电力系统分析课件第三版电力出版社
电力系统分析(第三版)于永源 杨绮雯 1章 概述
第一章 电力系统概述和基本概念 表1-1 我国三相交流电力网和用电设备的额定电压∕kV
分类
电力网和用电设备的 额定电压
0.22/0.127
发电机额定电压
0.23 0.40 0.69
电力变压器额定电压
一次绕组 0.22/0.127 0.38/0.22 0.66/0.38 二次绕组 0.23/0.133 0.40/0.23 0.69/0.40
二.电力系统的发展概况
1.电力工业发展历程
1882年，法国人首先实现了较高电压的直流输电，被认为是 世界上第一个电力系统(57km，送端电压1300V，受端电压 850V，输送功率1.5KW)
第一章 电力系统概述和基本概念
1889年，俄国工程师先后发明了三相异步电动机、三相变压 器和三相交流制。 1891年，德国工程师密勒主持建立了第一条三相交流输电线 路，三相交流输电使输送功率、输电电压、输电距离日益 增大。(输送距离175km，输送功率130KW)
图 供电线路上的电压变化示意图
注意：当变压器一次绕组直接与发电机相连时，其额定电压应与发电 机的额定电压相同。
其中5%用于补偿变压器满 第一章 电力系统概述和基本概念 载供电时一、二次绕组上的 可以不考虑线路上的电 电压损失； 另外5%用于补 压损失，只需要补偿满 偿线路上的电压损失，用于 载时变压器绕组上的电 变压器的二次绕组：对于用电设备而言，相当于电源。 35kV及以上线路。 压损失即可，用于10kV 及以下线路。 当变压器二次侧供电线路较长时：应比同级电网额定电
为中心的全国统一联合电网。 21世纪：在北、中、南三大电网的基本格局下，逐步形
成全国联合大电网。与此同时，在21世纪将形成与周边国
家互联的亚洲东部联合电网。
电力系统分析第三版(于永源杨绮雯著)中国电力出版
Chapter 一1-1、电力系统和电力网的含义是什么？答：电力系统指生产、变换、输送、分配电能的设备如发电机、变压器、输配电线路等，使用电能的设备如电动机、电炉、电灯等，以及测量、保护、控制装置乃至能量管理系统所组成的统一整体。
一般电力系统就是由发电设备、输电设备、配电设备及用电设备所组成的统一体。
电力系统中，由各种电压等级的电力线路及升降压变压器等变换、输送、分配电能设备所组成的局部称电力网络。
1-2、电力系统接线图分为哪两种？有什么区别？答：电力系统接线图分为地理接线图和电气接线图。
地理接线图是按比例显示该系统中各发电厂和变电所的相对地理位置，反映各条电力线路按一定比例的路径，以及它们相互间的联络。
因此，由地理接线图可获得对该系统的宏观印象。
但由于地理接线图上难以表示各主要电机、电器之间的联系，对该系统的进一步了解。
还需阅读其电气接线图。
电气接线图主要显示系统中发电机、变压器、母线、断路器、电力线路等主要电力元件之间的电气接线。
但电气接线图上难以反映各发电厂、变电所的相对位置，所以阅读电气接线图时，又常需参考地理接线图。
1-3、对电力系统运行的根本要求是什么？答：对电力系统运行通常有如下三点根本要求:1〕保证可靠地持续供电；2〕保证良好的电能质量；3〕保证系统运行的经济性。
1-4、电力系统的额定电压是如何确定的？系统各元件的额定电压是多少？什么叫电力线路的平均额定电压？答：各局部电压等级之所以不同，是因三相功率S 和线电压U、线电流I 之间的关系为UI。
当输送功率一定时，输电电压愈高，电流愈小，导线等截流局部的截面积愈小，投资愈小；但电压愈高，对绝缘的要求愈高，杆塔、变压器、断路器等绝缘的投资也愈大。
综合考虑这些因素，对应于一定的输送功率和输送距离应有一个最合理的线路电压。
但从设备制造角度考虑，为保证生产的系列性，又不应任意确定线路电压。
另外，规定的标准电压等级过多也不利于电力工业的开展。
电力系统分析第三版电力出版社PPT课件
-
7
第一节电力系统的概述
人类为什么选择使用电能？
问
显著优点
洁净 ： 环保
题 的
方便 : 输送、分配、使用
提
节能 : 能耗小，转换效率高
出
电气化
-
8
电能是如何产生的？
大规模电能是由同步发电机产生 同步发电机发电原理？回顾一下电机学知识……..
