电力系统的基本概念
(完整版)电力系统知识介绍
原理图一、电力系统基本概念1、基本概念电能是一种十分重要的二次能源，它方便、经济地从蕴藏于自然界中的一次能源（煤炭、石油、天然气、太阳能、水力、风能等）转换而来，并且可以转换为其他能量供人们使用。
电能是由发电厂生产的，大容量发电厂往往建在燃料、水力资源丰富的地方，而用户往往远离发电厂需要建设较长的输电线路进行输电，建设升压和降压变电所进行变电，通过配电线路向各类用户供电。
电力系统-由发电、输电、变电、配电和用电连接成的统一整体。
是现代社会中最重要、最庞杂的系统工程之一电力网-由输电、变电、配电所组成的部分。
它包括升、降压变压器和各种电压的输电线路。
它的任务就是把远处发电厂生产的电能输送到负荷中心，同是还联系区域电力网行程跨省、跨地区的大电力系统，如我国的东北、华北、华中、华东、西北和南方电网等，就属于这种类型。
动力网-在电力系统的基础上，把发电厂的动力部分（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2、电力系统组成由发电厂的发电机、升压及降压变电设备、电力网及电能用户（用电设备）组成的系统统称为电力系统。
（1）发电厂：生产电能。
（2）电力网：分为输电网和配电网。
输电网：以高压甚至超高压电将发电厂、变电所或变电所之间连接起来的输电网络，所以又称为电力网中的主网架。
配电网：直接将电能送到用户的网络。
它的作用是将电能分配给各类不同的用户，变换电压、传送电能。
电力网按电压等级分类：低压网：电压等级在1kV以下；中压网：1～35kV；高压网：高于35kV、低于330kV；超高压网：低于750kV；特高压网：1000kV及以上。
（3）用电设备：消耗电能。
二、大型电力系统的优点：1、提高供电可靠性；2、减少系统的备用容量；3、降低系统的高峰负荷；4、提高供电质量；5、便于利用大型动力资源三、电力生产的特点：1、同时性，电能不能大量存储，各环节组成的统一整体不可分割，过渡过程非常迅速，瞬间生产的电力必须等于瞬间取用的电力，所以电力生产的发电输电、配电到用户的每一环节都非常重要；2、集中性，电力生产是高度集中、统一的，无论多少发电厂、供电公司、电网必须统一调度、统一管理标准，统一管理办法；安全生产，组织纪律，职业品德都有严格的要求；3、适用性，电力行的的服务对象是全方位的，涉及到全社会所有人群，电能质量，电价水平与广大电力用户的利益密切相关。
新型电力系统基础知识
新型电力系统基础知识一、电力系统基本概念电力系统是由发电、输电、配电和用电等环节组成的电能生产、传输和消费系统。
它通过各种设备将各种形式的能源转化为电能，然后通过输电、配电网络将电能输送到各个用户，满足人们的生产和生活需要。
二、电力系统的组成与运行电力系统主要由以下几个部分组成：1、发电厂：将各种能源转化为电能的地方，包括火力发电厂、水力发电厂、核能发电厂等。
2、输电线路：用于将电能从发电厂输送到配电系统或用户的线路，通常由高压输电线路和低压输电线路组成。
3、配电系统：将电能从输电线路分配到各个用户的系统，包括配电站、配电线路等。
4、用电设备：消耗电能的各种设备，如电动机、照明设备等。
电力系统的运行需要保证电能的供应和需求平衡，同时要保证电力系统的稳定性和安全性。
为了实现这一目标，电力系统需要采取一系列的措施，如调度控制、继电保护等。
三、电力系统的稳定性与安全性电力系统的稳定性是指系统在正常运行时能够保持稳定的状态，不发生振荡或崩溃。
为了保持电力系统的稳定性，需要采取一系列的措施，如加强设备维护、优化调度控制等。
电力系统的安全性是指系统在受到攻击或故障时能够保持正常运行的特性。
为了提高电力系统的安全性，需要采取一系列的措施，如加强网络安全防护、实施严格的停电管理制度等。
四、新能源发电与并网技术随着可再生能源的快速发展，新能源发电已经成为电力系统的重要组成部分。
