电力系统基础知识介绍_
电力系统基础知识课件ppt
1.3
1．
供电系统的高压配电电压主要取决于当地供电电源电压以及高 压用电设备的电压、容量和数量等因素。中、 小型工厂采用的高压 配电电压通常为6～10 kV，从技术经济指标来看，最好采用10 kV配 电电压。由于同样的输送功率和输送距离条件下，配电电压越高， 线路电流越小，线路所采用的导线或电缆截面越小，因而采用10 kV 配电电压可以减少线路的初投资和金属消耗量，还可以减少线路的 电能损耗和电压损耗。从设备的选型及将来的发展来说，10 kV更优 于6 kV。 对于一些厂区面积大、负荷大且集中的大型厂矿，如厂区 的环境条件允许，可采用35～220 kV架空线直接深入工厂负荷中心 配电， 这样可以分散建立总降压变电所，简化供电环节，节约有色 金属， 降低功率损耗和电压损失。
2． 低压配电电压的选择
供电系统的低压配电电压一般采用220/380 V的标准电压 等级，但在某些特殊的场合如矿井，因负荷中心远离变电所， 为保证负荷端的电压水平故采用660 V电压作为配电电压， 这 样不仅可以减少线路的电压损耗，降低线路有色金属消耗量， 而且能够增加配电半径，提高供电能力，简化供配电系统。 另外，在某些场合，由于安全的原因，可以采用特殊的安全低 电压配电。
因此，载流导体大约经30 min后可达到稳定温升值，计算负荷
也就是半小时最大负荷。分别用P30、Q30、S30和I30表示有功计
算负荷、无功计算负荷、视在计算负荷和计算电流。
计算负荷是分析和设计供电系统的基础，是选择供电系统 导线、变压器、开关电器等设备的依据。如计算负荷过大， 则将使电器和导线电缆选得过大，造成投资和有色金属的浪费； 如计算负荷过小，又将使电器和导线电缆处于过负荷下运行， 增加电能损耗，产生过热，导致绝缘过早老化甚至烧毁。因此， 正确确定计算负荷意义重大。
(完整版)电力系统的基础知识
❖ 火力发电：
▪ 燃料在锅炉中燃烧，水变成高温高压水蒸气推 动汽轮机旋转，带动发电机发电。
• 按水蒸气温度压力分：中低压发电厂，高压发电厂 ，超高压发电厂，亚临界压力发电厂，超临界压力 发电厂；超超临界压力发电厂
动力系统：电力系统加上各类型发电厂中的动力部分就是动力系统。
电网调度
应用服务器
数据采集和传输
RTU
RTU
RTU
发电
输电
变电
配电
用电
❖ 电力网：
❖ 按电压等级的高低、供电范围的大小的分 类
▪ 地方电力网：电压等级在35kV及以下，供电半 径在20~50km以内
▪ 区域电力网：电压等级在35kV以上（一般为 110kV~220kV），供电半径超过50km，联系 较多发电厂的网络
▪ 水能可储蓄和调节。 ▪ 发电不污染环境。 ▪ 建设投资大、工期长，受自然条件限制。
建设中的水电站
❖ 核电：
▪ 核反应堆中发生核反应发热，水烧成高温高压 水蒸气推动汽轮机，带动发电机发电。
• 按照反应堆形式分：
– 压水堆核电站 – 沸水堆核电站（现在发生事故的日本福岛第一核电站） – 重水堆核电站（如中国秦山III期核电站） – 快堆核电站 – 石墨气冷堆电站
▪ 远距离输电网：电压等级为330kV~500kV的网 络，其主要任务是把远处发电厂生产的电能输 送到负荷中心，同时还联系若干区域电力网形 成跨省、跨地区的大型电力系统
电力网：
按电压等级分类： ➢ 低压网：电压等级在1kV以下； ➢ 中压网：1～10kV； ➢ 高压网：高于10kV、低于330kV； ➢ 超高压网：低于750kV； ➢ 特高压网：1000kV及以上。
电力系统基础知识
电力系统的基础知识一、电力系统的构成一个完整的电力系统由分布各地的各种类型的发电厂、升压和降压变电所、输电线路及电力用户组成，它们分别完成电能的生产、电压变换、电能的输配及使用。
二．电力网、电力系统和动力系统的划分电力网：由输电设备、变电设备和配电设备组成的网络。
电力系统：在电力网的基础上加上发电设备。
动力系统：在电力系统的基础上，把发电厂的动力部分（例如火力发电厂的锅炉、汽轮机和水力发电厂的水库、水轮机以及核动力发电厂的反应堆等）包含在内的系统。
三．电力系统运行的特点一是经济总量大。
目前，我国电力行业的资产规模已超过2万多亿，占整个国有资产总量的四分之一，电力生产直接影响着国民经济的健康发展。
二是同时性，电能不能大量存储，各环节组成的统一整体不可分割，过渡过程非常迅速，瞬间生产的电力必须等于瞬间取用的电力，所以电力生产的的发电、输电、配电到用户的每一环节都非常重要。
三是集中性，电力生产是高度集中、统一的，无论多少个发电厂、供电公司，电网必须统一调度、统一管理标准，统一管理办法;安全生产，组织纪律，职业品德等都有严格的要求。
四是适用性，电力行业的服务对象是全方位的，涉及到全社会所有人群，电能质量、电价水平与广大电力用户的利益密切相关。
五是先行性，国民经济发展电力必须先行。
四、电力系统的额定电压电网电压是有等级的，电网的额定电压等级是根据国民经济发展的需要、技术经济的合理性以及电气设备的制造水平等因素，经全面分析论证，由国家统一制定和颁布的。
我们国家电力系统的电压等级有220/380V、3 kV、6 kV、10 kV、20 kV、35 kV、66 kV、110 kV、220 kV、330 kV、500 kV。
随着标准化的要求越来越高，3 kV、6 kV、20 kV、66 kV也很少使用。
供电系统以10 kV、35 kV、为主。
输配电系统以110 kV以上为主。
发电机过去有6 kV与10 kV两种，现在以10 kV为主，低压用户均是220/380V。
电力系统基本知识
电力系统基本知识一、电力系统的基本知识1.1电力系统的基本概念1.1.1电力系统及电力网1.1.1.1电力系统的定义把发电、变电、电网、配电和用电等各种电器设备相连接在一起的整体，称作电力系统。
