第一章电力系统概述解析
电力系统分析教案
第一章：电力系统基本概念1.1 电力系统简介电力系统的定义电力系统的基本组成部分电力系统的主要设备及其功能1.2 电力系统的分类交变电力系统与直流电力系统同步电力系统与异步电力系统高压电力系统与低压电力系统1.3 电力系统的运行方式电力系统的正常运行方式电力系统的不正常运行方式电力系统的稳定性和可靠性第二章：电力系统参数与电路模型2.1 电力系统参数电压、电流、功率和能量阻抗、电抗和容抗电力系统的等效电路2.2 电力系统的电路模型单相电路模型三相电路模型2.3 电力系统的相量图相量图的表示方法相量图的应用相量图的绘制与分析第三章：电力系统的稳定性与控制3.1 电力系统的稳定性电力系统稳定性的定义电力系统稳定性的判据电力系统稳定性的分析方法3.2 电力系统的控制电力系统控制的目标电力系统控制的方法电力系统控制的设备及其作用3.3 电力系统的保护与故障处理电力系统保护的作用与分类电力系统保护的方法与设备电力系统故障的类型与处理方法第四章：电力系统的优化与经济运行4.1 电力系统的优化电力系统优化的定义与目标电力系统优化的方法与算法电力系统优化的应用领域4.2 电力系统的经济运行电力系统经济运行的定义与目标电力系统经济运行的优化方法与算法电力系统经济运行的应用领域4.3 电力系统的节能与环保电力系统的节能措施与效果电力系统的环保措施与要求电力系统的可持续发展第五章：电力系统的负荷与短路分析5.1 电力系统的负荷电力系统负荷的分类与特性电力系统负荷的预测与计算电力系统负荷的分配与控制5.2 电力系统的短路分析短路故障的类型与特点短路分析的方法与步骤短路电流的计算与分析5.3 电力系统的保护与故障处理电力系统保护的作用与分类电力系统保护的方法与设备电力系统故障的类型与处理方法第六章：电力系统的传输与分配6.1 电力系统的传输输电线路的类型与特性输电线路的传输能力与损耗输电线路的优化设计与运行6.2 电力系统的分配配电线路的类型与特性配电线路的分配原则与方法配电线路的优化运行与维护6.3 电力系统的电压与无功控制电压控制的重要性与方法无功功率的概念与作用无功补偿设备的类型与配置第七章：电力系统的可靠性评估7.1 电力系统可靠性的指标与计算电力系统可靠性的基本指标电力系统可靠性的统计计算方法电力系统可靠性的评估模型7.2 电力系统的可靠性分析电力系统故障的类型与影响电力系统故障的传播与影响分析电力系统可靠性的优化提高措施7.3 电力系统的可靠性管理电力系统可靠性管理的重要性电力系统可靠性管理的方法与流程电力系统可靠性数据的收集与分析第八章：电力市场的运行与管理8.1 电力市场的概念与结构电力市场的定义与特点电力市场的结构与参与者电力市场的运作机制8.2 电力市场的运行与监管电力市场的运行规则与流程电力市场的监管机构与法规电力市场的竞争与公平性8.3 电力市场的交易与合同电力市场的交易类型与方式电力市场的合同管理与风险控制电力市场的信息技术支持第九章：电力系统的未来发展趋势9.1 电力系统的绿色与可持续发展清洁能源的发展与利用电力系统的绿色转型与减排电力系统的可持续发展战略9.2 电力系统的智能化与自动化智能电网的概念与架构电力系统的自动化控制技术电力系统的信息化与数字化转型9.3 电力系统的新技术与创新新能源技术的发展与应用电力系统的储能技术与需求响应电力系统的微电网与分布式能源第十章：电力系统的案例分析与实践10.1 电力系统的案例分析电力系统故障案例的分析与启示电力系统优化运行案例的分析与借鉴电力市场改革案例的分析与评价10.2 电力系统的实践操作电力系统的模拟与仿真电力系统的实验与测试电力系统的现场实习与操作培训10.3 电力系统的项目管理电力项目的基本流程与管理原则电力项目的风险评估与控制电力项目的质量管理与进度控制重点和难点解析一、电力系统的基本概念和分类：理解电力系统的定义、组成部分以及不同分类方式是理解后续内容的基础。
电力系统分析教案