新能源发电主要包括太阳能发电、风能发电、水能发电等。
为了实现新能源的高效利用，需要发展相应的并网技术，将新能源发电与电力系统进行有效的连接和协调。
五、电力系统的智能化与自动化随着科技的发展，电力系统的智能化和自动化已经成为趋势。
智能化是指通过先进的传感器、控制器等设备实现电力系统的智能监控和管理。
自动化是指通过自动化设备实现电力系统的自动控制和操作。
智能化和自动化可以提高电力系统的效率和安全性，减少人工干预的错误率。
六、电力市场的运营与管理电力市场是电力系统的重要组成部分，它负责电能的买卖和交易。
电力系统的基本概念
电力系统的基本概念电力系统是一个庞大而复杂的网络，它由电力设备，输电线路，变电站和配电网络等组成。
这个网络被设计用来满足人类对电能的不断需求，促进社会与经济的发展。
在这篇文章中，我们将讨论电力系统的基本概念。
一、电力系统的定义电力系统是指用于发电、输电、配电和使用电能的一整套设施、设备和管理机构。
它的主要功能是将电能从发电厂传输至用户，以便满足用户所需的各种电力需求。
电力系统包括三个主要部分：1. 发电部分：发电部分是电力系统中最重要的组成部分，它包括各种形式的发电厂，如火力、水力、核能等。
发电厂是将能量转化成电能的设备。
2. 输电部分：输电部分是指用来输送电能的高压输电线路和变电站等设施。
它负责将发电厂所产生的电能从中心节点输送到繁忙的城市或工业区等。
3. 配电部分：配电部分是将电能分配到各个客户终端的设施，如住宅、办公楼、商店和工厂等。
它们使用的电力会比较低压，通常都是三相四线配电网络。
二、电力系统的主要特征电力系统的主要特征包括：1. 复杂性：电力系统是一个庞大而复杂的系统。
它涵盖了许多不同的组成部分和子系统，例如发电设备、输电线路、变电站、配电网络等。
因此，电力系统需要一个高度协调和管理来保证可靠性和安全性。
2. 可靠性：电力系统必须始终对各种故障保持敏感，并能够以最短时间内响应相应的故障。
为了确保可靠性，电力系统部署了各种保护装置和后备系统，如备用变压器、电池组、发电机和其他电力设备。
3. 负载均衡：电力系统必须在各个部分之间实现均衡负载，以确保每个区域的电力需求平衡，并防止过载和电力损失。
均衡负载对最终用户的稳定供电至关重要。
4. 安全性：电力系统必须保证运行时有较高的安全水平，以确保不会对人员、设备和环境造成危害。
电力系统必须适应各种情况，如人员误操作、自然灾害、短路故障等。
三、电力系统的主要参数电力系统中最重要的参数是电压、电流和功率。
电压是电力系统中最常用的参数，它是将电能从一点传输到另一点所需的能量。
电力系统基本知识
电力系统基本知识一、电力系统的基本知识1.1电力系统的基本概念1.1.1电力系统及电力网1.1.1.1电力系统的定义把发电、变电、电网、配电和用电等各种电器设备相连接在一起的整体，称作电力系统。
它包含发电厂的电气部分、降压变压器、升压变压器、输配电线路及各类用电设备等。
1.1.1.2电力网的定义、作用、分类1.定义：由相同电压等级的变电所和输配电线路形成的网络结构称作电力网。
2.作用:汇聚、传输、变换、分配电能。
3.分类：为了分析排序电力网可以分成地方电网、区域电网和远距离输电网。
地方电网电压较低（110kv以下)，运送功率较小，线路较短（100km以下），排序时可以搞较多精简；区域电网电压较低（110kv-330kv），运送功率很大，线路较长（100km-300km），排序时就可以搞一定精简；远距离输电网（电压在330kv及以上），运送线路少于300km，排序时无法精简。
按电压多寡，电力网可以分成扰动电网，（1kv及以下）、中压电网（3、6、10kv）、高压电网（35、60、110、220kv）、超高压电网（330kv、差值500、差值600、差值750）、特高压电网（差值800、1000kv）。
按接线方式，电力网分成一端电源可供电网、两端电源可供电网、多端电源可供电网。