它包含发电厂的电气部分、降压变压器、升压变压器、输配电线路及各类用电设备等。
1.1.1.2电力网的定义、作用、分类1.定义：由相同电压等级的变电所和输配电线路形成的网络结构称作电力网。
2.作用:汇聚、传输、变换、分配电能。
3.分类：为了分析排序电力网可以分成地方电网、区域电网和远距离输电网。
地方电网电压较低（110kv以下)，运送功率较小，线路较短（100km以下），排序时可以搞较多精简；区域电网电压较低（110kv-330kv），运送功率很大，线路较长（100km-300km），排序时就可以搞一定精简；远距离输电网（电压在330kv及以上），运送线路少于300km，排序时无法精简。
按电压多寡，电力网可以分成扰动电网，（1kv及以下）、中压电网（3、6、10kv）、高压电网（35、60、110、220kv）、超高压电网（330kv、差值500、差值600、差值750）、特高压电网（差值800、1000kv）。
按接线方式，电力网分成一端电源可供电网、两端电源可供电网、多端电源可供电网。
1.1.2对电力系统的基本要求电能做为一种特定的商品，它的生厂、运送、分配和采用同时展开；生产与国民经济及人名生活关系密切；电力系统运行的过度过程非常短暂。
要求具有较高的自动化程度，需要继电保护、自动装置的投入，实施实时监控。
1．最大限度的满足用户的建议；2．安全、平衡、可信的供电；3．为电力用户提供更多优质的电能；4．满足系统运行的经济性。
电力系统运行的经济性应考虑合理分配各个发电厂的负荷、降低发电厂燃料消耗率、厂用电率、降低电力网的电能损耗和管理成本。
1.2电能质量的标准良好的电能质量可以使电气设备正常工作，并取得最佳的经济效果。
电力系统基础知识
电力系统基础知识电力系统基础知识是指关于电力系统的基本概念、构成、工作原理、调度管理及优化等方面的知识。
电力系统是一个复杂的工程系统，由输电、变电、发电、调度和配电等多个环节组成，它是现代社会的重要组成部分。
电力系统基础知识是电力工程师必备的基础知识，它不仅涉及到电力系统的工程实践，也涵盖了电力系统的理论基础。
1、电力系统基本概念电力系统是指由发电、输电、变电、调度和配电等组成的一整套电力供应系统，它是保障电力供应的重要基础设施。
电力系统包括三级电力系统，即国家电网、区域电网和地方电网。
其中国家电网是最高级别、覆盖范围最广的电力系统，其主要任务是接受和分配区域电网全部电力负荷。
2、电力系统构成电力系统包含四大子系统：发电系统、输电系统、变电系统和配电系统。
其中发电系统是指能够将机械能转化为电能的设备，输电系统是指将电能从发电厂输送到用户用电地点的线路、变电器和开关设备。
变电系统则是将输送在高压线上的电能升压或降压为合适的电压等级，以满足不同用户的用电需求。
配电系统负责将电能分配到用户的终端用电设备上。
3、电力系统的工作原理电力系统的工作原理是将水能、燃料能、核能等能源转化为机械能，再将机械能传递到发电机上，发电机将机械能转化为电能，电能通过输电和变电进行分配和转换后，最终被配电系统送达用户的终端设备上。
4、电力系统的调度管理电力系统的调度管理是指对电力系统的运行情况进行监控、分析和控制，以实现对电力系统的优化调度，保障电力系统的安全运行。
电力系统调度管理的主要任务包括：电量调度、电压调节、负荷平衡、电网稳定控制等。
5、电力系统的优化电力系统的优化是指对电力系统进行规划、设计、运营和调度的优化，以最大程度地提高电力系统的效率和可靠性，降低系统成本、提高电力质量和优化供电结构。
电力系统的优化包括系统优化、运行优化、管理优化、市场优化等。
6、电力系统的未来发展未来电力系统发展重点将转向寻找可再生能源替代传统能源，如太阳能、风能等，同时也需要通过新能源技术等手段来提高电力系统的效率和可靠性。
专业电气知识点总结大全
专业电气知识点总结大全一、电力系统电力系统是电气工程中的一个重要领域，它包括输电系统、配电系统以及电力设备的运行与维护。
电力系统的知识点包括但不限于以下内容：1. 电力系统基础知识（1）电力系统组成：电力系统由发电厂、输电网、变电站以及配电系统组成。
（2）电力系统的运行方式：电力系统包括单相系统和三相系统，其中三相系统是工业上常用的一种。
2. 输电系统（1）输电线路：输电线路包括架空线路和地下电缆，需要考虑电线的导线材料、截面、绝缘等参数。
（2）变电站：变电站是电力系统中的核心部件，用于实现输电网与配电系统之间的能量转换。
（3）变压器：变压器是变电站中重要的设备，用于调整输电系统中的电压水平。
3. 配电系统（1）配电线路：配电线路将变电站的电力输送到用户的终端，需要考虑线损、配电设备的选型等问题。
（2）配电设备：包括开关设备、保护装置、电能表等，用于实现对用户电能的分配和控制。
4. 电力设备的运行与维护（1）发电机：发电机的运行和维护是电力系统中的关键问题，需要重点关注温度、振动、绝缘状况等参数。
（2）变压器：变压器的绝缘油、绝缘风罩等维护工作是电力系统维护的重点。
（3）输电线路和配电设备的巡视与维护。
二、电力电子电力电子是电气工程的一个重要分支，它研究的是利用电子器件控制电力的转换与调节。
电力电子的知识点包括但不限于以下内容：1. 电力电子器件（1）二极管、晶闸管、场效应晶体管等常用电力电子器件的原理和特性。
（2）IGBT和MOSFET等现代电力电子器件的特点和应用。
2. 电力电子转换电路（1）整流电路：单相全波整流电路、三相全波整流电路等。
（2）逆变电路：单相半桥逆变电路、三相桥式逆变电路等。
（3）降压、升压、变换等特殊转换电路。
3. 电力电子应用（1）交流调压调速：交流调压器、交流调速器等电力电子设备的应用。
