第一章电力系统概述

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电力系统概述发电系统与发电原理

电力系统概述发电系统与发电原理

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钢铁工业负荷
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4 8 12 16 20 24 食品工业负荷 时间(h)
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(允许短时停电) 造成大量减产、交通停顿、 生活受到影响(工厂等)。
三级负荷:其他负荷
电力负荷的特征描述——负荷曲线
• 系统负荷的特征: 时变性、随机性、规律性(可预测性)
• 定义 指某一段时间内负荷随时间变化的曲线
P=p(t); Q=q(t). • 分类
时间尺度:日负荷曲线、年负荷曲线 空间尺度:用户负荷曲线、电力线路的负荷 曲线、变电站的负荷曲线、发电机的负荷曲 线、整个电力系统的负荷曲线
时间(h)
农村加工业负荷
市政、商业和生活用电负荷
常用的负荷曲线
• 日有功负荷曲线
系统日有功负 荷曲线 ——反映一天当 中系统内所有用 电设备的有功负 荷之和随时间变 化的曲线。
作用:安排调度计划
东北电网某日日负荷曲线
常用的负荷曲线
• 年最大负荷曲线 横坐标(时间) :月 纵坐标(负荷) :月内最大负荷
负荷的分类
• 物理性能分类 有功负荷 无功负荷
负荷的分类
• 用户性质分类 工业负荷:量大,比较稳定 农业负荷:季节性强,负荷密度小,功率 因数低,负荷的结构变化大。 商业负荷:很强的时间性,电网峰荷的主 要组成部分。 居民用电负荷:负荷变化大,负荷同时率 高,负荷功率因数低。

电力系统概述

电力系统概述

第一章电力系统概述第一节本厂在系统中的地位和作用一、华中电网现状2002年底华中地区装机容量为52142MW。

其中水电装机17985MW,火电装机34157MW。

分别占全部装机的34.5%、65.5%。

统调装机容量39140MW,其中水电12294MW,火电26845MW。

2002年华中地区发电量221.9TW·h。

其中水电发电量64.2TW·h,火电发电量157.7TW·h,分别占全部发电量的28.9%、71.1%。

统调发电量168.1TW h,其中水电发电量45.3TW h,火电发电量122.8TW·h。

2002年华中地区全社会用电量为220.3TW·h。

统调用电最高负荷30790MW,比上年增长14.72%。

二、湖南省电力系统现状1.电源现状2002年底湖南省装机容量为11110.86MW。

其中水电装机6135.28MW,火电装机4975.58MW。

分别占全省装机的55.2%、44.8%。

2002年统调装机容量为7424.65MW,其中水电装机3419.65MW、火电装机4005MW。

2002年湖南省发电量45.387TW·h。

其中水电发电量25.329TW·h、火电发电量20.05785TW·h,分别占全省发电量的55.8%、44.2%。

湖南省电网电源主要分布在湖南西部,全省最大火力发电厂为华能岳阳电厂(725MW)。

最大水电站为五强溪水电站(1200MW)。

2.网络现状湖南省电力系统是华中电力系统的重要组成部分,处于华中系统的南部,目前全网分为14个供电区。

湖南电网经两条联络线即葛洲坝~岗市500kV线路及汪庄余~峡山220kV线路与华中电网联系,贵州凯里电厂通过凯里~玉屏~阳塘220kV线路向湖南送电。

目前省内已建成五强溪~岗市~复兴~沙坪~云田~民丰~五强溪500kV环网,并且岗市与云田间另有一回500kV线路直接相联。

第一章电力系统概论

第一章电力系统概论

第一章绪论General introduction第一节电力系统概论General introduction of electric power industry一、电力系统的构成Composing of power system<一>电力工业在国民经济中的地位 The status of power industry in national economic1.电力工业是社会公共基础事业,是国民经济的一个重要部门。

