第五节 电力系统运行的特点和基本要求
电力系统运行方式的安全要求
电力系统运行方式的安全要求电力系统是现代社会运转的重要基础设施之一，为了保障电力系统的稳定运行和供电的安全可靠，有必要对电力系统运行方式提出一系列安全要求。
本文将从电力系统的可靠性、运行稳定性、安全保护措施等方面探讨电力系统运行方式的安全要求。
一、电力系统的可靠性要求电力系统的可靠性指的是系统在预定的工作条件下能够连续地提供电能的能力。
为保障电力系统的可靠性，有以下要求：1. 供电可靠性：供电可靠性是指电力系统连续供电的能力，要求系统确保稳定的供电，防止供电中断或质量下降，减少对用户造成的影响。
2. 设备可靠性：电力系统中的各类设备，如变电站、线路、开关设备等，要求具有高可靠性，能够长期稳定运行，减少设备故障和停电风险。
3. 故障处理能力：电力系统运行过程中，难免会出现故障，要求系统具备快速、准确地诊断和调试故障的能力，以确保故障及时恢复，减少停电时间。
二、电力系统的运行稳定性要求电力系统运行稳定性是指系统在各种负荷和故障等扰动下，能够保持稳定的运行状态，维持正常的电压和频率。
为保障电力系统的运行稳定性，有以下要求：1. 电压稳定性：电力系统的电压要保持在一定的范围内，不能过高或过低，以确保电力设备正常运行，不影响用户用电。
2. 频率稳定性：电力系统的频率要保持稳定，一般为50Hz 或60Hz，以确保电力设备正常运行。
3. 功率平衡：电力系统中的电力供需要实现平衡，供电能力要能够满足用户的需求，防止电力不足或过剩造成系统运行不稳。
三、电力系统的安全保护要求为了保障电力系统的安全运行，有必要对系统进行安全保护措施的规划和实施，包括以下要求：1. 电力设备安全：对于电力设备，要求具备可靠的过载和短路保护装置，以避免设备损坏或火灾等事故发生。
2. 电网安全：要求电力系统有完善的电网保护系统，能够对故障进行及时检测、定位和隔离，确保故障不会扩大，减少事故对整个电力系统的影响。
3. 安全管理：电力系统的运行要具备科学的管理方法和流程，包括规范的操作规程、应急预案等，确保运行人员的安全，减少人为因素对电力系统安全的影响。
电气工程基础-01电力系统基础知识
4.1.2 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。 4．不对称度 不对称度是衡量多相负荷平衡状态的指标， 多相系统的电压负序分量与电压正序分量之比 值称为电压的不对称度，电流负序分量与电流 正序分量之比值称为电流的不对称度，均以百 分数表示。
4.1.1
电力系统运行特点和基本要求
2．电能的特点 （1）电能不能储存 电能的生产、输送、分配和使用同时完成。 （2）暂态过程非常迅速 电能以电磁波的形式传播，传播速度为 300km／ms。 （3）和国民经济各部门间的关系密切 。
4.1.1
电力系统运行特点和基本要求
3．对电力系统提出的要求 （1）保证供电可靠性 （2）保证电能质量 （3）提高电力系统运行的经济性 （4）环境保护问题
思考题、习题
1-1．电力网、电力系统和动力系统的定义是什么？ 1-2．对电力系统运行的基本要求是什么？ 1-3．电力系统的电气接线图和地理接线图有何区别？ 1-4．何为电力系统的中性点？其运行方式如何？它们有 什么特点？我国电力系统中性点运行情况如何？ 1-5．中性点不接地的电力系统发生单相接地故障时，各 相对地电压有什么变化？单相接地电流的性质如何？怎 样计算？ 1-6．消弧线圈的工作原理是什么？补偿方式有哪些？电 力系统一般采用哪种补偿方式？为什么？
7．供电可靠性 供电可靠性指标是根据用电负荷的等 级要求制定的。 衡量供电可靠性的指标，用全年平均 供电时间占全年时间百分数表示。