（2）电力传输与分配：高压直流输电、无功补偿等电力电子技术的应用。
4. 电力电子控制策略（1）PWM控制策略：脉宽调制技术在电力电子控制中的应用。
电力系统基础知识
L2
L3
L4
QS12
QF2
QS11
W
QS1 QF1
G2
单母线分段接线
• 特点：1）减少母线故 障或检修时的停电范 围。2）断路器检修期 间必须停止该回路的 供电。 应用范围：6~10kV配 电装置出线6回及以上 ；35kV出线数为4~8 回；110~220kV出线 数为3~4回。
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L3
L4
一、电力系统基础知识
主要内容
1. 什么是电力系统 2. 电力负荷 3. 变电站介绍 4. 供电质量 5. 电力系统的接地方式
1 什么是电力系统？
• • • •
电力系统的发展史 电力系统描述 电力系统运行特点 电力系统接线方式
1.1 电力系统的发展史
电力系统发展图示：
1891年，德 1882年，法国， 国，奥斯 冯· 密勒， 德波列茨，世 卡· 界上第一个直 三相交流输 流电力系统； 电系统，近 代输电技术 的基础；
单选题
• 1、在分析用户的负荷率时，选一天24h中负荷最高的一个小 时的（ ）作为高峰负荷。 • A计算负荷，B最大负荷，C平均负荷。 • C • 2、突然中断供电时造成的损失不大或不会造成直接损失的负 荷是（ ）类负荷。 • A一类，B二类，C三类。 • C • 3、突然中断供电将会造成人身伤亡或会引起对周围环境严重 污染，造成经济上的巨大损失，造成社会秩序严重混乱或在 政治上产生严重影响的负荷，称为（ ） • A一类，B二类，C三类。 • A
• 1. 2. 3. 4.
影响负荷特性的主要因素 作息时间 生产工艺的影响(工业企业班制) 气候的影响 季节的影响
3 变电站介绍
• 变电站类别/规 模 • 一次系统与二次 系统 • 主控室
电力系统基础知识版
火力发电的优势是：早期建设成本低，发电 量稳定，一年四季均匀生产，所以在世界各国的 电力生产中都占主要地位，一般在70 %左右。 火力发电的缺点是：所用的煤、油、气等是不可 再生资源，虽然储量多，始终会枯竭，污染严重。
一方面是煤炭资源丰富，二一方面是其它资 源转换为油、气、化学能等成本高,我们国家火 电是以煤电为主，油、气、化学能等火电是限制 性的计划性发展。
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七、变电所
变电所是联接电力系统的中间环节，用以汇集电 源，升降电压和分配电力。
变电所的主接线 变电所的主接线是电气设备的主体，由其把发电 机、变压器、断路器、隔离开关等电气设备通过母 线、导线有机的连接起来，并配置各种互感器、避 雷器等保护测量电器，构成汇集和分配电能的系统。 变电所主接线的形式与变电所设备的选择、布置、 运行的可靠性和经济性以及继电保护的配置都有密 切的关系，它是变电所设计的重要环节。在拟定变 电所主接线方案时，应满足可靠、简单、安全、运 行灵活、经济合理、操作维护方 便和适应发展等基 本要求。
国家标准规定对电压波动的允许值为：
10KV及以下为2.50/0 35至110KV为20/0 220KV及以上为1.60/0
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（3）高次谐波：高次谐波的产生，是非线 性电气设备接到电网中投入运行，使电网电 压、电流波形发生不同程度畸变，偏离了正 弦波。高次谐波除电力系统自身背景谐波外， 主要是用户方面的大功率变流设备、电弧炉 等非线性用电设备所引起。高次谐波的存在 降导致供电系统能耗增大、电气设备绝缘老 化加快，并且干扰自动化装置和通信设施的
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按中断供电造成的损失程度分类
1、一级负荷：突然停电将造成人身
伤亡或引起对周围环境的严重污染，
造成经济上的巨大损失，如重要的大
电力系统基础知识
电力系统基础知识电力系统是由发电厂、送变电线路、供配电所和用电单位组成的整体，在同一瞬间，发电厂将发出的电能通过送变电线路，送到供配电所，经过变压器将电能送到用电单位，供给工农业生产和人民生活。
因此掌握电力系统基础知识和电力生产特点，是对进网作业电工的基本要求。
第一节电力系统、电力网构成发电厂将燃料的热能、水流的位能或动能以及核能等转换为电能。
电力经过送电、变电和配电到各用电场所，通过各种设备在转换成为动力（机械能）热、光、等不同形式的能量，为国民经济、工农业生产和人民生活服务。
由于目前电力不能大量储存，其生产、输送、分配和消费都在同一时间内完成，因此，必须将各个环节有机的联成一个整体。
这个由发电、送电、变电、配电和用电组成的整体称为电力系统。
电力系统中的送电、变电、配电三个部分称为电力网。
什么叫电力网？电力网是将各电压等级的输电线路和各个类型的变电所连接而成的网络，简称电网。
配电网中又分为高压配电网指110KV及以上电压、中压配电网指（35KV）10KV、6KV、3KV 电压及低压配电网220V、380V。
我国标准：0.38，3，6，10，35，66，110，220，（330），500，750，1000 KV。
辽宁电网的电压中枢点为：南关岭、红旗堡、沙河营、沈东变、清河厂220KV母线及辽阳变500KV母线辽宁沈阳电网一次系统结线图什么叫电力系统？电力系统：是指由发电厂（不包括动力部分）、变电站、输配电线路直到用户等在电气上相互联结的整体，它包括了发电、输电、配电直到用电这样一个全过程。