2.为社会生产的各个领域提供动力,与社会生活密切相关;3.“经济要发展,电力要先行”。

从各国经济发展看,国民经济每增长1%,就要求电力工业增长1.3%—1.5%。

<二> 电力系统的形成 Development of power system1 初期电厂建在用电区附近,规模很小,孤立运行。

2 随着生产的发展和科学技术的进步,用电量和发电厂容量不断增加,但由于发电所需的一次能源通常离负荷中心较远,因此形成了电力网和电力系统。

<三>基本概念 Basic conception电力系统:发电机、变压器、输配电线路和电力用户的电器设备所组成的电气上的整体。

电力网:电力系统中输送、分配电能的部分(变压器和输配电线路)。

动力系统:电力系统+发电厂的动力部分(火电厂的锅炉、汽机;水电厂的水库、水轮机;核电厂的反应堆)二、电力系统的发展The history of electric power industry1.国外电力系统的发展历史1831 法拉第发现电磁感应定律后,出现了交流直流发电机,直流电动机出现里100-400V的低压直流输电系统;1882年德国 1500-2000V 直流输电系统1885年单相交流输电1891年三相交流输电俄国人展示了现代电力系统模式2.国内电力系统发展历史1882年第一座电厂在上海建成1882—1945年全国总装机容量185万KW,年发电量仅43亿KWh2000年全国总装机容量3亿KW,年发电量13556亿KWh并建成500kV交流、直流超高压输电线路,7个跨省电力系统西南大容量水电的开发,山西陕西和内蒙西部大量坑口电厂的建设,使得全国联网的格局逐步形成。

电力系统概念概要

电力系统概念概要
13.80 15.75 18.0 20.0 22.0 24.0
35 60 110 220 330 500 -
3.15 及 3.3 6.3 及 6.6 10.5 及 11.0
38.5 66 121 242 363 550 -
电气设备 最高电压
/kV 3.6 7.2 12
24
40.5 72.5 126 252 363 550 800
⑶ 三类负荷:指不属于第一类、第二类的其它负荷。对这类负荷中断供 电,造成的损失不大。因此,对三类负荷的供电无特殊要求。
二、电力系统负荷曲线的基本概念及其分类
❖ 电力系统负荷曲线 ❖ 分类:
按时间分类: 日负荷曲线:
日平均负荷曲线 日负荷持续曲线 三、电力系统日负荷曲线 最小负荷 最大负荷 基荷、峰荷、腰荷
1. 低于3kV系统的额定电压
低于3kV交流三相/单相电力系统额定电压和电气设备 额定电压
电力系统额 定电压/kV
发电机 额定电 压/kV
变压器额定电压/kV 一次绕组 二次绕组
0.22/0.127 0.23 0.22/0.127 0.23/0.133
0.38/0.22 0.40 0.38/0.22 0.40/0.23
电力系统 额定电压
/kV 3
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10 20 35 60 110 220 330 500 750
发电机 额定电压
/kV 3.15
6.30
10.50 13.80 15.75 18.0 20.0 22.0 24.0
电力变压器额定电压/kV
一次绕组 二次绕组
3 及 3.15 6 及 6.30 10 及 10.5
A
B


C
a. 电路图

电力系统的基本概念

电力系统的基本概念
对于双回路情况: 特点:供电可靠性高,电能质量高。 缺点:不够经济。
对于环式网: 优点:供电可靠且较双回路要经济。 缺点:运行调度复杂,且故障时电压质量差。
两端供电网: 是常见的接线方式,但必须有两个及两个以
上的独立电源。
3、选择接线方式考虑的因素:
供电可靠,有良好的电能质量和经济指标, 经过各种方案的技术、经济比较,而且也要考虑 运行调度灵活和操作安全。
第一章 电力系统的基本概念
第一节 电力系统概述
一、电力系统的形成和发展: 从1831年法拉第发现了电磁感应定律,到1875 年巴黎北火车站发电厂的建立,电真正进入了实 用阶段。
Δ 第一次高压输电技术:
1882年 直流输电(法国)
德普勒(Marcel Depree)用装在米斯巴赫 煤矿的直流发电机功率约为3kw,以 1500~2000VDC沿57km电报线,把电能送至慕 尼黑国际博览会,供给一台电动机,使装饰喷泉 转动。
f=50HZ±0.2 U=UN±5% 波形:正弦波 3、保证系统运行的经济性
三、单一电力系统的联合
优点: 1、提高供电的可靠性; 2、合理地调配用电,降低联合系统的最大负荷,减 小系统发电设备的总装机容量; 3、合理地利用各类发电厂,提高运行的经济性 4、联合系统容量很大,个别负荷的波动对系统电能 质量影响很小
缺点: 需要投资,特别是系统间相距较远时。
第四节 电力系统的接线方式
一、几种典型接线方式的特点: 由地理接线图可见,复杂的接线可以简化分
解为几种典型的接线方式,大致可分成两大类: 无备用和有备用方式。
1、有备用接线方式:
包括单回放射式、干线式和链式网络。即:每 个负荷只能靠一条线路取得电能。见图1-16(a) (b)(c)(P21)

