4.电力行业基础知识

电力生产的基本要求

保证可靠地持续供电
供电的中断将使生产停顿、生活混乱，甚至危机人身与设备安全， 形成十分严重的后果。停电给国民经济造成的损失远远超过电力系 统本身的损失。因此，电力系统运行首先要满足可靠、持续供电的 要求。 第一级负荷：对这一级负荷中断

保证良好的电能质量
电力系统中各种发、输、配电设备和用电设备一般都是按额定频率 第二级负荷：对这一级负荷中断 与各种电压等级设计的。任何频率和电压的偏移都将影响这些设备 造成大量减产、使人民生活受到影 的运行性能和效率，或进一步影响产品的质量、数量及电气设备的 使用寿命。所以，规定了频率与电压质量标准并严格进行考核 。 第三级负荷：所有不属于第一、
14% 2%
2003年全国电力行业发电数据（单位亿千瓦时）
月份 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 总计 比例 核电 31.25 25.81 32.5 25.12 26.05 34.14 42.79 39.55 43.31 44.09 40.42 28.89 413.92 2.26% 火电 1247.51 1046.84 1313.43 1214.6 1165.25 1174.81 1372.39 1394.68 1242.01 1278.17 1377.71 1501.22 15328.62 83.86% 水电 154.8 140.84 155.66 188.06 232.05 256.56 265.81 269.01 266.52 248.29 186.58 172.68 2536.86 13.88% 总计 1433.56 1213.49 1501.59 1427.78 1423.35 1465.51 1680.99 1703.24 1551.84 1570.55 1604.71 1702.79 18279.4 100%
、 、

输电环节
主要是指各种枢纽变电所、中间变电所。 • 枢纽变电所：是连接电力系统高压和中压的部分，汇集多个电源，电压 等级为330—500kV的变电所。如果停电，将引起系统解列，甚至瘫痪。 • 中间变电所：主要以交换电能为主，或使长距离输电线路分段，一般汇 集2-3个电源，电压等级为220—330kV，同时又降压供给当地用电，即 在电网中主要起中间环节的作用。如果停电，将引起区域电网解列。
电气结线图
主要显示该电力系统中发电机、 变压器、母线、断路器、电力线 路等主要电机、电器、线路之间 的电器结线。

最大负荷
在规定统计时间内（如一天、一月、 一年），该电网总有功功率负荷的 最大值。

额定频率 最高电压等级
该电网中最高电压等级电力线路的 额定电压。
变电站——作用/类别/规模
作用：汇集和分配电力、控制操作、升降电压

配电环节
主要是指各种地区变电所。它们是向地区用户供电为主的变电所，是一 个地区或城市的主要变电所，电压等级一般为110—220kV，它们停电后， 仅影响该地区的供电。

供电环节
主要是指各种终端变电所。它们在输电线路的终端，经降压后直接向用 户供电，电压等级一般为110kV以下。如果停电，只是用户受到损失 。
• 二次设备：是指对一次设备进 行监察、控制、测量、调整、 和保护的低电压设备。包括测 量仪表、控制与信号器具、继 电保护装臵、自动远动装臵、 操作电源、控制电缆、溶断器 等。 • 二次接线：是指由二次设备互 相连接构成的电路，又称为二 次回路。
二次系统的基本任务：反映一次设备的工作状况，控制一次设
三级电网的定位与职责
电网 定位 职责
负责各区域电网之间的电力交易和电力 调度，处理区域电网公司日常生产中需 要网间协调的问题；参与投资、建设和 经营相关的跨区域输变电和联网工程， 近期还将负责三峡工程输变电网络工程 的建设和管理。受国家有关部门委托， 协助制定全国电网的发展规划。 负责经营和管理区域电网，规划区域电 网发展，培育区域电力市场，管理区域 电力调度交易中心。 承担开放市场促进电力资源优化配臵的 责任，为地方经济发展和人民生活直接 提供电力保障。 国家电网(电力市场)，是实 现各大区域间电力资源优化 配臵，保持国家控制力的重 国家级 要手段。同时也是实施“西 电东送，南北互供”，提高 全国电网联网整体经济效益 的重要载体和基础。 区域电网公司作为国家电网 公司的全资或控股子公司享 有独立法人地位。 省级电网公司作为区域电网 公司的分公司或子公司
84%
数据来源：国家电力信息网
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电力行业的组成---发电环节