10kV输电线路动力系统与电力系统、电力网关系示意图为什么要采用高压输电低压配电？采用高压输电，可以减小功率损耗、电能损耗和电压降落，保证电能质量，提高运行中的经济性。
P=√3UI （U↑I ↓）一、大型电力系统优点1提高了供电可靠性2减少了系统的备用容量3通过合理地分配负荷4提高了供电质量5形成大的电力系统，便于利用大型动力资源，特别是能充分发挥水力发电厂的作用。
电力系统的基本知识
电力系统基础知识1、什么是电力系统的稳定性和振荡？答：电力系统正常运行时，原动机向发电机提供的功率始终等于发电机向系统提供的负载消耗功率，当电力系统受到扰动，使上述功率平衡关系受到破坏时，电力系统应能自动地恢复到原来的运行状态，或者凭借控制设备的作用过度到新的功率平衡状态运行，即谓电力系统稳定。
这是电力系统维持稳定运行的能力，是电力系统同步稳定（简称稳定）研究的课题。
电力系统稳定分为静态稳定和暂态稳定。
静态稳定是指电力系统受到微小的扰动（如负载和电压较小的变化）后，能自动地恢复到原来运行状态的能力。
暂态稳定性对应于电网受到严重干扰的情况。
系统的各点电压和电流均作往复摆动，系统任何点的电流和电压之间的相位角随功率角而变化δ的变化而改变、频率下降等我们通常把这种现象叫电力系统振荡。
2、电力系统振荡和短路之间有什么区别？答：电力系统振荡和短路之间的主要区别是：在振荡期间，系统每个点的电压和电流值来回摆动，而短路时电流、电压值是突变的。
此外，振荡时电流、电压值的变化速度较慢，而短路时的电流、电压值突变量很大。
振荡期间，系统任何点的电流和电压之间的相位角随功率角而变化δ的变化而改变；而短路时，电流与电压之间的相位是基本不变的。
振荡期间没有零序和负序分量，短路时有零序和负序分量。
3、电力系统振荡时，对继电保护装置有什么影响？那些保护装置不受影响？答：电力系统振荡时，继电保护装置用电流继电器、阻抗继电器有影响。
对电流继电器的影响。
当保护装置的时限大于1.5-2秒时，可以避免振荡而不会误操作。
对阻抗继电器的影响。
I↑U↓保护动作，I↓U↑保护返回。
距离ⅠⅡ该段采用振荡锁定原理，以避免系统振荡，以防止阻抗继电器误动作。
原则上，不受振荡影响的保护具有相位差保护，和电流差动纵联保护，零序电流保护等。
4、中国电力系统中有几种中性点接地方式？它们对继电保护的要求是什么？答：中国电力系统中性点接地有三种方式：①中性点直接接地方式；②中性点经过消弧线圈接地方式；③中性点不接地方式。
电力系统基本知识
电力系统基本知识一、电力系统与电力网1、电力系统由发电厂的发电部分、输配电线路、变配电所，以及用户的各种用电设备所组成的整体，称为电力系统，简称系统。
现代化电力系统规模一般较大，通常把许多不在一地的发电厂并列起来，连成较大的电力系统，可以充分发挥系统运行的稳定性和安全性，提高发、供电的经济效益。
大型电力系统在技术、经济上具有以下优点：1）提高供电可靠性；2）减少系统备用容量；3）便于发展大型机组及利用大型动力资源，特别是充分发挥水力发电厂电能生产成本低的优越性；4）通过合理分配负荷可以降低系统的高峰负荷，提高运行经济性；5）提高供电质量。
2、电力网不同电压等级的电力线路和变配电所组成的网络叫电力网，简称电网。
电网是电力系统的重要组成部分，担负着输电、变电与配电（统称供电）的任务。
电力网按其在电力系统中的作用不同，分为输电网和配电网。
1）输电网输电网是以高电压甚至超高电压将发电厂、变电所或变电所之间连接起来的送电网络，是电力网中的主网架。
输电网的电压一般在35kV及以上，330kV及以上称为超高压输电线路。
2）配电网直接将电能送到用户去的网络，称为配电网。
配电网的电压根据用户负荷情况和供电要求而定。
（1）高压配电网一般指 35kV、110kV及以上电压。
（2）中压配电网一般指20kV、10kV、6kV、3kV 电压。
（3）低压配电网低压配电网通常又称为二次配电网，一般指220V、400V电压。
二、电力系统的运行特点1、电能的生产和使用同时完成电能的生产、输送和使用处于一种动态的平衡状态，若供用电出现不平衡，系统运行的稳定性就会被破坏。
2、过渡过程迅速电能以电磁波形式传播，有极高的传输速度，电力系统中的过渡过程非常迅速。
3、地区性突出我国地域辽阔，自然资源分布很广，使电能结构有很强的地域特点。
4、与国民经济关系密切电能为国民经济各部门提供动力，也是人们物质文化生活现代化的基础。
三、电力系统的运行要求电力系统的基本任务是为国民经济和人民生活提供充足、可靠、经济且质量好的电能，这是对电力系统运行的最基本要求。
(完整版)电力系统基础知识
烟囱
储煤场
输煤皮带 江河或水库
蒸汽管道 汽轮 发电机 升压站 机
锅炉 冷却水
冷凝器
第二节 发电厂的类型和变电所的类型
锅炉、汽轮机和发电机是火力发电厂的三大 核心设备。
火电厂生产系统包括：制粉系统 供气系统 给水系统 冷却系统
图1-2 火力发电厂生产过程示意图
第二节 发电厂的类型和变电所的类型
• 配电线路：分6-10KV厂内高压配电线路 和380/220V厂内低压配电线路。
• 车间变电所：6-10KV降到380/220V，给 用电设备供电。
第一节电力系统组成及特点
电力系统为什么要联网？
水 库
0.38/0.22kV
M
M
0.38/0.22kV
M
M
动力系统 电力系统
电力网
220kV
220kV
第一节 电力系统的组成及特点
见习一个电力 系统
厂水力发电
简 单 变电站 电 力 大型工厂 系 统
变电站
输电线
第一节电力系统组成及特点
小型电能用户
配电站
学校 住宅乡村
商店
小型配电站
发电厂
第一节电力系统组成及特点
电能的输送和分配
升压
主传输线 500 kV
三相
降压
电压分配 10 kV
降压 变电站
单相
第一节电力系统组成及特点