电气化铁路牵引供变电技术—第一章—绪论

电气化铁路牵引供变电技术—第一章—绪论

第一章 概 述
第二节 牵引供电系统概述
一、牵引供电系统的电流制
电力牵引供电系统是指从电力系统或一次供电系统接受电能,通过变 压、变相或换流(将工频交流变换为低频交流或直流电压)后,向电 力机车负载提供所需电流制式的电能,并完成牵引电能传输、配电等 全部功能的完整系统。电流制是指牵引供电系统中牵引网的供电电流 种类。目前中国主要采用直流制和交流制。
③三级负荷。是指不属于上述一类和二类负荷的其他负荷。如: 农村负荷等。对供电无特殊要求。
第一章 概 述
三、电力系统中性点运行方式 电力系统的中性点的运行方式主要有中性点不接地、中性点
经消弧线圈接地和中性点直接接地三种。前两种又称为小电流 接地系统,后一种称为大电流接地系统。
中性点不接地
中性点经消弧线圈接地
第一章 概 述
总结: 线路首端至末端损耗组成:绕组损耗(5%)+线路损耗(5%) ①普通线路:首端高10%,末端为线路额定电压。 ②连接发电机:首端高5%,末端变压器高5%。 ③连接短线路发电机:首端高5%,末端为线路额定电压。
第一章 概 述
2、电能的电压指标 (1)电压偏差
电压偏差是指用电设备的实际工作电压与额定电压的差值,通常 用百分数表示。
太光发电是不通过热过程而直接将太阳的光能转换成电能。 7)潮汐发电— 利用潮汐的动能和势能发电。
第一章 概 述
①火力发电厂 按照能源输出的形式可分为:凝汽式发电厂、热电厂。 火力发电厂结构:燃烧系统,汽水系统,电气系统。
化学能——蒸汽热能——电能 特点: 布局灵活,建设周期较短,投资较少,但运行费用较高; 启动时间长,煤耗大; 污染环境。
中性点直接接地
第一章 概 述
1、中性点不接地 ①发生单相金属性接地(直接接地故障,阻抗值小)或单相非金

电力系统概述

电力系统概述

表1-1 第三类额定电压(单位:KV)
1.电力线路的额定电压 电力线路(或电网)的额定电压等级是国家根据国民经济 发展的需要及电力工业的水平,经全面技术经济分析 后确定的。它是确定各类用电设备额定电压的基本依 据。 2.用电设备的额定电压 由于用电设备运行时,电力线路上要有负荷电流流过,因而在 电力线路上引起电压损耗,造成电力线路上各点电压 略有不同。但成批生产的用电设备,其额定电压不可 能按使用地点的实际电压来制造,而只能按线路首端 与末端的平均电压即电力线路的额定电压U来制造。 所以用电设备的额定电压规定与同级电力线路的额定 电压相同。
(3)核能发电厂:核能发电是利用原子反应堆中核 燃料(例如铀)慢慢裂变所放出的热能产生蒸汽 (代替了火力发电厂中的锅炉)驱动汽轮机再带 动发电机旋转发电。以核能发电为主的发电厂 称为核能发电厂,简称核电站。根据核反应堆的 类型,核电站可分为压水堆式、沸水堆式、气冷 堆式、重水堆式、快中子增殖堆式等。 (4)风力发电场:利用风力吹动建造在塔顶上的大 型桨叶旋转带动发电机发电称为风力发电,由数 座、十数座甚至数十座风力发电机组成的发电 场地称为风力发电场。 (5)其他还有地热发电厂、潮汐发电厂、太阳能发 电厂等。
3.电力线路 电力线路的作用是输送电能,并把发电厂、变配电所和电 能用户连接起来。 水力发电厂须建在水力资源丰富的地方,火力发电厂一般也多 建在燃料产地,即所谓的“坑口电站”,因此,发电 厂一般距电能用户均较远,所以需要多种不同电压等 级的电力线路,将发电厂生产的电能源源不断地输送 到各级电能用户。 通常把电压在35kV及以上的高压电线路称为送电线路,而 把10kV及以下的电力线路,称为配电线路。 电力线路按其传输电流的种类又分为交流线路和直流线路; 按其结构及敷设方式又可分为架空线路、电缆线路及 户内配电线路。

