3电气工程概论第三章电力系统及其自动化技术 ppt课件
合集下载
电气工程与自动化技术PPT大纲
阐述智能交通系统规划的原则，包括科学性、前瞻性、可持续性等。
交通管理策略
讲解智能交通系统的管理策略，包括交通信号控制、交通拥堵疏导等。
技术应用与创新
探讨智能交通系统中的技术应用与创新，如大数据、人工智能等。
环境保护监测及治理方案
环境保护重要性
强调环境保护的重要性，阐述其对人类生存 和发展的影响。
监测技术与方法
数据存储与管理
将处理后的数据进行存储和管理，便于后 续分析和应用。
控制策略及算法设计
控制策略
根据被控对象的特性和控制要求，选择 合适的控制策略，如PID控制、模糊控
制、神经网络控制等。
仿真与调试
在控制系统实施前，进行仿真和调试 ，验证控制策略和算法的有效性。
算法设计
针对具体控制问题，设计相应的控制 算法，包括控制律设计、参数整定等 。
政策法规对电气工程可持续 发展的推动作用
06
实验环节与课程设计案例分享
典型电路实验操作和注意事项
01
02
03
实验前准备
了解实验目的、熟悉实验 电路、检查实验器材等。
实验操作步骤
按照电路图连接电路、检 查电路连接是否正确、通 电测试等。
注意事项
注意电源电压和电流大小 、避免短路和过载、注意 实验安全等。
优化与改进
根据实际应用效果，对控制策略和算 法进行优化和改进，提高控制性能。
通信系统构建与维护
通信系统原理
通信系统是实现信息传输和交换 的基础设施，其工作原理涉及信 号调制、解调、编码、解码等技
术。
通信系统维护与故障排除
为保证通信系统互联互通，需遵 循统一的通信协议和标准，如 TCP/IP、Modbus等。
交通管理策略
讲解智能交通系统的管理策略，包括交通信号控制、交通拥堵疏导等。
技术应用与创新
探讨智能交通系统中的技术应用与创新，如大数据、人工智能等。
环境保护监测及治理方案
环境保护重要性
强调环境保护的重要性，阐述其对人类生存 和发展的影响。
监测技术与方法
数据存储与管理
将处理后的数据进行存储和管理，便于后 续分析和应用。
控制策略及算法设计
控制策略
根据被控对象的特性和控制要求，选择 合适的控制策略，如PID控制、模糊控
制、神经网络控制等。
仿真与调试
在控制系统实施前，进行仿真和调试 ，验证控制策略和算法的有效性。
算法设计
针对具体控制问题，设计相应的控制 算法，包括控制律设计、参数整定等 。
政策法规对电气工程可持续 发展的推动作用
06
实验环节与课程设计案例分享
典型电路实验操作和注意事项
01
02
03
实验前准备
了解实验目的、熟悉实验 电路、检查实验器材等。
实验操作步骤
按照电路图连接电路、检 查电路连接是否正确、通 电测试等。
注意事项
注意电源电压和电流大小 、避免短路和过载、注意 实验安全等。
优化与改进
根据实际应用效果，对控制策略和算 法进行优化和改进，提高控制性能。
通信系统构建与维护
通信系统原理
通信系统是实现信息传输和交换 的基础设施，其工作原理涉及信 号调制、解调、编码、解码等技
术。
通信系统维护与故障排除
为保证通信系统互联互通，需遵 循统一的通信协议和标准，如 TCP/IP、Modbus等。
电力系统及自动化概述ppt课件
11
目录
1
电力系统的组成结构
2 电力系统运行的特点和要求
3 电力系统的参量量纲
4 电力系统的设备及功能概述
5 电力系统自动化概述
12
电力系统的参量/1
• 总装机容量
– 系统中实际安装发电机组额定有功功率的总和 – 千瓦kW、兆瓦MW、吉瓦GW – 2015年末全国发电装机容量150,828万kW，比2014年末增长10.5%
1
电力系统的组成结构
2 电力系统运行的特点和要求
3 电力系统的参量量纲
4 电力系统的设备及功能概述
5 电力系统自动化概述
7
电力系统运行的特点 运行的特点
平衡性：电能不能存储（抽水蓄能） 瞬时性：以光速传播 随机性：负荷随机变化 与国民经济和人民生活密切相关
8
电力系统运行的要求/1
• 保证供电可靠性
，超标将引起设备损耗增大、过热等异常 – 三相电压不平衡：负序电压不平衡度≤2%，短时≤4% – 此外还有公用电网间谐波、波动和闪变等指标。
10
电力系统运行的要求/3
• 提高电力系统运行的经济性
现状：电能生产的规模越来越大，消耗一次能源（煤、石油、天 然气、水能等）。其中化石能源（不可再生资源）占发电主导地 位。 – 采用高效节能的发电设备，降低发电过程的能源消耗 – 降低电能在输送、分配过程中的损耗，如无功补偿 – 大力发展电力系统的联网运行，合理分配电厂之间的负荷，让经 济性能好的电厂多发电 – 充分利用水电资源，注意水、火电厂之间的合理调配
变电所C：地方 110kV
变电所B ：
中间
35kV
地方电网 变电所D：终端
10 kV
~
~
水力发电厂 火力发电厂
目录
1
电力系统的组成结构
2 电力系统运行的特点和要求
3 电力系统的参量量纲
4 电力系统的设备及功能概述
5 电力系统自动化概述
12
电力系统的参量/1
• 总装机容量
– 系统中实际安装发电机组额定有功功率的总和 – 千瓦kW、兆瓦MW、吉瓦GW – 2015年末全国发电装机容量150,828万kW，比2014年末增长10.5%
1
电力系统的组成结构
2 电力系统运行的特点和要求
3 电力系统的参量量纲
4 电力系统的设备及功能概述
5 电力系统自动化概述
7
电力系统运行的特点 运行的特点
平衡性：电能不能存储（抽水蓄能） 瞬时性：以光速传播 随机性：负荷随机变化 与国民经济和人民生活密切相关
8
电力系统运行的要求/1
• 保证供电可靠性
，超标将引起设备损耗增大、过热等异常 – 三相电压不平衡：负序电压不平衡度≤2%，短时≤4% – 此外还有公用电网间谐波、波动和闪变等指标。
10
电力系统运行的要求/3
• 提高电力系统运行的经济性
现状：电能生产的规模越来越大，消耗一次能源（煤、石油、天 然气、水能等）。其中化石能源（不可再生资源）占发电主导地 位。 – 采用高效节能的发电设备，降低发电过程的能源消耗 – 降低电能在输送、分配过程中的损耗，如无功补偿 – 大力发展电力系统的联网运行，合理分配电厂之间的负荷，让经 济性能好的电厂多发电 – 充分利用水电资源，注意水、火电厂之间的合理调配
变电所C：地方 110kV
变电所B ：
中间
35kV
地方电网 变电所D：终端
10 kV
~
~
水力发电厂 火力发电厂
电气工程概论 ppt课件
电压一般为110~220kV。 全所一旦停电，将使该地区中断供电。
4．终端变电所 终端变电所是电网的末端变电所，一般为降压变电所，
由地区变电所供电，高压侧电压为10~110kV。 全所一旦停电，将使用户中断供电。
