电力系统分析-1概述
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4,000亿kW.h。 1992年，总装机容量1.7亿kW，年发电量
7400亿kW.h。（均居第4）
2020/11/23
7
我国电力工业简介
2003年，总装机容量4. 0亿kW，居世界第2位。 2005年，总装机容量5. 0亿kW，居世界第2位。 2006年，总装机容量6. 0亿kW，居世界第2位。 2007年，总装机容量7. 0亿kW，居世界第2位。 2010年，总装机容量9. 0亿kW，居世界第2位。
2020/11/23
15
电力系统的组成
单 线 图
2020/11/23
16
电力系统的组成
Converter Station
G
G
交流系统
换流站
直流输电线
换流站
交流系统
图1-2 直流输电系统示意图 HVDC
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电力系统的接线方式
一、电力系统接线图
电气接线图（发电厂、变电所主接线） 显示系统中各发电机和变压、母线、线路等 元件之间的电器连接关系而不反映它们的地 理位置。
2020/11/23
5
电力工业概况
1831年 法拉第电磁感应定律，为发电机的发 明创造了前提条件。
1879年 第一座试验电厂（美国旧金山） 1882年 英国伦敦、美国纽约 pearl street爱迪
生小型发电厂(30kW)、上海(12kW)。 1884年，出现变压器 1889年 波特兰 1897年 犹他州
最大负荷：指规定时间，如一天、一月或 一年内，电力系统总有功功率负荷的最大 值，以千瓦、兆瓦、吉瓦计。
20百度文库0/11/23
12
描述电网的主要参数：
额定频率：按国家标准规定，我国所有交流 电力系统的额定频率均为50Hz。北美60Hz
最高电压等级：同一电力系统中电力线路往 往有几种不同电压等级。所谓最高电压等级， 是指该系统中最高电压等级电力线路的额定 电压，以kV计。
2020/11/23
6
我国电力工业简介
1882年，英商在中国成立了上海电气公司。 1936年，总装机容量104. 5万kW，年发电量
31亿kW.h，居世界第14位。 1949年，总装机容量185万kW，年发电量43
亿kW.h，居世界第25位。 1985年，总装机容量8,000万kW，年发电量
2020/11/23
9
电力系统发展的主要趋势
高参数：高温、高压、超临界、单机容量 大容量远距离特超高压输电
大系统互联High Voltage Direct Current Transmission 高度自动化Automation 电力市场化Power Market 分布式发电Distributed Generation 智能电网Smart Grid、IEC61850 新能源技术Renewable Energy,Wind
山东电力目前装机容量：3600万kW 2010年：7000万kW。
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描述电网的主要参数：
总装机容量：电力系统的总装机容量指该 系统中实际安装的发电机组额定有功功率 的总和，以千瓦、兆瓦、吉瓦计。
年发电量：指该系统所有发电机组全年实 际发出电能的总和，以(MW.h)、( GW.h ) 、 ( TW.h)计。
Power,Solar Energy
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10
电力系统发展
2010年电力需求量将达到3万亿千瓦时， 2015年电力需求量将达4万亿千瓦时，2020 年电力需求量将达到5万亿千瓦时
五大发电集团：华能集团、华电集团、国电 集团（龙源集团）、中国电力投资集团和大 唐集团。平均可控容量为3200万千瓦。
电力系统运行状态：暂态和稳态 暂态：一种状态到另一种运行状态的过渡过
程、 运行参数发生振荡的运行状态。 稳态：某一时间段内运行参数在某一恒定的
平均值附近发生微小的变化。
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二、本课程主要内容
内容：分析计算电力系统运行状况的基本 原理和方法。
分析方法：用数学模型描述待研究的系统 状态。
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我国电力工业简介
1981年，我国第一条500kV交流输电线路， 平顶山－武汉。
1989年，我国第一条± 500kV高压直流输
电线路， 葛洲坝－上海。
1998年，跨省电力系统有五个：华东、华 中、华北、东北和西北。12个省网：山东 电网、福建电网、广西、广东、四川、重庆、 云南、贵州、海南电网、西藏电网、新疆电 网和台湾电网。
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第一章 电力系统的基本概念
重点 1）电力系统的组成与接线方式 2）电力系统的特点和基本要求 3）电力系统的额定电压与额定频率 4）电力系统运行方式和中性点接地方式
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14
第一章 电力系统的基本概念
1-1 电力系统的组成和接线图
电力系统的组成：Power System Components 发电厂、变电所、输配电线路和用户。
Plants,Station/Substation,Transmission/Distribution Lines,Loads
功能：生产、输送、分配和消耗。 电力网：输电线路、变压器Transformer。
输电网---将电能可靠而经济地送到负荷集中地区 配电网---分配电能。Distribution System
电力系统分析
2020/11/23
1
电力学科范畴及本课程主要内容
一、电力系统工程学科的范畴
电力系统基础理论：电路、电机学、电磁场、 自动控制原理。
电力系统工程学科大致包含电力系统理论、 输配电技术、电力系统规划、电力系统运行、 电力系统控制等领域。
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2
本课程主要内容
电力系统运行状态变量：功率、频率、电压、 电流、磁链、电动势等。
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三、电力系统研究工具
研究工具大致分两类：数学模型和物理模型。
数学模拟----数值仿真软件：BPA 、PSASP、 PSS/E、 EMTP、 EDSA、PSCAD/EMTDC、 PSAT和RTDS等。
物理模拟----电力系统动态模拟，虽然它只是一 种不完全的物理模拟。这种模拟可以看作是一 种具体而微小的电力系统。其中，发电机、变 压器、电动机等都用相应的实物模拟。将它们 按给定的接线方式组成模拟系统后，就可运用 表计直接观测其中出现的各种物理现象。
7400亿kW.h。（均居第4）
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我国电力工业简介