4.1.3 电网接线方式与特点
电力系统的接线方式大致分为两大类： （1）无备用电源接线 （2）有备用电源接线 具体表现型式有 （1）放射式 （2）树干式 （3）混合式 （4）环网式
电能生产的特点和电力系统运行的基本要求
1电能生产的特点和电力系统运行的基本要求1.1 电能生产的特点电力系统是由电能的生产、输送、分配和消费各个环节构成的一个整体，与其它的工业系统相比较，电力系统的运行具有如下的明显特点。
（1）电能不能大量存贮。
电能的生产、输送、分配和消费实际上是同时进行的，电力系统中任何时刻，各发电厂发出的功率必须等于该时刻各用电设备所需的功率与输送，分配各环节中损耗功率之和，因而对电能生产的协调和管理提出很高的要求。
（2）电磁过程的快速性。
电力系统中任何一个地方的运行状态的改变或故障，都会快速的影响到整体电力系统的各个地方，仅依靠手动操作是无法保证电力系统的正常和稳定的运行，所以电力系统运行必须依靠信息就地处理的继电保护和自动装置，以及信息全局处理的调度自动化系统。
（3）与国民经济的各部门。
人民的日常生活等有着密切的联系。
供电的突然中断会产生严重的后果。
1.2 电力系统运行的基本要求对电力系统运行的基本要求是：（1）保证安全可靠的供电；（2）要有合乎要求的电能质量；（3）要有良好的经济性。
要实现这些基本要求，除了提高电力设备的可靠性水平，配备足够的备用容量，提高运行人员的素质，采用继电保护和自动装置等以外，采用电网调度自动化系统也是一个极为重要的手段。
1.3 电力系统的运行状态及其相互间的转变关系电力系统调度控制的内容与电力系统的运行，状态是紧密联系在一起，图1-1中画出了电力系统的各种运行状态及其相互间的转变的关系。
1.3.1正常运行状态在正常运行状态下，电力系统中总的有功和无功出力能与负荷总的有功和无功的需求达到平衡；电力系统的频率和各母线电压均在正常运行的允许范围内；各电源设备和输变图1-1 电力系统的运行状态电设备又均在规定的额定范围内运行，系统内的发电和输变电设备均有足够的备用容量。
此时，系统不仅能以电压和频率质量均合格的电能满足负荷用电的需求，而且还具有适当的安全储备，能承受正常的干忧（如断开一条线路或停止一台发电机）而不断造成有害的后果（如设备过载等）。
电力系统的基本要求和运行特点
电力系统基本要求和运行特点一、电力系统基本要求1.可靠性：电力系统应能满足正常供电和设备正常运行的要求，确保不间断供电，同时在设备发生故障或异常情况下，能迅速恢复供电，以减少停电造成的损失。
2.稳定性：电力系统应具有稳定的电压和频率，以保障电力质量。
在负荷突变时，电力系统应能自动调整以保持稳定的运行状态。
3.经济性：电力系统的建设和运行需要考虑成本效益。
在满足供电需求的前提下，应尽可能降低建设投资、运行维护费用和电能成本，提高电力系统的经济性。
4.安全性：电力系统应采取必要的安全措施，防止出现人身伤亡事故和设备损坏，保证工作人员和设备的安全。
5.环保性：随着人们环保意识的提高，电力系统应采取措施减少对环境的污染，如减少废气、废水、废渣的排放等，并积极推广清洁能源的使用。
6.适应性：电力系统应具备适应未来发展需求的能力，如适应新能源的接入、满足未来电力需求等。
7.可控性：电力系统应能够实现远程监控和控制，以便于调度和管理。
通过采用先进的自动化控制技术，可以提高电力系统的可控性。
8.灵活性：电力系统应具备灵活的运行方式，以满足不同时段、不同区域的电力需求。
例如，可以采取调整发电机的出力、投切变压器等措施来应对不同情况下的电力需求变化。
二、电力系统运行特点1.连续性：电力系统是一个连续运行的系统，其各个环节相互关联、相互影响。
电力系统的正常运行需要各个环节的协调配合。