1.1.2对电力系统的基本要求电能做为一种特定的商品，它的生厂、运送、分配和采用同时展开；生产与国民经济及人名生活关系密切；电力系统运行的过度过程非常短暂。
要求具有较高的自动化程度，需要继电保护、自动装置的投入，实施实时监控。
1．最大限度的满足用户的建议；2．安全、平衡、可信的供电；3．为电力用户提供更多优质的电能；4．满足系统运行的经济性。
电力系统运行的经济性应考虑合理分配各个发电厂的负荷、降低发电厂燃料消耗率、厂用电率、降低电力网的电能损耗和管理成本。
1.2电能质量的标准良好的电能质量可以使电气设备正常工作，并取得最佳的经济效果。
简述电力系统的基本概念
简述电力系统的基本概念
电力系统是指由发电厂、输电系统（包括变电站、高压输电线路和变电设备）以及配电系统（包括配电变压器、低压输电线路和配电设备）组成的一个整体，用于将发电厂产生的电能输送到各个终端用户。
电力系统的基本概念包括以下几个方面：
1. 发电厂：发电厂是电力系统的起源，通过使用不同的能源（如化石燃料、水力、核能等）转化成电能。
发电厂可以分为火力发电厂、水电站、核电站等。
2. 输电系统：输电系统是连接发电厂和终端用户的一系列设施和设备。
其中包括变电站、高压输电线路和变电设备。
变电站负责将发电厂产生的电能升压至更高的电压，以减小输电损耗。
高压输电线路负责将电能远距离输送。
变电设备则用于在不同电压之间进行电能转换。
3. 配电系统：配电系统将输电系统输送的高压电能转换为适用于终端用户的低压电能。
配电系统主要由配电变压器、低压输电线路和配电设备组成。
配电变压器将高压电能降压至适用于家庭、商业和工业用电的低压。
4. 终端用户：终端用户是电力系统的最终使用者，包括家庭、商业和工业用户等。
终端用户通过接入配电系统来获得所需的电能。
电力系统的运行是通过协调发电厂的输出、输电系统的传输和配电系统的分配来实现的。
它们共同构成了一个复杂的网络，确保电能的安全、稳定和高效供应。
电力系统的发展和管理是一个重要的国家能源规划和管理领域，对经济和社会发展具有重要意义。
电力系统专业介绍
电力系统专业介绍电力系统是指由发电、输电、变电和配电等环节构成的一个完整的电力生产和供应体系。
电力系统是现代工业和日常生活中必不可少的基础设施之一，其重要性不言而喻。
电力系统是一项庞大的工程项目，涉及多个工程分支和广泛的知识领域，需要集电力、电子、通信、计算机等多学科的知识。
本篇文章将从电力系统的基本概念、组成部分、运行机制以及未来发展趋势等方面进行介绍。
一、电力系统的基本概念电力系统是指由电力发电设备、输电线路、变电站和配电设备等组合而成的系统。
电力系统的主要作用是将发电厂产生的电能经过输变电后分配到用户手中。
电力系统的基本功能是调配供求电能，以保障全社会正常用电。
电力系统是现代工业文明不可或缺的配套设施之一。
二、电力系统的组成部分1.发电设备：发电设备包括水电站、火力发电厂、核电站和新能源发电设备等，根据发电原理的不同可以分类为火力发电、水力发电、核能发电和新能源发电等。
2.输电线路：输电线路是电力从发电厂到变电站的主要通道，主要用于将高电压交流电输送到变电站，包括高压线路、架空线路和海底电缆等。
3.变电站：变电站是电能输送的重要枢纽，用于将高压电能变换成低压电能，以保障用电安全和稳定性。
4.配电设备：配电设备包括配电变电站、配电箱、配电柜等，主要用于将变压器输出的低压电能分配到各个用户。
三、电力系统的运行机制电力系统的运行机制主要依赖于供需平衡和电力市场化交易。
供需平衡是指电力系统必须保证供电能力和使用需求相匹配，以确保电力供应足够和可靠。
市场化交易是指电力市场的供求关系和价格机制通过交易市场进行协商和调节。
电力市场化交易主要针对大型用户和商户，通过电力中心进行交易清算。
电力生产者通过与购电商洽谈电价和交易方式，实现电量交换和电价结算。