电力系统分析-教案第一章：电力系统基本概念1.1 电力系统的定义1.2 电力系统的基本组成部分1.3 电力系统的分类1.4 电力系统运行的基本要求第二章：电力系统负荷与电压2.1 电力系统负荷的分类2.2 电力系统负荷的特性2.3 电力系统电压的稳定性2.4 电力系统电压的调整第三章：电力系统网络与短路3.1 电力系统网络的拓扑结构3.2 电力系统网络的基本参数3.3 电力系统短路的类型与特性3.4 电力系统短路的计算与分析第四章：电力系统的稳定性与控制4.1 电力系统稳定性的概念4.2 电力系统稳定的判据与分析方法4.3 电力系统稳定的控制与改进4.4 电力系统稳定的实例分析第五章：电力系统的优化与规划5.1 电力系统优化的目标与方法5.2 电力系统的经济性分析5.3 电力系统的可靠性分析5.4 电力系统规划的实例分析第六章：电力系统中的发电厂6.1 发电厂的分类与基本原理6.2 火力发电厂的结构与工作原理6.3 水力发电厂的结构与工作原理6.4 核能发电厂的结构与工作原理第七章：电力系统的输电网络7.1 输电网络的基本结构与参数7.2 输电线路的电气特性与设计7.3 输电线路的运行与管理7.4 输电网络的优化与控制第八章：电力系统的配电系统8.1 配电系统的基本结构与功能8.2 配电设备的选型与配置8.3 配电系统的运行与管理8.4 配电系统的优化与改进第九章：电力系统的自动化与保护9.1 电力系统自动化的意义与内容9.2 电力系统保护的基本原理与设备9.3 电力系统保护的动作原理与配置9.4 电力系统自动化的实例分析第十章：电力市场的运作与规划10.1 电力市场的概念与结构10.2 电力市场的运行机制与规则10.3 电力市场的规划与建设10.4 电力市场的发展趋势与挑战第十一章：电力系统的环境影响与可持续发展11.1 电力系统对环境的影响11.2 环境影响评估与管理11.3 可持续发展的原则与实践11.4 清洁能源与绿色电力系统第十二章：电力系统的安全与职业健康12.1 电力系统安全的重要性12.2 电力系统安全事故的类型与处理12.3 职业健康与安全管理体系12.4 安全文化与安全事故案例分析第十三章：电力系统的应急与故障处理13.1 电力系统应急响应策略13.2 故障检测与定位技术13.3 故障处理与恢复流程13.4 应急演练与案例分析第十四章：电力系统的改革与创新发展14.1 电力系统改革的动因与目标14.2 市场化改革与电力市场建设14.3 电力系统的创新技术与发展趋势14.4 创新案例分析与启示第十五章：电力系统分析的综合案例研究15.1 电力系统分析案例的选择与分析方法15.2 案例研究的基本步骤与技巧15.3 电力系统分析案例的实施与评估15.4 案例研究的应用与教学意义重点和难点解析第一章：电力系统基本概念重点：电力系统的定义、基本组成部分和分类。
电力系统分析(大学电力专业期末复习资料)
3．为用户提供充足的电能。
1.2 电力系统的电压等级和负荷
一、电力系统的额定电压 电力网的额定电压：我国高压电网的额定电压等级有3kV、6 kV、10 kV、35 kV、60 kV、110 kV、220 kV、330 kV、500 kV等。 1.用电设备的额定电压：与同级电网的额定电压相同。 2.发电机的额定电压：比同级电网的额定电压高出5%， 用于补偿线路上的电压损失。
例1-1 已知下图所示系统中电网的额定电压，试确定发电机和变压 器的额定电压。
G
T1
变压~器T1的二次侧
供电距离较长，其
额定电压应10比kV线路
额定电压高10%
110kV
变T2压器T6k1V的一次绕组与 发电机直接相连，其一 次侧的额定电压应与发 电机的额定电压相同
发电机G的额定电压：UN·G=1.05×10=10.5（kV）
Wa Pmax
pdt
0
Pmax
图 年最大负荷与年最大负荷利用小时数
1.3 电力系统中性点运行方式
我国电力系统中性点有三种运行方式：
中性点不接地 中性点经消弧线圈接地 中性点直接接地
小电流接地系统 大电流接地系统
1、中性点不接地的电力系统
1.正常运行时，系统的三相电压对称，地中无电流流过， 2.当系统发生A相接地故障时 ，A相对地电压降为零，中性
点电压 U 0 U A 0 U 0 U A
UA
U A
U0
IPE
U C
U 0
U B
U C
U B
图1-8 中性点不接地系统发生A相接地故障时的电路图和相量图
电力系统基础习题及答案解析
电⼒系统基础习题及答案解析第⼀章电⼒系统概述习题⼀、填空题1．根据⼀次能源的不同，发电⼚可分为⽕⼒发电⼚、⽔⼒发电⼚、风⼒发电⼚和核能发电⼚等。
2．按发电⼚的规模和供电范围不同，⼜可分为区域性发电⼚、地⽅发电⼚和⾃备专⽤发电⼚等。
3．⽕电⼚分为凝汽式和供热式⽕⼒发电⼚。
4．⽔电⼚根据集中落差的⽅式分为堤坝式、引⽔式和混合式。
5．⽔电⼚按运⾏⽅式分为有调节、⽆调节和抽⽔蓄能电⼚。
6．变电所根据在电⼒系统的地位和作⽤分为枢纽变电所、中间变电所、地区变电所、终端变电所。
7.衡量电能质量的指标有电压、频率、正弦交流电的波形。