定子
转子
机械能
电能
-
9
推动转子旋转的能源形式→多种多样，大家说说…..
一、电力系统的基本概念
电力系统
生产
变换
输送和分配 消费
（发电机）（变压器、整流器、逆变器）（电力传输线、配电网） （负荷）
发电机--变压器--输电线路--用电设备（负荷）网络 通过电的或机械的方式连接在网络中的所有设备。
-
19
锅
G
炉
G
水 库
G
核 堆
G
动力系统 电力系统 电力网络
110KV 220KV
电力系统分析
任课教师 张俐
-
1
本课程的主要内容及特点
主要内容
电力系统的分析与计算
稳态分析 电力系统的平衡与调整
电力系统
暂态分析
电力系统的经济运行 同步电机的数学模型 电力系统故障分析
电力系统稳定性分析
-
简单
复杂
有功
无功
静态稳定
暂态稳定
2
课程安排
◆ 课堂教学：60学时 ◆ 实验课： 8学时 ◆ 教材：于永源，《电力系统分析》
苏维埃＋电气化＝共产主义（^_^）
-
12
美加2003年“8.14”大停电事故
《电力系统分析》课件
频率调整的方法与策略
频率调整的方法
电力系统频率的调整可以通过改变发电机的出力、投切负荷、投切发电机组等方法实现。
频率调整的策略
频率调整的策略包括基于频率偏差的调整、基于负荷预测的调整、基于经济性的调整等。 这些策略各有优缺点，应根据电力系统的实际情况选择合适的策略。
频率调整的自动化
为了实现快速、准确的频率调整，需要建立自动化的频率调整系统。该系统可以根据实时 监测到的频率值，自动调整发电机的出力或投切负荷，以维持频率稳定。
电力系统的组成
电源
包括发电厂、小型发电装置等，负责将各种 一次能源转换为电能。
负荷
各种用电设备，消耗电能并转换为其他形式 的能量。
电网由各种电压等级的输电线路和电线路组成 的网络，负责传输和分配电能。
电力系统的运行和管理
通过调度中心等机构对电力系统的运行进行 管理和控制。
电力系统的基本参数
电压
事故状态
发生重大事故导致电力系 统严重受损，无法满足正 常需求。
电力系统的运行状态
01
02
03
正常运行状态
电力系统在正常条件下运 行，满足负荷需求，各项 参数在规定范围内。
异常运行状态
由于某些原因导致电力系 统部分设备异常运行，但 仍能满足基本需求。
事故状态
发生重大事故导致电力系 统严重受损，无法满足正 常需求。
04
电力系统无功功率平衡与 电压调整
04
电力系统无功功率平衡与 电压调整
电力系统无功功率平衡
无功功率平衡的概念
无功功率平衡是电力系统稳定运行的重要条件，它确保了系统中 的无功电源和无功负荷之间的平衡。
无功功率不平衡的影响
无功功率不平衡会导致电压波动、系统稳定性降低、设备过热等问 题，影响电力系统的正常运行。
电力系统分析 第三版 (于永源 杨绮雯 著) 中国电力出版社 课后答案.解析
Chapter 一1-1、电力系统和电力网的含义是什么？答：电力系统指生产、变换、输送、分配电能的设备如发电机、变压器、输配电线路等，使用电能的设备如电动机、电炉、电灯等，以及测量、保护、控制装置乃至能量管理系统所组成的统一整体。
一般电力系统就是由发电设备、输电设备、配电设备及用电设备所组成的统一体。
电力系统中，由各种电压等级的电力线路及升降压变压器等变换、输送、分配电能设备所组成的部分称电力网络。