2021/5/13
9
3.电力网 电力系统的重要组成部分，用于输送和分配
电能。 ➢ 分类：一般按其供电范围的大小和电压等级的
2021/5/13
22
一、电力系统的额定电压等级
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。 有利于：
1.电器制造业的生产标准化和系列化 2.电器的互相连接和更换 3.设计的标准化和选型 4.备件的生产和维修
2021/5/13
23
1. 电气设备的额定电压 选择电气设备额定电压不低于电网的额定
着变换和分配电能的作用。 ➢ 根据变电所在电力系统中的地位，可分为以下
几种：
1．枢纽变电所 2．中间变电所 3．地区变电所 4．终端变电所
2021/5/13
7
1．枢纽变电所 联系电力系统各部分的中枢，由大电网供电，电压等
级较高，变压器容量大，进出线回路数多。
其高压侧电压为330~550kV，全所一旦停电，将引 起整个系统解列，甚至使部分系统瘫痪。
电压。
2. 发电机的额定电压 根据电力系统运行中电能质量标准的要求，
正常情况下用户处的电压波动一般不得超过其 额定电压的5%。
电网中各部分的电压分24
图1-2 电力网中的电压分布
（a）沿线ab的电压分布；（b）连接有升压、降压变压器沿线的电压分布
2021/5/13
2021/5/13
20
四、建立大型电力系统的优点
4．终端变电所 终端变电所是电网的末端变电所，一般为降压变电所，
由地区变电所供电，高压侧电压为10~110kV。 全所一旦停电，将使用户中断供电。
2021/5/13
9
3.电力网 电力系统的重要组成部分，用于输送和分配
电能。 ➢ 分类：一般按其供电范围的大小和电压等级的
2021/5/13
22
一、电力系统的额定电压等级
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。 有利于：
1.电器制造业的生产标准化和系列化 2.电器的互相连接和更换 3.设计的标准化和选型 4.备件的生产和维修
2021/5/13
23
1. 电气设备的额定电压 选择电气设备额定电压不低于电网的额定
着变换和分配电能的作用。 ➢ 根据变电所在电力系统中的地位，可分为以下
几种：
1．枢纽变电所 2．中间变电所 3．地区变电所 4．终端变电所
2021/5/13
7
1．枢纽变电所 联系电力系统各部分的中枢，由大电网供电，电压等
级较高，变压器容量大，进出线回路数多。
其高压侧电压为330~550kV，全所一旦停电，将引 起整个系统解列，甚至使部分系统瘫痪。
电压。
2. 发电机的额定电压 根据电力系统运行中电能质量标准的要求，
正常情况下用户处的电压波动一般不得超过其 额定电压的5%。
电网中各部分的电压分24
图1-2 电力网中的电压分布
（a）沿线ab的电压分布；（b）连接有升压、降压变压器沿线的电压分布
2021/5/13
2021/5/13
20
四、建立大型电力系统的优点
电气工程及其自动化讲座ppt课件
5
专业方向 基本能力
• 1．具有坚实的专业基础知识，主要包括 电路、电机学、电力系统分析、自动控制 原理、电力电子技术、信号与系统、高电 压技术、微机原理及应用、电气测试技术、 电子电路基础等。
• 2．系统地掌握本专业专业理论知识，包 括供电工程、继电保护、电气工程概预算、 工厂电气控制、工业自动化控制等，了解 本专业的学科前沿及发展趋势。
– 现代交通运输中的电力牵引，如：电力机车、 地铁、磁悬浮列车、无轨电车、电动汽车等；
– 民航、铁路、城市交通的信号、照明、控制 等。
4. 现代社会
– 社会服务中，电器被广泛地使用；
5. 现代家庭
– 社会服务和家庭生活中，家用电器被广泛地 使用；
11
近年来，我专业毕业生主要分配 走向
• 工程局 • 大中型工厂，大型公司 • 建筑公司 • 电厂、供电局 • 读研，继续深造
基本内容：逻辑代数基础、门电路、组合逻
辑电路、触发器、时序逻辑、电路脉冲波形
的产生和整形、大规模集成电路、模-数和
数-模转换
26
主要专业基础与专业课介绍
电力电子技术
性质：本课程是一门专业基础课，是一门理 论与应用紧密结合，实践性很强的课程。电 力电子技术是利用电力电子器件实现对电力 的电压、电流、频率和波形等进行变换和控 制，以满足不同的应用且达到最佳使用电能 的技术。先修课程是《电路》、《电子技术 基础》；
基本内容：静电场、恒定电场、恒定磁场、 边值问题、时变场
31
主要专业基础与专业课介绍
电力系统分析
性质：本课程是本专业最重要的一门专业基 础课程，三大骨干课程之一。主要讲述电力 系统的电磁暂态过程、故障分析和电力系统 稳态运行有关的概念、分析及计算等。其先 修课程主要为《电路》、《电机学》等。
专业方向 基本能力
• 1．具有坚实的专业基础知识，主要包括 电路、电机学、电力系统分析、自动控制 原理、电力电子技术、信号与系统、高电 压技术、微机原理及应用、电气测试技术、 电子电路基础等。
• 2．系统地掌握本专业专业理论知识，包 括供电工程、继电保护、电气工程概预算、 工厂电气控制、工业自动化控制等，了解 本专业的学科前沿及发展趋势。
– 现代交通运输中的电力牵引，如：电力机车、 地铁、磁悬浮列车、无轨电车、电动汽车等；
– 民航、铁路、城市交通的信号、照明、控制 等。
4. 现代社会
– 社会服务中，电器被广泛地使用；
5. 现代家庭
– 社会服务和家庭生活中，家用电器被广泛地 使用；
11
近年来，我专业毕业生主要分配 走向
• 工程局 • 大中型工厂，大型公司 • 建筑公司 • 电厂、供电局 • 读研，继续深造
基本内容：逻辑代数基础、门电路、组合逻
辑电路、触发器、时序逻辑、电路脉冲波形
的产生和整形、大规模集成电路、模-数和
数-模转换
26
主要专业基础与专业课介绍
电力电子技术
性质：本课程是一门专业基础课，是一门理 论与应用紧密结合，实践性很强的课程。电 力电子技术是利用电力电子器件实现对电力 的电压、电流、频率和波形等进行变换和控 制，以满足不同的应用且达到最佳使用电能 的技术。先修课程是《电路》、《电子技术 基础》；
基本内容：静电场、恒定电场、恒定磁场、 边值问题、时变场
31
主要专业基础与专业课介绍
电力系统分析
性质：本课程是本专业最重要的一门专业基 础课程，三大骨干课程之一。主要讲述电力 系统的电磁暂态过程、故障分析和电力系统 稳态运行有关的概念、分析及计算等。其先 修课程主要为《电路》、《电机学》等。
电力系统自动化电力系统概述ppt课件
云计算技术在电力系统中的应用
电力云服务平台
构建基于云计算的电力云服务平台，实现计算资源、存储资源和网络资源的共享和优化配 置，提高电力系统的运行效率和管理水平。