2003年，总装机容量4. 0亿kW，居世界第2位。 2005年，总装机容量5. 0亿kW，居世界第2位。 2006年，总装机容量6. 0亿kW，居世界第2位。 2007年，总装机容量7. 0亿kW，居世界第2位。 2010年，总装机容量9. 0亿kW，居世界第2位。
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电力系统的组成
单 线 图
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16
电力系统的组成
Converter Station
G
G
交流系统
换流站
直流输电线
换流站
交流系统
图1-2 直流输电系统示意图 HVDC
2020/11/23
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电力系统的接线方式
一、电力系统接线图
电气接线图（发电厂、变电所主接线） 显示系统中各发电机和变压、母线、线路等 元件之间的电器连接关系而不反映它们的地 理位置。
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电力工业概况
1831年 法拉第电磁感应定律，为发电机的发 明创造了前提条件。
1879年 第一座试验电厂（美国旧金山） 1882年 英国伦敦、美国纽约 pearl street爱迪
生小型发电厂(30kW)、上海(12kW)。 1884年，出现变压器 1889年 波特兰 1897年 犹他州
最大负荷：指规定时间，如一天、一月或 一年内，电力系统总有功功率负荷的最大 值，以千瓦、兆瓦、吉瓦计。
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描述电网的主要参数：
额定频率：按国家标准规定，我国所有交流 电力系统的额定频率均为50Hz。北美60Hz
最高电压等级：同一电力系统中电力线路往 往有几种不同电压等级。所谓最高电压等级， 是指该系统中最高电压等级电力线路的额定 电压，以kV计。
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我国电力工业简介
1882年，英商在中国成立了上海电气公司。 1936年，总装机容量104. 5万kW，年发电量
31亿kW.h，居世界第14位。 1949年，总装机容量185万kW，年发电量43
亿kW.h，居世界第25位。 1985年，总装机容量8,000万kW，年发电量
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电力系统发展的主要趋势
高参数：高温、高压、超临界、单机容量 大容量远距离特超高压输电
大系统互联High Voltage Direct Current Transmission 高度自动化Automation 电力市场化Power Market 分布式发电Distributed Generation 智能电网Smart Grid、IEC61850 新能源技术Renewable Energy,Wind
山东电力目前装机容量：3600万kW 2010年：7000万kW。
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描述电网的主要参数：
总装机容量：电力系统的总装机容量指该 系统中实际安装的发电机组额定有功功率 的总和，以千瓦、兆瓦、吉瓦计。
年发电量：指该系统所有发电机组全年实 际发出电能的总和，以(MW.h)、( GW.h ) 、 ( TW.h)计。
Power,Solar Energy
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电力系统发展
2010年电力需求量将达到3万亿千瓦时， 2015年电力需求量将达4万亿千瓦时，2020 年电力需求量将达到5万亿千瓦时
五大发电集团：华能集团、华电集团、国电 集团（龙源集团）、中国电力投资集团和大 唐集团。平均可控容量为3200万千瓦。
电力系统运行状态：暂态和稳态 暂态：一种状态到另一种运行状态的过渡过
程、 运行参数发生振荡的运行状态。 稳态：某一时间段内运行参数在某一恒定的
平均值附近发生微小的变化。
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二、本课程主要内容
内容：分析计算电力系统运行状况的基本 原理和方法。
分析方法：用数学模型描述待研究的系统 状态。
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我国电力工业简介
1981年，我国第一条500kV交流输电线路， 平顶山－武汉。
1989年，我国第一条± 500kV高压直流输
电线路， 葛洲坝－上海。
1998年，跨省电力系统有五个：华东、华 中、华北、东北和西北。12个省网：山东 电网、福建电网、广西、广东、四川、重庆、 云南、贵州、海南电网、西藏电网、新疆电 网和台湾电网。
2020/11/23
13
第一章 电力系统的基本概念
重点 1）电力系统的组成与接线方式 2）电力系统的特点和基本要求 3）电力系统的额定电压与额定频率 4）电力系统运行方式和中性点接地方式
2020/11/23
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第一章 电力系统的基本概念
1-1 电力系统的组成和接线图
电力系统的组成：Power System Components 发电厂、变电所、输配电线路和用户。
Plants,Station/Substation,Transmission/Distribution Lines,Loads
功能：生产、输送、分配和消耗。 电力网：输电线路、变压器Transformer。
输电网---将电能可靠而经济地送到负荷集中地区 配电网---分配电能。Distribution System
电力系统分析
2020/11/23
1
电力学科范畴及本课程主要内容
一、电力系统工程学科的范畴
电力系统基础理论：电路、电机学、电磁场、 自动控制原理。
电力系统工程学科大致包含电力系统理论、 输配电技术、电力系统规划、电力系统运行、 电力系统控制等领域。
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2
本课程主要内容
电力系统运行状态变量：功率、频率、电压、 电流、磁链、电动势等。
2020/11/23
4
三、电力系统研究工具
研究工具大致分两类：数学模型和物理模型。
数学模拟----数值仿真软件：BPA 、PSASP、 PSS/E、 EMTP、 EDSA、PSCAD/EMTDC、 PSAT和RTDS等。
物理模拟----电力系统动态模拟，虽然它只是一 种不完全的物理模拟。这种模拟可以看作是一 种具体而微小的电力系统。其中，发电机、变 压器、电动机等都用相应的实物模拟。将它们 按给定的接线方式组成模拟系统后，就可运用 表计直接观测其中出现的各种物理现象。