1-2、电力系统接线图分为哪两种？有什么区别？答：电力系统接线图分为地理接线图和电气接线图。
地理接线图是按比例显示该系统中各发电厂和变电所的相对地理位置，反映各条电力线路按一定比例的路径，以及它们相互间的联络。
因此，由地理接线图可获得对该系统的宏观印象。
但由于地理接线图上难以表示各主要电机、电器之间的联系，对该系统的进一步了解。
还需阅读其电气接线图。
电气接线图主要显示系统中发电机、变压器、母线、断路器、电力线路等主要电力元件之间的电气接线。
但电气接线图上难以反映各发电厂、变电所的相对位置，所以阅读电气接线图时，又常需参考地理接线图。
1-3、对电力系统运行的基本要求是什么？答：对电力系统运行通常有如下三点基本要求:1）保证可靠地持续供电；2）保证良好的电能质量；3）保证系统运行的经济性。
1-4、电力系统的额定电压是如何确定的？系统各元件的额定电压是多少？什么叫电力线路的平均额定电压？答：各部分电压等级之所以不同，是因三相功率S 和线电压U、线电流I 之间的关系为UI。
当输送功率一定时，输电电压愈高，电流愈小，导线等截流部分的截面积愈小，投资愈小；但电压愈高，对绝缘的要求愈高，杆塔、变压器、断路器等绝缘的投资也愈大。
综合考虑这些因素，对应于一定的输送功率和输送距离应有一个最合理的线路电压。
但从设备制造角度考虑，为保证生产的系列性，又不应任意确定线路电压。
另外，规定的标准电压等级过多也不利于电力工业的发展。
《电力系统分析》课件
• 接线图
地理接线图、电气接线图
1.1.5电力系统的接线方式和 中性点接地方式
• 接线方式
无备用接线 特点：简单、经济、运行方便灵活。 供电可靠性差，电能质量差 有备用接线 特点：供电可靠，电能质量高 运行操作和继电保护复杂，经济性差
2.2 输电线路的等值电路
• 2.2.1 输电线路的种类 架空线路 由导线、避雷线、杆塔、绝缘子、金具组成 电力电缆 包括三部分：导体、绝缘层、保护层 • 2.2.2 架空线路的等值电路 分布参数与集中参数 单导线线路 分裂导线
r0 / S
单回线路的等值电路（1）
• 电阻 r0 / S ( / km)
三大计算
潮流计算 短路计算 稳定计算
课程内容
• • • • • • 电力系统的基本概念 电网等值 电力系统潮流计算 电力系统运行方式的调整和控制 电力系统故障分析 电力系统稳定性分析
课程内容
•
1) 2) 3) 4) 5) 6) 7)
回答八个问题：
什么是电力系统？ 怎样将电力系统用一个电网络表示？ 怎样用计算机进行电力系统潮流计算？ 发电机节点有功功率是已知的，它是怎么确定出来的？ 变压器变比是已知的，它是怎么确定出来的？ 发电机等值电路中，电势源和电抗怎么计算？ 任意不对称的三相相量都可以分解为三组相序不同的分 量之和吗？ 8) 电力系统在不断变动中，它能保持稳定运行吗？
Deq 3 D1D2 D3
r 为导线的计算半径 μ r 为导线材料的相对导磁系数，有色金属的相对 导磁系数为1
r 第一项为外电抗，第二项为内电抗
x0 0.1445lg
华电《电力系统分析基础》 PPT
SCADA－数据采集与监视控制系统 （Supervisory Control And Data Acquisition ）
电气设备在线监测与故障诊断（计划检修→状态检修） 负荷分级（一级、二级、三级），故障时，按负荷等级