电力大数据分析
利用云计算强大的计算能力和存储能力，对电力系统中的大数据进行高效处理和分析，挖 掘有价值的信息和知识。
分布式能源管理
通过云计算技术实现分布式能源的集中管理和优化调度，提高分布式能源的利用率和电力 系统的经济性。
国外电力发展现状
发达国家电力工业已经实现了高度自动化和智能化，新能 源和可再生能源在电力结构中的比重逐渐增加。
电力发展趋势
未来电力工业将朝着清洁化、智能化、高效化和市场化的 方向发展，新能源和可再生能源将成为主导能源，智能电 网和微电网等新技术将得到广泛应用。
02 电力系统自动化技术及 应用
自动化技术原理及特点
电力系统自动化电力 系统概述ppt课件
目录
CONTENTS
• 电力系统基本概念与组成 • 电力系统自动化技术及应用 • 智能电网与新能源接入技术 • 电力系统稳定性分析与控制策略 • 电力市场运营与改革方向探讨 • 现代信息技术在电力系统中的应用前景
01 电力系统基本概念与组 成
电力系统定义及功能
配电网自动化
1 2
配电网自动化的概念
是指通过自动化技术实现对配电网的监测、控制 、保护和管理等功能，提高配电网的供电可靠性 和运行效率。
配电网自动化的功能
包括故障定位与隔离、负荷转移与恢复供电、无 功补偿与电压控制、配电网优化运行等。
3
配电网自动化的应用
在电力系统中广泛应用于城市和农村配电网，实 现了对配电网的全面自动化管理，提高了供电可 靠性和电能质量。
电力系统综合自动化ppt课件
集成化
推动电力系统各环节、各专业 的集成与融合，形成全面覆盖、
协同高效的自动化体系。
绿色化
发展清洁能源和可再生能源， 降低电力系统对环境的影响，
提高能源利用效率。
03
电力系统综合自动化的实现
综合自动化的概念与目标
概念
电力系统综合自动化是指通过先进的计算机技术、通信技术、 控制技术等手段，对电力系统的发电、输电、配电、用电等各 个环节进行监测、控制、保护、调度和管理的综合系统。
综合自动化的优势
提高系统稳定性
优化资源配置
通过实时监测和控制，综合自动化可以迅速 响应电力系统中的故障和异常，从而提高系 统的稳定性。
综合自动化可以实现对电力系统中各种资源 的优化配置，提高资源利用效率。
提高供电质量
降低运营成本
通过精确的控制和调节，综合自动化可以确 保电力系统的供电质量，满足用户的不同需 求。
综合自动化可以减少人工干预，降低人力成 本，同时通过优化运行方式，降低能源消耗 和维修费用。
综合自动化面临的挑战
技术难题
实现电力系统的综合自动化需要 解决一系列技术难题，如传感器 技术、通信技术、控制技术等。
数据处理压力
随着电力系统规模的扩大和复杂 性的增加，综合自动化系统需要 处理的数据量也急剧增加，对数 据处理能力提出了更高的要求。
率。
燃料管理系统
02
对燃料进行自动计量、混合、输送和燃烧控制，降低燃料成本。
排放监控系统
03
实时监测发电厂废气、废水等排放物的指标，确保环保达标。
变电站的自动化
设备监控系统
对变电站内主要设备进行实时监测，及时发现并处理故障。
保护与控制系统
实现变电站内设备的自动保护和控制，确保电网安全稳定运行。
电气工程概论第三章-电力电子
电气工程概论
3.1 功率半导体器件
图3-2示出了各种功率半导体器件的工作范围
电气工程概论
3.1 功率半导体器件
二、大功率二极管
大功率二极管属不可控器件，在不可控整流、电感性负载回路 的续流等场合均得到广泛使用。
（一）大功率二极管的结构 大功率二极管的内部结构是一个具有P型、N型半导体、一个PN 结和阳极A、阴极K的两层两端半导体器件，其符号表示如图33(a)所示。 从外部构成看，也分成管芯和散热器两部分。一般情况下， 200A以下的管芯采用螺旋式(图3-3(b) )，200A以上则采用平板 式(图3-3(c) )。
1. 电压参数
（1）断态重复峰值电压UDRM 取断态不重复峰值电压UDSM的90％定义为断态重复峰值电压UDRM， “重复”表示这个电压可以以每秒50次，每次持续时间不大于 10ms的重复方式施加于元件上。
电气工程概论
3.1 功率半导体器件
（2）反向重复峰值电压URRM
取反向不重复峰值电压URSM的90％为定义为反向重复峰值电压 URRM，这个电压允许重复施加。
电气工程概论
3.1 功率半导体器件
三、晶闸管(SCR)
晶闸管是硅晶体闸流管的简称，其价格低廉、工作可靠，尽管 开关频率较低，但在大功率、低频的电力电子装置中仍占主导 地位。 （一）晶闸管的结构 晶闸管是大功率的半导体器件，从总体结构上看，可区分为管 芯及散热器两大部分，分别如图3-7及图3-8所示。
晶闸管常应用于低频的相控电力电子电路，有时也在高频电力电子电路中 得到应用，如逆变器等。在高频电路应用时，需要严格地考虑晶闸管的开 关特性，即开通特性和关断特性。
（1）开通特性 晶闸管由截止转为导通的过程为开通过程。图3-11给出了
电力系统配电自动化基础知识课件PPT
，不需再建配电所等土建，投资节约，外形美观且与环境相协调，因此己被广泛采用。
四、监控主站端是整个系统的最后一个环节，系统中任何一个环节、一个局部出问题都会反映到主站端，因此，系统集成商的责任和
压力大，风险大。 发达国家： 99.
表、传感器在厂内连接调试完毕，不需
再建配电所等土建，投资节约，外形美 智能电网是已有新技术应用的综合与升华
配电主站系统 主站
SDH/MSTP/光纤
骨干层
接入层
子站 工业以太网
子站 处理机
交换机
工业以 太网
配电 终端
工业以 太网 光纤专网
子站 无线专网
通信管理机
无线主设备
子站 无线公网
通信管理机
无线主设备
无线专网
无线公网
无线从 设备
配电 终端
无线从 设备
配电 终端
无线从 设备
配电 终端
无线从 设备
配电 终端
箱式变变电站：简称箱变，是一种将配 优点是占地面积小，可以工厂化生产，现场安装施工快，节省了二次部分的接线，所有开关及二次仪表、传感器在厂内连接调试完毕
，不需再建配电所等土建，投资节约，外形美观且与环境相协调，因此己被广泛采用。
电变压器、中压环网开关、低压开关按 与一次设备配合，使配电网安全、可靠、经济地运行，保证对用户的供电质量。
目录
电力系统基本概念 配电自动化基础知识 智能电网基本概念 自动化工程项目的特点 个人的观点
0
电力系统基本概念
电力系统的构成
发电
输电
变电
配电
用电
2
基本概念
电力系统：发电设备、升压及降压变电站、电力线 路、用电设备及保护、测控设备
四、监控主站端是整个系统的最后一个环节，系统中任何一个环节、一个局部出问题都会反映到主站端，因此，系统集成商的责任和
压力大，风险大。 发达国家： 99.