8.根据根据对⽤电可靠性的要求，负荷可以分成第Ⅰ类负荷、第Ⅱ类负荷、第Ⅲ类负荷。
⼆、判断题1、⽕⼒发电⼚是利⽤煤等燃料的化学能来⽣产电能的⼯⼚。
（√）2、抽⽔蓄能电站是利⽤江河⽔流的⽔能⽣产电能的⼯⼚。
（×）3、变电站是汇集电源、升降电压和分配电⼒的场所 , 是联系发电⼚和⽤户的中间环节。
（√）4、中间变电站处于电⼒系统的枢纽点 , 作⽤很⼤。
（×）5、直接参与⽣产、输送和分配电能的电⽓设备称为⼀次设备。
（√）6、电流互感器与电流表都是电⽓⼀次设备。
（×）7、⽤电设备的额定电压与电⼒⽹的额定电压相等。
（√）8、发电机的额定电压与电⼒⽹的额定电压相等。
（×）9、变压器⼀次绕组的额定电压与电⼒⽹的额定电压相等。
（×）10、所有变压器⼆次绕组的额定电压等于电⼒⽹额定电压的倍。
（×）11、⼆次设备是⽤在低电压、⼩电流回路的设备。
（√）12、信号灯和控制电缆都是⼆次设备。
（√）13、根据对⽤电可靠性的要求，负荷可以分成5类。
（×）三、简答题1．发电⼚和变电所的类型有哪些。
答：发电⼚分⽕⼒发电⼚、⽔⼒发电⼚、风⼒发电⼚和核能发电⼚。
根据变电所在电⼒系统的地位和作⽤分成枢纽变电所、中间变电所、地区变电所和终端变电所。
枢纽变电所位于电⼒系统的枢纽点，汇集多个电源电压等级⼀般为330～500KV 。
第一章 电力系统的基本概念
第一章电力系统的基本概念1-1 电力系统的组成1.1 电力系统的组成电力系统：生产、输送、分配、消费电能的各种电气设备连接而成的整体。
电力网络：电力系统中输送和分配电能的部分。
含变压器和输电线。
电力系统和电力网示意图1-2 电力系统的额定电压和额定频率1.2.1 电力系统的额定电压和额定频率的定义电气设备都是按照指定的电压和频率来进行设计制造的，这个指定的电压和频率，称为电气设备的额定电压和额定频率。
•当电气设备在额定电压和频率下运行时，具有最好的技术性能和经济效果。
1.2.2电力系统的额定电压由上表可以看出：•同一电压等级下，各种设备的额定电压不完全相等；•各电气设备的额定电压之间有一个相互配合的问题。
1.2.2 电力系统的额定电压•电力线路的额定电压：等于系统的额定电压；•发电机的额定电压：比系统的额定电压高5%；•变压器的额定电压：–一次绕组：•直接与发电机相连：等于发电机的额定电压；•不直接与发电机相连：等于系统的额定电压；–二次绕组：比系统的额定电压高10%或5%。
1.2.3 电力系统的额定频率我国规定，电力系统的额定频率：50Hz；简称——工频。
1-3 对电力系统运行的基本要求1.3.1 电力系统运行的特点•不能大量储存；•暂态过程非常短促；•与国计民生密切相关。
1.3.2 电力系统运行的基本要求•供电安全可靠；•优质；•经济；•环保。
1-4 电力系统的接线方式1.4.1 电力系统接线方式的分类•无备用；•有备用。
1.4.2 电力系统主要的无备用接线类型•单回路放射式网络1.4.2 电力系统主要的无备用接线类型•干线式网络1.4.2 电力系统主要的无备用接线类型•树状网络1.4.2 电力系统无备用接线的特点•接线简单；•设备费用少；•运行方便；1.4.2 电力系统无备用接线的缺点•供电可靠性低；•长线路时，线路末端电压偏低。
1.4. 3 电力系统的有备用接线•双回路网络–优点：•简单，运行方便；•供电可靠性高；•电压质量较高。
《电力系统课件》课件
展望电力技术的发展方向，如可再生能源和能源存储技术。
结尾
总结
总结电力系统课件的关键内容， 强调重点和要点。
发展前景分析
分析电力系统的未来发展趋势 和前景，展望行业的新机遇。
问题讨论
引入一些问题以激发学习者的 思考和互动，促进更深入的讨 论。
第三章 电力系统的运行管理
1
电网调度与控制
探讨如何调度和控制电力系统以确保能源供应的平衡和稳定。
2
停电维护与恢复
介绍停电维护的流程和恢复电力供应的策略，以应对紧急情况。
3
电能质量控制
讨论如何确保电能质量符合相关标准，提高供电的可靠性和稳定性。
第四章 电力系统的安全与保障
安全工作的重要性
强调电力系统安全工作的重 要性，保障人身和设备的安 全。
《电力系统课件》PPT课 件
欢迎来到《电力系统课件》PPT课件！本课程将介绍电力系统的概述、基本结 构、运行管理、安全保障、发展趋势等内容。让我们一起探索电力系统的奥 秘吧！
第一章 电力系统概述
电力系统的定义
介绍电力系统的概念和定义， 帮助理解其作用和重要性。
电力系统的组成
概括电力系统由哪些部分组 成，包括发电站、输电线路 和变电站等。