限电。
➢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。
一、电力系统的形成与发展 二、电力系统的基本概念 三、电力系统的基本参量和接线图
电的产生
1831年 法拉第发现 电磁感应定律
交流发电机 直流发电机 直流电动机
= 直流发电机
100~400V
电弧灯
M 直流电动机
特点：输电电压低，输送距离短，输送功率小。
高压输电
1882年，法国人M ·德波列茨将位于弥斯巴赫煤矿的蒸汽 机发出的电能输送到 57km外的慕巴黑，并用以驱动水泵。
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。
2.保证良好的电能质量
衡量电能质量的基本指标：
电压质量 35kV及以上：±5% 10kV及以上：±7% 频率质量 ±0.2 ~ 0.5Hz
主要指标：
电压偏差、频率偏差、谐波畸变率、三相不平衡度、 电压波动和闪变。
电气接线图：主要显示系统中某发电厂（变电所） 内的发电机、变压器、母线、断路器、电力线路等主 微观
要电机、电器、线路之间的电气接线。
1.2 电力系统运行的特点和要求
1. 可以很方便地转换成其他形式的能，如光能、热 能、机械能、化学能等。
2. 便于生产、输送、分配、使用，易于控制。
3. 可以方便地将自然界的一次能源转化为电能，如 煤、石油、天然气、水能、核能、风能和太阳能 等。
电力系统分析PPT
确定由于电晕产生的电导，其步骤如下： 1.确定导线表面的电场强度
U Q Er Dm 2r r ln r 其中： 空气介电常数
2.电晕起始电场强度
0.002996 b Ecr 21 .4m1m2 ， 273 t 其中：m1 粗糙系数 m2 气象系数
空气的相对密度
Dm x1 2f 4.6 lg 0.5 r 10 4 r
其中：
x1 导线单位长度的电抗（ / k m） r 导线的半径（mm或cm）
r 导线材料的相对导磁系数，对铜、铝， r 1
f 交流电频率（Hz） Dm 几何均距（mm或cm），Dm 3 Dab Dbc Dca
10
变压器的电压等级
升压变压器（例如35/121，10.5/242）
•
•
一次侧（低压侧）接电源，相当于用电设备， 一次侧额定电压等于用电设备的额定电压； 直接和发电机相联的变压器一次侧额定电压 等于发电机的额定电压； 二次侧（高压侧）接线路始端，向负荷供电， 相当于发电机，应比线路的额定电压高5%， 加上变压器内耗5%，所以二次侧额定电压 等于用电设备的额定电压110%。
•
12
四．电力系统中性点的运行方式
特点：供电可靠性低，比较经济；
直接接地 故障时：如发生接地故障，则构成 短路回路，接地相电流很大； 适用范围：110KV以上系统。
特点：供电可靠性高，绝缘费用高； 故障时：如发生接地故障，不必切 不接地 除接地相，但非接地相对 地电压为 相电压 适用范围：60KV以下系统 3
目的：减少电晕损耗或线路电抗。 多股线 其安排的规律为：中心一股芯线，由内到外，第一 层为6股，第二层为12股，第三层为18股，以此类推 扩径导线 人为扩大导线直径，但不增加载流部分截面积。不 同之处在于支撑层仅有6股，起支撑作用。 分裂导线 又称复导线，其将每相导线分成若干根，相互间保 持一定的距离。但会增加线路电容。
