电力系统简介
附录一—电力系统概述,由发电、变电、输电、配电和用电等环节组成的电能生产与消费系统。它的功能是将自然

附录一:电力系统概述一、电力系统1.电力系统简介英文:power system电力系统图由发电、变电、输电、配电和用电等环节组成的电能生产与消费系统。
它的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置(主要包括锅炉、汽轮机、发电机及电厂辅助生产系统等)转化成电能,再经输、变电系统及配电系统将电能供应到各负荷中心,通过各种设备再转换成动力、热、光等不同形式的能量,为地区经济和人民生活服务。
由于电源点与负荷中心多数处于不同地区,也无法大量储存,故其生产、输送、分配和消费都在同一时间内完成,并在同一地域内有机地组成一个整体,电能生产必须时刻保持与消费平衡。
因此,电能的集中开发与分散使用,以及电能的连续供应与负荷的随机变化,就制约了电力系统的结构和运行。
据此,电力系统要实现其功能,就需在各个环节和不同层次设置相应的信息与控制系统,以便对电能的生产和输运过程进行测量、调节、控制、保护、通信和调度,确保用户获得安全、经济、优质的电能。
建立结构合理的大型电力系统不仅便于电能生产与消费的集中管理、统一调度和分配,减少总装机容量,节省动力设施投资,且有利于地区能源资源的合理开发利用,更大限度地满足地区国民经济日益增长的用电需要。
电力系统建设往往是国家及地区国民经济发展规划的重要组成部分。
电力系统的出现,使高效、无污染、使用方便、易于调控的电能得到广泛应用,推动了社会生产各个领域的变化,开创了电力时代,发生了第二次技术革命。
电力系统的规模和技术水准已成为一个国家经济发展水平的标志之一。
2.电力系统发展简况在电能应用的初期,由小容量发电机单独向灯塔、轮船、车间等的照明供电系统,可看作是简单的住户式供电系统。
白炽灯发明后,出现了中心电站式供电系统,如1882年T.A.托马斯·阿尔瓦·爱迪生在纽约主持建造的珍珠街电站。
它装有6台直流发电机(总容量约670千瓦),用110伏电压供1300盏电灯照明。
19世纪90年代,三相交流输电系统研制成功,并很快取代了直流输电,成为电力系统大发展的里程碑。
电力系统简介

变电站是电力系统中用于升高或降低电压的重要设施。
功能
02
变电站负责将发电厂发出的电能进行升压或降压,以适应不同
用电需求。
类型
03
变电站根据其用途可以分为升压站和降压站。
输电线路
定义
输电线路是电力系统中的重要组成部分,负责将电能从发电厂输 送至用电区域。
类型
输电线路根据其架设方式可以分为架空线路和地下电缆。
能源的依赖。
案例四:智能电网的示范与应用
要点一
总结词
要点二
详细描述
智能化、自适应、节能
智能电网是一种将智能化技术应用于电力系统中的电网管 理方式。它通过传感器、通信、控制等技术手段,实现对 电力系统的实时监测、控制和优化管理。智能电网能够提 高电力系统的稳定性和可靠性,同时实现自适应的能源调 度和管理,降低能源损耗,提高能源利用效率。
风能发电
风力发电技术不断进步,风能 资源的开发利用已成为全球能 源转型的重要方向。
水能发电
水力发电包括水坝、水轮机和 潮汐能等,水能资源的综合利 用已成为能源发展的重要领域 之一。
地热能发电
地热能是一种清洁、可再生的 能源,地热能发电技术包括地 热蒸汽发电、地热热水发电等
。
智能电网的建设
分布式能源系统
电力系统的调度控制
调度管理
电力系统通过各级调度机构对电网运行进行 管理和监控,确保系统的稳定、安全和经济 运行。
负荷预测
根据历史数据和气象等信息,对未来电力负荷进行 预测,为电力调度提供重要参考。