三大系统的联系与区别
电力系统：由发电厂、变电所、输配电线路及用户等所 组成的统一整体。
动力系统：电力系统+原动力部分（如水库、水轮机、 锅炉、核反应堆、汽轮机等）。
电力网：变电所、输电线路。
简 单 电 力 系 统
电力系统基础知识
U1
2 In n2
100%
I1
100%
式中 Un、In —n次谐波电压、电流的方均根值，kV、A； U1 、I1 —基波电压(50Hz)、电流的方均根值，kV、A 。
四、衡量电能质量的指标
5．正弦波形畸变率 （3）谐波电压的总平均畸变系数
式中 τ
1 t
t t
t
U max U min U % 100% UN
式中 Umax ——用电设备端电压的最大波动值，kV； Umin ——用电设备端电压的最小波动值，kV。
四、衡量电能质量的指标
3．电压闪变 负荷急剧的波动造成供配电系统瞬时电压升高，照度 随之急剧变化，使人眼对灯闪感到不适，这种现象称为电 压闪变。
电力系统基础知识
一、电力系统
1.电力系统的组成 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。它们分别完成 电能的生产、电压变换、电能的输配及使用。 发电厂：生产电能。 电力网：变换电压、传送电能。由变电所和电力线路组成。 配电系统：将系统的电能传输给电力用户。 电力用户：高压用户额定电压在1kV以上，低压用户额定电 压在1kV以下。 用电设备：消耗电能。
2.变配电站种类
变电站除升压与降压之分外，还以规模大小分为枢纽 站，区域站与终端站。枢纽站电压等级一般为三个（三圈变 压器），550kV /220kV /110kV。区域站一般也有三个电压 等级（三圈变压器），220 kV /110kV /35kV或110kV /35kV /10kV。终端站一般直接接到用户，大多数为两个电压等级 （两圈变压器）110kV /10 kV或35 kV /10 kV。用户本身的 变电站一般只有两个电压等级（双圈变压器）110 kV /10kV、 35kV /0.4kV、10kV /0.4kV，其中以10kV /0.4kV为最多。
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电力系统的基础知识一、电力系统的构成一个完整的电力系统由分布各地的各种类型的发电厂、升压和降压变电所、输电线路及电力用户组成，它们分别完成电能的生产、电压变换、电能的输配及使用。
二．电力网、电力系统和动力系统的划分电力网：由输电设备、变电设备和配电设备组成的网络。
电力系统：在电力网的基础上加上发电设备。
动力系统：在电力系统的基础上，把发电厂的动力部分（例如火力发电厂的锅炉、汽轮机和水力发电厂的水库、水轮机以及核动力发电厂的反应堆等）包含在内的系统。
三．电力系统运行的特点一是经济总量大。
目前，我国电力行业的资产规模已超过2万多亿，占整个国有资产总量的四分之一，电力生产直接影响着国民经济的健康发展。
二是同时性，电能不能大量存储，各环节组成的统一整体不可分割，过渡过程非常迅速，瞬间生产的电力必须等于瞬间取用的电力，所以电力生产的的发电、输电、配电到用户的每一环节都非常重要。
三是集中性，电力生产是高度集中、统一的，无论多少个发电厂、供电公司，电网必须统一调度、统一管理标准，统一管理办法;安全生产，组织纪律，职业品德等都有严格的要求。
四是适用性，电力行业的服务对象是全方位的，涉及到全社会所有人群，电能质量、电价水平与广大电力用户的利益密切相关。
五是先行性，国民经济发展电力必须先行。
四、电力系统的额定电压电网电压是有等级的，电网的额定电压等级是根据国民经济发展的需要、技术经济的合理性以及电气设备的制造水平等因素，经全面分析论证，由国家统一制定和颁布的。
我们国家电力系统的电压等级有220/380V、3 kV、6 kV、10 kV、20 kV、35 kV、66 kV、110 kV、220 kV、330 kV、500 kV。
随着标准化的要求越来越高，3 kV、6 kV、20 kV、66 kV也很少使用。
供电系统以10 kV、35 kV、为主。
输配电系统以110 kV以上为主。
发电机过去有6 kV与10 kV两种，现在以10 kV为主，低压用户均是220/380V。
二、电力系统分析基础知识
电力系统分析基础知识一、电力系统的基本概念No.1 电力系统的组成和接线方式1、电力系统的四大主要元件：发电机、变压器、电力线路、负荷。
2、动力系统包括动力部分（火电厂的锅炉和汽轮机、水电厂的水库和水轮机、核电厂的核反应堆和汽轮机）和电力系统。
3、电力网包括变压器和电力线路。
4、用户只能从一回线路获得电能的接线方式称为无备用接线方式。
No.2 电力系统的运行特点1、电能的生产、传输、分配和消费具有：①重要性、②快速性、③同时性。
2、电力系统运行的基本要求：①安全可靠持续供电（首要要求）、②优质、③经济3、根据负荷的重要程度（供电可靠性）将负荷分为三级。
4、电压质量分为：①电压允许偏差、②三相电压允许不平衡度、③公网谐波、④电压允许波动与闪变5、衡量电能质量的指标：①电压、②频率、③波形（电压畸变率）6、10kV公用电网电压畸变率不超过4%。
7、抑制谐波的主要措施：①变压器星三角接线、②加装调谐波器、③并联电容/串联电抗、④增加整流器的脉冲次数8、衡量电力系统运行经济性的指标：①燃料损耗率、②厂用电率、③网损率9、线损包括：①管理线损、②理论线损、③不明线损10、线损计算方法：①最大负荷损耗时间法②最大负荷损失因数法③均方根电流法No.3 电力系统的额定频率和额定电压1、电力线路的额定电压（也称电力网的额定电压）与用电设备的额定电压相同。