安全管理制度
介绍电力系统中采取的安全 管理制度，确保操作的规范 和安全。
事故应急处理
讨论电力系统发生事故时的 应急处理措施和流程。
第五章 电力系统的发展趋势
1 智能电网
探。
2 电力市场化改革
介绍电力市场化改革的动态和前景，推动电力行业的发展和竞争。
电力系统的演化历程
回顾电力系统的发展历程， 展示其技术和规模的进步。
第一章 电力系统的基本概念PPT课件
终端变电所
➢ 枢纽变电站：处于电力系统的中枢地位，连接电 力系统高压和中压的几个部分，汇集多个电源，并具
有多条联络线路。 330KV ～500KV
7
➢ 中间变电站：将发电厂或枢纽变电站与负荷中心联 系，一般汇集2~3个电源，起系统交换功率或使长距离 输电线路分段的作用。220KV ~ 330KV
14
建立联合电力系统电力系统的优点
1．可以减少系统的总装机容量。 2．可以减少系统的备用容量。 3．可以提高供电可靠性。 4．可以安装大容量的机组。 5．可以合理利用动力资源，提高系统运行的经济性。
15
2 电力系统的结线方式及电压等级
一、电力系统的接线
1.无备用接线方式（单回路）
负荷点 电源点
放射式
（2）发电机的额定电压 ➢ 发电机的额定电压比所连接线路的额定电压高 5％，用于补偿电网上的电压损失。
22
（3）变压器的额定电压 ★ 一次绕组的额定电压 ➢ 变压器一次绕组的额定电压等于电网的额定电压。 ➢ 当升压变压器与发电机直接相连时，一次绕组的 额定电压与发电机的额定电压相同。
23
★ 二次绕组的额定电压
三、对电力系统的基本要求
根据电能生产、输送、消费的特殊性，对电力系统运行有 如下三点要求。
“可靠、优质、经济”
9
1、保证供电的安全可靠性
▪ 根据用户对用电可靠性的要求，将负荷分为三个等级：
➢ 一级用户：煤矿、大型医院；大型冶炼厂，军 事基
地；国家重要机关，城市公用照明等。
➢ 二级用户：大型影剧院及商场
干线式
链式
16
2.有备用接线方式
(a)
(b)
(c)
电力系统的基本概念
对于环式网： 优点：供电可靠且较双回路要经济。 缺点：运行调度复杂，且故障时电压质量差。
两端供电网： 是常见的接线方式，但必须有两个及两个以
上的独立电源。
3、选择接线方式考虑的因素：
供电可靠，有良好的电能质量和经济指标， 经过各种方案的技术、经济比较，而且也要考虑 运行调度灵活和操作安全。
第一章 电力系统的基本概念
第一节 电力系统概述
一、电力系统的形成和发展： 从1831年法拉第发现了电磁感应定律，到1875 年巴黎北火车站发电厂的建立，电真正进入了实 用阶段。
Δ 第一次高压输电技术：
1882年 直流输电（法国）
德普勒（Marcel Depree）用装在米斯巴赫 煤矿的直流发电机功率约为3kw，以 1500~2000VDC沿57km电报线，把电能送至慕 尼黑国际博览会，供给一台电动机，使装饰喷泉 转动。
f=50HZ±0.2 U=UN±5% 波形：正弦波 3、保证系统运行的经济性
三、单一电力系统的联合
优点： 1、提高供电的可靠性； 2、合理地调配用电，降低联合系统的最大负荷，减 小系统发电设备的总装机容量； 3、合理地利用各类发电厂，提高运行的经济性 4、联合系统容量很大，个别负荷的波动对系统电能 质量影响很小
缺点： 需要投资，特别是系统间相距较远时。
第四节 电力系统的接线方式
一、几种典型接线方式的特点： 由地理接线图可见，复杂的接线可以简化分
解为几种典型的接线方式，大致可分成两大类： 无备用和有备用方式。
1、有备用接线方式：
包括单回放射式、干线式和链式网络。即：每 个负荷只能靠一条线路取得电能。见图1-16（a） (b)(c)（P21）
电力系统概述
表1-1 第三类额定电压（单位：KV）
1.电力线路的额定电压 电力线路（或电网）的额定电压等级是国家根据国民经济 发展的需要及电力工业的水平，经全面技术经济分析 后确定的。它是确定各类用电设备额定电压的基本依 据。 2.用电设备的额定电压 由于用电设备运行时，电力线路上要有负荷电流流过，因而在 电力线路上引起电压损耗，造成电力线路上各点电压 略有不同。但成批生产的用电设备，其额定电压不可 能按使用地点的实际电压来制造，而只能按线路首端 与末端的平均电压即电力线路的额定电压U来制造。 所以用电设备的额定电压规定与同级电力线路的额定 电压相同。