2.实时性：电力系统的运行状态是实时变化的。
在电力系统的运行过程中，需要根据实时数据进行调整和控制。
3.动态性：电力系统的运行状态是动态变化的。
在电力系统的运行过程中，需要不断调整和控制各环节的运行状态以保持整个电力系统的稳定运行。
4.分布式：电力系统是一个分布式系统，其各个组成部分之间的信息交互是分布式的。
在电力系统的运行过程中，需要各个组成部分之间的协调配合。
5.规模性：电力系统的规模通常较大，包括大量的发电机、变压器、输电线路、配电设施等组成部分。
电力系统的运行特点及基本要求
电力系统的运行特点及基本要求电能的生产、输送、分配及使用过程和其他工业部门相比有以下特点：1.电能不能大量储存虽然蓄电池和电容器等储能元件能够储存少量电能，但对于整个电力系统的能量来说是微缺陷道的。
可以说电能的生产、输送、分配及使用是同时完成的，即发电厂在任何时刻生产的电能恰好等于该时刻用户消耗的电能和输送、分配过程损耗的能量之和。
任何一个环节出现故障，都将影响整个电力系统的正常工作。
2.过渡过程非常迅速由于电力系统存在大量电感、电容元件（包括导体和设备的等值电感和电容），当运行状态发生变化或发生故障时会产生过渡过程。
电能是以光速传输的,过渡过程将按该速度迅速牵扯到系统的其他部分。
因此设备正常运行的调整和切换操作，以及故障的切除，必须采取自动装置迅速而准确地完成。
3.电能生产与国民经济各部门和人民生活关系密切电能是国民经济各部门的主要动力。
随着科技的进步和人民生活水平的逐步提高，生活电器的种类不断增多，生活用电量日益增加。
电能的供给缺陷或突发故障都将给国民经济各部门造成巨大损失，给人民生活带来极大的不便。
因此，对电力系统运行的基本要求如下：1保证供电的可靠性中断供电造成的后果往往非常严重，会使各个行业生产停顿，使社会秩序混乱，给人民生活带来不便，甚至危及人身和设备的安全，给国民经济造成巨大的损失。
这就要求电力系统在运行中首先要保证可靠，不间断地向电力用户供电。
为此，一方面必须保证设备运行可靠，另一方面要提高运行、管理水平。
2.保证供电的电能质量电能是一种商品，它的质量指标主要有电压、频率和波形。
随着经济的发展和人们生活水平的提高，对电能质量的要求越来越高。
(1)电压系统电压过高或过低，对用电设备运行的技术和经济指标有很大影响，甚至会损坏设备。
一般规定电压的允许变化范围为额定电压的±5%。
(2)频率频率的高低影响电动机的出力，会影响造纸、纺织等行业的产品质量，影响电子钟和一些电子类自动装置的准确性,使某些设备因低频震动而损坏。
电力系统运行的特点和要求
电力系统运行的特点和要求一、电力系统运行的特点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。
二、电力系统运行的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。
1、保证供电的可靠性保证供电的可靠性是对电力系统最基本的要求。
不同的用户对供电可靠性的要求也不一样。
根据用户负荷性质和中断供电在经济、政治上所造成的损失和影响程度，用户负荷分为三类。
1）一类负荷（1）中断供电将造成人身伤亡，在经济上造成重大损失，如重大设备损坏、重要原料生产的产品大量报废，国民经济中重点企业的连续生产被打乱而需要长时间才能恢复；中断供电影响到重大政治、经济意义的用电单位的正常工作，如重要的铁路枢纽，重要的通信枢纽，重要宾馆及经常用于国际活动的大量人员集中的公共场所等，这些用电单位的重要力电力负荷属于一类负荷。
（2）在一类用电负荷中，当中断供电将发生中毒、爆炸和火灾等情况的负荷，以及特别重要场所的不允许中断供电的负荷，称为特别重要的负荷。
