第1章 电力系统稳态分析_电力系统的基本概念
电力系统稳态分析陈珩作业答案
电力系统稳态分析(陈珩)-作业答案第一章电力系统的基本概念1．思考题、习题1-1．电力网、电力系统和动力系统的定义是什么？答：由变压器、电力线路等变换、输送、分配电能设备所组成的网络称为电力网。
把生产、输送、分配和消费电能的各种电气设备连接在一起组成的整体称为电力系统。
发电厂的动力部分和电力系统合在一起称为动力系统。
1-2．对电力系统运行的基本要求是什么？答：（1）保证可靠地的持续供电（2）保证良好的电能质量（3）保证系统运行的经济性。
（4）环保性。
1-3．何为电力系统的中性点？其运行方式如何？它们有什么特点？我国电力系统中性点运行情况如何？答：星型连接的变压器或发电机的中性点就是电力系统的中性点。
中性点的运行方式有直接接地和不接地以及中性点经消弧线圈接地。
直接接地供电可靠性低。
系统中一相接地，接地相电流很大，必须迅速切除接地相甚至三相。
不接地供电可靠性高，对绝缘水平的要求也高。
系统中一相接地时，接地相电流不大，但非接地相对地电压升高为线电压。
我国110kV及以上的系统中性点直接接地，60kV 及以下系统中性点不接地。
1-4．中性点不接地的电力系统发生单相接地故障时，各相对地电压有什么变化？单相接地电流的性质如何？怎样计算？中性点不接地的电力系统发生单相接地故障时，接地相电压为0，3即升高为线电压。
单项接地电流为容性。
接地相的对地电容电流应为其它两非接地相电容电流之和，其幅值为3相对地电容电流的3倍。
（可画向量图来解释）1-5．消弧线圈的工作原理是什么？补偿方式有哪些？电力系统一般采用哪种补偿方式？为什么？消弧线圈就是电抗线圈。
中性点不接地系统中一相接地时，接地点的接地相电流属容性电流，通过装消弧线圈，接地点的接地相电流中增加了一个感性分量，它和容性电流分量相抵消，减小接地点的电流。
使电弧易于熄灭，提高了供电可靠性。
补偿方式有欠补偿和过补偿，欠补偿就是感性电流小于容性电流的补偿方式，过补偿就是感性电流大于容性电流的补偿方式。
电力系统稳态分析习题集
电力系统稳态分析习题第一章电力系统的基本概念１－１思考题⑴什么是电力系统、电力网？⑵电力系统运行的特点有哪些，对电力系统的基本要求是什么？⑶电力系统中将负荷分为几级，如何考虑对其供电？⑷电力系统接线方式的有备用、无备用接线方式各有几种基本形式？⑸为什么要高压交流输电？是否各种电力线路都要采用高压输电？⑹电力系统为什么有不同的电压等级？升压变压器和降压变压器的额定电压有何区别？⑺电力线路、发电机、变压器的一次和二次绕组的额定电压是如何决定的？⑻电力系统中性点运行方式有几种，各适用于什么范围？１－２电力系统的接线图如下，试标出图中发电机、负荷和变压器两侧的额定电压。
T1第二章电力系统各元件的特性和数学模型２－１思考题⑴普通三绕组变压器的哪些试验参数需要归算，如何归算？如何计算各绕组的电阻、电抗，其原则是什么？⑵三绕组自耦变压器哪些试验数据需要归算，如何归算？⑶为什么需要使用分裂导线和扩径导线？⑷架空输电线路为什么需要换位，规定是什么？⑸为什么电力线路计算中使用的电阻率略大于直流电阻率？⑹架空输电线路的电抗、电导、电纳的意义是什么？其电抗、电纳如何计算？⑺电晕临界电压有何意义，如何计算？如何判断输电线路是否发生电晕？⑻当输电线路的线间距离增加时，其单位长度的电抗、电纳如何变化？而其导线半径增加时，又如何变化？⑼当输电线路采用分裂导线的根数增加时，其单位长度的电抗、电纳如何变化？⑽短线路、中等长度线路和长线路如何划分？等值电路的形式是什么？⑾什么是综合用电负荷、供电负荷和发电负荷？⑿电力系统标幺值计算中常用哪些基准值，其关系如何？有几个可以任意选取，一般取什么，如何取？⒀多电压级网络中，标幺值的准确计算有几种方法？２－２一条110 kV、80 km 的单回输电线路，导线型号为LGJ-150，水平排列，计算直径17 mm，线间距离为4 m，求此输电线路在40℃时的参数，并画出等值电路。
２－３某220 kV 输电线路选用LGJ-300型导线，直径为24.2 mm，水平排列，线间距离为6 m，试求线路单位长度的电阻、电抗和电纳，并校验是否发生电晕。
电力系统稳态分析总结
《电力系统稳态分析》总结对于这本书的总结，我准备采用分章总结，然后在结合整本书的内容进行整合分析；最后，谈谈我对这门学科的认识。
以下内容全部由我个人概括总结而写出来的。
第一章电力系统的基本概念第一章主要是给我们简单的介绍一下电力系统这个概念以及构成。
首先，电力系统的基本参量有七个，分别为：(1)总装机容量（Kw、MW、GW)；（2）年发电量（MW•h、GW•h、TW•h）;(3）最大负荷(Kw、MW、GW）;(4)额定频率（我国为50Hz）；（5）最高电压等级;（6）地理接线图；（7）电气接线图。
接下来就是讲了电能的生产、输送、消费的特点：（1）电能与国民经济各部门之间关系密切；（2）电能不能大量储存；（3)生产、输送、消费电能各环节所组成的统一整体不可分割；(4）电能生产、输送、消费工况的改变十分迅速；(5)对电能质量的要求颇为严格。
接下来就强调了电力系统要稳定运行的基本要求,分别是：（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；(4）保证对环境的保护。
其中将符合分为三类，第一，一级负荷,主要为国家用电负荷.第二，二级符合，主要为工厂以及企业的用电负荷.第三，三级负荷，主要为家庭负荷。
然后，就是介绍了接线方式和电压等级。
接线方式分为无备用和有备用接线方式。
无备用接线方式通常有三种:放射式，干线式和链式。
有备用可分为：放射式、干线式、链式、环式以及两端供电网络。
其电压等级与线路传输距离有关.以上内容为第一章的主要内容。
第二章电力系统各元件的特性和数学模型对于本章的学习的内容主要有：1.发电机组的数学模型;2。
变压器的数学模型；3.输电线路的数学模型；4.用电负荷的数学模型。
其四种数学模型就为电力系统的四大组成部分。