(3)核能发电厂：核能发电是利用原子反应堆中核 燃料(例如铀)慢慢裂变所放出的热能产生蒸汽 (代替了火力发电厂中的锅炉)驱动汽轮机再带 动发电机旋转发电。以核能发电为主的发电厂 称为核能发电厂,简称核电站。根据核反应堆的 类型,核电站可分为压水堆式、沸水堆式、气冷 堆式、重水堆式、快中子增殖堆式等。 (4)风力发电场：利用风力吹动建造在塔顶上的大 型桨叶旋转带动发电机发电称为风力发电,由数 座、十数座甚至数十座风力发电机组成的发电 场地称为风力发电场。 (5)其他还有地热发电厂、潮汐发电厂、太阳能发 电厂等。
3.电力线路 电力线路的作用是输送电能，并把发电厂、变配电所和电 能用户连接起来。 水力发电厂须建在水力资源丰富的地方，火力发电厂一般也多 建在燃料产地，即所谓的“坑口电站”，因此，发电 厂一般距电能用户均较远，所以需要多种不同电压等 级的电力线路，将发电厂生产的电能源源不断地输送 到各级电能用户。 通常把电压在35kV及以上的高压电线路称为送电线路，而 把10kV及以下的电力线路，称为配电线路。 电力线路按其传输电流的种类又分为交流线路和直流线路； 按其结构及敷设方式又可分为架空线路、电缆线路及 户内配电线路。
第一章 电力系统概述
图1-5 坝后式水电站断面图 1－上游水位；2－下游水位；3－坝；4－压力进水管；5 －检修闸门；6－闸门；7－吊车；8－水轮机蜗壳；9－水 轮机转子；10－尾水管；11－发电机；12－发电机间；13 －吊车；14－发电机电压配电装置；15－升压变压器；16 －架空线；17－避雷线
6）河床式厂房。如图1-6所示。其厂 房与拦河坝相连接，成为坝的一部分，厂 房承受水的压力，适用于水头小于50m的 水电站。 （2）引水式水电站。由引水系统将天 然河道的落差集中进行发电的水电站，称 为引水式水电站。引水式水电站适宜建在 河道多弯曲或河道坡降较陡的河段，用较 短的引水系统可集中较大的水头；也适宜 于高水头水电站，避免建设过高的挡水建 筑物。
图1－10 风力发电装置
1－风力机；2－升速齿轮箱；3－发电机；4－控制系统； 5－改变方向的驱动装置；6－底板和外罩；7－塔架； 8－控制和保护装置；9－土建基础；10－电缆；11－配电装置
（2）海洋能发电。海洋能是蕴藏在海水中的可再生能源，如潮汐能、波 浪能、海流能、海洋温差能、海洋盐差能等。潮汐能发电已实用化。潮汐发 电就是利用潮汐的位能发电，即在潮差大的海湾入口或河口筑堤构成水库， 在坝内或坝侧安装水轮发电机组，利用堤坝两侧的潮差驱动水轮发电机组发 电。可单向或双向发电。 1）单库单向式。单库单向式潮汐电站如图1－11所示。电站只建一个水 库，安装单向水轮发电机组，在落潮时发电。 2）单库双向式。单库双向式潮汐电站如图1－12所示。电站也只建一个 水库，安装双向水轮发电机组，在涨落潮时均发电。 3）双库（高低库）式。建两个毗连的水库，水轮发电机组安装在两水库 之间的隔坝内。
图1-1 凝汽式火电厂生产过程的示意图 1－煤场；2－碎煤机；3－原煤仓；4－磨煤机;5－煤粉仓； 6－给粉机；7－喷燃器；8－炉膛；9－锅炉；10－省煤 器；11－空气预热器；12－引风机；13－送风机；14－ 汽轮机；15－发电机； 16－凝汽器；17－抽气器； 18－ 循环水泵；19－凝结水泵； 20－除氧器；21－给水泵； 22－加热器；23－水处理设备；24－升压变压器
第一章-电力系统基本概念PPT优秀课件
➢1-1 电力系统概述 ➢1-2 电力系统的特点和运行要求 ➢1-3 电力系统的接线方式和电压等级 ➢1-4 三相电力系统的中性点运行方式
第一章 电力系统的基本概念
需
1o 电力系统的组成？
掌
2o 电力系统的特点？
握 的
3o 系统电压等级？
问
4o 各设备额定电压？
题
5o 中性点运行方式？
500kV • 目前国际上实际投运的最高电压等级750kV(加、美、
俄、巴西、南非等国） • 我国晋东南—南阳—荆门特高压交流试验示范工程，
世界上第一条投入商业化运行的1000千伏输电线路
（3）直流输电、紧凑型输电和灵活交流输电
• 直流输电在远距离输电中具有优越性，我国已有 多条±800kV输电线路。
• 电压愈来愈高、容量和规模愈来愈大的区域性、地区性、 全国性甚至跨国性的电力系统
高压？
（2）特高压（1000kV以上）输电的出现与展望
• 习惯上，1～100kV为高压， 100～1000kV为超高压， 1000kV以上为特高压。
• 20世纪60年代国际上开始特高压输电的研究 • 1985年苏联1228km的1150kV,但至今运行于500kV • 20世纪90年代日本300km的1000kV，但至今运行于