发电控制
根据负荷预测和系统运行状况,对发电机的 出力进行控制,保持系统供需平衡。
电力系统的稳定性与安全性
分布式能源系统是智能电网的重要组成部分,包括分布式光伏、储 能、燃气等,能够实现能源的分散式管理和运营。
供电系统基本知识

•
五、电力安全工作规程简单介绍
1、与安全有关的几个词汇解释 2、操作票制度 3、工作票制度 4、安全用具管理 5、触电急救
•
1、与安全有关的几个词汇解释
1)高压和低压设备的区分 2)运用中设备的含意 3)设备双重命名 4)明显断开点 5)五防措施 6)防小动物 7)约时停送电 8)二票三制 9)安全距离
•
1、与安全有关的几个词汇解释
1)高压和低压设备的区分 高压电气设备:电压等级在1000V及以上者。 低压电气设备:电压等级在1000V以下者。 2)运用中的设备 是指全部带有电压、部分带有电压或一经操作即带有电压
的电气设备。 3)设备的双重命名 电气主接线图中的高压设备应具有编号和名称的双重命名
工作接地:指配电变压器中性点通过接地装置与大地相连 。
1)电力系统中性点接地方式 中性点直接接地 • 优点:当系统发生一相接地故障时,能可靠切除故障线
路,限制非故障相对地电压的升高。 • 缺点:短路电流很大,对设备造成一定的冲击。系统对
地不绝缘,易发生人身电击事故。 • 一般使用在380/220V系统,110KV、220KV系统。
1000
安全距离(m )
7.20
8.70
63(66)、110
1.50
±50及以下
1.50
220
3.00
±500
6.00
330
4.00
±660
8.40
500
5.00
±800
9.30
•
电压等级(KV )
10
安全距离(m )
0.95
电压等级(KV )
500
安全距离(m )
4.55
电力系统及其自动化简介

电力系统及其自动化简介1. 电力系统概述电力系统是指由发电厂、输电网和配电网组成的能源供应系统。
它负责将发电厂产生的电能经过输电和配电,最终供应给用户使用。
电力系统的主要任务是保证电力的可靠供应、提高电能利用效率,并确保电网的安全运行。
2. 电力系统的组成2.1 发电厂发电厂是电力系统的起点,它将各种能源(如煤炭、天然气、水力、核能等)转化为电能。
常见的发电厂类型包括火力发电厂、水力发电厂、核电站等。
2.2 输电网输电网是将发电厂产生的电能以高电压输送到各个地区的电力网。
输电网通常包括高压变电站、输电路线和变电设备等。
高压输电可以减少电能损耗,提高输电效率。
2.3 配电网配电网将输电网输送过来的高压电能转变为适适合户使用的低压电能。
配电网通常包括变电站、配电路线和配电设备等。
配电网的主要任务是将电能分配给各个用户,并确保电能的可靠供应。
3. 电力系统自动化的意义电力系统自动化是指利用先进的信息技术和控制技术,对电力系统进行监控、控制和管理。
它的浮现和发展,极大地提高了电力系统的运行效率和可靠性。
3.1 监控系统电力系统自动化的核心是监控系统,它通过实时采集和处理电力系统的运行数据,对电力设备的状态进行监测和分析。
监控系统可以匡助运维人员及时发现电力系统中的故障和异常情况,提高故障处理的效率。
3.2 控制系统电力系统自动化还包括控制系统,它通过对电力设备进行远程控制和调节,实现对电力系统的运行状态进行优化和调整。
控制系统可以自动化地实现发机电组的启停、负荷调节、电压控制等操作,提高电力系统的稳定性和可靠性。
3.3 管理系统电力系统自动化还包括管理系统,它通过对电力系统的运行数据进行分析和统计,对电力系统的运行状态进行评估和预测。
管理系统可以匡助电力公司制定合理的运行策略和规划,提高电力系统的运行效率和经济性。