发电机的数学模型：对于发电机的数学模型,其主要的量有有功功率和机端电压或者有功功率和无功功率两种.其对应的等值电路如下（用proteus软件画的图):有功功率和机端电压有功功率和无功功率其中与发电机有关的量还有复功率以及视在功率。
电力系统稳态分析思考题集
第一章 电力系统的基本概念⑴什么是电力系统、电力网?电力系统定义：生产、变换、输送、分配、消耗电能的设备，及测量、保护、控制乃至能量管理系统组成的统一整体。
电力网络：变压器、电力线路等变换、输送、分配电能设备组成的部分. ⑵电力系统运行的特点有哪些，对电力系统的基本要求是什么？电能生产、输送、消费的特点：⑴与国民经济关系密切;⑵不能大量储存;⑶生产、输送、消费各环节不可分割；⑷工况改变十分迅速;⑸对电能质量的要求严格。
对电力系统运行的基本要求：⑴保证可靠地持续供电；⑵保证良好的电能质量；⑶保证系统运行的经济性。
⑶电力系统中将负荷分为几级，如何考虑对其供电？负荷供电可靠性分级：⑴一级：不能停电（保证不间断）；⑵二级：可短时停电；⑶三级:无要求. ⑷电力系统接线方式的有备用、无备用接线方式各有几种基本形式? 典型接线方式的特点:⑴无备用:放射、干线、链式。
优点：简单、经济、运行方便。
缺点：供电可靠性差。
⑵有备用:双回放射、干线、链式；环式、两端供电网络。
双回放射、干线、链式： 优点：可靠性、电压质量高。
缺点：不够经济。
环式： 优点：较经济。
缺点：运行调度复杂，故障时电压质量差. 两端供电网络: 必须有两个或以上的电源.⑸为什么要高压交流输电？是否各种电力线路都要采用高压输电？⑹电力系统为什么有不同的电压等级？升压变压器和降压变压器的额定电压有何区别？ 额定电压等级的确定：对应于一定输送功率和输送距离应有一最合理的线路电压，电压等级的系列化 升压变压器（例:35/242，10。
5/121)：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%. 降压变压器（110/38.5，220/38。
电力系统稳态分析考试简答题
第一章电力系统的基本概念1、什么是电力系统、电力网？答：把发电、变电、输电、配电和用户的整体称电力系统。
把除开发电机和用户以外的变配电和输电部分称电力网。
2、电力系统运行的特点有哪些，对电力系统的基本要求是什么？答：电能生产、输送、消费的特点（1）电能与国民经济各个部门之间的关系都很密切（2）电能不能大量储存（3）生产、输送、消费电能各环节所组成的统一整体不可分割（4）电能生产、输送、消费工况的改变十分迅速（5）对电能质量的要求颇为严格基本要求（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3、电力系统中将负荷分为几级，如何考虑对其供电？答：三级：第一级负荷、第二级负荷和第三级负荷。
对第一级负荷要保证不间断供电；对第二级负荷，如有可能，也要保证不间断供电4、电力系统接线方式的有备用、无备用接线方式各有几种基本形式？答：有备用接线：双回路放射式、干线式、链式以及环式和两端供电网络无备用接线：单回路放射式、干线式和链式网络。
5、为什么要高压交流输电？是否各种电力线路都要采用高压输电？答：高压交流输电节省电量因传播过程中发热等而引起的损耗。
远距离需要，近距离没必要。
6、电力系统为什么有不同的电压等级？升压变压器和降压变压器的额定电压有何区别？3UI。
当输送功率一定时，答：因为三相功率S和线电压U、线电流I之间的关系为S=输电电压愈高，电流愈小，导线等载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。
7、电力线路、发电机、变压器的一次和二次绕组的额定电压是如何决定的？答：1.取线路始端电压为额定电压的105%；2.取发电机的额定电压为线路额定电压的105%；3.变压器分升压变和降压变考虑升压：一次侧=线路额定电压（=发电机额定电压105%与发电机相连）二次侧=110%线路额定电压降压：一次侧=线路额定电压T 2 =1000Sk1 N k (1-3) S ⎝ 3 ⎪ , P = P ' N ⎪ k (2-3) k (2-3) S % N ⎪⎪,U % N ⎝ S ⎭ ⎝ S二次侧=110%（接负荷）或 105%（不接负荷）线路额定电压8、电力系统中性点运行方式有几种，各适用于什么范围？答:直接接地和不接地两类。
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。
电力系统稳态分析部分习题答案
电力系统稳态分析部分习题答案第一章 电力系统的基本概念1－1电力系统、电力网和动力系统的定义是什么？ 1－2见图示电力系统，试求变压器和发电机的额定电压。
110kV 平均额定电压是多少？解：U GN =1.05×10=10.5kVU 1N.T 1=U GN =10.5kV U 2N.T 1=1.1×110=121kV U 1N.T 2=110kVU 2N.T 2=1.1×35=38.5kVU 3N.T 2=1.05×6=6.3kVU 1N.T 3=U GN =10.5kV U 2N.T 3=1.05×3=3.15kV110kV 线路平均额定电压U av =（U 2N.T 1+ U 1N.T 2）/2=（121+ 110）/2≈115kV第二章作业及解答2－1什么是发电机的功角特性？隐极式发电机和凸极式发电机的功角特性有何区别？2－2 已知一台三相三绕组变压器容量比为：300/300/150MVA, 三次侧额定电压为113.8N U kV =、2121N U kV =、3242N U kV =，实验数据：(12)950K P kW -=、(13)500K P kW -=、(23)620K P kW -=, (12)%13.73K U -=、(13)%11.9K U -=、(23)%18.64K U -=， 0123P kW =，0%0.5I =, 计算变压器参数（归算至高压侧）并画出等值电路。