对应于一定的输送功率和输送距离应有一最合理的线 路电压。但从设备制造角度和电力工业发展，国家 标准规定标准电压等级
➢ 所谓额定电压，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。
➢ 国家规定了标准电压等级系列，
– 有利于电器制造业的生产标准化和系列化 – 有利于设计的标准化和选型 – 有利于电器的互相连接和更换 – 有利于备件的生产和维修等
电力系统的基本概念
非再生能源
随人类的利用而越来越少，总有枯竭之时的能源 例如煤、石油、天然气、核燃料等
-7-
能源及其分类
4. 按能源本身的性质分： 含能体能源
可以直接储存的能源 例如煤、石油、天然气、核燃料、地热、氢能等
过程性能源
800MW及以上。 超超临界压力发电厂，压力26.25MPa，温度600℃ ，PN=1000MW及以
上。目前世界最大机组容量已达1300MW。
(3) 按原动机分
凝汽式汽轮机发电厂 燃气轮机发电厂 内燃机发电厂 蒸汽—燃气轮机发电厂
-16-
一、火力发电厂
(4) 按输出能源分
凝汽式电厂（200MW及以上的机组） 容量大，靠近燃料产区（坑口、矿口），燃烧劣质煤。 电能经高压或超高压线路送往负荷中心，单纯供电。
能源及其分类
2. 按被利用的程度分： 常规能源
在一定的历史时期和科学技术水平下，已经被人们广泛利用的能源 例如煤、石油、天然气、水能等
新能源
古老的能源采用先进的方法加以广泛利用，以及用新发展的技术开发的 能源
例如太阳能、风能、海洋能、地热能、生物质能、氢能、核能等
-6-
能源及其分类
3. 按能否再生分： 可再生能源
我国目前已探明的最大水电站在雅鲁藏布江的墨脱，可装机4380万KW
-36-
二、水力发电厂
优点：发电成本低； 对环境没有污染； 运行灵活方便； 可防洪、灌溉、航运等。
缺点：一次投资大； 建设周期长； 受水文气象影响； 淹没土地、移民搬迁等。
火电和水电的简单比较 火电厂投资相对少，建设工期相对短，但原料储量不如水电丰富，而
电力系统分析基础(第一章篇)hd
电压是电场中电位差，是推动电荷移 动的能量来源。在电力系统中，电压 是衡量电能质量的重要指标之一。
电流
电流是单位时间内通过导体横截面的 电荷量，是电荷移动的速率。在电力 系统中，电流的大小和方向影响着电 力系统的稳定性和安全性。
功率与负荷
功率
功率是指单位时间内完成的功或转换的能量，表示做功或转换能量的速率。在 电力系统中，功率的大小和变化影响着电力系统的稳定性和经济性。
动态稳定性
研究电力系统在受到大的 扰动后，如严重故障或突 然失去大量负荷，保持或 恢复稳定运行的能力。
暂态稳定性
研究电力系统在严重故障 后，如线路或变压器跳闸， 各发电机保持同步运行的 能力。
保护装置与自动控制装置
继电保护装置
用于快速检测和切除电力系统中 的故障元件，保障系统的安全稳
定运行。
安全自动装置
04
电力系统暂态分析
短路故障分析
01
02
03
短路故障类型
包括单相接地短路、两相 短路、两相接地短路和三 相短路等。
短路电流计算
根据电力系统参数和短路 故障类型，计算短路电流 的大小和波形。
短路影响
分析短路故障对电力系统 稳定运行的影响，如静态稳定性
研究电力系统在稳态运行 时，受到小的扰动后恢复 到原始平衡状态的能力。
包括输电电压、输电电流和输电容量等， 这些参数决定了输电线路的传输能力和损 耗。
输电线路容易受到雷击、冰冻等自然灾害 的影响，需要进行相应的防护和修复。
配电系统
配电系统的工作原理
配电系统负责将电能从输电系统分配到各个负荷 中心，以满足用户的需求。
配电系统的设计原则
在配电系统设计时，需要遵循安全可靠、经济合 理、节能环保等原则，以确保配电系统能够满足 用户的需求并降低运行成本。
电 力 系 统第1章电力系统的基本概念
离列于表1.4中，与220 kV以上电压级相适应的输送功率和输送距离则示于
图1.11。 1.3.3电力系统中性点的运行方式
电力系统的中性点是指系统中星形联结的变压器或发电机的中性点。中性点
的运行方式即指中性点的接地方式，这是与电压等级、绝缘水平、通讯干扰 、接地保护方式、系统结线等多方面相关的复杂问题。
线路、交直流输电系统、交流紧凑型输电线路等输电方式，以及提高输送能
32
力等方面的问题。
5）配电技术主要涉及电能安全技术、电能保质技术、需求预测管理技术等 方面的问题。
6）电力系统运行主要涉及稳态运行分析，暂态过程分析，安全性分析，运
