1电力系统基本概念讲解

动力系统与电力系统
发电厂、变电所、电能用户之间用电力线 路连接起来，发电厂与热能用户之间用热 力管道联系起来，构成电能和热能的统— 生产、输送、分配和使用的总体称为动力 系统。 作为动力系统的一部分，包括发电厂的发 电机、升压及降压变电站、电力线路及用 电设备则称为电力系统。 而电力系统的一部分，包括变电站及不同 电压等级的电力线路称为电力网。
反应堆是核电厂的核心，它是一个可以被 控制的核裂变装置。若反应堆以铀235为燃 料，用减速后的低速中子(热中子)撞击原子 核产生裂变时，称为热中子反应堆。当以 铀238或钚239为燃料，用裂变产生的高速 高能中子引起原子核裂变时，则称为快中 子反应堆(或增殖堆)。利用快中子反应堆能 节省大量核燃料，效率比热中子反应堆高 约100倍。
优点: 1、电能易于转换成其它形式的能量 (光能、热 能、机械能、化学能）,使用便利 2 、电能便于生产、输送、分配、使用和易于 控制。电能经过高压输电线路 , 还可以输送很 远的距离, 供给远方的用户, 输送与分配经济 3 、自然界中具有丰富的电力资源，如煤、石 油、天然气、水力、原子能、太阳能、风能等 4 、另外 , 许多生产部门利用电进行控制 , 更 容易实现自动化, 提高产品质量和经济效益。
一、火力发电厂
火力发电厂(以后简称火电厂)分为燃烧煤、 燃烧石油和天然气的电厂； 火电厂又可以分为凝汽式火电厂和热电 厂．凝汽式火电厂是单一生产电能的火电 厂。而热电厂既生产电能，又向用户提供 热能。热电厂由于供热距离不能很远，一 般建在邻近热负荷的地区，容量也不大。 凝汽式电厂则可建在燃料产地，电厂容量 也可以是很大的。
发电厂的类型
发电厂是生产电能的核心，任务是将一次能源转 换成电能 发电厂类型：
燃烧煤、石油、天然气发电的火力发电厂； 利用水能发电的水力发电厂； 利用核能发电的核动力电厂（又称核电厂）。 火力发电设备容量占的比重最大，超过70％，水电设 备容量约占20％，核能发电设备容量则不足10％。 另外还有太阳能发电厂、风力发电厂、潮汐发电厂和 地热发电厂等。
第三章：电力系统的潮流分布 /6
基本概念 辐射形网络中潮流分布 闭环网中潮流分布 电力网络的简化
第四章：电力系统运行状况的优化和调整 /4
电力系统无功功率的平衡和电压调整 电力系统有功功率优化分配及频率调整
第五章：电力系统故障分析与计算 /4
故障概述 三相短路分析
教学计划
第六章：电力系统继电保护 /2 第七章：电力系统运行的稳定性分析 /4
教学计划
32学时 16周 第一章：电力系统的基本概念 /6
电力系统的概述 电力系统运行的特点和要求 电力系统的负荷 电力系统的接线方式和额定电压 电力线路的结构 发电厂和变电站的电气主接线 高压电器设备
第二章：电力系统各元件的参数及等值网络 /4
输电线路的电气参数及等值电路 变压器参数及等值电路
教学计划
在河流上游，当河床坡度较大时，宜于修 建隧洞和渠道以获取最大落差，而不建坝 或只建低坝，利用这种方式建造的水电厂 称为引水式水电厂。 根据河流特点也可建造兼有堤坝式和引水 式两种特点的水电厂，称为混合式水电厂。
三、核电厂
核能是一种新的能源，也是可望长期使用 的能源。 核能的获得有两种途径：一是用带有一定 能量的中子撞击重金属元素的核，如铀、 钚的核。另外一种是使不同的轻元素的原 子核进行聚合，形成一个新原子核。在聚 合过程中要放出所谓聚合能，例如氘和氚 聚合成氦放出能量。 目前已用于发电的仅 是第一种，第二种尚在研究之中。

先修课程：电路、电机学 后继课程：电力系统分析、继电保护、建筑供配电
关于教材：
杨淑英主编，电力系统概论，中国电力出版社， 2003.7
相关参考书：
杨以涵 电力系统基础 中国电力出版社 1986 尹克宁 电力工程 中国电力出版社 2005 陈慈萱 电气工程基础 中国电力出版社 2003 王锡凡 现代电力系统分析 科学出版社 2003
电力系统稳定性的基本概念 电力系统运行的静态稳定性 电力系统运行的暂态稳定性
第一章 电力系统的基本概念
第一节 电力系统概述 电是能量的一种表现形式，是现代社会中 最重要、最方便的能源，现代工农业生产、 交通运输以及城乡人民生活等各个方面 , 广泛地使用着电能。 电能为二次能源
煤炭、石油、天然气、水利等随自然界演化 生成的动力资源是能量的直接提供者为一次 能源。电能是由一次能源转换而成，称为二 次能源。
现在的反应堆几乎都利用快中子，因此慢化剂是反应堆不 可缺少的组成部分。要用慢化剂使核裂变时产生的快中子 减速成慢中子。
利用高压水做慢化剂的称压水反应堆
加压水堆则用高压抑制沸腾，对轻水一般加100至160个大气压。
坝后式单独筑坝，坝身高，水位也高，厂房建在坝后， 不承受水压，如图 1—2 所示。坝后式在我国应用较多， 如三门峡、刘家峡、白山、丹江口等水电厂均属此类。
图1—2 堤坝式水电厂示意图
河床式水电厂适用于河床平缓地区，由于落 差小，将厂房和坝建在一起，构成拦河建筑物 的一个组成部分。葛洲坝水电厂、西津电厂属 于这一类。
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图1—1 凝汽式火电厂生产过程示意图
二、水力发电厂
水能是一种用之不竭的可再生能源，经济 水电厂的发电容量 P=9.81ηQH （水势能）
水轮机组的效率η、水流量Q、水落差H
按集中落差方式不同，水电厂的开发方式分为堤 坝式、引水式及混合式三类。 堤坝式水电厂是用拦河筑坝方式建成水库以维持 高水位。堤坝式水电厂又可分成坝后式和河床式 两种型式。
电力系统基础
主 讲： 彭春华
chpeng@4y.com.cn
电气与电子工程学院
绪 论
关于课程：
课程名称：电力系统基础 课程性质：是电气工程及自动化专业的一门选修课程 考查依据：考勤0.2、课堂表现0.2、作业0.3、总结测验 0.3 研究的内容： 介绍电力系统的基本概念、电力系统的基 本计算、电力系统正常运行的潮流分布、电力系统运行 状况的优化与调整、故障分析、稳定性分析等。通过学 习使学生在有限的学时内较全面地学习和掌握电力系统 的基本知识。 4. 与其他课程的联系：