4. 电力系统自动化的技术应用4.1 远动技术远动技术是指通过通信网络实现对电力设备的远程监控和控制。
电力系统概论

① 水力发电厂
水力发电厂简称“水电厂”或“水电站”。它
利用水流的位能来生产电能。 水电站的能量转换过程
水轮机 发电机
水流位能
机械能
电能
② 火力发电厂和热电厂 火力发电厂简称“火电厂”或“火电站”。 火电厂的能量转换过程
锅炉 汽轮机 发电机
燃料化学能
热能
机械能
电能
③ 核能发电厂 核能发电厂又称“核电站”。是利用原子核的裂 变能(即“核能”)来生产电能的电站。它的生产 过程与火电厂基本相同。 核电站的能量转换过程
1.发电厂(generating plant) 是将自然界蕴藏
的各种天然能源(一次能源)转换成电能(二次能
源)的工厂。
按照所利用的一次能源介质不同,发电厂分为
水力发电厂、火力发电厂、核能发电厂、地热发电
厂、风力发电厂、太阳能发电厂和海洋能(潮汐)
发电厂等,正在研究的还有磁流体发电和氢能发电 等。我国目前主要是以火力发电厂、水力发电厂和 核能发电厂为主。
核反应堆 汽轮机 发电机
核裂变能
热能
机械能
电能
9
10
11
32台单机容量70万千瓦的水轮发电机组,总装机容量2,250万千瓦
12
福建安砂水电厂宽缝重力坝
13
14
15
16
17
18
19
太阳能发电
地热能发电
以地热、风力、潮汐、太阳能等为一次能源的发电厂 (站)容量较小,分布在离这些一次能源较近的区域, 发电量占总发电量的极小一部分。
46
(2)用电设备的额定电压 用电设备的额定电压规定与同级电力线路(电 网)的额定电压相同。 由于电网中有电压损失,致使电网各点实际电 压偏离额定值。因此通常用线路首端与末端的算术 平均值作为用电设备的额定电压,这个电压也是电 网的额定电压。为了保证用电设备的良好运行,国 家对各级电网电压的偏差均有严格规定。显然,用 电设备应具有比电网电压允许偏差更宽的正常工作 电压范围。
电力系统背景知识

配电网的结线模式
由于配电网将电能直接输送到最终用户,根据地理环境的不同和用户对供电可靠性要求的不同,配电网的结线模式具有多种形式。
配电网的结线模式
配电网的结线模式
配电网的结线模式
配电网的结线模式
配电架空线路杆型
配电电杆的杆型在不同地区、不同供电局都有一定差别,但基本杆型主要包括:直线杆、耐张杆、转角杆、终端杆。
输电线路设施
2、绝缘子:由固体绝缘材料制成的,安装在不同电位的导体或导体与接地构件之间,能够耐受电压和机械应力作用的部件,绝缘子按照安装方式不同,可分为悬式绝缘子和支柱绝缘子两大类;按照使用的绝缘材料不同可分为瓷绝缘子、玻璃绝缘子和合成绝缘子。分别为悬式、蝴蝶型、横担。
输电线路设施
配电架空线路电气设备
负荷开关:一种主要用于承载、关合和开断正常条件上的电流,并能通过规定的异常电流的开关设备。可将负荷开关与高压熔断器组合成一个整体的组合式负荷开关,用负荷开关来切断负荷电流,用高压熔断器来切断短路电流及过负荷电流,以代替高压断路器。 杆上隔离开关:装在电杆上部用来隔离电路的高压户外型手动操作开关,又称“杆刀”、“刀闸”。
配电架空线路衍生杆型
除基本杆型外,由于配网电杆上带多种附属设备,因此生产出一些衍生杆型。
带油开关的出线杆
配电架空线路电气设备
杆上变压器:指装在电杆上的配电变压器,又称“柱上变压器”或“杆变”。杆上变压器可采用电缆进线或架空进出线,安装时在其一次侧(高压侧)需装跌落式熔断器,用于过电流保护。
变电站设施
配电装置是变电站中交换功率和汇集、分配电能的电气装置,包括母线、断路器、隔离开关、电压互感器(PT)、电流互感器(CT)和避雷器等。
母线
第1章 电力系统与牵引供电系统