解：由于已知的三绕组变压器三个绕组的容量不同，因此由变压器制造厂提供的变压器短路实验数据就存在归算的问题。
根据标准，制造厂提供的短路损耗是没有归算到各绕组中通过变压器额定电流时数值，而制造厂提供的短路电压是归算好的。
因此： （1）根据容量比归算短路损耗： 2(13)(13)3002000150K K P P kW --⎛⎫'=⨯= ⎪⎝⎭2(23)(23)3002480150KK P P kW --⎛⎫'=⨯= ⎪⎝⎭（2）各绕组的短路损耗： 1(12)(13)(23)1()0.2352K K KK P P P P MW ---''=+-= 2(12)(23)(13)1()0.7152K K KK P P P P MW ---''=+-= 3(13)(23)(12)1() 1.7652K K KK P P P P MW ---''=+-= （3）各绕组短路电压百分数： 1(12)(13)(23)1%(%%%) 3.4952K K K K U U U U ---=+-=2(12)(23)(13)1%(%%%)10.2352K K K K U U U U ---=+-=3(13)(23)(12)1%(%%%)8.4052K K K K U U U U ---=+-=（4）变压器归算到高压侧参数：2211120.235242 3.4952420.153 6.823300100300Z R jX j j ⨯⨯=+=+=+Ω⨯2222220.71524210.2352420.46519.98300100300Z R jX j j ⨯⨯=+=+=+Ω⨯2233321.7652428.405242 1.14816.408300100300Z R jX j j ⨯⨯=+=+=+Ω⨯6221230.5300(2.125.6)101000242100242Y G jB j j s -⨯=-=+=-⨯⨯⨯ 2－3答案2－4某一回110kV 架空电力线路，导线型号为LGJ-120，导线计算外径为15.2mm ，三相导线水平排列，两相邻导线之间的距离D=4m 。
电力系统稳态分析2篇
电力系统稳态分析2篇第一篇：电力系统稳态分析的基本概念与方法电力系统稳态分析是对电力系统在稳定运行状态下进行的分析，主要涉及电力系统各个部分的电压、电流、功率等参数的计算和分析，以便确定电力系统的稳态运行可靠性、安全性和经济性。
本文将介绍电力系统稳态分析的基本概念与方法。
一、电力系统稳态的基本概念电力系统稳态是指电力系统在正常运行条件下，各个部分的电压、电流、功率等参数保持不变或缓慢变化的状态。
电力系统稳态的合理运行是电力系统正常运行的基础，能够确保电力系统的可靠性和安全性。
二、电力系统稳态分析的基本原则电力系统稳态分析主要依据以下基本原则进行：1. 电力系统的运行状态必须满足各种要求，如电压、电流、功率等参数的稳定性、安全性和可靠性等。
2. 电力系统的各个部分必须保持良好的协调性，以便实现整个电力系统的顺利运行。
3. 稳态分析必须考虑到各种不确定因素的影响，如负荷变化、故障发生等。
三、电力系统稳态分析的基本方法电力系统稳态分析的基本方法主要包括以下几个方面：1. 电力系统拓扑分析电力系统拓扑分析是指对电力系统各个部分之间的相互联系和拓扑结构进行分析，以便确定电力系统的结构和特点。
拓扑分析一般都基于电力系统的单线图进行，包括计算线路阻抗和节点导纳等。
2. 稳态计算稳态计算是指对电力系统在稳态条件下各个部分的电压、电流、功率等参数进行计算和分析。
稳态计算的过程中需要考虑到电线路电阻、电感、电容等参数的影响，并且需要对负荷变化、故障发生等不确定因素进行模拟和分析。
3. 负荷流分析负荷流分析是指对电力系统各个节点的电压和电流进行分析，以便确定电力系统的电压稳定性和输电能力等。
负荷流分析的结果可以帮助电力工程师优化电力系统的设计和运行。
4. 稳态分析建模稳态分析建模是指对电力系统各个部分建立数学建模，以便进行各种稳态分析，如负荷流分析、电压稳定性分析等。
建模过程中需要考虑到电力系统的各种不确定性因素，并进行敏感性分析和优化。
2024全新电力系统分析课件
未来发展趋势预测
分布式能源与微电网
随着分布式能源和微电网技术的不断发展 ，未来电力系统将呈现更加分散化、灵活
化的特点。
智能化与自动化
借助人工智能、大数据等技术，未来电力 系统将实现更高程度的智能化和自动化，
提高系统的运行效率和管理水平。
电力储能技术
电力储能技术将在未来电力系统中发挥越 来越重要的作用，提高电力系统的运行效 率和可再生能源的利用率。
类型和特点。
无功优化策略
02
介绍无功优化的目标、约束条件和优化算法，包括基于灵敏度
分析的无功优化、基于人工智能的无功优化等方法。
无功补偿与新能源接入
03
探讨新能源接入对电力系统无功平衡的影响，以及无功补偿在
新能源接入中的应用和挑战。
03
电力系统暂态过程与稳定性
故障类型及其对系统影响
01
02
03
04
采用柔性输电技术
利用柔性输电技术（如SVC、 SVG等）提高系统的动态无功 支撑能力，改善系统的暂态稳 定性。
优化系统运行方式
合理安排电源和负荷的分布， 优化系统运行方式，提高系统
的稳定性裕度。
04
新能源接入与智能电网技术
风能、太阳能等新能源接入方式
风能接入方式
通过风力发电机将风能转化为电能，再经过变流器和变压器等设 备接入电网。
电力技术创新 随着新技术的发展和应用，如人 工智能、大数据等，电力系统运 行和管理的智能化水平有待提高 。
电力市场改革
电力市场改革进入深水区，如何 进一步推动市场化改革，完善电 力市场机制，实现资源的优化配 置是当前的重要议题。
能源转型
在应对气候变化的背景下，能源 转型成为全球共识，电力系统需 要加快向清洁、低碳、高效的方 向转型。
第1章电力系统稳态分析_电力系统的基本概念
第1章电力系统稳态分析_电力系统的基本概念电力系统是由发电、输电、配电和用户用电等组成的供电系统。
它是将电能从发电厂通过输电线路传输到用户用电设备的系统。