表、传感器在厂内连接调试完毕，不需
再建配电所等土建，投资节约，外形美 智能电网是已有新技术应用的综合与升华
配电主站系统 主站
SDH/MSTP/光纤
骨干层
接入层
子站 工业以太网
子站 处理机
交换机
工业以 太网
配电 终端
工业以 太网 光纤专网
子站 无线专网
通信管理机
无线主设备
子站 无线公网
通信管理机
无线主设备
无线专网
无线公网
无线从 设备
配电 终端
无线从 设备
配电 终端
无线从 设备
配电 终端
无线从 设备
配电 终端
箱式变变电站：简称箱变，是一种将配 优点是占地面积小，可以工厂化生产，现场安装施工快，节省了二次部分的接线，所有开关及二次仪表、传感器在厂内连接调试完毕
，不需再建配电所等土建，投资节约，外形美观且与环境相协调，因此己被广泛采用。
电变压器、中压环网开关、低压开关按 与一次设备配合，使配电网安全、可靠、经济地运行，保证对用户的供电质量。
目录
电力系统基本概念 配电自动化基础知识 智能电网基本概念 自动化工程项目的特点 个人的观点
0
电力系统基本概念
电力系统的构成
发电
输电
变电
配电
用电
2
基本概念
电力系统：发电设备、升压及降压变电站、电力线 路、用电设备及保护、测控设备
《电气工程概论》课件
《电气工程概论》ppt课件
目录
• 电气工程简介 • 电路基础 • 电机与变压器 • 电力系统与电网 • 电气工程中的计算机技术 • 新能源与电气工程
01
电气工程简介
电气工程的定义与重要性
定义
电气工程是研究电的科学和工程 应用，涉及电能的生产、传输、 分配、使用和控制等。
重要性
电气工程是现代工业和经济发展 的重要支柱，为人类生产和生活 提供电力支持，推动科技进步和 社会发展。
PLC技术
PLC（可编程逻辑控制器）是一种专 门为工业环境设计的数字电子设备， 能够进行逻辑控制、顺序控制和运动 控制等功能。
人工智能与机器学习在电气工程中的应用
故障预测与诊断
利用人工智能和机器学习算法对 电气设备的运行数据进行学习， 实现对设备故障的预测和诊断。
优化调度
基于人工智能的优化算法可以对 电气系统进行智能调度，实现能 源的高效利用和系统的稳定运行
电力系统的稳定性与可靠性
稳定性定义
电力系统在正常运行过程中，维持各节点电压、频率和功率平衡 的能力。
可靠性评估
通过分析元件的故障概率和影响程度，对整个系统的可靠性进行量 化评估。
提高稳定性和可靠性的措施
采用自动控制系统、加强设备维护和预防性检修、实施需求侧管理 。
05
电气工程中的计算机技术
计算机在电气工程中的应用
运行特性
保持电力供需平衡，确保 电能质量，实现经济和安 全运行。
运行控制
通过调度自动化系统，实 时监控和调整系统运行状 态，确保稳定供电。
电网的规划与设计
规划原则
满足电力需求增长，优化 资源配置，提高电网运行 效率。
设计要点
确保电网结构合理、安全 可靠、经济环保，并具备 可扩展性。
目录
• 电气工程简介 • 电路基础 • 电机与变压器 • 电力系统与电网 • 电气工程中的计算机技术 • 新能源与电气工程
01
电气工程简介
电气工程的定义与重要性
定义
电气工程是研究电的科学和工程 应用，涉及电能的生产、传输、 分配、使用和控制等。
重要性
电气工程是现代工业和经济发展 的重要支柱，为人类生产和生活 提供电力支持，推动科技进步和 社会发展。
PLC技术
PLC（可编程逻辑控制器）是一种专 门为工业环境设计的数字电子设备， 能够进行逻辑控制、顺序控制和运动 控制等功能。
人工智能与机器学习在电气工程中的应用
故障预测与诊断
利用人工智能和机器学习算法对 电气设备的运行数据进行学习， 实现对设备故障的预测和诊断。
优化调度
基于人工智能的优化算法可以对 电气系统进行智能调度，实现能 源的高效利用和系统的稳定运行
电力系统的稳定性与可靠性
稳定性定义
电力系统在正常运行过程中，维持各节点电压、频率和功率平衡 的能力。
可靠性评估
通过分析元件的故障概率和影响程度，对整个系统的可靠性进行量 化评估。
提高稳定性和可靠性的措施
采用自动控制系统、加强设备维护和预防性检修、实施需求侧管理 。
05
电气工程中的计算机技术
计算机在电气工程中的应用
运行特性
保持电力供需平衡，确保 电能质量，实现经济和安 全运行。
运行控制
通过调度自动化系统，实 时监控和调整系统运行状 态，确保稳定供电。
电网的规划与设计
规划原则
满足电力需求增长，优化 资源配置，提高电网运行 效率。
设计要点
确保电网结构合理、安全 可靠、经济环保，并具备 可扩展性。
《电气工程概论》第三章 电力系统及其自动化技术(第1节)课堂笔记及练习题
《电气工程概论》第三章电力系统及其自动化技术（第1节）课堂笔记及练习题主题：第三章电力系统及其自动化技术（第1节）学习时间：2015年12月7日--12月13日内容：我们这周主要学习第三章电力系统及其自动化技术的第一节，主要学习电力系统的组成,发电厂以及输配电系统等相关知识。
第三章电路系统及其自动化技术第一节电力系统的基本概念1.电力系统的组成发电机把机械能转变为电能，电能经变压器和电力线路传送并分配到用户，在那里经电动机、电炉、电灯等用电设备又将电能转变为机械能、热能、光能等。
由这些生产、变换、传送、分配、消耗电能的电气设备(发电机、变压器、电力线路及各种用电设备等)联系在一起组成的统一整体就是电力系统，如图1所示。
与“电力系统”一词相关的还有“电力网”和“动力系统”。
前者指电力系统中除去发电机和用电设备外的部分；后者指电力系统和发电厂动力部分的总和。
2.发电厂发电厂是生产电能的核心，担负着把不同种类的一次能源转换成电能的任务。
依据使用的一次能源不同，发电厂可分为许多类型。
例如：燃烧煤、石油、天然气发电的火力发电厂；利用水力能发电的水力发电厂；利用核能发电的核动力发电厂。
（1）火力发电厂火电厂的主要发电设备包括锅炉、汽轮机和发电机，其辅助设备有冷凝器、给水加热器、各种水泵、磨煤机、除氧器、烟囱及各种量测与控制设备。
原煤从煤矿运到电厂后，先存入原煤仓，随后由输煤皮带运进原煤斗，从原煤斗落入球磨机中被磨成很细的煤粉，再由排粉机抽出，随同热空气送入锅炉的燃烧室进行燃烧。
燃烧放出的热量一部分被燃烧室四周的水冷壁吸收，一部分加热燃烧室顶部和烟道入口处的过热器中的蒸汽，余下的热量则被烟气携带穿过省煤器、空气预热器传递给这两个设备内的水和空气。
烟气经过除尘器净化处理，由吸风机导入烟囱，被排入大气。
燃烧时生成的灰渣和由除尘器收集下来的细灰，用水冲进冲灰沟排出厂外。
燃烧用的助燃空气，经送风机进入空气预热器中加热，加热后，一部分被送往磨煤机作为干燥和运送煤粉的介质，大部分送入燃烧室参与助燃。
电气工程概论电力系统及其自动化技术课件
03
发电系统的运行与控制
发电系统的运行与控制涉及多个环节，包括机组的启停控制、负荷分配控制和运行状态监测等。
01
发电方式分类
发电方式包括火力发电、水力发电、核能发电、风力发电和太阳能发电等。
02
发电厂类型
发电厂类型包括燃煤电厂、燃气电厂、核电站、风电场和光伏电站等。
1
2
3
输电系统的主要任务是将电能从发电厂输送至负荷中心，输电电压等级包括高压、超高压和特高压。
提高电力从业人员的专业素质和安全意识，加强人员管理和培训，确保人员的操作准确无误。
案例分析
06