电力系统自动化第三版PPT课件
编辑版pppt
15
提高稳定性
系统在扰动后，系统能够恢复到原来的运行状态或者 过渡到另一个新的运行状态，则称系统是稳定的。
通常将电力系统的稳定性问题分为三类：静态稳定 （Steady State Stability）、和暂态稳定（Transient Stability）和动态稳定（Dynamic Stability）。
编辑版pppt
7
一般 G 很小，可近似认为 cosG1，可得简化的运算式为
E qU GIQXd
（2-2）
（2-2）式说明，负荷的无功电流是造成 E q 和 U G 幅值 差的主要原因，发电机的无功电流越大，两者之间的差值也 越大。
由（2-2）式可以看出，同步发电机的外特性必然是下降 的。当励磁电流一定时，发电机端电压随无功负荷增大而下 降。
T e(s)
编辑版pppt
25
PGmax
0.75 0.70
0.65
0.60
Te 0.1s
Te 0.8s
从图2-11的强励倍数与 暂态稳定极限功率之间的 关系中，可以说明当励磁 系统既有快速响应特性又 有高强励倍数时，才对改 善电力系统暂态稳定有明 显的作用。
0.55
0
1
2
3
4
K
图2-11 强励倍数与暂态 稳定极限功率的关系
EqsinK2
•
•
•
A
E q2
Eq
E q1 A'
K2
•
IQ2
B
•
IP
•
IG2
'
•
x jI G2 •
d
UU• GG UU•
•
x j I G1 d
电力系统分析课件第三版电力出版社
电力系统电源规划与评估
总结词
电源规划是电力系统规划的重要组成部分， 通过对未来电源布局和容量的规划，满足电 力系统的供电需求并提高供电可靠性。同时 ，对规划的电源进行评估，确保其经济、技 术可行性和环境友好性。
详细描述
电源规划包括对未来电源布局和容量的规划 ，考虑的因素包括电力需求、能源资源、环 境容量等。在规划过程中，需要对各种可能 的电源进行技术、经济和环境等方面的评估
电力系统分析课件第三版
CATALOGUE
目 录
• 电力系统基本概念 • 电力系统元件模型 • 电力系统稳态分析 • 电力系统暂态分析 • 电力系统优化与经济运行 • 电力系统规划与设计
01
CATALOGUE
电力系统基本概念
电力系统组成与特点
组成
由发电、输电、配电和用电等环 节组成的统一整体，实现电能的 生产、传输、分配和使用。
特点
具有规模大、覆盖范围广、运行 方式复杂、控制要求高等特点， 需满足安全、可靠、经济、环保 等要求。
电力系统的基本参数
01
02
03
电压等级
根据电力系统的规模和特 点，选择合适的电压等级 ，以满足不同用户的需求 。
电流频率
电力系统中的电流频率应 保持恒定，通常为50Hz或 60Hz。
功率因数
反映电力系统中无功功率 的平衡情况，对电力系统 的经济运行和电压质量具 有重要影响。
03
CATALOGUE
电力系统稳态分析
潮流计算
潮流计算是电力系统稳态分析中 的基础计算，用于确定系统中各
元件的功率分布和电压分布。
常用的潮流计算方法包括牛顿拉夫逊法和快速解耦法，这些方 法通过迭代计算，求解电力系统
电力系统分析
三相功率
S 3UI
相电流
3.
同一电压级别下各电气设备的额定电压并不完全相等。
电气设备的额定电压
1.