电力系统的稳态分析是对电力系统在稳态工作条件下的电压、电流、功率等参数进行分析和计算，以保证系统的稳定和可靠运行。
电力系统的基本概念包括电力平衡、节点电压、支路电流和功率等。
首先是电力平衡。
电力平衡是指在电力系统中，发电的总功率等于负荷的总功率。
电力平衡可以用以下的公式表示：∑Pg=∑Pl其中，Pg表示各个发电机的有功功率，Pl表示各个负荷的有功功率。
电力平衡的实现是电力系统稳态分析的基础，它保证了系统中的能量供给和消耗是平衡的。
其次是节点电压和支路电流。
节点是电力系统中的连接点，每个节点都有一个电压值。
节点电压的稳态分析可以通过节点电压法进行。
支路是连接节点的电线路，每个支路都有一个电流值。
支路电流的稳态分析可以通过支路电流法进行。
节点电压和支路电流的稳态分析是电力系统的关键，它可以确定电力系统中各个节点和支路的状态，包括电压、相位和功率等。
最后是功率的分析。
功率是电力系统中的重要参数，不同类型的功率包括有功功率、无功功率和视在功率。
有功功率是电力系统中进行能量传递和转化的功率，它表示电能的实际消耗。
无功功率是电力系统中进行能量调节和稳定的功率，它表示电能无法被直接利用的功率。
视在功率是有功功率和无功功率的综合指标，它表示电力系统中总的功率消耗。
除了以上基本概念，电力系统的稳态分析还涉及到电力负荷的预测和优化调度、电力系统的潮流计算和短路计算、电力系统的电能质量分析等。
这些分析可以为电力系统的运行和规划提供依据，保证系统的稳定运行和供电质量。
总之，电力系统的稳态分析是电力系统运行和规划的基础，它通过对电压、电流、功率等参数的分析和计算，确保电力系统的平衡和稳定运行。
了解电力系统的基本概念是进行稳态分析的前提，只有掌握了这些基本概念，才能深入理解电力系统的稳态特性和问题，为电力系统的优化和改进提供有效的支持。
电力系统稳态分析复习
电力系统稳态分析复习陈珩编第一章:电力系统的基本概念概念：1、电力系统就是由发电机、变压器、电力线路和负荷按一定方式组成的生产、传输、分配和消费电能的整体.2、电力网由变压器和线路组成。
亦可说：由输电网和配电网组成3、电力系统运行的基本要求有：可靠持续地供电、优良的电能质量和运行的经济性、(环境保护）。
或称：可靠性、优质性和经济性环保性.4、电能质量指标包含：电压(允许偏移±5％U N）、频率（允许偏移±0。
2Hz）和波形（允许畸变率约为5%）。
5、电力系统中一级负荷、二级负荷和三级负荷是依据用户对供电可靠性要求来划分的。
6、系统运行经济性的两个考核指标是煤耗率和网损率.7、电力网络的接线方式可以分成无备用接线和有备用接线.8、电力系统无备用接线方式包括单回路放射式、干线式、链式。
9、有备用电源接线的五种接线方式为：1)两端供电；2）环形；3）双回路放射式；4)双回路干线式；5)双回路链式。
10、线路的额定电压表示的是线电压。
11、平均额定电压约为电网额定电压U N的1。
05倍。
12、电力系统中性点的运行方式分为：（1）大电流接地方式：中性点直接接地，发生单相接地立即切除故障，单相接地时非故障相对地电压不变,一般用于110kV及以上电网。
（2)小接地电流方式:中性点不接地（及中性点经消弧线圈接地），单相接地时仍可运行2小时,非故障相对地电压值由相电压升至线电压，中性点对地电压由零升至相电压。
接地电流等于正常运行时一相对地电容电流的三倍。
当网络接地容性电流超过如下数值时,中性点应装设消弧线圈进行补偿。
3～6kV-—30A；10kV——20A；35~60kV——10A补偿方式：过补偿13、我国电力系统的额定电压等级有:3、6、10、35、110、220、500（kV），目前电力系统的最高电压等级是：交流1000kV，直流±800kV习题：1、对于一级负荷比例较大的电力用户，应采用的电力系统接线方式为( B ）.A 单电源双回路放射式B 双电源供电方式C 单回路放射式接线D 单回路放射式或单电源双回路放射式2、简单的闭式网络可分为两端供电式网络和（A )A。
电力系统分析习题和答案解析
电力系统分析目录第一部分电力系统稳态分析第一章电力系统的基本概念第二章电力系统的元件参数及等值电路第三章简单电力系统的计算和分析第四章电力系统潮流的计算机算法第五章电力系统的有功功率和频率调整第六章电力系统的无功功率和电压调整第二部分电力系统暂态分析第七章电力系统故障分析的基本知识第八章同步发电机突然三相短路分析第九章电力系统三相短路的实用计算第十章对称分量法及元件的各序参数和等值电路第十一章不对称故障的分析、计算第十二章电力系统各元件的机电特性第十三章电力系统静态稳定第十四章电力系统暂态稳定第十五章研究生入学考试试题附录第一部分电力系统稳态分析电力系统稳态分析,研究的内容分为两类,一类是电力系统稳态运行状况下的分析与潮流分布计算，另一类是电力系统稳态运行状况的优化和调整。
第一章电力系统的基本概念1—1 什么叫电力系统、电力网及动力系统？电力系统为什么要采用高压输电？1-2 为什么要规定额定电压？电力线、发电机、变压器和用电设备的额定电压是如何确定的?1—3 我国电网的电压等级有哪些？1—4 标出图1—4电力系统中各元件的额定电压。
1—5 请回答如图1－5所示电力系统中的二个问题:⑴ 发电机G 、变压器1T 2T 3T 4T 、三相电动机D 、单相电灯L 等各元件的额定电压。
⑵ 当变压器1T 在+2。
5％抽头处工作，2T 在主抽头处工作，3T 在-2。
5%抽头处工作时，求这些变压器的实际变比。
1-6 图1—6中已标明各级电网的电压等级.试标出图中发电机和电动机的额定电压及变压器的额定变比。
1-7 电力系统结线如图1—7所示，电网各级电压示于图中.试求：⑴发电机G 和变压器1T 、2T 、3T 高低压侧的额定电压。
⑵设变压器1T 工作于+2。
5％抽头， 2T 工作于主抽头，3T 工作于—5%抽头，求这些变压器的实际变比。