（3）一类负荷应由两个独立的电源供电，特别重要的一类负荷，两个独立电源应来自不同的地点，保证发生故障时两个独立电源互不受影响。
2）二类负荷中断供电将在政治、经济上造成较大损失，如主要设备的损坏，大量产品报废，连续生产过程被打乱而需要较长时间才能恢复，重点企业大量减产等；中断供电将影响重要单位的正常工作，如在企业中占比例最大的化工厂连续性生产的大部分负荷，以及大型影剧院、大型商场等大量人员集中的重要的公共场所等，这些单位的负荷都属于二类负荷。
电力系统运行方式的安全要求
电力系统运行方式的安全要求电力系统的运行方式安全要求是指为了保障电力系统的稳定运行和提高电力系统的可靠性，确保电力系统的供电质量和运行安全，在设计、建设、运行和维护过程中必须满足的一系列规定和标准。
电力系统的安全要求主要包括以下几个方面。
首先，电力系统运行方式的安全要求要求具备稳定的电力供应和供电质量。
稳定的电力供应是确保电力系统正常运行的基础，电力系统应具备足够的供电能力，能够满足用户的需求。
此外，供电质量要求电力系统的电压和频率保持在合理的范围内，不出现大幅度的波动和剧烈的回弹，以避免对用户设备的损坏和影响。
其次，电力系统运行方式的安全要求要求具备冗余和备份能力。
电力系统是一个复杂的系统，其中包括了许多设备和元件，任何一个设备或元件的故障都可能引发电力系统的故障。
因此，电力系统应具备足够的冗余和备份能力，以避免单点故障导致整个系统的崩溃。
在设计和建设电力系统时，应合理设计设备和线路的冗余和备份，确保整个电力系统的可靠性。
另外，电力系统运行方式的安全要求要求具备完善的保护和自动化控制系统。
保护系统是电力系统的重要组成部分，其作用是在发生故障时迅速地切除故障设备，切断电源，以避免故障扩大和进一步损害设备和人员安全。
自动化控制系统则能够实现对电力系统的实时监测和控制，提高系统的响应速度和运行效率。
保护和自动化控制系统的设计和配置应满足相关的规范和标准，以确保其可靠性和稳定性。
此外，电力系统运行方式的安全要求要求具备有效的事故处理和紧急救援能力。
电力系统运行中难免会发生各类事故和故障，这些事故和故障可能对电力系统的正常运行和设备的安全造成影响。
因此，电力系统应具备快速、准确地处理各类事故和故障的能力，以保障电力系统的安全运行。
此外，电力系统还应具备快速响应和开展紧急救援工作的能力，以减少事故带来的损失。
最后，电力系统运行方式的安全要求还要求具备合理的电力规划和管理制度。
电力系统是一个庞大的系统，其建设和运行需要明确的规划和管理制度，以保障其正常运行。
1.2电力系统运行应满足的基本要求
3 保证系统运行的经济性
指标：
煤耗率：每生产一度电所消耗的标准煤重 线损率：电力网中损耗的电能与向电力网络供应电能的百分比
措施：
采用高效节能的发电设备 合理调度各发电厂所承担的负荷
优化网络结构，合理发展电网
4 保证对环境的保护 火力发电厂：限制污染物的排放
核电厂：控制放射污染 输变电设备：减小电磁场，变压统的特点及运行应满足的基本要求
电力生产的特点 生产、输送、分配和消费同时进行 暂态过程快，大量采用自动化设备 与国民经济人民生活密切相关 电能不能大量存储，电能的质量要求较高
对电力生产要求
1 安全可靠供电
根据供电可靠性要求，将负荷分为三级 一级负荷：中断供电将造成人身事故，设备损 坏，人民生活混乱，不允许停电，必须保证不 间断供电 二级负荷：中断供电将造成减产，人民生活受 到影响，如有可能，也要保证不间断供电 三级负荷：工厂的附属车间，小城镇，停电影 响不大
三级负荷：除一级、二级负荷之外的负荷。
2 保证良好的电能质量
衡量电能质量的三个指标：
1.频率f=50Hz 偏移±0.2~0.5Hz