线路额定电压:等于系统的额定电压，与 用电设备额定电压相等，称为网络电压。 例如：3，6，10，35，110，220（kV） 电力线路的平均额定电压（不考虑电压 偏移）
Uav (UN 1.1UN ) / 2 1.05 N U
4. 变压器
一次侧：相当于用电设备，其额定电压与系统相同；
与发电机直接相连时，则与发电机相同 二次侧：相当于电源，其额定电压应比系统高5%， 考虑大容量变压器内部的电压损耗（5%），实际 应定为比线路高10%。
额 定 电 压 等 级 用 电 设 备 额 定 线 电 压 3 6 10 交 流 发 电 机 线 电 压 3.15 6.3 10.5 变 压 器 线 电 压 一 次 绕 组 3 及 3.15 6 及 6.3 10 及 10.5 二 次 绕 组 3.15 及 3.3 6.3 及 6.6 10.5 及 11
我国人均电力消费极低，中国电力工业有很大的发 展空间
（5）中国电力工业展望 “十五”期间，GDP年增长率7％～8％，电力增长 率将达6％以上。 2010年，25000亿kW.h
2015年，30000亿kW.h 2020年， 36000亿kW.h 高压远距离输电是我国面临的主要问题（水电、火 电），必须出现新的电压等级。 电能质量问题是我国电力发展必须面临的又一个问 题。
P
全年耗电量
A
8760
Pmax
P1
P2 P3
0
Pdt
最大负荷利用小时数 Tmax
Tmax A 1 Pmax Pmax
电力系统分析 第三版 (于永源 杨绮雯 著) 中国电力出版社 课后答案
Chapter 一1-1、电力系统和电力网的含义是什么？答：电力系统指生产、变换、输送、分配电能的设备如发电机、变压器、输配电线路等，使用电能的设备如电动机、电炉、电灯等，以及测量、保护、控制装置乃至能量管理系统所组成的统一整体。
一般电力系统就是由发电设备、输电设备、配电设备及用电设备所组成的统一体。
电力系统中，由各种电压等级的电力线路及升降压变压器等变换、输送、分配电能设备所组成的部分称电力网络。
1-2、电力系统接线图分为哪两种？有什么区别？答：电力系统接线图分为地理接线图和电气接线图。
地理接线图是按比例显示该系统中各发电厂和变电所的相对地理位置，反映各条电力线路按一定比例的路径，以及它们相互间的联络。
因此，由地理接线图可获得对该系统的宏观印象。
但由于地理接线图上难以表示各主要电机、电器之间的联系，对该系统的进一步了解。
还需阅读其电气接线图。
电气接线图主要显示系统中发电机、变压器、母线、断路器、电力线路等主要电力元件之间的电气接线。
但电气接线图上难以反映各发电厂、变电所的相对位置，所以阅读电气接线图时，又常需参考地理接线图。
1-3、对电力系统运行的基本要求是什么？答：对电力系统运行通常有如下三点基本要求:1）保证可靠地持续供电；2）保证良好的电能质量；3）保证系统运行的经济性。
1-4、电力系统的额定电压是如何确定的？系统各元件的额定电压是多少？什么叫电力线路的平均额定电压？答：各部分电压等级之所以不同，是因三相功率S 和线电压U、线电流I 之间的关系为UI。
当输送功率一定时，输电电压愈高，电流愈小，导线等截流部分的截面积愈小，投资愈小；但电压愈高，对绝缘的要求愈高，杆塔、变压器、断路器等绝缘的投资也愈大。
综合考虑这些因素，对应于一定的输送功率和输送距离应有一个最合理的线路电压。
但从设备制造角度考虑，为保证生产的系列性，又不应任意确定线路电压。
另外，规定的标准电压等级过多也不利于电力工业的发展。
电力系统分析 第三版 (于永源 杨绮雯 著) 中国电力出版社 课后答案之欧阳育创编
Chapter一11、电力系统和电力网的含义是什么？答：电力系统指生产、变换、输送、分配电能的设备如发电机、变压器、输配电线路等，使用电能的设备如电动机、电炉、电灯等，以及测量、保护、控制装置乃至能量管理系统所组成的统一整体。
一般电力系统就是由发电设备、输电设备、配电设备及用电设备所组成的统一体。
电力系统中，由各种电压等级的电力线路及升降压变压器等变换、输送、分配电能设备所组成的部分称电力网络。
