电力系统概况与微电网的发展

华中电网有限公司
（湖北电力公司，湖南电力公司，河南电力公司，江西电力公司，四川电力公司，重庆电力
公司）
西北电网有限公司
（陕西电力公司，甘肃电力公司，宁夏电力公司，青海电力公司，新疆Lo电go力公司）
电力系统的运行的特点
➢电能不能大量存储。 ➢电力系统暂态过程非常短。 ➢电力系统的发展和国民经济的发展密切相关。
• 1882年,世界上出现第一个电力系统(原动机是蒸气机,电压为1.5-2kV,功率 1.5kW)。法国人德普勒将水电厂发出的电输送到57公里外的慕尼黑,以驱动水 泵。 M
• 第一个完整电力系统（直流系统,包括发电机，电缆，熔丝
，电表和负荷组成）由爱迪生在纽约城历史上有名的皮埃 尔大街站建成，1882年9月投入运行，由1台蒸汽机拖动直 流发电机经过110V地下电缆供给半径约1.5km面积内的59盏 白炽灯。
(2) 电力网--是电力系统中除去发电机和用户，剩余的变压 器和电力线路所组成的输送、分配电能的网络。
(3) 动力系统--是电力系统再加上电厂的原动机等动力部分。 动力部分主要有：火电厂的锅炉和汽轮机等；水电
厂的水库和水轮机等；原子能电厂的反应堆等；风力发 电场的风机等。
二、 电力系统发展概况
• 1875年 ，比利时工程师格拉姆将改造后的发电机安装在法国巴黎北火车站发 电厂，该厂是世界第一座火电厂 ，专供弧光灯用电。
M
• 初期直流，1886年后，其无法远距离送电的局限性显露出
来，输电要高电压，而发用电不接受高电压，需要基于交 流的变压技术。
• 19世纪90年代交直流标准之争，爱迪生主张直流，西屋偏
好交流，激烈辩论。
• 1893年，南加州一条长12公里的2300V电力线路投入运行
，这是北美第一条三相电力线路。同年，尼亚加拉瀑布选 择交流，因为直流不可能将电送往30km以外的布法罗， 结束了交直流争论。
电压等级：
① 1974年建成 330kv 输电线路，由刘家峡水电站到陕西关 中。
② 1981年建成 500kv 输电线路，由河南姚孟火电厂到武汉。 ③ 2003年建成 750kv 输电线路，由青海官亭至兰州东输变
电工程。
④ 2008年11月，我国首条1000kv特高压输电线路正式通电 运行。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。
电力系统保护与控制
分电力系统继电保护及自动控制两部分。内容包括：电力系统的电流 保护，距离保护，纵联保护，发电机和变压器的保护，自动并列和重 合闸装置，励磁自动控制和自动调频等装置的作用、原理、构成和分 析方法。
配变
枢纽、降压站 配电线路
太阳能、风能发电
(1) 电力系统--是由生产、输送、分配和消耗电能的所有电气 设备所组成的统一整体。
它的主要设备是生产电能的发电机、输送和分配电能的 变压器和电力线路以及消耗电能的各种用电设备（如电动机 等）。习惯上称其为一次系统；电力系统还包括继电保护装 置、安全自动装置、通信设备和调度自动化等辅助系统，一 般称为二次系统。
• 到1995年世界上交流输电的最高电压已达了1150kV,输送
距离最长为1900km，最大的单机容量为1300MW。
我国电力工业发展概况
1.电力工业发展的阶段：
① 1912年4月，电力工业发展的始端； ② 1949年，电力工业缓慢发展； ③ 1996年，我国发电量和装机容量位居世界第2。
我国自1882年有电力以来至1949年底，经过67年发展装机容量 只达到185万kW，年发电量 43亿 KW·h，分别居世界第 21位和第25 位。 从1996年起，我国发电机装机容量和年发电量均居世界第二位， 2003年全国总装机容量达到38450万kW，年发电量19080 亿kW·h。 2008年全国总装机容量达到 65700万kW。
• 两网：国家电网和南方电网。
• 五大集团： 华能集团；
大唐集团；
华电集团 ；
国电集团；
华北电网有限公司
中电投集团。
（北京电力公司，天津电力公司，内蒙，河北电力公司，山西电力公司，山东电力公司）
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（上海电力公司，江苏电力公司，浙江电力公司，安徽电力公司，福建电力公司）
电力系统概况与微电网的发展
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一 电力系统概况
电能是二次能源 是由煤、油、风力和核能等一次能源转化而来，
它又可以方便地转化成其他能源。 是现代社会中最重要的、最方便的、最清洁的
能源。 如果发生大面积的、常时间的停电，整个社会
将受到很大的影响，甚至可能影响到国家的安全。
发电厂
升压站
输电线路 照明、动力
我国电网已形成500kV和 330kV骨干网架；已进入大机组、 大电厂、远距离、超高压、高自动化阶段，目前已形成东北、 华北、华东、华中、西北、南方6个跨省电网，由两大集团 分别管理
除西北电网采用 750/330/220kV网架 外，其它电网网架 均采用500/220kV。
现阶段我国电力行业：两网和五大发电集团公司
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• 1891年第一条三相交流高压输电线路在德国运行，这个系
统从拉芬镇到法兰克福全长178公里。由1台230kVA的水轮 发电机发电、电压为95V，经1台升压变升压至25000V、电 功率经4毫米的铜线送到法兰克福，在经2台13800/112V降 压变降112V，其中一台变压器供给一步电动机，电动机驱 动75W水泵，另一个供电给照明。
对电力系统的基本要求
➢保证供电的可靠性。 ➢保证良好的电能质量。
✓电压偏移不超过用电设备额定电压的±5% ； ✓频率偏移不超过±0.2~0.5Hz； ✓波形畸变率不超过给定值。
➢保证系统运行的经济性。 ➢ 环保。
二 电力系统主要研究方向
1 电气设备状态监测与故障诊断 2 电力信息分析与处理 3 电力系统分析、运行与控制 4 电力系统动态仿真与控制 5 电力系统安全防御与恢复控制 6 电力市场 7 电力系统规划与可靠性 8 智能技术及其在电力系统中的应用 9 分布式发电与新能源技术 10 电力系统继电保护 11 电力系统自动化技术 12 电力系统故障分析与诊断 13 高压直流输电与柔性交流输电技术 14 现代电能质量 15 配电网自动化