规划原则与目标：该案例遵循了可持续发展的理念，旨在建设一个安全、可靠、经济、高效的电力系统，满足该地区日益增长的电力需求，同时保障电力系统的环保性能。
自动化系统介绍：该案例涉及的发电厂采用了分散控制系统（DCS），实现了对电厂生产过程的全面监控和管理。DCS具有高可靠性、开放性、灵活性等特点，能够满足发电厂各种复杂控制的需求。
重要性
从19世纪末到20世纪初，电气工程开始起步，主要涉及直流电的研究和应用。
早期阶段
从20世纪初到20世纪中叶，交流电的研究和应用逐渐成为主流，电力系统得到迅速发展。
中期阶段
从20世纪中叶至今，电气工程领域不断扩大，涉及到新能源、智能电网、电力电子等多个方向。
现代阶段
发电、输电、配电和用电等环节的设计、运行和管理。
电力系统
电机驱动、控制系统和电力电子转换器的设计、制造和应用。
电机与电力电子
自动化生产线、工业机器人和智能控制系统的研发和应用。
控制与自动化
太阳能、风能等新能源的开发利用，以及节能减排技术的研发和应用。
新能源与环保
电力系统及其自动化PPT课件
输变电设备包括
➢ 变换电压的设备：如变压器。
➢ 接通和开断电路的开关电器：如断路器，隔离开关，熔断器等。
➢ 防御过电压，限制故障电流的电器：如避雷器、避雷针、避雷线、 电抗器。
➢ 无功补偿设备：如电力电容器，同步调相机，静止补偿器。
➢ 载流导体：如母线，引线，电缆，架空线。
➢ 接地装置；如变压器中性点接地、设备外壳接地、防雷接地等。
各电网中500KV（包括330KV）主网架逐步形成和壮大。 220KV电网不断完善和扩充。
从1988年起连续每年新增投产大中型发电机组超过 10000MW。
1990年我国第一条从葛洲坝水电站至上海南桥换流站 的±500KV直流输电线路实现双极运行，使华中和华东两 大区电网实现非同期联网。
2021/3/7
2021/3/7
11
不同标称电压下传输距离和传输功率范围
2021/3/7
12
我 国 电 网 介 绍
2021/3/7
13
目前我国基本上进入大电网、大电厂、大机组、高电压 输电、高度自动控制的新时代 。截止2008年7月装机总容 量突破7.00亿千瓦。
我国现有发电装机容量在20000MW以上的电力系统11 个，其中东北、华北、华东、华中电网装机容量均超 30000MW，华东、华中电网甚至超过40000MW，西北电 网的装机容量也达到20000MW。南方电力联营系统连结 广东、广西、贵州、云南四省电网，实现了西电东送。其 它几个独立省网，如四川、山东、福建等电网和装机容量 也超过或接近10000MW。
黄河上游拉西瓦等水电站，实现与西北联网 南部电网：红水河、澜沧江、乌江流域、贵州煤炭基地
2021/3/7
15
全国联网势在必行
电力系统及自动化概述课件
电力系统及自动化概述课件一、教学内容本节课的教学内容来自小学科学教材第六册第十三章，主题是“电力系统及自动化概述”。
具体内容包括：电力的产生、传输和分配，电力系统的组成，自动化在电力系统中的应用等。
二、教学目标1. 让学生了解电力的产生、传输和分配过程，理解电力系统的组成和作用。
2. 使学生认识到自动化在电力系统中的重要性，了解自动化技术在电力系统中的应用。
3. 培养学生的观察能力、动手操作能力和创新能力。
三、教学难点与重点重点：电力系统的组成，自动化在电力系统中的应用。
难点：电力传输和分配的过程，自动化技术的原理。
四、教具与学具准备教具：课件、电力系统模型、自动化设备模型。
学具：笔记本、彩笔、剪刀、胶水。
五、教学过程1. 实践情景引入：让学生观察家庭电路，引导学生思考电力的产生、传输和分配过程。
2. 电力产生：介绍火力发电、水力发电等电力产生方式，展示相关图片和视频。
3. 电力传输：讲解电力传输线的构成，演示电力传输过程，让学生了解输电线路的敷设和维护。
4. 电力分配：介绍电力分配的原则，展示配电柜、变压器等设备，让学生了解电力分配的流程。
5. 电力系统组成：讲解电力系统的组成部分，如发电厂、变电站、输电线路、配电网等，让学生掌握电力系统的整体结构。
6. 自动化在电力系统中的应用：介绍自动化技术在电力系统中的作用，如遥控、遥信、自动调节等，展示相关设备模型和原理图。
7. 随堂练习：让学生设计一个简单的电力系统模型，培养学生的动手操作能力。
六、板书设计板书内容：电力系统及自动化概述1. 电力的产生：火力发电、水力发电等。
2. 电力的传输：输电线路的敷设和维护。
3. 电力的分配：电力分配的原则，配电柜、变压器等设备。
4. 电力系统的组成：发电厂、变电站、输电线路、配电网等。
5. 自动化在电力系统中的应用：遥控、遥信、自动调节等。
七、作业设计1. 作业题目：设计一个家庭电力系统模型，包括发电、输电、配电等环节。
3 电气工程概论_第三章_电力系统及其自动化技术.ppt
苏联建成第一条最高电压1150kV的1900km交流输电线 路
➢减小损耗的最合理的途径就是提高电压。 ➢输电技术全部发展史的特征便是不断提高线路电压。
电气工程概论
7
中国电力工业发展史
1. 新中国成立前的我国电力工业
中国的电力工业始于1882年，至今年已有 124年的历史；
新中国成立前，全国发电装机容量仅为 184.86万千瓦，年发电量只有43.1亿kWh， 分别居当时世界第21位和第25位；
1894年 建成利亚加拉大瀑布水电站。1896年采用三相交流输电送 至35km外的布法罗。结束了1880年来交、直流电优越性 的争论。
1903年 威斯汀豪斯电气公司装设了第一台5000kW汽轮发电机组 ，标志着通用汽轮机组的开始。
电气工程概论
5
欧美电力发展史（续）
1916年 1922年 二战后
1954年
第3章 电力系统及其自动化技术
电气工程概论
1
3.1 电力系统发展简史
一次能源：植物能源（柴草等）、矿物能源（煤、油、 天然气等）、可再生能源（水、风、潮汐、地热、太阳 能等）及核能（核裂变、核聚变）。
二次能源：由一种或多种一次能源经过转换或加工得 到的能源产品，二次能源更具优越性,其利用效率高、清 洁、方便。
前苏联建成第一座核电站，1973年法国制成120万kW 核反应堆
美国建成第一条500kV交流输电线路
加拿大建成第一条765kV交流输电线路
电气工程概论
6
欧美电力发展史（续）
1965年 1970年 1989年
苏联建成第一条±400kV的470km直流输电线路，送电 75万千瓦
美国建成±400kV的1330km直流输电线路，送电144万 千瓦
➢减小损耗的最合理的途径就是提高电压。 ➢输电技术全部发展史的特征便是不断提高线路电压。
电气工程概论
7
中国电力工业发展史
1. 新中国成立前的我国电力工业
中国的电力工业始于1882年，至今年已有 124年的历史；
新中国成立前，全国发电装机容量仅为 184.86万千瓦，年发电量只有43.1亿kWh， 分别居当时世界第21位和第25位；
1894年 建成利亚加拉大瀑布水电站。1896年采用三相交流输电送 至35km外的布法罗。结束了1880年来交、直流电优越性 的争论。
1903年 威斯汀豪斯电气公司装设了第一台5000kW汽轮发电机组 ，标志着通用汽轮机组的开始。
电气工程概论
5
欧美电力发展史（续）
1916年 1922年 二战后
1954年
第3章 电力系统及其自动化技术
电气工程概论
1
3.1 电力系统发展简史
一次能源：植物能源（柴草等）、矿物能源（煤、油、 天然气等）、可再生能源（水、风、潮汐、地热、太阳 能等）及核能（核裂变、核聚变）。