习题1-4图1-8 比较两种接地方式的优缺点，分析其适用范围.1-9 什么叫三相系统中性点位移?它在什么情况下发生？中性点不接地系统发生单相接地时，非故障相电压为什么增加3倍?1—10 若在变压器中性点经消弧线圈接地，消弧线圈的作用是什么？ 1—11 什么叫分裂导线、扩径导线？为什么要用这种导线？1-12 架空线为什么要换位？规程规定，架空线长于多少公里就应进行换位？1—13 架空线的电压在35kV 以上应该用悬式绝缘子,如采用X —4。
电力系统稳态分析部分习题答案
电力系统稳态分析部分习题答案第一章电力系统的基本概念1-2 电力系统的部分接线示与图1-2，各电压级的额定电压及功率输送方向已标明在图中。
题图1-2 系统接线图试求：（1）发电机及各变压器高、低压绕组的额定电压；（2）各变压器的额定变比；（3）当变压器T-1工作于+5%抽头，T-2、T-4工作于主轴头，T-3工作于—2.5%轴头时，各变压器的实际比？解（1）发电机及各变压器高、低压绕组的额定电压。
发电机：V GN=10.5KV,比同电压级网络的额定电压高5%。
对于变压器的各侧绕组，将依其电压级别从高到低赋以标号1、2和3。
变压器T-1为升压变压器：V N2=10.5KV，等于发电机额定电压；V N1=242KV，比同电压级网络的额定电压高10%。
变压器T-2为将压变压器：V N2=121KV和V N3=38.5KV，分别比同电压级网络的额定电压高10%。
同理，变压器T-3：V N1=35KV和V N2=11KV。
变压器T-4：V N1=220KV和V N2=121KV（2）各变压器的额定变比。
以比较高的电压作为分子。
T-1：k TN1=242/10.5=23.048T-2：k T2N(1-2)=220/121=1.818k T2N(1-3)=220/38.5=5.714k T1N(2-3)= 121/38.5=3.143T-3：k T3N=35/11=3.182T-4：k T4N=220/121=1.818（3）各变压器的实际比。
各变压器的实际变比为两侧运行时实际整定的抽头额定电压之比。
T-1：k T1 =(1＋0.05)×242/10.5=24.3T-2：k T2(1-2)=220/121=1.818k T2(1-3)=220/38.5=3.143k T2(2-3)=121/38.5=3.143T-3：k T3 =(1—0.025)×35/11=3.102T-4：k T3 =220/110=21-3电力系统的部分接线如题图1-3所示，网络的额定电压已在图中标明。
大学_电力系统分析第二版(孟祥萍著)课后答案下载
电力系统分析第二版(孟祥萍著)课后答案下载电力系统分析(第2版)内容介绍第一篇电力系统的稳态分析第1章电力系统的基本概念1.1 电力系统的组成和特点1.2 电力系统的电压等级和规定1.3 电力系统的接线方式1.4 电力线路的结构小结思考题与习题第2章电力网各元件的参数和等值电路2.1 输电线路的参数2.2 输电线路的等值电路2.3 变压器的等值电路及参数2.4 标么制小结思考题与习题第3章简单电力系统的潮流计算3.1 基本概念3.2 开式网络电压和功率分布计算3.3 简单闭式网络的电压和功率分布计算小结思考题与习题第4章电力系统的有功功率平衡与频率调整 4.1 概述4.2 自动调速系统4.3 电力系统的频率特性4.4 电力系统的频率调整4.5 电力系统中有功功率的平衡小结思考题与习题第5章电力系统的无功功率平衡与电压调整 5.1 电压调整的必要性5.2 电力系统的无功功率平衡5.3 电力系统的电压管理5.4 电压调整的措施小结思考题与习题第6章电力系统的经济运行6.1 电力系统负荷和负荷曲线6.2 电力系统有功功率负荷的经济分配6.3 电力网中的电能损耗6.4 降低电力网电能损耗的措施小结思考题与习题第二篇电力系统的电磁暂态第7章同步发电机的基本方程7.1 同步发电机的原始方程7.2 d、q、0坐标系统的发电机基本方程7.3 同步电机的稳态运行小结思考题与习题第8章电力系统三相短路的暂态过程8.1 短路的基本概念8.2 无限大功率电源供电系统的三相短路分析8.3 无阻尼绕组同步发电机突然三相短路的分析 8.4 计及阻尼绕组的同步电机突然三相短路分析 8.5 强行励磁对同步电机三相短路的影响小结思考题与习题第9章电力系统三相短路电流的实用计算9.1 交流分量电流初始值的计算9.2 起始次暂态电流和冲击电流的计算9.3 计算曲线法9.4 转移阻抗及电流分布系数小结思考题与习题第10章电力系统各元件的序阻抗和等值电路 10.1 对称分量法10.2 对称分量法在不对称故障分析中的应用10.3 同步发电机的负序和零序电抗10.4 异步电动机的负序电抗和零序电抗10.5 变压器的零序电抗10.6 架空输电线的零序阻抗10.7 电缆线路的零序阻抗10.8 电力系统的序网络小结思考题与习题第11章电力系统简单不对称故障的分析和计算 11.1 单相接地短路11.2 两相短路11.3 两相短路接地11.4 正序等效定则的应用11.5 非故障处电流和电压的计算11.6 非全相运行的分析计算小结思考题与习题第三篇电力系统的机电暂态第12章电力系统稳定性概述12.1 概述12.2 同步发电机组的转子运动方程12.3 简单电力系统的功角特性12.4 复杂电力系统的功角特性12.5 同步发电机自动调节励磁系统小结思考题与习题第13章电力系统静态稳定13.1 简单电力系统的静态稳定13.2 负荷的静态稳定13.3 小干扰法分析电力系统静态稳定13.4 自动调节励磁系统对静态稳定的影响 13.5 提高电力系统静态稳定的措施小结思考题与习题第14章电力系统暂态稳定14.1 电力系统暂态稳定概述14.2 简单电力系统的暂态稳定14.3 复杂电力系统暂态稳定的分析计算 14.4 提高电力系统暂态稳定性的措施14.5 电力系统的异步运行小结思考题与习题第四篇电力系统计算的计算机算法第15章电力网络的数学模型15.1 电力网络的基本方程式15.2 节点导纳矩阵及其算法15.3 节点阻抗矩阵及其算法小结思考题与习题第16章电力系统故障的计算机算法16.1 概述16.2 对称故障的计算机算法16.3 简单不对称故障的计算机算法小结思考题与习题第17章电力系统潮流计算的计算机算法 17.1 概述17.2 潮流计算的基本方程17.3 牛顿-拉夫逊法潮流计算17.4 pq分解法潮流计算小结思考题与习题第18章电力系统稳定的计算机算法18.1 简化模型的暂态稳定计算18.2 简化模型的静态稳定计算小结思考题与习题附录附录1 程序清单1.1 形成节点导纳矩阵1.2 形成节点阻抗矩阵1.3 对称故障的计算1.4 用计算曲线计算对称故障1.5 简单不对称故障的计算1.6 牛顿-拉夫逊法潮流计算1.7 户口分解法潮流计算1.8 分段法确定发电机转子摇摆曲线1.9 小干扰法判断系统的静态稳定附录2 短路电流周期分量计算曲线数字表参考文献电力系统分析(第2版)目录《电力系统分析(第2版)》是教育科学“十五”国家规划课题研究成果之一。