火力发电
– 是指用煤(包括用油与天然气)为燃料的发电厂。 一般分为火电与热电两种。

水力发电
功的蒸汽排入凝汽器中冷却成水，又重 新送回锅炉开始新的循环。 核能发电 热电厂：在热电厂中，与火电厂不同的 堤坝式：在河床上游修建拦河大坝 – 是利用核裂变能发电的发电厂。 是要从汽轮机中抽出一部分做过功的蒸 ，将水积蓄起来，抬高上游水位， 首先将核裂变能转化为热能，再按火力发电的方式，将热能转变为 汽，供给热能用户(如冬季供暖)。其它蒸 形成发电能力。 电能。它的原子核反应堆相当于火力发电中的锅炉。 汽仍排入凝汽器中冷却成水，又重新送 引水式：一般建筑在山区水流湍急 回锅炉开始新的循环。 的河道上或河床坡度较陡的地方， 其它方式
电网的基本知识
• 电网按电压等级的高低分层，按负荷密度的地域分区； • 不同容量的发电厂和用户应分别接入不同电压等级的电网； • 大容量助理电厂应接入主网，较大容量的电厂应接入较高 压的电网，容量较小的可接入较低电压的电网。 • 配电网应按地区划分，一个配电网担任分配一个地区的电 力及向该地区供电的任务。 • 配电网之间通过输电网发生联系。 • 不同电压等级的电网的纵向联系通过输电网逐级降压形成。 • 电力系统之间通过输电线连接，形成互联电力系统。连接 两个电力系统的输电线称为联络线。
类别 作用
升压变电站（电厂附近） 降压变电站（负荷中心附近） 枢纽变电站（汇集多个电源）

规模 电压等级


管理形式
有人值守 无人值守

35KV 110KV 220KV 330KV 500KV

结构形式
屋外（高压） 屋内（居民密集区、污秽严重区）


变压器总容量 出线回路数
火力发电机组原则性示意图
输煤皮带 过热蒸汽 汽包 过热器 下 降 管
煤斗 变压器 水 冷 壁
省煤器
煤粉 分离器 汽轮机 发电机
排粉机 空气 预热器
凉水塔
喷 燃 器 凝汽器 磨煤机 联箱
空气 送风机
除 尘 器
引风机
循环水泵 除氧器 渣斗
冲灰沟 给水
凝结水泵 低压加热器 给水泵 给水泵 高压加热器
电力行业的组成---输 配 供电环节

电力行业的任务
电力行业的根本任务就是：把一次能源（水力、风力、煤炭、石油、 天然气、核能等）转换成二次能源（电能），并经过电网将其输送和 分配给电力用户，用户使用各种用电设备将电能再转换成其它形式的 能量加以使用。

电力行业的组成
电力生产与使用过程可以分为 发电、输电、配电、用电（供电）四个环节。
火电厂：在火电厂，燃料在锅炉燃烧， 水被加热后产生的蒸汽全部都送到汽轮 – 是指把水的位能和动能转变成电能的发电厂。 机，汽轮机带动发电机发出电能。做完 一般分为堤坝式与引水式。
不需要修建拦河大坝，由引水渠道 – 是指利用其它形式一次能源发电的方式。 将上游的水引来发电。 主要有地热发电、风力发电、太阳能发电、潮汐发电等。

将造成人身事故、设备损坏，使 长期不能恢复，人民生活发生混
保证系统运行的经济性
负荷，如工厂的附属车间、小城
电能生产的规模很大，消耗的一次能源在国民经济一次能源总消耗 中占的比重约为1/3，而且电能在变换、输送、分配时的消耗绝对 值也相当可观。因此，降低每生产一度电所消耗的能源和降低变换、 输送、分配时的损耗，有极重要的意义 。
备；当一次设备发生故障时，能将故障部分迅速退出工作，以保持 电力系统处在最佳或安全运行状态。
一次系统主结线示意图
课程概述
• 电力生产的基础知识
• 电力行业的改革与重组
• 电力行业的企业管理模式
• 常见系统的基本概念
电力体制改革的取向
发
发
发 第二阶段 输配分开 售电竞争 电
发 电
发 电
输变电 配 电

地理条件
地面 地下（洞内）

输电线路和配电线路
标准电压等级（kV） 输送容量（MV A） 输送距离（km）
配电 线路
输 电 线 路
10
35 110 220
0.2~2
2~15 10~50 100~500
6~20
20~50 50~150 100~300
330
500 750
200~800
1000~1500 2000~2500
200~600
150~850 500以上
一次系统与二次系统