2、正常运行时电力线路首端的运行电压常为用电设备额定电压的105%，末端电压为额定电压。
3、发电机的额定电压比电力网的额定电压高5%。
4、变压器的一次绕组相当于用电设备，其额定电压与电力线路的额定电压相同；但变压器直接与发电机相连时，其额定电压与发电机额定电压相同，即为该电压级额定电压的105%。
5、变压器的二次绕组相当于电源，其输出电压应较额定电压高5%，但因变压器本身漏抗的电压损耗在额定负荷时约为5%，所以变压器二次侧的额定电压规定比额定电压高10%。
6、降压变压器二次侧连接10kV线路，当短路电压百分比小于7.5%（变压器本身漏抗的电压损耗较小）时，比线路额定电压高5%。
电力系统基础知识大全
调度自动化系统可以实现数据采集与监控、电力负荷预测 、发电计划制定、系统安全分析、调度决策等功能。
调度自动化系统的组成
调度自动化系统由数据采集与监控系统、电力系统模拟与 仿真系统、电力系统分析软件等组成。
06
电力系统规划与设计
电力需求预测
长期预测
01
根据经济增长、人口变化、产业发展等因素，预测未
测电气量的变化，逻辑部分根据测量结果判断是否需要动作，执行部分
则执行跳闸或报警等操作。
自动控制装置
自动控制装置的种类
电力系统中的自动控制装置包括发电机控制装置、变压器控制装置、断路器控制装置等， 用于实现电力系统的自动控制和调节。
自动控制装置的功能
自动控制装置可以根据系统的运行状态和负荷变化，自动调整设备的运行参数，保持系统 稳定并满足负荷需求。
变电站
变压器
01
变电站的核心设备是变压器，用于改变电压等级。
高压开关站
02
高压开关站是变电站的重要组成部分，用于控制电流的通断。
变电站的布局与设计
03
变电站的布局需考虑周边环境、设备运行安全等多方面因素，
设计需满足电力系统的需求。
配电系统
低压配电网络
低压配电网络是电力系统的末端，负责将电力分配给用户。
交易机制
电力市场交易机制包括双边交易、集中竞价交易和挂牌交易等。
交易影响因素
电力市场交易受到多种因素的影响，包括能源价格、需求量、系统安 全和环保政策等。
系统稳定性
1 2
系统稳定性定义
电力系统的稳定性是指系统在遭受干扰后能够保 持稳定运行的能力。
稳定性分类
电力系统稳定性可分为静态稳定性和动态稳定性 。
电力系统基础知识
电力系统基础知识在我们的日常生活中，电无处不在，为我们带来了光明、温暖和便利。
从家庭中的电灯、电视、电脑，到工厂里的大型机器设备，电力的作用不可小觑。
而这一切的稳定运行，都离不开一个复杂而又精妙的系统——电力系统。
电力系统，简单来说，就是由发电、输电、变电、配电和用电等环节组成的电能生产与消费系统。
它就像是一个巨大的能量供应链，将发电厂产生的电能，经过一系列的处理和传输，最终送到每一个用户手中。
发电是电力系统的源头。
目前，常见的发电方式主要有火力发电、水力发电、核能发电、风力发电和太阳能发电等。
火力发电利用煤炭、石油或天然气等燃料燃烧产生的热能，将水加热成蒸汽，推动汽轮机旋转，从而带动发电机发电。
水力发电则是利用水的势能，通过水轮机将其转化为机械能，再驱动发电机。
核能发电依靠核反应堆中的核燃料进行链式裂变反应产生热能，进而转化为电能。
而风力发电和太阳能发电则是利用自然界中的风能和太阳能，分别通过风力发电机组和太阳能电池板将其直接转化为电能。
有了电能，接下来就要考虑如何把它输送出去。
输电就是将发电厂产生的电能通过输电线路输送到距离较远的地方。
为了减少电能在传输过程中的损耗，输电电压通常都很高。
我国的输电电压等级主要有110 千伏、220 千伏、330 千伏、500 千伏、750 千伏和 1000 千伏等。
这些高压输电线路就像是电力的“高速公路”，让电能能够快速、高效地传输到各地。
当电能到达用电地区后，需要通过变电站将高电压降低到适合用户使用的电压等级，这就是变电。
变电站里有各种变压器和开关设备，它们负责对电压进行变换和控制，以确保电能的质量和安全。
配电则是将经过变电后的电能分配到各个用户终端。
这包括城市中的配电网、农村的配电线路以及小区内的配电箱等。
配电系统要根据用户的需求和分布，合理地分配电能，确保每个用户都能得到稳定可靠的电力供应。
用电环节是电力系统的最终目的。
无论是居民家庭、商业场所还是工业企业，都需要根据自身的需求合理使用电能。
电力系统分析基础知识点总结
电力系统分析基础知识点总结电力系统是指由发电厂、变电站、输电线路和配电网等组成的电能供应系统。
电力系统的分析是对电力系统进行各种参数和运行条件的计算和评估，以保证电力系统的安全、稳定和经济运行。
下面是电力系统分析的基础知识点总结：一、电力系统模型1.电力系统分析的第一步是建立系统的数学模型。
常用的电力系统模型有节点模型、支路模型和矩阵模型。
2.节点模型是利用节点电压和分支电流表示电力系统的模型，适用于潮流计算、稳定计算等。
3.支路模型是利用支路电流和支路电压表示电力系统的模型，适用于短路计算、暂态稳定计算等。
4.矩阵模型是利用节点电压和支路电流构造的矩阵表示电力系统的模型，适用于状态估计、谐波计算等。
二、电力系统潮流计算1.电力系统潮流计算是解决电力系统节点电压和分支电流的问题。
2.潮流计算的目标是求解电力系统中每个节点的电压和每条支路的电流。
3.潮流计算的方法包括高斯-赛德尔迭代法、牛顿-拉夫逊迭代法、迭代法等。
三、电力系统短路计算1.电力系统短路计算是解决电力系统发生短路故障时，电流的分布和电压的变化的问题。
2.短路计算的目标是求解电力系统中每个节点的短路电流和各个分支的短路电压。
3.短路计算的方法包括节点法、支路法、短路阻抗法等。
四、电力系统暂态稳定计算1.电力系统暂态稳定计算是解决电力系统在故障情况下的暂态过程，如发电机的转速和电压的变化等问题。