行方式优化等方面的问题。 7）电力系统保护主要涉及故障分析，元件保护、线路保护、系统性故障保
柔性交流输电系统（Flexible AC Transmission System）是在1986年由美 国N.G.Hingorani创建的一种崭新的输电技术
34
图1.14 能量管理系统的功能
35
图1.15 全局能量管理系统示意图
36
FACTS技术是综合电力电子技术、微处理和微电子技术、通信技术和控制技 术而形成的用于控制交流输电的新技术。 FACTS技术包含系统应用技术及其控制器技术。 配电综合自动化（DOA）技术 配电综合自动化（Distribution Overall Automatic）技术是在传统的配电 自动化（DA）的基础上，利用计算机技术、通信技术、数字信号处理技术， 将原来单个自动化装置（量测、监视、保护、控制等）经过设备微机化、性 能软件化、信号数字化、功能集成化、通信局域网化或光缆化（甚至应用通 信卫星）等高新技术改造而成具有综合功能、性能更先进的自动监测控制技 术。
7
电力系统概述
第一节 电力系统与供电系统
一、电力系统的构成 由发电厂的发电机、升压及降压 变电设备、电力网及电能用户（用 电设备）组成的系统统称为电力系 统。
1
2
1．发电厂
（ 1 ）功能：发电厂是生产电能的 场所。把自然界中的一次能源转换为 用户可以直接使用的二次能源——电 能。 （ 2 ）种类：火力发电厂、水利发 电厂、核能发电厂、潮汐发电、地热 发电、太阳能发电、风力发电等。 （3）发电设备：发电机。
4．改善方法
（1）正确设计配电系统的运行方式， 减少电网或变压器电压降。在条件许可时， 对大型企业可采取高压线路深入负载中心 及降压变电所分散设置；在技术经济合理 的条件下，采用多回路并联供电；使用灵 活的联络系统，使系统在不同的运行方式 下，做到合理供电；必要时对户外照明及 事故照明设置专用小型变压器。 （2）按照允许电压降来选择导线截面， 是减少电压降、调节电压的有效措施之一。 例如用电缆代替导线、用低电压母线槽、 用大截面的导线代替小截面导线等方法。 58
正弦波形畸变率 （2）电压、电流总谐波畸变率
Un 2 THDu （ ） 100% n2 U 1
U
n2
2 n
U1
2 I n n2
100%
I1 式中 U n 、 I n ——n次谐波电压、电流的方均根值，kV、A； I 1 ——基波电压（50Hz）、电流的方均根值， U1 、 kV、A。
65
In 2 THDi （ ） 100% n2 I1
100%
（3）谐波电压的总平均畸变系数
式中
1 t
t t
U（t）dt
t n 2 2 n
- 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)。
人类经历了柴草能源时期、煤炭能源时期和石油天然气能
源时期，目前正向新能源时期过渡，并且无数学者仍在不
懈地为社会进步寻找开发更新更安全的能源。
•
但是，目前人们能利用的能源仍以煤炭、石油、天然
气为主，在世界一次能源消费结构中，这三者的总和约占
93%左右。
26
• 能源按其来源可以分为四类： 第一类是来自太阳能。除了直接的太阳辐射能
的动。力系统：在电力系统的基础上又加上动力设备，统称为
动力系统。 电力网络：电力系统中，各种电压等级的输配电力线路及 升降压变压器所成为的部分称为电力网络。
总装机容量：指该系统中实际安装的发电机组额定有功功
率的总和，以千瓦（KW）、兆瓦（MW）、吉瓦（GW）为
பைடு நூலகம்
单位计。
7
• 年发电量：指该系统中所有发电机组全年实际发出电能的 总和，以千瓦时（KWh）、兆瓦时（MWh）、吉瓦时（GWh） 为单位计。
经过亿万年形成的，在短期内无法恢复的能源称为 非可再生能源。 如表1-1所示。
28
表1-1 能源分类
一次 能源 能 源
常规 能源
可再生能源：水力 非可再生能源：煤、石油、天然气、核裂变
12
上海电网结构图
13
14
浙江电网结构图
15
• 福建电网发展介绍
• 电网历史 • “98.3”工程。福建电网500千伏网架建成投入运行。 • “2002.5”工程。福建电网通过500千伏网架与华东联网
运行。 • 电网现状 • 福建电网最高电压等级为500千伏，目前已形成环网运行。
