电力系统组成
电力系统概念及组成
电力用户
01
电力用户是指电力系统中的各类电能消费者，包括居民、企业、政府 机构等。
02
电力用户的需求和行为对电力系统的运行和规划具有重要影响。
03
电力用户的需求响应是指用户根据电价、供需状况等条件调整其用电 行为，有助于提高电力系统的运行效率和稳定性。
04
促进电力用户参与需求响应是当前电力系统运行管理的重要方向之一， 有助于实现电力资源的优化配置和节能减排目标。
环境保护
电力作为一种清洁能源，能够减少对环境的污染，电力系统的发展 有助于推动环境保护和可持续发展。
电力系统的历史与发展
历史回顾
从早期的水力发电、火力发电到现代的核能、风能、太阳 能等多元化发电方式，电力系统的发展历程见证了人类科 技的进步。
发展趋势
随着可再生能源的发展和能源互联网的兴起，未来的电力 系统将更加智能化、清洁化和高效化，实现能源的可持续 发展。
负荷管理
根据电网负荷情况，对负荷进行管理和调度，确 保电网负荷平衡。
发电管理
对发电厂进行管理和调度，确保发电量满足需求， 同时实现经济运行。
电力系统的稳定性与安全性
稳定性
电力系统在正常运行过程中，能够保 持稳定运行的状态和能力。
安全性
电力系统在遭受干扰或故障时，能够 保持不发生严重事故或崩溃的能力。
04
电力系统的运行与控制
电力系统的运行方式
正常运行方式
系统正常运行时的状态，包括正常的负荷和电量流动。
紧急运行方式
在紧急情况下，如设备故障、自然灾害等，系统需要采取的特殊 运行方式。
维护和检修方式
在设备维护和检修期间，系统需要采取的特殊运行方式。
电力系统的调度控制
电力系统问答题
电力系统概念汇总CHAPTER11、什么是电力系统？什么是电力网？他们都由那些设备组成？电力系统：由发电、变电、输电、配电、用电等设备和相应辅助设备、按规定的技术和经济要求组成的,将一次能源转换成电能并输送和分配到用户的一个统一系统.组成：电力系统是由发电机、变压器、线路、负荷等4类设备组成的有机整体.其组成根据功能分3个层次：电力网络：升压变压器+输电线路+降压变压器+配电线路电力系统：发电机+电力网络+用电设备〔用电负荷〕动力系统：电力系统+发电厂动力局部〔一次能源转换设备〕2、电力网的额定电压是怎样规定的？电力系统各类元件的额定电压与电力网的额定电压有什么关系？I〕电力线路的额定电压和系统的额定电压相等；II〕发电机的额定电压与系统的额定电压为同一级别时,其额定电压规定比系统的额定电压高5%； III〕变压器接受功率一侧的绕组为一次绕组〔相当于受电设备〕,输出功率一侧的绕组为二次绕组〔相当于供电设备〕；IV〕变压器一次绕组的额定电压与系统的额定电压相等,但直接与发电机联接时,其额定电压那么与发电机的额定电压相等.V〕变压器二次绕组的额定电压规定比系统的额定电压高10%,如果变压器的短路电压小于7%、或直接〔包括通过短距离线路〕与用户联接时,那么规定比系统的额定电压高5%.3、升压变压器和降压变压器的分接头是怎样规定的？变压器的额定变比和实际变比有什么区别？变压器分接头：①为满足电力系统的调压要求,电力变压器的绕组设有假设干个分接抽头分接头,相应绕组的中央抽头称之为主抽头.②变压器绕组额定电压,指主轴头对应的绕组额定电压.③分接头位置用“％〞示出,表示抽头偏离主抽头的额定电压％④分接头的设置：双绕组变压器一一分接头设在高压侧三绕组变压器一一分接头分别设在高压侧和中压侧⑤分接头调节方式与个数:个数为奇数〔含主抽头〕变压器变比A〕额定变比：kN二高压侧额定电压/低压侧额定电压B〕运行变比：k二高压侧分接头电压/低压侧额定电压C〕标么变比：k*= k / kN 〔or ： k*= k / kB见2.6 节〕4、电能生产的主要特点是什么？