动力系统
M ~
M ~
电力系统：由发电厂中的电气部分、各类变电所及输电、配电线路及 各种类型的用电设备组成的统一体，称为电力系统。 电力网：电力系统中各种电压的变电所及输配电线路组成的统一体 。
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3024 万千伏安；输电线路 1094 条，
线路长度13554公里。
四川省500千伏电网基本覆盖各市州， 西部水电送出五大通道基本形成，
成都经济圈500千伏环网全面建成。
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成都电网
2010年底，拥有110千伏及以上变电站138座，变电总容量达2536.2万千伏安， 其中500千伏变电站5座，总容量800万千伏安；220千伏变电站25座，总容 量795万千伏安；110千伏变电站108座，总容量941.2万千伏安。
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1. 电力系统基本结构
升压站 发电厂 太阳能发电
输电线路 照明、动力 配变 配电线路
枢纽、降压站
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1. 电力系统基本结构
电网调度
应用服务器
RTU
数据采集和传输
RTU
RTU
二次系统
一次系统
发电
输电
变电
配电
用电
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2. 我国大电网互联
20世纪80年代初，500kV超 高压交流“平武工程” 80末，+-500kV直流葛沪直流 1993，天广一回 1998,天广二回 2002，天广三回 2001，华北与东北互联 华中与福建电网互联 2002,5月，川电东送，川渝 电网与华中电网互联 2003年，+-500kV三峡到常 州 2003年6月，贵广直流 2003年9月，实现华中华北互联 2004年，华中、三峡、广东 2005年，西北与华中 2010年，1000kV特高交流
1. 电力系统基本结构——分类
电力网： 按电压等级分类： 低压网：电压等级在1kV以下； 中压网：1～10kV； 高压网：高于10kV、低于330kV； 超高压网：低于750kV； 特高压网：1000kV及以上。
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2. 我国大电网互联
新疆 DC 西藏
Back to back or DC
华北
AC
东北
西北
Back to back
AC AC
Back to back
山东
川渝
AC DC 南方
华中 3DC DC
Back to back
输送到另一个电网，实现电网互联，构成互联电网。
配电通常是指从降压变电站（所）将电能分配给各个用户。 输电线路通常指35kV及以上电压等级的电力线路，而35kV以下 电压等级的电力线路常称为配电线路，前者构成输电网络，后者构 成配电网络。
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2020年前后，随着长江和黄河上游以及澜沧江、红水河上一系列大型水 电站的开发，西部和北部大型火电厂和沿海核电站的建设，以及一大批长距离、 大容量输电工程的实施，电网结构进一步加强，真正形成全国统一的联合电网。 在全国统一电网中充分实现西部水电东送，北部火电南送的能源优化配置。此 外，北与俄罗斯、南与泰国之间也可能实现周边电网互联和能源优势互补。
通常将发电厂、变电站（所）、电力线路及用户连接起来构成的整 体，称为电力系统。
发电厂
变电站 （所）
电力用户
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1. 电力系统基本结构——框图
发电厂 水轮机 发电机 变电所 升压变压器 输电线路 变电所 降压变压器 用户 用电设备
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3. 电网各环节及设备——发电厂
火力发电 水力发电 新能源发电
风力发电 太阳能发电 潮汐发电 生物质能发电
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电气工程师理论基础
西南交通大学 电气工程学院
符玲 2014.3
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学习经历 • 2000/09-2004/07，西南交通大学，电气工程学院电子信
息工程，工学学士 • 2004/09-2006/02，西南交通大学，电气工程学院电力系 统及其自动化，工学硕士 • 2006/02-2010/06，西南交通大学，电气工程学院电力系 统及其自动化，工学博士