二次能源：由一种或多种一次能源经过转换或加工得 到的能源产品，二次能源更具优越性,其利用效率高、清 洁、方便。
前苏联建成第一座核电站，1973年法国制成120万kW 核反应堆
美国建成第一条500kV交流输电线路
加拿大建成第一条765kV交流输电线路
电气工程概论
6
欧美电力发展史（续）
1965年 1970年 1989年
苏联建成第一条±400kV的470km直流输电线路，送电 75万千瓦
美国建成±400kV的1330km直流输电线路，送电144万 千瓦
电气工程及其自动化专业导论ppt课件
10
就业前景：
随着我国经济的不断发展，现代化工 业的不断发展使电气自动化技术方面的人 才市场有着相当大的潜力。
电力电子技术和微机控制技术是高新 技术产业的重要组成部分，智能控制电器 及电气控制设备、自动控制系统及生产线 广泛应用于工业、农业、国防等领域，在 国民经济中其着举足轻重的作用。
11
电气工程的重要作用
5
培养要求： 本专业学生主要学习电工技术、
电子技术、信息控制、计算机技术、 电气工程及自动化技术等方面较宽广 的工程技术基础和一定的专业知识， 使学生受到电工电子、信息控制及计 算机技术方面的基本训练，以及电气 工程及自动化领域的专业训练，具有 解决电气工程技术与控制技术问题的 基面、 多层次的。
16
能力要求：
电工电子技术方面的动手能力和必要的自动化 方面的工程技能； 分析和解决电气工程及自动化技术问题的基本 能力； 在生产自动化系统和管理系统中应用计算机的 能力； 电子、电工常用仪器、仪表和工具的使用与维 护能力； 本专业所需的识图与制图能力，能熟练运用电 气制图与机械制图软件。
核心课程 电力系统分析 电力系统继电保护 电机设计 电机控制 电器学 高电压工程 电气绝缘 电力拖动 其他
选修课程 电站自动化技术 电力市场 现场总线工业控制技术 电气CAD基础 控制电机与特种电机 楼宇自动化 电力电子器件 开关电源技术 其他
电气工程的人才有理论研究型，应用 研究型，应用型等多种。
对理论研究型人才的需求是极少数。 对大部分人来说，应当立足于实际应
用，再根据需要进行适当应用研究
7
工程技术型学科基础课
核心课程 电路理论 模拟电子技术 数字电子技术 微机原理与应用 计算机语言与程序设计 信号分析与处理 自动控制原理
就业前景：
随着我国经济的不断发展，现代化工 业的不断发展使电气自动化技术方面的人 才市场有着相当大的潜力。
电力电子技术和微机控制技术是高新 技术产业的重要组成部分，智能控制电器 及电气控制设备、自动控制系统及生产线 广泛应用于工业、农业、国防等领域，在 国民经济中其着举足轻重的作用。
11
电气工程的重要作用
5
培养要求： 本专业学生主要学习电工技术、
电子技术、信息控制、计算机技术、 电气工程及自动化技术等方面较宽广 的工程技术基础和一定的专业知识， 使学生受到电工电子、信息控制及计 算机技术方面的基本训练，以及电气 工程及自动化领域的专业训练，具有 解决电气工程技术与控制技术问题的 基面、 多层次的。
16
能力要求：
电工电子技术方面的动手能力和必要的自动化 方面的工程技能； 分析和解决电气工程及自动化技术问题的基本 能力； 在生产自动化系统和管理系统中应用计算机的 能力； 电子、电工常用仪器、仪表和工具的使用与维 护能力； 本专业所需的识图与制图能力，能熟练运用电 气制图与机械制图软件。
核心课程 电力系统分析 电力系统继电保护 电机设计 电机控制 电器学 高电压工程 电气绝缘 电力拖动 其他
选修课程 电站自动化技术 电力市场 现场总线工业控制技术 电气CAD基础 控制电机与特种电机 楼宇自动化 电力电子器件 开关电源技术 其他
电气工程的人才有理论研究型，应用 研究型，应用型等多种。
对理论研究型人才的需求是极少数。 对大部分人来说，应当立足于实际应
用，再根据需要进行适当应用研究
7
工程技术型学科基础课
核心课程 电路理论 模拟电子技术 数字电子技术 微机原理与应用 计算机语言与程序设计 信号分析与处理 自动控制原理
电气工程及其自动化专业教学课件
稳定和经济运行。
电力系统调度
电力系统调度是指通过调度自动 化系统对电力系统的运行进行监 控和调节，确保电力系统的稳定
运行和电能的合理分配。
电力系统继电保护
继电保护定义
继电保护是指当电力系统中的元件发生短路或异常时，根据一定的物理量变化，如电流、 电压、功率等的变化，自动将故障元件从电力系统中切除，或向运行人员发出信号，由运 行人员手动切除故障元件，以缩小故障范围，防止事故扩大。
课程设计
课程设计是电气工程及其自动化专业教学中重要的综合性实践环节，它能够帮助学生综合运用所学知识，提高设计能力和创 新能力。
课程设计通常包括电气控制课程设计、电力系统课程设计、电子技术课程设计等多个方面，学生需要根据给定的设计任务， 自行设计、选型、安装、调试，最终完成设计任务。
THANK YOU
电气工程发展历程
从早期的发电机、电动机 的发明，到现代的电力电 子、微电子技术，电气工 程经历了巨大的变革。
电路基础
电路的基本概念
01
电路是由电源、负载、开关和导线组成的闭合回路，用于实现
电能的传输和转换。
电路的基本定律
02
包括欧姆定律、基尔霍夫定律等，是分析和设计电路的基本依
据。
电路的分析方法
03
电气工程及其自动化专业教学课 件
• 电气工程基础 • 自动化技术 • 电力系统 • 电机与电力电子 • 实践环节
01
电气工程基础
电气工程简介
01
02
03
电气工程定义
电气工程是研究电能的产 生、传输、分配、转换和 利用的工程学科。
电气工程应用领域
电气工程广泛应用于电力 、电子、通信、控制等领 域，对现代社会的发展起 着至关重要的作用。
电力系统调度
电力系统调度是指通过调度自动 化系统对电力系统的运行进行监 控和调节，确保电力系统的稳定
运行和电能的合理分配。
电力系统继电保护
继电保护定义
继电保护是指当电力系统中的元件发生短路或异常时，根据一定的物理量变化，如电流、 电压、功率等的变化，自动将故障元件从电力系统中切除，或向运行人员发出信号，由运 行人员手动切除故障元件，以缩小故障范围，防止事故扩大。
课程设计
课程设计是电气工程及其自动化专业教学中重要的综合性实践环节，它能够帮助学生综合运用所学知识，提高设计能力和创 新能力。
课程设计通常包括电气控制课程设计、电力系统课程设计、电子技术课程设计等多个方面，学生需要根据给定的设计任务， 自行设计、选型、安装、调试，最终完成设计任务。
THANK YOU
电气工程发展历程
从早期的发电机、电动机 的发明，到现代的电力电 子、微电子技术，电气工 程经历了巨大的变革。
电路基础
电路的基本概念
01
电路是由电源、负载、开关和导线组成的闭合回路，用于实现
电能的传输和转换。
电路的基本定律
02
包括欧姆定律、基尔霍夫定律等，是分析和设计电路的基本依
据。
电路的分析方法
03
电气工程及其自动化专业教学课 件
• 电气工程基础 • 自动化技术 • 电力系统 • 电机与电力电子 • 实践环节
01
电气工程基础
电气工程简介
01
02
03
电气工程定义
电气工程是研究电能的产 生、传输、分配、转换和 利用的工程学科。
电气工程应用领域
电气工程广泛应用于电力 、电子、通信、控制等领 域，对现代社会的发展起 着至关重要的作用。