一次系统

二次系统
• 一次设备：是指直接生产、输 送和分配电能的高电压、大电 流的设备。包括发电机、变压 器、断路器、隔离开关、电力 电缆、母线、输电线、电抗器、 避雷器、高压熔断器、电流互 感器、电压互感器等。 • 一次接线：是指由一次设备连 接在一起构成的电路，称为一 次接线或主接线。
电力行业的构成
动力系统 动力部分 电力系统 电力网络 发电机 变压器
水 电 站
水 库
水轮机Βιβλιοθήκη Baidu
电动机 水轮机 汽轮机
火 电 站
锅 炉 锅 炉 核反应堆 核反应堆
电灯
汽轮机
核 电 站
汽轮机
汽轮机 发电机 变压器
发电环节
输电环节
配电环节
供电环节
电力行业的组成---发电环节

发电环节
主要是指各种发电厂。 根据其发电方式所利用能 源的不同，可分为火力发 电、水力发电、核能发电 以及其它发电方式（地热 发电、风力发电、太阳能 发电）等多种。
第一阶段 厂网分开 竞价上网
电
电
输变电 输变电 配 电 配 配
电
电
国家电力资产重组方案
中国华能集团公司
中国大唐集团公司
发电资产 原国家电力 公司资产 发 电 输 变 电 配 电 电网及 其它资产
华 北 电 网 公 司
中国华电集团公司 中国国电集团公司
少量 装机
中国电力投资集团公司
国家电网公司
东 北 电 网 公 司 华 东 电 网 公 司 华 中 电 网 公 司 西 北 电 网 公 司
电力行业的特点

电能不能大量储存
电能的生产、输送和消费实际上是同时进行的，发电设备任何时刻 生产的电能必须等于该时刻用电设备消费与输送中损耗电能之和， 而且这一数值还随时间不断变化。

发、输、配、供各环节组成统一的不可分割的整体
由于电能不能大量储存，必须保持电能生产、输送、消费流程的连 续性，由这些环节组成的统一整体——电力系统，是不可分割的。

电能生产、输送、消费工况的改变十分迅速
发电机、变压器、电力线路、用电设备的投入或退出都在一瞬间完 成，所以，电能生产、输送、消费工况的改变十分迅速。

对电能质量的要求颇为严格
电压的大小、频率偏离要求值过多，都有可能导致用电设备工作不 正常、产生废品、损坏设备，甚至大面积停电。因此，对电压大小、 频率的偏移都有一定的限额。而且，由于系统工况时刻变化，这些 偏移量是否总在限额之内，需要经常监测，要求颇严。
电力行业基础知识
目的与目标
• 了解电力生产的基础知识
• 了解电力行业的改革趋向 • 了解电力企业的管理模式 • 了解电力系统常见系统的概念
课程概述
• 电力生产的基础知识
• 电力行业的改革与重组
• 电力行业的企业管理模式
• 常见系统的基本概念
电能与电力行业

电能
电能是能量的一种表现形式，它有许多优点。 首先，它可以简便的转换成其它形式的能量。 其次，它还可以经过高压输电线路，方便、快速、经济的输送很远的 距离，供给远方用电。
南方 电网公司
区域电力市场运行示意图
发电侧
电网公司：输配电
用电侧
五大发电集团
区域 电力 交易 中心
大用户
供电公司
用户群
其它发电公司
区域 电力 交易 中心 供电公司
用户群
电网自有电厂
大用户
改革的影响
• 改革对电力企业市场环境的影响
对企业信息化建设的目标的影响

对企业信息化建设思路的影响
竞争形态由区域垄断到广域竞争 •改革对电力企业价值链的影响 对企业信息化建设内容的影响 产品渠道由一厂一网到竞价上网 对企业信息系统提出了新的要求 电力企业旧价值链模式 运营模式由生产主导到客户主导 电力企业新价值链模式 • 改革对电力企业信息化的促进 发展动力由被动发展到主动竞争
电网/电力系统的描述
对电力系统的描述与认识主要通过：基本参量和接线图 基本参量 总装机容量
该区域电网中实际安装的发电机组 额定有功功率的总和。

结线图 地理结线图
主要显示该电力系统中发电厂、 变电所的地理位臵，电力线路的 路径，以及它们相互间的联结。

年发电量
该电网中所有发电机组全年实际发 出电能的总和。