四、电力系统未来发展趋势1.智能电力系统：未来电力系统将逐渐智能化和自动化，通过先进的信息通信技术和控制技术实现全面自动化和智能化，提高能源利用效率和供应可靠性。
电力系统概念概要
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
6
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
负
荷
C
a. 电路图
电力系统的基本概念
电力系统的基本概念：电力系统是由发电机、变压器、电力线路及用电设备组成的发电、输电、配电和用电的整体。
电力网是由变电所、电力线路等变换、输送和分配电能的设备连接在一起所组成的网络。
它将发电厂与用户连接在一起。
是电能产生与消费的纽带。
目前我国有5个跨省的电力系统，即华北、华东、华中、东北、西北电力系统，其中华东电力系统总装机容量和年发电量都占据首位电力系统的特点及运行应满足的基本要求：电能作为一种商品，它的生产、输送、分配和使用与其他工业产品相比有明显不同的特点，主要表现在以下几个方面：电能的生产、传输及消费几乎同时进行，因为发电设备任何时刻生产的电能必须与消耗的电能相平衡。
电能与国民经济各部门之间的关系密切。
电能的中断或减少直接影响国民经济生产各部门及人们的生活。
电力系统的暂态过程非常短暂。
电能以电磁波的形式传输，传输速度为30万KM/S，电力系统的发电机、变压器、电力线路以及用电设备的投入和退出，都在一瞬间完成。
故障的产生及发展非常短促，电力系统的暂态过程非常迅速。
对电能质量的要求颇为严格。
电能的质量的好坏由电压的大小、频率和波形质量能否满足要求来衡量。
任一个参数不满足要求都将造成不良的影响，甚至造成产品不合格，损坏设备或大面积停电等。
为适应上述特点，对电力系统的运行提出如下基本要求：一、保证供电的可靠性。
间断供电，将会使生产停顿，生活混乱甚至危及人身和设备的安全，给国民经济造成极大损失，这种损失远远超出对电力系统本身的损失。
造成对用户中断供电的原因主要有：电力系统的设备发生故障；1、电力系统的误操作；2、电力系统继电保护的误动作；3、运行管理水平低，维修质量不合格等。
提高电力系统运行的可靠性，应改善设备质量，提高运行管理水平和技术水平及运行检修人员的责任心。
另一方面要完善电力系统的结构，提高抗干扰能力，充分发挥计算机进行监视和控制的优势，不断提高电力系统的自动化水平。
二、保证良好的电能质量。
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§1.1 电力系统的基本概念
2020年前后，随着长江和黄河上游以及澜沧江、红水河上 一系列大型水电站的开发，西部和北部大型火电厂和沿海核 电站的建设，以及一大批长距离、大容量输电工程的实施， 电网结构进一步加强，真正形成全国统一的联合电网。在全 国统一电网中充分实现西部水电东送，北部火电南送的能源 优化配置。此外，北与俄罗斯、南与泰国之间也可能实现周 边电网互联和能源优势互补。
年份
2004 2005 2006 2007
发电量/亿kW ·h 21943 24975 28344 32559
§1.1 电力系统的基本概念
•装机容量：现居世界第二位。
表5 1980年以来中国发电设备装机容量
年份 装机容量/亿kW
年份 装机容量/亿kW
年份 装机容量/亿kW
年份 装机容量/亿kW
1980 0.659 1988 1.155 1996 2.322 2004 4.42
口火电厂开发出来送往京津唐地区 。
2020年西电东送方案
传输功率 1.2亿千瓦
京津唐
500kv 330kv 220kv
火电厂 水电厂 核电厂 变电站
长江三 角洲
珠江三 角洲
§1.1 电力系统的基本概念
电力系统为什么要互联并网运行呢？
1.采用高效率大容量机组—减少备用容量
最大单机容量 最大发电厂
2.合理利用动力资源—水、火电互补