《电力系统分析基础》第1章.pptx
station），6台直流发电机，16km，59个用户，电压： 直流110V。 • 1885年，制成变压器，为实现交流输电奠定了基础 • 1890年，英国从Deptford到伦敦11km的10kV线路（ 第一条高压交流电力线路） • 1891年，德国从Lauffen到法兰克福170km的15kV线 路（第一条三相交流输电线路）
静稳
暂稳
课程介绍
2.电力系统分析基础 -------改革后的电力系的平台课程
主要学习电力系统稳态和短路分析知识
电力系统的基本概念—发、输、变、配。
（8学时）
电力网元件参数及等值电路—物理元件的
数学模型
（8学时）
简单电力网稳态分析与计算—功率流动、
手工潮流计算
（8学时）
课程介绍
电力系统潮流的计算机算法 —潮流计算的
，了解新概念，专业领域的成果和分析。
第一章 电力系统的基本概念
1、电力系统的概念和组成 2、对电力系统运行的基本要求 3、电力系统的电压等级 4、电力系统的接线方式和中性点接地 5、电力系统的负荷
§1.1 电力系统的基本概念
一、基本概念
§1.1 电力系统的基本概念
• 电力系统的组成
（1）电力系统：生产、输送、分配与消费电能的系 统。包括：发电机、电力网和用电设备组成。
基本原理、数学模型、求解方法和计算程
序框图 。
（8学时）
有功最优分配及频率控制—如何保证低损
耗、 高回收
（6学时）
无功功率及电压调整—如何使无功合理分布
使功率损耗最小
（6学时）
短路电流分析与计算—三相短路及不对称故
电力系统稳态分析复习
电力系统稳态分析复习陈珩编第一章：电力系统的基本概念概念：1、电力系统就是由发电机、变压器、电力线路和负荷按一定方式组成的生产、传输、分配和消费电能的整体。
2、电力网由变压器和线路组成。
亦可说：由输电网和配电网组成3、电力系统运行的基本要求有：可靠持续地供电、优良的电能质量和运行的经济性、（环境保护）。
或称：可靠性、优质性和经济性环保性。
4、电能质量指标包含：电压（允许偏移±5%U N）、频率（允许偏移±0.2Hz）和波形（允许畸变率约为5%）。
5、电力系统中一级负荷、二级负荷和三级负荷是依据用户对供电可靠性要求来划分的。
6、系统运行经济性的两个考核指标是煤耗率和网损率。
7、电力网络的接线方式可以分成无备用接线和有备用接线。
8、电力系统无备用接线方式包括单回路放射式、干线式、链式。
9、有备用电源接线的五种接线方式为：1）两端供电；2）环形；3）双回路放射式；4）双回路干线式；5）双回路链式。
10、线路的额定电压表示的是线电压。
11、平均额定电压约为电网额定电压U N的1.05倍。
12、电力系统中性点的运行方式分为：（1）大电流接地方式：中性点直接接地，发生单相接地立即切除故障，单相接地时非故障相对地电压不变，一般用于110kV及以上电网。
（2）小接地电流方式：中性点不接地（及中性点经消弧线圈接地），单相接地时仍可运行2小时，非故障相对地电压值由相电压升至线电压，中性点对地电压由零升至相电压。
接地电流等于正常运行时一相对地电容电流的三倍。
当网络接地容性电流超过如下数值时，中性点应装设消弧线圈进行补偿。
3～6kV——30A；10kV——20A；35～60kV——10A补偿方式：过补偿13、我国电力系统的额定电压等级有：3、6、10、35、110、220、500（kV ），目前电力系统的最高电压等级是：交流1000kV ，直流±800kV习题：1、对于一级负荷比例较大的电力用户，应采用的电力系统接线方式为（ B ）。
电力系统稳态分析
《电力系统稳态分析》
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1
第一章Hale Waihona Puke 电力系统的基本概念一．基本概念
二．电力系统的结线方式
三．电压等级及适用范围
四．电力系统中性点的运行方式
五．各类发电厂的运行特点
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2
一．基本概念
电力系统——是由发电厂、输电线、配 电系统及负荷组成的。是现代社会中最 重要、最庞杂的工程系统之一。
一般来说，所提供的短路电压百分比都是经过归算的
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33
三.自耦变压器的参数和数学模型
就端点条件而言，自耦变压器可完全等值于普通变压 器，但由于三绕组自耦变压器第三绕组的容量总小于变 压器的额定容量，因此需要进行归算。
❖对于旧标准：
Pk(13)
Pk'(13)SSN 3
2 ,Pk(23)
Pk'(23)SSN 3
一个100%或50%容量绕组空载时的损耗。
根据“按同一电流密度选择各绕组导线截面积”的变 压器的设计原则：
RT (100 %)
Pk
. m a xU
2 N
2000
S
2 N
RT (50%) 2 RT (100 %)
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32
2. 电抗
根据变压器排列不同，对所提供的短路电压做些处理：
Uk1%
1 2
5.