电气工程概论+第三章+电力系统及其自动化技术(四)ppt课件
此外，自动重合闸、备用电源自动投入装置、按频率自动减 负载、自动发电控制装置、自动励磁调节装置、电力系统安
全稳定装置等自动装置都是保证电力系统安全稳定运行的重
要自动化设备。
精选ppt课件2021
15
1. 照明
3.5 电力应用
照明大致分为三种：
① 由电能转化成热能，然后再转化成光能的 光源，如白炽灯等。
我国电力市场两种可能的运行模式：
➢ 统一市场：以个发电厂、供电公司为单位统一在网级电力市 场中竞争，为了适应现状，各省设结算中心和调度中心；
➢ 联合市场：以省为单位参加竞争（分层模式），保留现有的 省级电力市场的所有职能（交易中心、调度中心、报价系 统），省级电力市场的交易仍然由省网交易中心控制；网级 电力市场进行网控发电公司/发电厂、网控负荷和各省网之间 的市场竞争。
安全分析：在安全分析的基础上，对预想事故的影响进行估算。 分为静态安全分析和动态安全分析。
安全控制：在电力系统各种运行状态下，为保证系统安全所进 行的各种调节、校正和控制。包括：预防性安全控制、紧急状 态下的安全控制和事故后的恢复控制。
精选ppt课件2021
13
电力系统故障主要包括单相接地短路、两相接地短路、两相 短路、三相短路、断线等；
电力技术属于传统技术的范畴，技术创新和出 现重大突破的机会要比信息科学、生命科学、 材料科学等新兴学科少得多。但是，应该看到， 电力技术与其他学科的相互交叉和渗透的趋势 越来越明显。电力研究的一些前沿课题反映了 这种趋势。
精选ppt课件2021
28
1.高压交流输电技术
三相高压交流输电技术
➢ 常规的三相交流输电在远距离输电工程中占主导地 位，在未来相当长的时间内仍然是输电和联网的主要 方式；
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1954年
1954年 1964年 1965年
2020/11/24
美国建成第一条90km的132kV线路
美国在加州建成第一条220kV线路
美国于1955、1960、1963、1970和1973等年份分别 制成并投运30、50、100、115和130万千瓦汽轮发电 机组
瑞典首先建成了380kV线路，采用2分裂导线，距离 960km，将北极圈内的Harspranget水电站电力送至 瑞典南部。
前苏联建成第一座核电站，1973年法国制成120万kW 核反应堆
美国建成第一条500kV交流输电线路
加拿大建成第一条765kV交流输电线路
电气工程概论
8
欧美电力发展史（续）
1965年 1970年 1989年
苏联建成第一条±400kV的470km直流输电线路，送电 75万千瓦
美国建成±400kV的1330km直流输电线路，送电144万 千瓦
笨，没有学问无颜见爹娘 ……” • “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
2020/11/24
3．1．1 电力工业简介
电力工业主要生产环节
变电
电压等级 的变换
电力工业还包括以下环节：规划、勘测设计、施工建设、 运行调度、维护改造、安全监察、科研开发、设备制造、 教育培训、法规标准、电力营销（电力市场）等等。
➢ 2000年，装机容量达3亿千瓦；
➢ 2004年，装机容量达4亿千瓦。
2020/11/24
电气工程概论
12
目前基本上进入大电网、大电厂、大机组、 高电压输电、高度自动控制的新时代。
全国总装机4亿kW（2004年4月) ，发电量 为18000亿kWh （2003年底）均居世界第二位；
2007年，全国总装机达7.13亿kW， 发电量 达到32559 亿kWh。
1917 建成中国第一台变压器、8kW直流发电机、60A电 年 镀用直流发电机，1926年制成中国第一台150kW 交流同步三相发电机。
1949 年前
平津唐地区发电装机共14.66万kW，77kV输电线 路共350km，其余为33kV及以下电压输电和配电 。工业最集中的华东地区三省一市、华中地区四省 全部为孤立电网。
1894年 建成利亚加拉大瀑布水电站。1896年采用三相交流输电送 至35km外的布法罗。结束了1880年来交、直流电优越性 的争论。
1903年 威斯汀豪斯电气公司装设了第一台5000kW汽轮发电机组 ，标志着通用汽轮机组的开始。
2020/11/24
电气工程概论
7
欧美电力发展史（续）
1916年 1922年 二战后
巴黎北火车站建成世界上第一个火电厂，用直流发电供附 近照明
旧金山建成世界上第一座商业发电厂，两台发电机共22盏 电弧灯。同年先后在法国和美国装设了试验性电弧路灯
爱迪生发明白炽灯
英国建成了世界上第一座小型水电站
ห้องสมุดไป่ตู้
爱迪生在纽约建成世界上第一座正规发电厂
电气工程概论
6
欧美电力发展史（续）
1882年 法国人德普勒在慕尼黑博览会上表演了电压为1500～ 2000V的直流发电机组经57km线路驱动电动泵
2020/11/24
电气工程概论
5
欧美电力发展史
1800年 1831年 1866年 1870年 1875年
1879年
1879年 1881年 1882年
2020/11/24
伏打发明第一个化学电池，人们开始获得连续的电流
法拉第制造了最早的发电机——法拉第盘
西门子制成第一台使用电磁铁的自激式发电机
格拉姆制成了环形电枢自激发电机供工厂电弧灯用电
1884年 英国人制造了第一台汽轮机
1885年 制成交流发电机和变压器，1886年3月在马萨诸塞州的大 巴林顿建立了第一个交流送电系统，电源侧升压至3000V ，经1.2km到受端降压至500V，显示了交流输电的优越性
1891年 德国在劳芬电厂安装了第一台三相100kW交流发电机，通 过第一条三相输电线路送电至法兰克福
输电电压很低，输电电压等级繁多，全国 没有形成统一的电压级标准。
2020/11/24
电气工程概论
10
1882 英籍商人R.W.Little等创办上海电气公司，安装1 年 台16马力蒸汽发电机组，装设了15盏弧光灯。 1882年7月26日下午7时，电厂开始发电。
1912 中国第一座水电站在云南昆明石龙坝水电站建成， 年 装机容量为2×240kW。同年建成电压为23kV从石 龙坝水电站到昆明的输电线路。
苏联建成第一条最高电压1150kV的1900km交流输电线 路
➢减小损耗的最合理的途径就是提高电压。 ➢输电技术全部发展史的特征便是不断提高线路电压。
2020/11/24
电气工程概论
9
中国电力工业发展史
1. 新中国成立前的我国电力工业
中国的电力工业始于1882年，至今年已有 124年的历史；
新中国成立前，全国发电装机容量仅为 184.86万千瓦，年发电量只有43.1亿kWh， 分别居当时世界第21位和第25位；
电能是一种被极其广泛地应用的二次能源。电能可以 方便地转换成机械能、光能等其它形式的能量供人们使 用。电能已成为工业、农业、交通运输、国防科技及人 民生活等各方面不可缺少的能源。
2020/11/24
电气工程概论
2
精品资料
• 你怎么称呼老师？ • 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你