第一章 电力系统概述

第一章  电力系统概述

图1-5 坝后式水电站断面图 1-上游水位;2-下游水位;3-坝;4-压力进水管;5 -检修闸门;6-闸门;7-吊车;8-水轮机蜗壳;9-水 轮机转子;10-尾水管;11-发电机;12-发电机间;13 -吊车;14-发电机电压配电装置;15-升压变压器;16 -架空线;17-避雷线
6)河床式厂房。如图1-6所示。其厂 房与拦河坝相连接,成为坝的一部分,厂 房承受水的压力,适用于水头小于50m的 水电站。 (2)引水式水电站。由引水系统将天 然河道的落差集中进行发电的水电站,称 为引水式水电站。引水式水电站适宜建在 河道多弯曲或河道坡降较陡的河段,用较 短的引水系统可集中较大的水头;也适宜 于高水头水电站,避免建设过高的挡水建 筑物。
图1-10 风力发电装置
1-风力机;2-升速齿轮箱;3-发电机;4-控制系统; 5-改变方向的驱动装置;6-底板和外罩;7-塔架; 8-控制和保护装置;9-土建基础;10-电缆;11-配电装置
(2)海洋能发电。海洋能是蕴藏在海水中的可再生能源,如潮汐能、波 浪能、海流能、海洋温差能、海洋盐差能等。潮汐能发电已实用化。潮汐发 电就是利用潮汐的位能发电,即在潮差大的海湾入口或河口筑堤构成水库, 在坝内或坝侧安装水轮发电机组,利用堤坝两侧的潮差驱动水轮发电机组发 电。可单向或双向发电。 1)单库单向式。单库单向式潮汐电站如图1-11所示。电站只建一个水 库,安装单向水轮发电机组,在落潮时发电。 2)单库双向式。单库双向式潮汐电站如图1-12所示。电站也只建一个 水库,安装双向水轮发电机组,在涨落潮时均发电。 3)双库(高低库)式。建两个毗连的水库,水轮发电机组安装在两水库 之间的隔坝内。
图1-1 凝汽式火电厂生产过程的示意图 1-煤场;2-碎煤机;3-原煤仓;4-磨煤机;5-煤粉仓; 6-给粉机;7-喷燃器;8-炉膛;9-锅炉;10-省煤 器;11-空气预热器;12-引风机;13-送风机;14- 汽轮机;15-发电机; 16-凝汽器;17-抽气器; 18- 循环水泵;19-凝结水泵; 20-除氧器;21-给水泵; 22-加热器;23-水处理设备;24-升压变压器
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第一章电力系统概述
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2020/12/1
第一章电力系统概述
前言
1、教材:东南大学 陈珩(第三版)
2、本课程特点、前修课程、后续课程
特点:
前修课程:电路理论、电机学、电磁场
后续课程:电力系统暂态分析、继电保护、电力 系统自动化
3、 教学参考书
4、 考核方式:
笔试(闭卷,120分钟、卷面100分,占70 %),平时(主要是上课考勤记录、课堂练习、 作业,占20%),实验(10%)
•无 备 用 结 线
•放射式
•干线式
•树状
包括单回路放射式、干线式和链式网络 优点:简单、经济、运行方便 缺点:供电可靠性差 适用范围:二级负荷
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第一章电力系统概述
1-4 电力系统的结线方式和电压等级
•有 备 用 结 线
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第足的基本要求
➢负荷(一级 二级 三级)
一级负荷:对这一级负荷中断供电,将造成人 身事故,经济严重损失,人民生活发生混乱。 二级负荷:对这一级负荷中断供电,将造成大 量减产,人民生活受影响。
三级负荷:所有不属于一、二级的负荷。
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第一章电力系统概述
•一、电力系统的组成
•~
•发电 + 输电 +
•工 业•农 业•商 •业生
配电 + 用活电
•电网
•电力系统
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第一章电力系统概述
1-1 电力系统概述
•一、电力系统的组成
• 1、来源
➢ 火电:锅炉-汽轮机-发电机 ➢ 水电:水库-水轮机-发电机 ➢ 核电:核反应堆-汽轮机-发电机 ➢ 其它:如风能、地热能、太阳能、潮汐等
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第一章电力系统概述
1-1 电力系统概述
•二、近代电力系统(三大一特)
➢电压、输送距离、输送功率;电源的构 成; 负荷的构成; ➢高度自动化; ➢远距离大容量直流输电
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第一章电力系统概述
1-2 我国电力工业和电力系统简介
•一、我国电力工业概况及今后发展电力 工业的方针 •二、我国主要电力系统概述 •三、我国电力工业的发展前景
•各元件的特性和模型