2.暂态稳定计算的目标是求解电力系统中各个节点、线路和发电机的暂态响应。
3.暂态稳定计算的方法包括直接法、分步法、迭代法等。
五、电力系统谐波计算1.电力系统谐波计算是解决电力系统中谐波电流和谐波电压的问题。
2.谐波计算的目标是求解电力系统中各个节点的谐波电压和各个支路的谐波电流。
3.谐波计算的方法包括傅里叶级数法、谱域法、蒙特卡洛法等。
六、电力系统状态估计1.电力系统状态估计是利用实时测量数据对电力系统的状态进行估计，如电压的估计、负荷的估计等。
电力系统基础知识
电力系统根底知识简介电力系统是一个包括发电、输电、配电和终端用电等环节的供电系统。
它是现代社会运转中不可或缺的根底设施之一，为各种生产、生活以及交通等领域的电能需求提供稳定可靠的电力。
发电局部发电是电力系统的起点，通过各种不同的方式将其他形式的能源转换成电能。
常见的发电方式有热力发电、水力发电、核能发电和风能发电等。
热力发电是利用燃烧化石燃料或核反响等方式产生高温高压蒸汽，再通过汽轮机驱动发电机发电。
水力发电是利用水流的能量，通过水轮机驱动发电机发电。
风能发电那么是利用风力转动风车产生电能。
输电局部输电是把发电厂产生的电能从发电厂送到用户的过程。
高压输电线路主要通过电缆或者电网架设在地面或者高架上，以减小电能的损耗和延长输电距离，通常有220千伏、500千伏和750千伏等不同电压等级。
输电线路在铁塔、绝缘子、导线和接地电缆等配套设备的支持下，保证电能的稳定传输。
配电局部配电是将输电过程中的高电压电能转换成适合终端用户使用的低电压电能。
配电系统在各个不同的区域内将电能分成不同的支路，通过变压器等设备提供适当的电压和频率，以满足用户的电能需求。
配电系统通常包括变电站、高压配电网和低压配电网等。
终端用电局部终端用电指的是最终将电能用于生活、生产等领域的环节。
这涉及到各种电器设备和用电设施，包括家庭中的灯具、冰箱、空调等，工业部门的机器设备，以及商业领域的电脑、空调等设备。
电力系统的稳定性电力系统的稳定性是指系统在遇到外部扰动或内部失常时，能够自动恢复原有的稳定工作状态的能力。
保持电力系统的稳定性是电力工业的重要任务。
为了确保电力系统的稳定运行，需要依靠高效准确的监测和控制系统。
电力系统的平安性电力系统的平安性是指在系统运行过程中，对人员和设备的保护。
电力系统中常见的平安问题包括线路过载、断路器故障和电气火灾等。
为了提高电力系统的平安性，需要对系统进行定期检修和维护，并加强系统的保护措施。
电力系统的可持续开展电力系统的可持续开展是指在满足当前电能需求的同时，也要考虑对环境的影响和资源的长远利用。
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按原动机分：凝气式汽轮机发电厂、燃气轮机发电厂、内燃机发电 厂、蒸汽—燃汽轮机发电厂等
2020/2/15
汽轮机发电厂的构成：
2020/2/15
典型凝气式燃煤电厂生产示意图
2020/2/15
2020/2/15
火电厂图片
2020/2/15
火电厂图片
2020/2/15
水利发电：
水力发电系利用河川、湖泊等位于高处具有位 能的水流至低处，将其中所含之位能转换成水轮 机之动能，再藉水轮机为原动机，推动发电机产 生电能。因水力发电厂所发出的电力其电压低， 要输送到远距离的用户，必须将电压经过变压器 提高后，再由架空输电路输送到用户集中区的变 电所，再次降低为适合於家庭用户、工厂之用电 设备之电压，并由配电线输电到各工厂及家庭用 户。
水 冲击水轮机旋转 带动发电机发电
2020/2/15
水电厂分类：
坝后式：单独筑坝，厂房在坝后（三门峡）
堤坝式
河床式：厂房与坝一起（葛州坝）
水 引水式：河床坡度较大时 电 厂 混合式：兼有堤坝式与引水式
抽水蓄能水电厂
2020/2/15
水力发电
2020/2/15
水力发电厂图片
2020/2/15
水资源：
黄河上游拉西瓦等水电站，实现与西北联网 南部电网：红水河、澜沧江、乌江流域、贵州煤炭基地
2020/2/15
全国联网势在必行
北部和中部三纵：
西线：西北与川渝以直流方式相联 中线：华北与华中以直流背靠背相联 东线：山东与华东以直流背靠背相联
南部和中部：
提高水电利用容量，减少弃水 湖南衡阳到广东韶关500KV交直流输电 三峡到广东的远距离直流输电
2020/2/15
电 网 图
2020/2/15
电力系统为什么要互联并网运行
1.采用高效率大容量机组—减少备用容量 2.合理利用动力资源—水、火电互补 3.提高供电可靠性—系统越大，抗干扰能力
越强
4.提高运行的经济性—装高效率大容量机组、 合理利用动力资源、合理分配负荷、削峰填谷。
2020/2/15
电力系统基础知识介绍
1.电力系统的概念和组成 2.电能变换和电源构成 3.电力系统的负荷 4.电力系统运行的特点及要求 5.电力系统的电压等级
2020/2/15
1.电力系统的概念和组成
电力系统由发、输、变、配组成（生产、输送、 分配、消费）
2020/2/15
从调度、管理、控制的角度看
2020/2/15
按输出能源分：凝汽式发电厂（只发电）、热电厂（发电兼供热）
2020/2/15
输出能源：
火 凝汽式—效率低（37~40%）、容量大，坑口电厂 电 厂 热电厂—效率高（67~70%）、容量小，城市区
坑口电厂：是指建设在靠近煤矿坑口附近的发电 厂，因为火力发电厂耗煤量非常大，一个中等规模的 火力发电厂一年需要消耗标准煤150万吨左右。如果 不设在坑口附近，就必须依靠铁路，海运，等途径进 行远才来运输来降低生产成本，不在海边，也不在铁 路边的电厂，一般会修建专门的配套铁路。
三峡电站：
2020/2/15
核电厂：
用核蒸汽发生系统代替火电厂锅炉生产蒸汽系统