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23
发电机组的数学模型：
发电机组在约束的上、下限运行。
通常以两个变量表示，即发出的有功功率P和端 电压U的大小 或发出的有功功率P和无功功率Q 的大小。
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24
第二节 变压器的参数和数学模型
双绕组变压器的参数和数学模型 三绕组变压器的参数和数学模型 自耦变压器的参数和数学模型
电力系统稳态分析PPT(1-13讲) 长沙理工
3、电力系统额定电压
国家规定的电力系统的额定电压如下表所示。
表 1-3
1000V 以上的额定电压 变压器额定线电压/kV
用电设备额定线电压/kV
交流发电机额定线电压/kV 一次绕组 二次绕组 3.15 及 3.3 6.3 及 6.6 10.5 及 11 － － － － 38.5 (66) 121 (169) 242 363
与用电设备相连接），线路压降很小时；或变压器本身的短 路电压较小（小于7.5%）时，允许变压器副边额定电压取 用电设备额定电压的1.05倍。 用线电压表示的抽头额定电压
220kV
升压变压器
降压变压器
5、不同电压等级的适用范围
3KV：工企业内部使用（如3KV电动机）；
1000、500、330、220kV：用于大电力系统的主干线； 110KV：小电力系统的主干线、大电力系统的二次网络； 35KV：大城市或大工业企业内部配电网络；农村电力网络； 10kV：配电网络。
瞬时功率是周期性变化的，所以无论是单相发电机和单相
电动机运行时振动都比较大。 （3）三相交流输电 1891年在制成三相变压器的基础上，德国建立第一个 三相交流输电系统。发电机电压95V、输电线路电压
25000V、输电距离178Km、用电电压112V。
三相交流输电与单相交流输电相比较主要优点是经济
性好，节省输电线路导线；三相发电机和三相电动机的瞬 时功率为常数，有效地减小了发电机、电动机运行中的振 动问题。 三相交流输电存在的主要问题是同步发电机并列运行 的稳定性问题和不同频率系统之间的联网问题。随着电力 系统输电距离的增大，制约输电容量的是不再是导体的发
题，也解决了不同频率系统之间的并网运行问题。
现代电力系统示意图如下图所示。
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人类为什么选择使用电能？
十八世纪，蒸汽机发明：热能－机械能， 划时代的工业革命
十九世纪，人类开始使用电能，进入电气
化时代。
人类为什么选择使用电能？
显著优点
洁净 ：环保 方便 : 输送、分配、使用 节能 : 能耗小，转换效率高
电气化
人类为什么选择使用电能？
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。
第三节 电力系统的结线方式和电压等级
UN
G
UGN=UN(1+5%)
5%
10%
U1=UN(1+5%) U2=UN(1-5%)
M
UN
第三节 电力系统的结线方式和电压等级
① ②
用电设备的额定电压：UN 线路的额定电压：线路始端和末端的平 均电压= UN
•
• •
用电设备的容许电压偏移一般为±5% 沿线路的电压降落一般为10% U1=UN(1+5%)， U2=UN(1-5%)
简单结线 （无备用）
优点：简单、经济、运行方便 缺点：供电可靠性差 适用范围：二、三级负荷 包括双回路放射式、干线式和链式网络
复杂结线 （有备用）
优点：供电可靠性和电压质量高 缺点：投资大 适用范围：电压等级较高或重要的负荷
第三节 电力系统的结线方式和电压等级
二、频率与电压等级 所有的电气设备都是按指定的频率和电 压设计制造的，在此频率和电压下运行 电气设备将具有最佳的技术经济指标。 额定频率：50Hz
9.
电气接线图：反映元件之间的电气联系。
电力系统的地理接线图
电力系统的地理接线图
第二节 电力系统运行应满足的基本要求
一、电能生产、输送、消费的特点
1. 重要性
如果说石油是现代国家最 脆弱的血管，那么电力就是 现代国家最脆弱的神经！
第二节 电力系统运行应满足的基本要求
2. 同时性
电能不能大量储存，其生产、传输、分配 和消费是同时进行的。
火力发电量 水力发电量 核能发电量 合计 29814.22 5544.95 692.63 36506.23
电力系统的基本参量和结线图
6. 7.
额定频率：（50Hz） 最高电压等级：（AC 750/1000，DC 500/800）
8.
地理接线图：反映各发电厂、变电所的相对 地理位置以及电力线路的路径。
联系方式
陈碧云 E-mail：cbygxu@ QQ：2242742（加Q时请说明名字） 办公地址：电气工程学院9楼
第一章 电力系统的基本概念
问 题
人类为何选择使用电能？ 电能是如何产生的？
电能是如何传输的？什么是电力系统？
电力系统运行的特点和要求？
电力系统分析课程的主要内容及特点？
3.整体性
生产、输送、消费电能各环节所组成的统 一整体不可分割。
第二节 电力系统运行应满足的基本要求
4. 快速性
电能的传播速度接近于光速。
5. 严格性
电能质量的好坏直接关系到国民经 济的总体效益。
二、电力系统运行的基本要求
1.