•电力系统 P、Q、f) 稳态分析
•潮流计算

主 要 内

电 力 系 统 分 析
(一)
•电力系统 暂态分析
•调频
•运行调整和优 •调压 化 •经济运行
•电磁暂态分析 (故障分析)
•发电机的电磁暂态分 •对称故障(析三相短路)
•不对称短路

(二)
•正常稳态分析 •静态
(稳定性分析) •暂态
➢ SCADA ➢ 设备检修(计划检修→状态检修) ➢ 人员素质
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第一章电力系统概述
1-3电力系统运行应满足的基本要求
•优质
•指标 •电压: ≥35kV ±5% 6 ~10kV ≤4% 380V ≤5%(无功功率) 频率: ±0.2~ 0.5Hz(有功功率)
•谐波:负荷
谐波
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最大负荷——指规定时间内,电力系统总有 功功率负荷的最大值,以千瓦(KW)、兆瓦 (MW)、吉瓦(GW)为单位计。
第一章电力系统概述
1-1 电力系统概述
•一、电力系统的组成
•2、基本概念
额定频率——按国家标准规定,我国所有交 流电力系统的额定功率为50Hz。 最高电压等级——是指该系统中最高的电压 等级电力线路的额定电压。
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第一章电力系统概述
1-1 电力系统概述 •一、电力系统的组成
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•2、基本概念
电力系统——是由发电厂、变电所、输电线、 配电系统及负荷组成的。是现代社会中最重要、 最庞杂的工程系统之一。
电力网络——是由变压器、电力线路等变换、 输送、分配电能设备所组成的部分。
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。
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第一章电力系统概述
n 重点:
前 n 三大计算 1、标幺值计算
言 2、稳态计算:潮流;调频、调压 3、暂态计算:故障;稳定性
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第一章电力系统概述
第一章 电力系统的基本概念
•1-1 电力系统概述 •1-2 我国电力工业和电力系统简介 •1-3 对电力系统运行的基本要求 •1-4 结线方式和电压等级 •1-5 课程的主要内容
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第一章电力系统概述
•现代控制理论(作支撑)
•微机原理应用(作硬件) •来进行计算机
控制

•数据库应用(作软件)

•专业课:《电力系统分析》、《继电保
护原理(微机保护)》、发电厂电气部
分、高电压技术等
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第一章电力系统概述
•电力系统的基本概念
•正常稳态分析 •计算(U、I、
1-3电力系统运行应满足的基本要求
•经济
➢煤耗率(水耗率)
➢厂用电率
➢ 网损
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第一章电力系统概述
1-3电力系统运行应满足的基本要求
•环保
➢火电厂装机>70% ➢ 煤炭燃烧造成的污染 ➢ 限制污染物的排放量
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第一章电力系统概述
1-4 电力系统的结线方式和电压等级
•一、结线方式
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第一章电力系统概述
1-3电力系统运行应满足的基本要求
•特点 电能不能大量储存
暂态过程非常短促 与国民经济及日常生活关系密切
•要求
• 安全 优质 经济
• 环保
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第一章电力系统概述
1-3电力系统运行应满足的基本要求
•安全:保证可靠的供电 措施
➢电源与电网的建设(西电东送全国 联网)
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第一章电力系统概述
第一章 电力系统的基本概念 重点及难点:
•重点: • 1、电力系统的基本概念 • 2、电力系统的基本要求 • 3、电能质量 • 4、结线方式 • 5、电压等级
•难点: • 1、电能质量 • 2、电压等级
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第一章电力系统概述
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1-1 电力系统概述
第一章电力系统概述
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1-1 电力系统概述 一、电力系统的组成
2、基本概念
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(KW)、 兆瓦(MW)、吉瓦(GW)为单位计。
年发电量——指该系统中所有发电机组全年 实际发出电能的总和,以千瓦时(KWh)、 兆瓦时(MWh)、吉瓦时(GWh)为单位计。
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