1-3-2 相控整流调压电路 1-3-2 相控整流调压电路 1、直流电机的调速原理 电力机车采用直流电动机牵引的重要原因之一,是因为直流电动机便 于调速。由于转速公式为:
U IR n Ce
所以,调节电动机的电枢电压U就可实现调速。 早期调速采用调压开关分级调速,缺点是变压器抽头多,结构复杂。 目前采用大功率晶闸管相控整流调压电路实现调压,克服了以上缺点。 2、电力机车的三段相控整流调压电路 图 中 a2x2,a1b1,b1x1 为 机 车 变 压 器 副 边 的 三 段 牵 引 绕 组 。 二 极 管 V1~V4及晶闸管VS01~VS26组成三段桥相控整流电路。L为平波电抗器, 对整流回路的脉动电流起平波作用。。如图1-11所示。
1-2-4 牵引变电所的引入线方式
1-2-5 接触网的供电方式
1-2-1 牵引供电系统的电流制 1-2-1 牵引供电系统的电流制 主要有四个电流制:直流制、低频单相交流制、三相交流制、工频单 相交流制。
1、直流制
因电力牵引用的电力机车多采用机械性能好、调速方便的直流串励电 动机,所以采用直流制供电,简化了机车设备,提高了效率。但牵引变电 所必须设整流设备,结构复杂了。同时因受电力机车牵引电动机额定电压 影响,供电线路电压较低使牵引变电所间距离减小,同时供电电流的加大 增加了导线截面,增大了线路损耗。所以在我国电气化铁道中,未采用直 流制。但在矿山、城市电车和地铁中得以广泛应用。 2、低频单相交流制 为克服直流的缺陷,西欧一些国家采用低频单相交流制,频率为 50/3Hz,电压为11~15kV。虽然这种制式比直流有不少优点,但因其频率 与工频差异,必须有与之配套的发电厂和供电系统,经济性、通用性不好, 应用受限。
第1章 电力系统与牵引供电系统
电力系统的基本概念

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)
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( 责任编辑 :高志凤 )
船 姑
根 据嘉铭 小 区 的设 计规 划 ,2 0 1 0年 完成 污水 处理
厂光伏 1 . 1 M W,服务停车中心光伏 0 . 4 0 5 M W,动漫 园二号 能源 站 1 . 4 8 9 M W ,蓟运 河 口风 电 4 . 5 M WI l l 。 于是每 种发 电方式 的发 电比例为 :
0 . 1 1 4 0 4 3
表 9 美 国( 加利福尼亚州 ) 微 网与 传 统 电 网发 电成 本 比较
元
保 用户获得 安全 、 经济 、 优 质 的电能 。 建立 结构合 理 的 大型 电 力 系统不 仅便 于 电能 生产
发 电方式
传 统发 电
微 电 网
考虑环境成本下发 电成本
机 组 太 阳
能
电 池
0 . 】 5 O . 2
0 . 1 5
0 . 2
O . 1 7 5
北 电力大学学报 , 2 0 1 i ( 3 ) : 1 2 — 1 7 .
[ 4 ] 白连 勇. 中国火力发 电行 业减排 污染物 的环境价值标 准估 算[ J ] . 资源与环境 , 2 0 1 3 ( 2 6 ) : 1 2 7 . [ 5 ] 钱 科军 , 袁 越, 石 晓丹 , 等. 分布 式发 电的环境 效益 分析
[ 1 ] 杜 娟. 中新天 津生态城智 能电 网试运行 [ E B / O L ] . [ 2 0 1 1 —
0 9 — 2 0 ] . h t t p : / / w w w . c h i n a d a i l y . e o m . c n / d f p d / T i a n j i n .