（2）电力网：电力系统中输送与分配电能的部分。 （3）动力系统：动力部分与电力系统组成的整体。
• 几个基本参量
(1) 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。
§1.1 电力系统的基本概念
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。
• 最大抽水蓄能电厂：广东抽水蓄能电厂8×300
MW
§1.1 电力系统的基本概念
•机构改革初显成效：2002年12月，中国电力工业新机构 为适应市场发展应运而生，成立了两家电网公司、5家发 电集团公司和4家辅业集团公司；2003年2月，国家电力 监管委员会宣告成立。
析
—电压的控制与调整
课程介绍
电 力 系
波过程—操作或雷击时的过电压（过程最短）
高电压技术
电磁暂态过程—与短路及励磁有关(过程较短)
统
涉及电压、电流
短路计算
暂
对称分量法及序网概念
态
不对称故障的分析与计算
分 机电暂态过程—与动力系统有关(过程较长)
析
涉及功率、功角—导致系统振荡、稳定性破坏、异步运行
静稳
500kV • 目前国际上实际投运的最高电压等级750kV(加、美、俄、巴
西、南非等国） • 我国西北建设750kV（青海官亭—甘肃兰州）
§1.1 电力系统的基本概念
3、直流输电线路、高自然功率的紧凑型线路以及灵活交流 输电（FACTS）等多种多样输电新技术的研究也取得很 大进展，有的已进入工程实践。
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。
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。
§1.1 电力系统的基本概念
地理接线图——主要显示系统中发电厂、变电 所的地理位置，电力线路的路径，以及它们相 互间的联结。
年份
1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995
发电量/亿kW ·h 5451 5847 6213 6775 7542 8364 9278 10069
年份
1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003
发电量/亿kW ·h 10750 11600 11670 12300 13250 14020 16542 19052
第一章 电力系统的基本概念
1、电力系统的概念和组成 2、对电力系统运行的基本要求 3、电力系统的电压等级 4、电力系统的接线方式和中性点接地
§1.1 电力系统的基本概念
一、基本概念
§1.1 电力系统的基本概念
• 电力系统的组成
（1）电力系统：生产、输送、分配与消费电能的系 统。包括：发电机、电力网和用电设备组成。
电力系统分析基础
Power System Analysis Basis （一）
课程介绍
1.传统的课程划分
电力系统稳态分析—正常的、相对静止的
运行状态
电力系统暂态分析—从一种运行状态向另
一种运行状态的过渡过程
课程介绍
电 力
电力系统的基本知识和等值网络
系
统 电力系统正常运行状况的分析和计算
稳
态
分 电力系统有功功率—频率、无功功率
•全国联网基本建成：
Thermal Base
Hydro Power Base 2000MW
1800MW
2500MW
9000MW
3000MW
3000MW
7200MW 10000MW
AC DC
Regional Grids Interconnection in 2005
§1.1 电力系统的基本概念
2010年前后，建成以三峡电网为中心连接华中、华东、川 渝的中部电网；华北、东北、西北三个电网互联形成的北部 电网；以及云、贵、广西、广东4省区的南部联合电网。同 时，加快北、中、南三大电网之间实现局部互联：华北－华 中加强联网、华中－西北联网、川渝－西北联网、华东－华 北联网、川黔联网等跨区电网工程建设，实现西电东送、南 北互供，初步形成全国统一的联合电网的格局，实现全国范 围内的资源优化配置，满足国民经济发展和全面建设小康社 会的要求 。
