电力系统概述和基本概念

二、防洪效益
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电力系统稳态分析
第1章 概述
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俯瞰三峡水电站
电力系统稳态分析
第1章 概述
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三峡水电站
电力系统稳态分析
第1章 概述
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电力系统稳态分析
第1章 概述
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电力系统稳态分析
第1章 概述
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三峡水电站泄洪图
电力系统稳态分析
电力系统稳态分析
第1章 概述
电力系统概述和基本概念
• 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 电力系统中性点的接地方式
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电力系统稳态分析
第一节
第1章 概述
电力系统概述
一、 电力系统的基本概念
1. 电力系统的基本概念
电力系统： 发电+变配电+用电 电力网络： 变配电+用电 动力系统： 动力部分+电力系统
工程总投资：434亿元
向家坝水电站 工程期限：2006年 — 2015年
(金沙江下游) 总装机容量为600万千瓦，
年发电量为307亿千瓦时，位居世界第四，是中国第三
大水电站。
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第1章 概述
金沙江拟建4座水电站，发电量为三峡工程两倍
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电力系统稳态分析
第1章 概述
2010年我国的水电装机容量达到21340万千瓦，居世界第一。
水库坝高：185m，水头：175m，水库长600多km 32台发电机，每台容量700MW 三峡水电站 总装机容量：18.2GW，年发电量：86.5TWh
输电电压：500kV， ±500kV
它是世界上规模最大的水电站，也是中国有史以来建设最 大型的工程项目。
第1章 概述
2014年6月30日，溪洛渡左岸1号机组进入投产运行状态。至此， 溪洛渡水电站所有机组全部投产。
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2014年7月10日，最后一台机组正式投产运行。
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电站效益
第1章 概述
一、发电效益
通过直流特高压送往华中、华东地区，向家坝水 电站送出的±800千伏直流特高压是国产化示范工程。
缺点：主要表现输电方面 （1）线路造价高 输送同样功率交流电所用导线截面积大 于或等于直流输电所用导线的截面积的1.33倍 。
（2）年运行直费流用架高空输电线只用两根，导线电阻损耗比交流 输电小；没有感抗和容抗的无功损耗；没有集肤效应，导线的截 面利用充分。
（3）存在系统稳定问题
交流电力系统中所有的同步发电机都必须保持同步运行。
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电力系统稳态分析
第1章 概述
第一条±800kV直流输电工程 ：
云广特高压直流输电工程于2010年6月18日正式竣工投产。 是迄今世界电压等级最高的直流输电项目。
云南省楚雄州禄丰县→广东省广州增城市 经云南、广西、广东。线路全长1373千米。输送容量500万千瓦。
宁东-山东±660kV直流输电工程， 2011年2月28日投入运行。
输电电压：直流 1500V~2000V，功率：2kw，距离：57km
单相交流输电： 1885年，出现变压器 三相交流输电：1891年，出现三相变压器及三相异步电动机 第一条三相交流输电线路：
输电电压：交流 12kV， 距离：180km
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第1章 概述
目前交流输电电压：1200kV，1500kV在研究中
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第1章 概述
云广±800千伏特高压直流输电线路
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电力系统稳态分析
第1章 概述
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电力系统稳态分析
➢交流输电的优缺点：
第1章 概述
优点：主要表现发电和配电方面
（1）发电：交流发电机很方便地把机械能、化学能等形式 的能转化为电能。
（2）配电：方便地通过变压器升压和降压 。
第1章 概述
开发西南水电基地：金沙江13个阶梯，澜沧江14个阶梯， 大渡河17个阶梯，雅砻江11个阶梯.
在建的巨型项目：
溪洛渡水电站 (金沙江下游)
工程总投资：792亿元 工程期限：2005年 — 2015年 总装机容量为1260万千瓦，
年发电量为571.2亿千瓦时，位居世界第三，是中国第二
大水电站。
缺点： ①直流输电的换流站比交流系统的变电所复杂、造价高
②换流装置（整流和逆变）运行中需要大量的无功补偿，正常运 行时可达直流输送功率的40～60％
③换流装置在运行中在交流侧和直流侧均会产生谐波，要装设 滤波器。
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第1章 概述
在电力装机容量迅速增长的同时，我国的电源结构也在不 断的得到优化。
华中电网：500kV，西北电网： 330kV+ 750kV
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第1章 概述
第一条1000kV：2008年11月，我国首条1000kV特高压输电 线路正式通电运行。
这项工程起于山西，途经河南止于湖北，穿越黄河、汉江 两条大河，跨越太行、伏牛两座名山，全长654km，是世界上 第一条投入商业化运行的高压输电线路，实现由输煤向输电的 转变 。
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➢直流输电的优缺点：
第1章 概述
优点：主要表现输电方面
①当输送相同功率时,直流线路造价低,架空线路杆塔结构较简单。
②直流输电的功率和能量损耗小
③对通信干扰小
④线路稳态运行时没有电容电流,没有电抗压降,沿线电压分布较平 稳,线路本身无需无功补偿； ⑤直流输电线联系的两端交流系统不需要同步运行
距离：>1000km， 功率：>5000MW
目前直流输电电压：±800kV
距离：>1000km， 功率：>3一座发电厂： 1882年，上海 目前：6个跨省电力系统：华东、东北、华中、西北、华南
电力装机总容量：到2011年底达10.4亿千瓦,仅次于美国成为全 球第二电力大国。 电网规模超过美国成为全球第一。
动力部分：火电：锅炉、汽轮机、用热设备 水电：水库、水轮机
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第1章 概述
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电力系统稳态分析
第1章 概述
2. 世界电力系统发展概况 发电原理： 电磁感应定律 1831年，法拉第
第一座发电厂： 1882年，英国伦敦
输电电压：100V和400V直流
第一个电力系统：1882年，法国