从南到北（沿海片）为2回路主干通道，通过宁德变至浙 江双龙变的2回500千伏线路并入华东电网。全省220千伏 主网结构为双回环网，覆盖了全省全部九个地（市）。 • 2009年12月23日13时52分，福建电网500千伏大环网成 功合环，提前一年实现全省500千伏电网大环网，实现了 主干电网由220千伏升级到500千伏的历史性大跨越。大 环网的合环现场设在500千伏龙岩卓然变电站。至此，福 建全省14座500千伏变电所构成了环绕全省的“日”字形 坚强超高压电网，福建电网实现了主网架从220千伏向 500千伏超高压等级的历史性跨越。
1
主
要电 力 系
内
统 基
容础
电力系统 稳态分析 （一）
正常稳态分析
计算（U、I、 P、Q、S ）
电力系统的基本概念 各元件的特性和模型 潮流计算
调频 运行调整和优化 调压
经济运行
电力系统 暂态分析 （二）
电磁暂态分析 对称故障（三相短路） （故障分析） 不对称短路
静态 正常稳态分析
（稳定性分析）
暂态
27
• 能源按使用情况进行分类:
凡从自然界可直接取得而不改变其基本形态的能源 称为一次能源。
由一次能源经过加工或转换成另一种形态的能源称 为二次能源。
在一定历史时期和科学技术水平下，已被人们广泛 应用的能源，称为常规能源。
那些虽古老但采用了新的先进的科学技术而加以广 泛应用的能源称为新能源。
凡在自然界中可以不断再生并有规律地得到补充的 能源，称为可再生能源。
之外，煤、石油、天然气等石化燃料以及生物质能、 水能、风能、海洋能等资源都是间接来自太阳能。
第二类是以热能形式储藏于地球内部的地热 能，如地下热水、地下蒸汽、干热岩体等。
第三类是地球上的铀、钍等核裂变资源和氘、 氚、锂等核聚变资源。
第四类是月球、太阳等星体对地球的引力， 而以月球引力为主所产生的能量，如潮汐能。
16
水口
17
• 到2009年11月底，全省发电装机为3003万千瓦， 同比新增13%。新能源新增漳浦风电三期、厦门、 石狮垃圾电厂。
火电装机容量（万千瓦）
1853.28
水电装机容量（万千瓦）
1095.65
新能源装机容量（万千瓦） 总容量（万千瓦）
54.34 3003.27
18
水电装机容量(万 千瓦) 36%
• 最大负荷：指规定时间内，电力系统总有功功率负荷的最 大值，以千瓦（KW）、兆瓦（MW）、吉瓦（GW）为单位计。
• 额定频率：按国家标准规定，我国所有交流电力系统 的额定功率为50Hz。
• 最高电压等级：是指该系统中最高的电压等级电力线 路的额定电压。
8
2. 电力系统的发展概况
➢1882年，英国建成第一座发电厂，原始线路输送的是低压直 流电。
难点： 电压等级
5
第一节
一 、 电力系统的基本概念
电力系统概述
图1-1 动力系统、电力系统、和电力网络示意图
6
１. 电力系统的基本概念 电力系统：是指由生产、输送、分配电能的设备，使用电
能的设备以及测量、继电保护、控制装置乃至能量管理系统所
组成的统一整体。是由发电机、变压器、电力线路、用户的用 电设备组成
➢同年，法国人德普列茨提高了直流输电电压，被认为是世界 上第一个电力系统。
➢1891年，第一条三相交流输电线路在德国运行，三相交流输 电使输送功率、输电电压、输电距离日益增大。
➢目前，大电力系统不断涌现，甚至出现全国性和国际性电力 系统。
9
我国电力工业的发展
10
华东电网结构图
11
福建电网结构图
《电力系统基础》
• 授课教材： 《电力系统概论》，杨淑英，中国电力出版社.2003
• 主要参考书目： 1、 《电力系统基础（第二版）》杨以涵主编， 中国电力出版社，2007
2、《电力系统分析》，夏道止，中国电力出版社，2004年9 月。
3、《电力系统基础》，吴俊勇，北京交通大学出版社
4、《电力系统稳态分析》第三版，陈珩, 中国电力出版社, 2007.6
2
• 三大计算 1、标幺值计算 2、稳态计算：潮流；调频、调压 3、暂态计算：故障；稳定性
3
第一章 电力系统概述
第一章 电力系统的基本概念 1.1电力系统概述 1.2电力系统运行的特点和要求 1.3电力系统的负荷 1.4电力系统的接线方式和额定电压 1.5电力线路的结构
4
重点及难点：
重点：
1、电力系统的基本概念 2、电力系统的基本要求 3、电压等级
新能源装机容量 (万千瓦) 2%
火电装机容量(万 千瓦) 62%
19
20
21
22
23
24
25
电力系统中能源的构成
• 能源开发与利用
• (一)能源资源
•
能源资源是指为人类提供能量的天然物质。它包括煤、
石油、天然气、水能等，也包括太阳能、风能、生物质能、
地热能、海洋能、核能等新能源。
•
能源资源是一种综合的自然资源。纵观社会发展史，