1985 0.871 1993 1.829 2001
3.3
1986 0.938 1994 1.999 2002 3.57
1987 1.029 1995 2.172 2003 3.91
§1.1 电力系统的基本概念
•电网规模不断壮大：我国现有发电装机容量在2000MW以 上的电力网11个，其中东北、华北、华东、华中区域电网装 机容量均超过30000MW，华东、华中电网甚至超过 40000MW，西北电网的装机容量也达到20000MW。
1981 0.691 1989 1.266 1997 2.46 2005 5.17
1982 0.724 1990 1.379 1998
2.6 2006 6.24
1983 0.764 1991 1.515 1999 2.94 2007 7.41
1984 0.801 1992 1.665 2000 3.14
§1.1 电力系统的基本概念
• 1972年，第一条330kV超高压输电线路建成，从刘家峡水 电站至汉中，全长534公里。随后330kV线路延伸到陕甘宁 青4个省区，形成西北跨省联合电网 。
•1981年，第一条500千伏超高压输电线路投入运行，从河南 平顶山姚孟火电厂到湖北武昌凤凰山变电所，使中国成为世 界上第8个拥有500千伏超高压输电的国家。
•1989年，中国第一条±500千伏直流输电线路（葛洲坝－上 海，1080公里）建成投入运行，实现华中电力系统与华东电 力系统互联，形成中国第一个跨大区的联合电力系统。
§1.1 电力系统的基本概念
• 2005年9月,西北电网建成750kV青海官亭-甘肃兰州线超高
压输变电工程（140.7km），中国输电技术提高到了一个新
有功最优分配及频率控制—如何保证低损
耗、 高回收
无功功率及电压调整—如何使无功合理分布
使功率损耗最小
短路电流分析与计算—三相短路及不对称故
障计算
教材
1、电力系统稳态分析 （第三版）
东
南大学，陈珩，水利电力出版社
2、电力系统暂态分析 （第三版） 西安 交通大学，李光琦，水利电力出版社
3、电力系统分析复习指导与习题精解 杨淑英 中国电力出版社
Thermal Base
Hydro Power Base
Possible International connection
2000MW
1800MW
2500MW
9000MW
3000MW
3000MW
7200MW 10000MW
AC DC
Regional Grids Interconnection in 2010
3.提高供电可靠性—系统越大，抗干扰能力越强
4.提高运行的经济性—装高效率大容量机组、
合理利用动力资源、合理分配负荷、削峰填谷。
§1.1 电力系统的基本概念
我国最大单机容量
• 最大火电机组：1000 MW（浙江华能玉环电厂，
上海外高桥第二发电厂900MW）
• 最大水电机组：700 MW（三峡电厂）（葛洲坝水
Thermal Base
Hydro Power Base
2000MW
Possible International connection
AC DC
1800MW
2500MW
9000MW
3000MW
3000MW
7200MW 10000MW
Regional Grids Interconnection in 2015-2020
station），6台直流发电机，16km，59个用户，电压： 直流110V。 • 1885年，制成变压器，为实现交流输电奠定了基础 • 1890年，英国从Deptford到伦敦11km的10kV线路 （第一条高压交流电力线路） • 1891年，德国从Lauffen到法兰克福170km的15kV线 路（第一条三相交流输电线路）