12、电力系统接线图分为哪两种？有什么区别？答：电力系统接线图分为地理接线图和电气接线图。
地理接线图是按比例显示该系统中各发电厂和变电所的相对地理位置，反映各条电力线路按一定比例的路径，以及它们相互间的联络。
因此，由地理接线图可获得对该系统的宏观印象。
但由于地理接线图上难以表示各主要电机、电器之间的联系，对该系统的进一步了解。
还需阅读其电气接线图。
电气接线图主要显示系统中发电机、变压器、母线、断路器、电力线路等主要电力元件之间的电气接线。
但电气接线图上难以反映各发电厂、变电所的相对位置，所以阅读电气接线图时，又常需参考地理接线图。
13、对电力系统运行的基本要求是什么？答：对电力系统运行通常有如下三点基本要求:1）保证可靠地持续供电；2）保证良好的电能质量；3）保证系统运行的经济性。
14、电力系统的额定电压是如何确定的？系统各元件的额定电压是多少？什么叫电力线路的平均额定电压？答：各部分电压等级之所以不同，是因三相功率S和线电压U、线电流I之间的关系为S=3UI。
当输送功率一定时，输电电压愈高，电流愈小，导线等截流部分的截面积愈小，投资愈小；但电压愈高，对绝缘的要求愈高，杆塔、变压器、断路器等绝缘的投资也愈大。
综合考虑这些因素，对应于一定的输送功率和输送距离应有一个最合理的线路电压。
但从设备制造角度考虑，为保证生产的系列性，又不应任意确定线路电压。
另外，规定的标准电压等级过多也不利于电力工业的发展。
考虑到现有的实际情况和进一步的发展，我国国家标准规定了标准电压，即为额定电压。
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第一节电力系统的概述
人类为什么选择使用电能？
问
显著优点
洁净 ： 环保
题 的
方便 : 输送、分配、使用
提
节能 : 能耗小，转换效率高
出
电气化
电能是如何产生的？
大规模电能是由同步发电机产生 同步发电机发电原理？回顾一下电机学知识……..
定子
转子
机械能
电能
推动转子旋转的能源形式→多种多样，大家说说…..
货币流：电能的市场行为交易活动。
电力技术→发展，直流输电作为补充的输电方式→应用。 在交流电力系统内或两个交流电力系统 间嵌入直流输电系统，便 构成了现代交、 直流联合系统。图1-2为直流输电系统示意图。
电力网络
定义：
大型发电厂
发电机 连接用电设备（负荷）
中间环节
组成：变压器+输电线路
500KV/220KV 输电网络
8000 6000 4000 2000
0 80 84 88 92 96 00年
总发电 火电 水电
电力需求旺盛、增长快
1882年我国开始使用电能 1987年全国发电装机容量突破1亿千瓦
每增加1亿装机
1995年3月，装机容量突破2亿千瓦
到1996年，发电装机容量居世界第2位。
不到8年
2000年4月，全国装机突破3亿千瓦
中国电力出版社。 ◆ 参考书：
各种与其相关书籍
考核方式
理论教学：80% ➢ 平时成绩：20% （出勤、课堂表现、作业、回答问题） ➢ 考试：60%（闭卷或开卷） 实验教学：20%
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授课教师：张俐 Email：zzlq0724@
第一篇电力系统稳态分析
第1章 电力系统分析基本概念
110KV G
10KV
380/220V
MM 380/220V
MM
6KV 电力系统示意图
35KV
110KV
G
锅炉
G
水 库
G
锅炉
G 锅炉
热负荷
G
锅炉
G
锅炉
现代电力系统的构成
20世纪中叶以来出现的大电力系统，是一切工业系 统中，规模最大、层次复杂、资金和技术密集的人造 复合系统，是人类工程科学史上最重要的成就之一。
1982
1987
1992
1997
2002
1.5年
中国电网 东北
新疆
500kV
330kV
西藏
220kV
火电厂
水电厂
核电厂
电网覆盖率 96.4%
西北 川渝
华北
华东 华中
南方
电力系统
中 国 三 峡 电 站
巴 西 依 泰 普 水 电 站
500kV交流变电站全 景
