电力工程概论-绪论-电力工程概论-绪论

量（3006亿千瓦时）
国际比较（1）—全局比较
2002年全球发电装机容量约为35亿千瓦，其中北美约9亿千瓦，西欧约6 亿千瓦，发展中国家约15亿千瓦。 我国装机3.53亿千瓦，居世界第二位。 全球人均装机 0.5千瓦；人均发电量2500千瓦时。 2001年我国人均装机0.265千瓦，人均发电量1150千瓦时；约为世界平均 水平的一半左右。
建设中的阳城发电厂
福建安砂水电厂宽缝重力坝
建设中的三峡水电站
我国电力系统的发展
我国电网的电压等级和频率 （50HZ）
中国电网 东北
新疆
500kV
330kV
220kV
Thermal Plant Hydro Plant Nuclear Plant
西藏
西北 川渝
西电东送，南北互供
华北 华东
电力工业发展的任务
2020年的电源结构预测
根据中国电力工程顾问集团的研究结果，
2000年
2010年
总装机（亿千瓦）
3.19
4.93
2020年 7.51
水电装机（亿千瓦）/ % 0.79 / 24.9 1.23 / 25.0 1.99 / 26.5
火电装机（亿千瓦）/ % 2.37 / 74.4 3.55 / 72.0 5.20 / 69.3
华中
南方
Thermal Base
1800MW
2500MW
3000MW 7200MW
Hydro Power Base
9000MW
10000MW
2000MW
3000MW
Possible International connection
AC DC
2015-2020全国联网示意图
西电东送，南北互供
北通道
动力系统是电力系统＋动力部分(锅炉、汽轮机、水轮机、大坝等） 电力网络＝变压器＋输电线路
二、电力系统的能源构成
煤炭、石油、天然气、水利等自然界演化生成的动力资源是能源的直接提 供者，称为一次能源。 电能是由一次能源转化而来，称为二次能源。
根据一次能源的不同，不同的发电厂
火力发电厂(Thermal Power Plant)，热能－机械能－电能(锅炉、汽轮机 等） 水利发电厂(Hydro Power Plant)，机械能－电能（水轮机、大坝等） 核电厂(Nuclear Power Plant)， 原子能－热能－机械能－电能（核反 应堆、汽轮机等） 风力发电厂（Wind Power) 风能－电能 太能能发电（Solar Power) 太阳能－电能（光电转换）
国际比较（2）—与发达国家比较
2001年美国发电装机容量8.547亿千瓦，发电量为 37790 亿千瓦时，人 均装机 2.9 千瓦，人均发电量 13160千瓦时；
同年我国发电装机容量 3.38 亿千瓦，发电量为14838亿千瓦时，人均 装机 0.265千瓦，人均发电量 1150千瓦时；
总量不及美国一半，人均量约为十一分之一。
引言
一、电力系统的构成
动力系统 电力系统 电力网络
锅
G
炉
G
水 库
G
核 堆
G
110KV 220KV
直流 +500KV
500KV
110KV G
G
锅炉
G
水 库
110KV
G
锅炉
G
锅炉
380/220V
MM 380/220V
MM
10KV 6KV
35KV
热负荷
G
锅炉
G
锅炉
电力系统示意图
电力系统(power system)是发电机(generator)、变压器(transformer)、输电线路 (transmission line)、负荷(load)构成，发电、变电、输电、用电的功能
核电装机（亿千瓦）/ % 0.02 / 0.66 0.128 / 2.59 0.269 / 3.58
电力工业发展前途广阔
四、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。
现代电力系统由电力流、信息流、货币流构成
电力流：是指电能的转化和变换、电能传输、分配、使用。
信息流：主要是指由传感器、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、调度自动化等组成的能量管理系统； 货币流：电能的市场行为交易活动。
电力信息系统
电力交易系统
发18KV G
输500KV 变110KV 配10KV
2020年每通道传输功率近 20GW in 2020.
南通道
中通道
1980~2002年全国发电量如图示（亿千瓦时）
1800016000 Nhomakorabea14000 12000
总发电
10000 8000
火电
6000
4000
水电
2000
0
80
84
88
92
96 00年
※2001年水电发电量（2611亿千瓦时）已接近1980年全国发电
➢供电安全可靠性，根据可靠性要求不同，分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ负荷。 ➢电能的优质性，频率、电压、波形 ➢运行的经济性，一次能源的消耗、网损和线损
美加“8.14”大停电事故
美加“8.14”大停电事故
➢停电损失
六、电力工业发展趋势
➢发电机的单机容量越来越大，设备运行参数越来越高（临界、超临 界）。 ➢ 电压等级越来越高，特高压输电，交流750，1000kv，直流800KV ➢大容量、远距离输电，交直流混合输电及大型电力系统的互联输电。 美加电网、统一电网、三峡后的全国联网等, 等。 ➢随着计算机、通信、网络、测量技术的发展，现代电力系统已经成为 各项技术竞相引入的交汇点，高度自动化和信息化。 ➢席卷全球的电力市场化。美国、英国电力市场化，我国正在构建中。 ➢分布式发电，太阳能、风能、燃料电池、地热、小型燃气轮机新能源 发电形式。
500kV交流变电站全景
500kV交、直流汇集的上海南桥变 电站全景
电力体制改革－厂网分开 打破垄断
国家电力公司拆分重组成11家
国家电网公司 中国南方电网有限公司 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 中国电力投资集团公司 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 中国葛洲坝集团公司
用0.4KV M
动态电力系统
五、电力系统运行的特点及基本要求
➢电力系统运行的特点
➢电能不能大量储存，要求电能的生产、输送、分配和使用几乎是在同 一瞬间内完成。 ➢电能和社会的生产、人民的生活、国家的国民经济紧密相关。 ➢电力系统的暂态过程短促，因此电力系统的安全监测与控制非常困难。
➢电力系统运行的基本要求的发展趋势