核 裂变能：一定能量的中子撞击重金属元素的核（铀、钚） 能 聚变能：不同轻元素的原子核进行聚合（氘、氚）
1kg铀235相当 于2700t煤
反 热中子反应堆：铀235为燃料，低中子撞击，目前采用 应 堆 快中子反应堆：铀238、钚239为燃料，高速、高能中子
2020/2/15
我国的能源结构极不合理
目前电源配置情况
25.8
1.6 0
73.6
火电 水电 核电 其它
2020年电源配置情况
4.5 4.3
25.9
65.5
2020/2/15
电源构成及展望
2020/2/15
火力发电:
火电厂:是利用煤、石油、天然气作为燃料生产电 能的工厂，它的基本生产过程是：燃料在锅炉中燃 烧加热水使成蒸汽，将燃料的化学能转变成热能， 蒸汽压力推动汽轮机旋转，热能转换成机械能，然
2020/2/15
近年来停电事故频发
8.14美加大停电 8.28伦敦大停电 9.1悉尼和马来西亚大停电 9.28意大利大停电
近年来面临严重缺电
去年缺电3500万KW，今年缺电2500万KW。电力建设滞后 于电力需求增长，电力供应总量不足，是造成电力供应逐 步紧张的根本原因。
2020/2/15
输 电 网 络
2020/2/15
我 国 电 网 介 绍
2020/2/15
2020/2/15
目前我国基本上进入大电网、大电厂、大机组、高电压 输电、高度自动控制的新时代 。截止2019年7月装机总容 量突破7.00亿千瓦。
我国现有发电装机容量在20000MW以上的电力系统11 个，其中东北、华北、华东、华中电网装机容量均超 30000MW，华东、华中电网甚至超过40000MW，西北电 网的装机容量也达到20000MW。南方电力联营系统连结 广东、广西、贵州、云南四省电网，实现了西电东送。其 它几个独立省网，如四川、山东、福建等电网和装机容量 也超过或接近10000MW。
从电压等级的角度看
2020/2/15
调 度 大 楼
2020/2/15
2020/2/15
电力调度：是电力系统内部的一个组织机构 即电网调度机构。也就是电网的 发电、供电、用电运行组织、指 挥、指导和协调中心。
2020/2/15
从 发 电 到 用 户 的 供 电 过 程
2020/2/15
发 电 厂
5.电力系统的电压等级
电气设备的额定电压和最高电压
额定电压：电气设备在此电压下长期工作，效率和寿命最好 最高电压：考虑设备的绝缘性能确定的最高运行电压值
2020/2/15
如何确定电气设备的额定电压
同一标称电压下，不同电气的额定电压是不同的
1、用电设备允许偏差 5%
1.05UN
U2
UN
2、线路首末端允许偏差 10%
Tmax=W/Pmax
2020/2/15
4.电力系统运行的特点及要求
运行特点： 电能不能大量储存 过渡过程非常迅速（30万KM/S） 电力和国民经济各部门关系密切
2020/2/15
运行要求： 最大限度地满足用户的用电要求 保证供电的可靠性 保证电能质量（电压、频率、波形） 提高电力系统的经济性
2020/2/15
电 能 变 换
2020/2/15
电源构成及展望
火电70%、水电20%、核电10% 燃料电池、太阳光、太阳能（分散型）—21世 纪新能源 热核反应—不使用放射性材料的核能，2030年 后实用化 2050年时，电力供应是现在的2~3倍（15000亿 KW.h) 核能约占54%，燃料电池等分散型电源和电力 储存系统约占15%~20%
电力体制改革方案：
1(电监会)+2(电网公司)+5(发电集团)+4(辅业集团)
两家电网公司是国家电网公司、中国南方电网有限责任 公司；
５家发电集团公司是中国华能集团公司、中国大唐集团 公司、中国华电集团公司、中国国电集团公司和中国电力 投资集团公司；
４家辅业集团公司是中国电力工程顾问集团公司、中国 水电工程顾问集团公司、中国水利水电建设集团公司和中 国葛洲坝集团公司
蕴藏量： 6.8亿KW
水
可利用量：3.78亿KW
资 20世纪末，装机3.0亿KW，水电0.9亿KW
三
源
峡
2020/2/15
水位： 200m 流量： 14300m3/s 可装机： 2500万kw 计划装机：70*26=1820万kw，已投980
三峡电站：
2020/2/15
三峡电站：
2020/2/15
U1
0.95UN
3、发电机在首端：额定电压高出接入电网电压 5%
4、变压器
2020/2/15
一次侧：用电设备 二次侧：发电设备
=电网额定电压 升压变：=发电机额定电压 降压变：=电网额定电压UN
额定电压为空载电压 内部损耗约5% 二次电压高出10%
如何确定电气设备的额定电压
2020/2/15
不同标称电压下传输距离和传输功率范围
负荷曲线
日负荷曲线—安排电能生产计划的基础
负 荷 年负荷曲线—安排检修计划、装机计划的依据 曲 线 及 表 示 法
2020/2/15
日负荷曲线
日用电量：
W
24
Pdt
0
日平均负荷：Pa
24
vW/24Pd/t24
0
负荷率： kp=pav/pmax
2020/2/15
年负荷曲线
n
年用电量：W Pi ti i1
撞击，效率高100倍，个别国家使用
2020/2/15
核电站：
1951年第一座100KW核电站在美国 现在全世界有441座，总装机3.5亿kw 我国秦山（30+2*60+2*70），大亚湾（2*90万KW） 2020年我国装机达8~8.5亿kw,其中核电4000万kw 未来15年计划修建40座100万kw核电站 核电投资大：1.1~1.65万元/kw；火电：4000元/kw 建设周期：核电70个月；火电：30个月 核电比火电寿命长30年
全国联网势在必行
现在： 7个跨省电网，5个独立省网
2019年全国联网：
以三峡电站为中心，东西南北四方向联网 东西以送电和联网效益并重 南北以获得联网效益为主，兼顾送电