保证安全可靠的供电（安全）
• • • •
对系统的运行进行安全监控 认真维修设备 配备足够的有功电源和无功电源 完善的电力系统结构
1897年电压为44000KV的输电线路在美国Utah 州建成。
世界电力工业发展的历程
2000～2004年全球总装机容量
我国电力工业的发展
1882年英国商人在上海创办了上海电气公司，装机容量12KW，5盏电灯。 1913年上海杨树浦发电厂发电，1924年该厂装机12台，总容量121MW， 成为当时远东第一大发电厂。 1949年以前，仅东北有220KV和154KV的电网（日本人建造）。 80年代，形成了17个以220KV为骨干输电网的跨省地区电网和省际电网。 1972年由甘肃天水－陕西关中的534KM的我国第一条330KV输电线路工 程。 1981年由河南平顶山－湖北武汉的全长595KM的我国第一条500KV输电 线路。
二、电力系统运行的基本要求
2.
要有合乎有的电能质量（优质）
• • •
电压偏移一般不超过用电设备额定电压 的±5% 频率偏移一般不超过±0.2~0.5Hz 波形畸变率不能超过给定限制 6~10kV：4% 0.38kV：5%
二、电力系统运行的基本要求
3.
要有良好的经济性（经济）
• • •
火电厂的煤耗 电厂的厂用电率 电网的网损率
电力系统稳态分析
广西大学电气工程学院
电力系统工程学科和电力系统分析课程 电力系统工程学科的范畴
电力系统理论
输配电技术
电力系统规划
电力系统运行
电力系统保护
电力系统控制
电力系统分析课程的主要内容
1.
稳态分析
• • •
元件的特性和数学模型 潮流计算（Power Flow） 系统运行Байду номын сангаас节和优化 波过程 电磁暂态过程 机电暂态过程
每增加1亿装机
不到8年
5年
4年
1.5年
中国电网
东北
新疆 华北
500kV 330kV 220kV
火电厂 水电厂 核电厂
西藏
西北
华东 川渝 华中
南方
电网覆盖率 96.4%
第一节 电力系统概述
电力系统的形成与发展
DC 以爱迪生为代表
AC 以G.威斯汀豪斯为代表
AC/DC混合 现代电力系统
什么是电力系统？
一次侧：U1N=UN(降压变压器或中间联络变压器)
二次侧：U2N=(1+5%)UN(空载)
U2N=(1+10%)UN(负载)
我国规定的1kV以上的电力系统额定电压标准
用电设备 额定电压 3 6 10 － 交流变压器额定电压 一次绕组 3, 3.15 6, 6.3 10, 10.5 15.75 二次绕组 3.15, 3.3 6.3, 6.6 10.5, 11 － 用电设备 额定电压 110 (154) 220 330 － － 交流变压器额定电压 一次绕组 110 (154) 220 330 二次绕组 121 (169) 242 363
1879年美国旧金山实验电厂开始发电，这是世界上最早出售电力的电 厂。
1882年美国爱迪生纽约珍珠街电力系统，6台直流发电机，110V，照明。 1884年变压器发明。为三相交流及大容量、远距离输电奠定基础。 1889年美国Oregon和Portland 建立长21公里的交流输电系统。 1891年德国世界上第一个三相交流输电系统，距离179英里、电压 12000伏。
接在线路的首端，通常还带有一定量的地 方负荷
③
发电机的额定电压UGN：UN（1+5% ）
•
第三节 电力系统的结线方式和电压等级
④ 变压器的额定电压
在额定负荷下，变压器内部的电压降落约为5% 一次侧是接受电能的，相当于用电设备 二次侧送出电能的，相当于发电机 U1N=UGN=(1+5%)UN(直接和发电机相连变压器）
第三节 电力系统的结线方式和电压等级
为什么要规定电力系统的电压等级？ 综合考虑导线载流部分截面大小和绝缘等要 求，对应一定的输送功率和输送距离有一最 合理的线路电压。
从设备制造商的角度考虑，为保证产品的系 列性，规定了电力系统的电压等级： 0.38kV、3kV、6kV、10kV、35kV、 110kV、220kV、330kV、500kV
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。
试想：没有电能你的生活会如何？
苏维埃＋电气化＝共产主义（^_^）
世界电力工业发展的历程
1830年法拉第发明电磁感应定律，为未来电力工业发展奠定基础。 1875年第一台火力发电机组（直流发电机）在法国巴黎火车站，照明。
2.
暂态分析
• • •
本课程流程
是什么
为什么
怎么做
电力系统概 念、组成 第一章 第二章
电力系统的 运行状态 （稳态） 第三章 第四章
电力系统 的控制 第五章 第六章
电力系统稳态分析（章节）
第一章 电力系统基本概念 第二章 电力系统各元件的特性和等值电路 第三章 简单电力网络的计算和分析 第四章 复杂电力系统潮流的计算机算法** 第五章 电力系统的有功功率和频率调整 第六章 电力系统的五功功率和电压调整
锅炉、汽轮机（火电厂 ） 动力部分 ） 水库、水轮机（水电厂 核反应堆（核电厂） 发电机 动力系统 升压变压器 输电网 输电线路 电力系统电力网 配电网降压变压器 配电线路 负荷
电力系统的基本参量和结线图
1.
总装机容量：系统中实际安装的发电机组 额定有功功率的总和。（ 8.74亿kW） 年发电量：系统中所有发电机组全年实际
2.
发出电能的总和。（ 36506亿kWh ）
3.
最大负荷：规定时间内电力系统总有功功
率负荷的最大值（2009.12.23，南宁，
2553MW）
2009年全国发电量（单位：亿kWh）
我国电力工业的发展
1989年建成了我国第一条远距离±500KV葛洲坝－上海的直流输电线路。
1997年，三峡工程建设，26台700MW ，15回500kV交流及三回±500KV
直流，连接华东、华中、河南、四川、广东等电网，中国电网联网的
核心。 2006年，甘肃官厅－第一条750kV交流输电线路。