电力系统分析概述和主要内容
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220kV交流变电站
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。
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
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。
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…..
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。
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
电力系统分析概 述和主要内容
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
第一篇电力系统稳态分析
第1章 电力系统分析基本概念
♣ 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
概述
问
人类为什么选择使用电能？
题
显著优点
的
洁净 ： 环保
提
方便 : 输送、分配、使用
出
节能 : 能耗小，转换效率高
现代电力系统由电力流、信息流、货币流构成
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） ；
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
1972
1987年容量 1亿千瓦
1977
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
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
2000年4月，全国装机突破3亿千瓦
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
19wenku.baidu.com7
1962
1978年容量 5712万千瓦
1967
8000 6000 4000 2000
0 80 83 86 89 92 95 98 01 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
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—
实际安装发电机组，额定有功功率总和。kW、MW、GW
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。
年发电量—
系统中所有发电机组全年实际发出电能总和。M（G、T）Wh
最大负荷—
电力系统总有功负荷在一年内的最大值数。
年最大负荷利用小时数—
负荷的年耗电量与最大负荷比—最大负荷利用小时数。
电力系统接线图
电气接线图 地理位置接线图
➢电力系统的电气接线图
电力系统各元件之间的电气联系的电路图。一般是以单线图表示，
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。
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
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。
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…..
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。
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
电力系统分析概 述和主要内容
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
第一篇电力系统稳态分析
第1章 电力系统分析基本概念
♣ 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
概述
问
人类为什么选择使用电能？
题
显著优点
的
洁净 ： 环保
提
方便 : 输送、分配、使用
出
节能 : 能耗小，转换效率高
现代电力系统由电力流、信息流、货币流构成
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） ；
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
1972
1987年容量 1亿千瓦
1977
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
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
2000年4月，全国装机突破3亿千瓦
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
19wenku.baidu.com7
1962
1978年容量 5712万千瓦
1967
8000 6000 4000 2000
0 80 83 86 89 92 95 98 01 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
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—
实际安装发电机组，额定有功功率总和。kW、MW、GW
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。
年发电量—
系统中所有发电机组全年实际发出电能总和。M（G、T）Wh
最大负荷—
电力系统总有功负荷在一年内的最大值数。
年最大负荷利用小时数—
负荷的年耗电量与最大负荷比—最大负荷利用小时数。
电力系统接线图
电气接线图 地理位置接线图
➢电力系统的电气接线图
电力系统各元件之间的电气联系的电路图。一般是以单线图表示，