220kV交流变电站
一、电力系统的基本概念
蒸汽
火力、核、地热
水力
水力发电
风力
风力、潮汐发电
福建安砂水电厂宽缝重力坝
2002年，中国电力消费在终端能源消费中的比例为42％， 2020年达到70％左右。
2002年，中国人均电力消费1280千瓦时，仅相当于20世纪70 年代的世界平均水平，约为目前世界平均水平2500千瓦时的 一半。
2011年1-10月全国电力消费 ，1-10月份，全国全社会用电量 38951亿千瓦时，同比增长11.9%。10月份，全社会用电量 3797亿千瓦时，同比增长11.4%。今年各季用电量增速基本在 12.3%-11.9%之间波动,总体处于平稳增长的范围，是2007年 以来各季增长最平稳的一年。
♣ 第一节电力系统概述 ♣ 第二节电力系统的电压等级和负荷 ♣ 第三节电力系统的中性点得接地方式 ♣ 第四节电力系统分析课程的主要内容
主要知识点：
♣ 电力系统的组成 ♣ 电能生产的特点 ♣ 电力系统运行的基本要求 ♣ 电力系统的接线方式和特点 ♣ 电压等级 ♣ 中性点运行方式及特点 ♣ 电力系统的负荷及其曲线
2004年5月底，全国装机容量突破4亿千瓦
5年
3.5 2005年底我国装机总容量将突破5亿千瓦。
2000年容量
3
3亿千瓦
2.5
1995年容量
2亿千瓦
2
4年
1.5
1
0.5
1949年容量
185万千瓦
0 1952
1957
1962
1978年容量 5712万千瓦
1967
1972
1987年容量 1亿千瓦
1977
自学
三、电力系统的基本参量和接线图
•电力系统的参量 电压等级(KV）--最高额定值
1000（计划建设中）、750（建设中）、500、330、220、110、60、35、 10、0.6 0.38/0.22
频率（Hz） 50，60 总装机容量—
试想：没有电能你的生活会如何？
苏维埃＋电气化＝共产主义（^_^）
美加2003年“8.14”大停电事故
纽约一篇漆黑，布什一脸无奈，与911并提
损失6180万KW 5000万居民无电 300亿美元/天
电力系统是如何描述的？
1980~2002年全国发电量如图示（亿千瓦时）
18000 16000 14000 12000 10000
电力系统
生产
变换
输送和分配 消费
（发电机）（变压器、整流器、逆变器）（电力传输线、配电网） （负荷）
发电机--变压器--输电线路--用电设备（负荷）网络 通过电的或机械的方式连接在网络中的所有设备。
锅
G
炉
G
水 库
G
核 堆
G
动力系统 电力系统 电力网络
110KV 220KV
直流 +500KV
500KV
现代电力系统由电力流、信息流、货币流构成
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
电力信息系统
电力交易系统
发18KV G
输500KV 变110KV 配10KV
用0.4KV M
动态电力系统
电力流：由高压设备（如发电机、变压器、输电线 路以及其它配电装置）构成（一次系统），实现电能 的转化和变换、电能传输、分配、使用 。
信息流：由传感器、通信网络和计算机构成的，旨 在电力系统可靠、稳定、安全和经济运行的监控、保 护、自动控制、调度自动化等（二次系统） ；
功能：实现电能的传输与分
地方发电厂
配的功能。
110～35KV高压配电网 络
特点：电力网络是由许多子
电力网络发展、互联而成，分
区分层是电力网络的一大特点。 6～10KV中压配电网络
类型：输电网络、 高压配电网络 中压配电网络
低压配电网络。
380/220V低压配电网络
小用户
其它电力系统
大用户 中等用户
二、电力系统的发展概况
电力系统分析
任课教师 张俐
本课程的主要内容及特点
主要内容
电力系统的分析与计算
稳态分析 电力系统的平衡与调整
电力系统
暂态分析
电力系统的经济运行 同步电机的数学模型 电力系统故障分析
电力系统稳定性分析
简单
复杂
有功
无功
静态稳定
暂态稳定
课程安排
◆ 课堂教学：60学时 ◆ 实验课： 8学时 ◆ 教材：于永源，《电力系统分析》