是否会认为老师的教学方法需要改进？ • 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭 • “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我
2020/11/24
电气工程概论
11
1. 新中国成立后的我国电力工业
➢ 1949年新中国成立，我国电力工业迅速发展。到 1978年，全国电力装机容量已达5712千瓦，比1949 年增长近30倍；年发电量2566亿千瓦时，增长近59 倍。
➢ 1987年，装机容量达１亿千瓦；
➢ 1995年，装机容量达2亿千瓦；
第3章 电力系统及其自动化技术
2020/11/24
电气工程概论
1
3.1 电力系统发展简史
一次能源：植物能源（柴草等）、矿物能源（煤、油、 天然气等）、可再生能源（水、风、潮汐、地热、太阳 能等）及核能（核裂变、核聚变）。
二次能源：由一种或多种一次能源经过转换或加工得 到的能源产品，二次能源更具优越性,其利用效率高、清 洁、方便。
1954年 1964年 1965年
2020/11/24
美国建成第一条90km的132kV线路
美国在加州建成第一条220kV线路
美国于1955、1960、1963、1970和1973等年份分别 制成并投运30、50、100、115和130万千瓦汽轮发电 机组
瑞典首先建成了380kV线路，采用2分裂导线，距离 960km，将北极圈内的Harspranget水电站电力送至 瑞典南部。
前苏联建成第一座核电站，1973年法国制成120万kW 核反应堆
美国建成第一条500kV交流输电线路
加拿大建成第一条765kV交流输电线路
电气工程概论
8
欧美电力发展史（续）
1965年 1970年 1989年
苏联建成第一条±400kV的470km直流输电线路，送电 75万千瓦
美国建成±400kV的1330km直流输电线路，送电144万 千瓦
笨，没有学问无颜见爹娘 ……” • “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
2020/11/24
3．1．1 电力工业简介
电力工业主要生产环节
变电
电压等级 的变换
电力工业还包括以下环节：规划、勘测设计、施工建设、 运行调度、维护改造、安全监察、科研开发、设备制造、 教育培训、法规标准、电力营销（电力市场）等等。
➢ 2000年，装机容量达3亿千瓦；
➢ 2004年，装机容量达4亿千瓦。
2020/11/24
电气工程概论
12
目前基本上进入大电网、大电厂、大机组、 高电压输电、高度自动控制的新时代。
全国总装机4亿kW（2004年4月) ，发电量 为18000亿kWh （2003年底）均居世界第二位；
2007年，全国总装机达7.13亿kW， 发电量 达到32559 亿kWh。
1917 建成中国第一台变压器、8kW直流发电机、60A电 年 镀用直流发电机，1926年制成中国第一台150kW 交流同步三相发电机。
1949 年前
平津唐地区发电装机共14.66万kW，77kV输电线 路共350km，其余为33kV及以下电压输电和配电 。工业最集中的华东地区三省一市、华中地区四省 全部为孤立电网。
1894年 建成利亚加拉大瀑布水电站。1896年采用三相交流输电送 至35km外的布法罗。结束了1880年来交、直流电优越性 的争论。
1903年 威斯汀豪斯电气公司装设了第一台5000kW汽轮发电机组 ，标志着通用汽轮机组的开始。
2020/11/24
电气工程概论
7
欧美电力发展史（续）
1916年 1922年 二战后
巴黎北火车站建成世界上第一个火电厂，用直流发电供附 近照明
旧金山建成世界上第一座商业发电厂，两台发电机共22盏 电弧灯。同年先后在法国和美国装设了试验性电弧路灯
爱迪生发明白炽灯
英国建成了世界上第一座小型水电站
ห้องสมุดไป่ตู้
爱迪生在纽约建成世界上第一座正规发电厂
电气工程概论
6
欧美电力发展史（续）
1882年 法国人德普勒在慕尼黑博览会上表演了电压为1500～ 2000V的直流发电机组经57km线路驱动电动泵
2020/11/24
电气工程概论
5
欧美电力发展史
1800年 1831年 1866年 1870年 1875年
1879年
1879年 1881年 1882年
2020/11/24
伏打发明第一个化学电池，人们开始获得连续的电流
法拉第制造了最早的发电机——法拉第盘
西门子制成第一台使用电磁铁的自激式发电机
格拉姆制成了环形电枢自激发电机供工厂电弧灯用电
1884年 英国人制造了第一台汽轮机
1885年 制成交流发电机和变压器，1886年3月在马萨诸塞州的大 巴林顿建立了第一个交流送电系统，电源侧升压至3000V ，经1.2km到受端降压至500V，显示了交流输电的优越性
1891年 德国在劳芬电厂安装了第一台三相100kW交流发电机，通 过第一条三相输电线路送电至法兰克福
输电电压很低，输电电压等级繁多，全国 没有形成统一的电压级标准。
2020/11/24
电气工程概论
10
1882 英籍商人R.W.Little等创办上海电气公司，安装1 年 台16马力蒸汽发电机组，装设了15盏弧光灯。 1882年7月26日下午7时，电厂开始发电。
1912 中国第一座水电站在云南昆明石龙坝水电站建成， 年 装机容量为2×240kW。同年建成电压为23kV从石 龙坝水电站到昆明的输电线路。
苏联建成第一条最高电压1150kV的1900km交流输电线 路
➢减小损耗的最合理的途径就是提高电压。 ➢输电技术全部发展史的特征便是不断提高线路电压。
2020/11/24
电气工程概论
9
中国电力工业发展史
1. 新中国成立前的我国电力工业
中国的电力工业始于1882年，至今年已有 124年的历史；
新中国成立前，全国发电装机容量仅为 184.86万千瓦，年发电量只有43.1亿kWh， 分别居当时世界第21位和第25位；
电能是一种被极其广泛地应用的二次能源。电能可以 方便地转换成机械能、光能等其它形式的能量供人们使 用。电能已成为工业、农业、交通运输、国防科技及人 民生活等各方面不可缺少的能源。
2020/11/24
电气工程概论
2
精品资料
• 你怎么称呼老师？ • 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你
是否会认为老师的教学方法需要改进？ • 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭 • “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我
2020/11/24
电气工程概论
11
1. 新中国成立后的我国电力工业
➢ 1949年新中国成立，我国电力工业迅速发展。到 1978年，全国电力装机容量已达5712千瓦，比1949 年增长近30倍；年发电量2566亿千瓦时，增长近59 倍。
➢ 1987年，装机容量达１亿千瓦；
➢ 1995年，装机容量达2亿千瓦；
第3章 电力系统及其自动化技术
2020/11/24
电气工程概论
1
3.1 电力系统发展简史
一次能源：植物能源（柴草等）、矿物能源（煤、油、 天然气等）、可再生能源（水、风、潮汐、地热、太阳 能等）及核能（核裂变、核聚变）。
二次能源：由一种或多种一次能源经过转换或加工得 到的能源产品，二次能源更具优越性,其利用效率高、清 洁、方便。