2.电压U： 偏移±10%(35kV及以上电压等级）
偏移±7%(10kV及以下电压等级） 220V单相电压为7%，-10% 3.波形畸变率：不超过5% . (各次谐波有效值 平方和的方根值对基波有效值的百分比)
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第五节电力系统运行的特点和基本要求
一、电力系统运行的特点
1、电能的生产和使用同时完成。
2、正常输电过程和故障过程都非常迅速。
3、具有较强的地区性特点。
4、与国民经济各部门关系密切。
二、对电力系统运行的基本要求
对电力系统运行的基本要求可以简单地概括为：“安全、可靠、优质、经济”。
1、保证供电的安全可靠性
保证供电的安全可靠性是对电力系统运行的基本要求。
为此，电力系统的各个部门应加强现代化管理，提高设备的运行和维护质量。
应当指出，目前要绝对防止事故的产生是不可能的，而各种用户对供电可靠性的要求也不一样。
因此，应根据电力用户的重要性不同，区别对待，以便在事故情况下把给国民经济造成的损失限制到最小。
通常可将电力用户分为三类：
（1）一类用户。
指由于中断供电会造成人身伤亡或在政治、经济上给国家造成重大损失的用户。
一类用户要求有很高的供电可靠性。
对一类用户通常应设置两路以上相互独立的电源供电，其中每一路电源的容量均应保证在此电源单独供电的情况下就能满足用户的用电要求。
确保当任一路电源发生故障或检修时，都不会中断对用户的供电。
（2）二类用户。
指由于中断供电会在政治、经济上造成较大损失的用户。
对二类用户应设专用供电线路，条件许可时也可采用双回路供电，并在电力供应出现不足时优先保证其电力供应。
（3）三类用户。
一般指短时停电不会造成严重后果的用户，如小城镇、小加工厂及农村用电等。
当系统发生事故，出现供电不足的情况时，应当首先切除三类用户的用电负荷，以保证一、二类用户的用电。
2、保证电能的良好质量
频率、电压和波形是电能质量的三个基本指标。
当系统的频率、电压和波形不符合电气设备的额定值要求时，往往会影响设备的正常工作，危及设备和人身安全，影响用户的产品质量等。
因此要求系统所提供电能的频率、电压及波形必须符合其额定值的规定。
其中，波形质量用波形总畸变率来表示，正弦波的畸变率是指各次谐波有效值平方和的方根值占基波有效值的百分比。
我国规定电力系统的额定频率为50Hz，大容量系统允许频率偏差±0.2Hz，中小容量系统允许频率偏差±0.5Hz。
35kV 及以上的线路额定电压允许偏差±5%；10kV线路额定电压允许偏差±7％，电压波形总畸变率不大于4％；380V／220V线路额定电压允许偏差±7％，电压波形总畸变率不大于5％。
3、保证电力系统运行的稳定性
当电力系统的稳定性较差，或对事故处理不当时，局部事故的干扰有可能导致整个系统的全面瓦解（即大部分发电机和系统解列），而且需要长时间才能恢复，严重时会造成大面积、长时间停电。
因此稳定问题是影响大型电力系统运行可靠性的一个重要因素。
4、保证运行人员和电气设备工作的安全
保证运行人员和电气设备工作的安全是电力系统运行的基本原则。
这一方面要求在设计时，合理选择设备，使之在一定过电压和短路电流的作用下不致损坏；另一方面还应按规程要求及时地安排对电气设备进行预防性试验，及早发现隐患，及时进行维修。
在运行和操作中要严格遵守有关的规章制度。
5、保证电力系统运行的经济性
电能成本的降低不仅会使各用电部门的成本降低，更重要的是节省了能量资源，因此会带来巨大的经济效益和长远的社会效益。
为了实现电力系统的经济运行，除了进行合理的规划设计外，还须对整个系统实施最佳经济调度，实现火电厂、水电厂及核电厂负荷的合理分配，同时还要提高整个系统的管理技术水平。