表 7 发 电方 式 比例 系 数
发 电 方式
风 力机 组
O t i
0 . 6
微 透 平机 组
太 阳能 电池
0 . 2
O . 2
表 8 中国微网与传统 电网发电成本 比较 发 电方式
传 统发 电
微 电 网
元
考虑环境成本 下发 电成本
0 . 0 4 5 9 6 6 9 7 6
n
[ J ] . 中国电机 _ Y - 程 学报 , 2 0 0 8 ( 1 0 ) : 1 1 - 1 5 .
Hale Waihona Puke 能 源知 识恭 恭 恭 带 恭
恪
O t i =
L
,
( 6 )
rt
式 ( 6 ) 中, 为发电功率 ,k w; 。 为发电总功率 ,
k W。
2 0 1 4 年 第1 期
表 6 美国( 加利福尼亚州 ) 考虑环境成本 下的发 电成本
源 与予 钍
美元
2 0 1 4 年1 月
发电 发 电 发 电 考虑环境成 考虑环境成 考虑环境成
方 式 成 本 成 本 本 下发 电成 本 本 下发 电成 本 本 下发 电成本
( a r i n ) ( m a x )
传 统
( a r i n )
( ma x )
( a v g )
火 力 0 . 0 4 5 O . 0 4 5 0 . 0 5 2 2 9 7 4 3 9 0 . 0 7 6 8 9 7 9 5 7 0 . 0 6 4 5 9 7 6 9 8
此, 电力 系统要 实现其 功能 , 就 需在 各 个环 节和 不 同层 次设 置相 应 的信 息与控 制 系统 ,以便 对 电能的 生 产和
输运 过 程进 行 测 量 、 调节、 控制、 保护 、 通信 和 调 度 , 确
发电方式 比例及发 电成本如下表 7 、表 8 、表 9
所示 。
微 透
正 0. 0 7 5 0 . 1 0 . 0 8 4 7 4 1 6 0 1 0 . 1 5 8 4 4 9 6 0 9 0 . 1 2 1 5 9 5 6 0 5
[ 2 ] 王瑞琪 , 李 珂 , 张承慧. 基于混沌 多 目标 遗传算 法的微 网 系统容量优q L[ J ] . 电力 系统保护 与控 , 2 0 1 1 ( 1 2 ) : 1 7 — 2 1 . [ 3 ] 王 东升. 基 于故障统计 的风力发 电机 组维护管理研 究[ J ] . 华
发电
风 力 机 组 0 . 0 5 5 0 . 1 5 0 . 0 5 5 0 . 1 5 0 . 1 O 2 5
效益及其对能源产业结构促进优化等方面做出的突出 贡献并没有给予重视。因此文章以天津生态城嘉铭小 区为例 ,建模分析 了微 网的成本效益 ,得 出应当从优 化微网能源结构配置和对微网及新能源给予政策扶持 这两方面着手 ,合理调整 中国发电模式 ,科学优化 中 国能源结构 ,真正将微 网落在 实处 ,建设美 丽 中国。 参 考 文献 :
电力 系统简 介
由发 电、 变电、 输 电、 配电和用 电等环 节组成 的电 能生产与消费系统。它的功能是将 自然界的一次能源 通 过发 电动 力装 置 ( 主要 包括 锅 炉 、 汽轮 机 、 发 电机 及 电厂 辅助 生产 系统等 ) 转化 成 电能 , 再 经输 、 变 电 系统 及 配 电 系统 将 电能供 应到 各 负荷 中心 ,通过 各 种设 备 再 转 换成 动 力 、 热、 光 等 不 同形 式 的 能 量 , 为 地 区经 济 和人 民生 活服 务 。 由于电 源点 与 负荷 中心 多数 处 于 不 同地 区, 也 无 法 大量储存 , 故 其 生产 、 输送、 分 配和 消 费 都在 同一时间内完成,并在 同一地域 内有机地组成一 个整体 , 电能 生产 必 须时刻 保持 与 消 费平衡 。 因此 , 电 能的 集 中开发 与分散 使 用 , 以及 电能 的连 续供 应 与 负 荷 的 随机 变化 ,就 制 约 了电 力 系统的 结 构和运 行 。据