对电力系统运行有哪些根本要求？特点：同时性,瞬时性,与日常生活联系的密切性根本要求：1、供电平安可靠；2、电能质量良好；3、系统运行经济；4、环境友好.5、电力系统负荷可以分为哪几个等级,各级负荷有何特点？第一级负荷：中断供电的后果极为严重〔人身平安事故等〕第二级负荷：〔大量减产、对居民生活产生影响〕第三级负荷：停电影响不大的其他负荷6、电能质量的根本指标是什么？1、频率fN±0.2〜0.5Hz2、电压35kV及以上电压等级VN±5%, 10kV及以下电压等级VN±7%.3、谐波正弦波形畸变率W4〜5%.7、电力网的接线方式中,有备用接线和无备用接线,各有什么特点？无备用特点：简单、设备费用较少、运行方便、供电可靠性低有备用特点：简单,运行方便,供电可靠性和电压质量有明显提升,缺点是设备费用增加很多.8,什么是开式网络,什么是闭式网络,他们各有什么特点？开式网络：每一个负荷都只能沿惟一的路径取得电能的网络.闭式网络：每一个负荷点至少通过两条线路从不同的方向取得电能的网络.特点上有CHAPTER21、电力网计算中,单位长度输电线路常采用哪种等值电路？等值电路有哪些主要参数？这些参数 个反映什么物理现象？一、输电线路的参数1、电阻：反映线路通过电流时产生的有功功率损失效应2、电感：反映载流导线产生磁场效应3、电导：反映线路带电时绝缘介质中产生泄 导线附近空气游离而产生有功功率损失4、电容：反映带电导线周围电场效应.输电线路的参数可视为沿全长均匀分布,每单 参数为电阻r0,电感L0,电导g0,电容C0.等 下：2、架空线路的导线换位有什么作用？ 当三相导线排列不对称时,各相导线所交链的磁链及各相等值电感便不相同,这将引起三相参数不 对称.因此必须利用导线换位来使三相参数恢复对称.3、分裂导线对线路的参数有什么影响？分裂导线根数愈多,电阻愈小,电感越小,电纳越大.一般单导线线路每公里电抗为0.4.左右,分裂导线根数为2、3、4根时,每公里的电抗分别为0.33、 0.30、0.28 Q 左右.一般单导线线路每公里电纳大约为2.8X10-6 S/km 左右；对于分裂导线线路,每相分裂根数为2、 3、4根时,每公里的电纳分别为3.4X10-6 S, 3.8X10-6 S, 4.1 X 10-6 S 左右.4、电力网计算中两绕组变压器和三绕组变压器常采用哪种等值电路？5、计算绕组容量不同的三绕组变压器的电阻和电抗是要注意什么问题？1)依次让一个绕组开路,其余两个绕组按双绕组变压器做短路实验,测得短路损耗A PS(1-2)、 A PS(2-3)、A PS(3-1).a)容量比为100/100/100时,测得短路损耗A PS(1-2)、A PS(2-3)、A PS(3T)保持不变;b)容量比为 100/50/100 和 100/100/50 时,测得短路损耗A P‘ S(1-2)、A P/ S(2-3)、A P/ S(3T) 必须折算以得到A PS(1-2)、A PS(2-3)、A PS(3-1).折算公式见P-29式2-64.6、变压器变比是如何定义的？它与原、副方绕组的匝数比有何不同？在三相电力系统计算中,变压器的变比通常是指两侧绕组空载线电压的比值,它与统一铁芯柱上的 原副方绕组匝数比石油区别的.对于Yy 和Dd 解放的变压器,k 「V N / V 2 N = w 1/叱,即原副方绕 组匝数比；对于Yd 接法的变压器k T = VJ 匕N = 尽1/叱.7、为什么变压器的五型等值电路能够实现原副方电压和电流的交换？1)变压器的n 型等值电路中三个阻抗(导纳)都与变比k 有关；2)n 型的两个并联支路的阻抗(导纳)的符号总是相反的；3)三个支路阻抗之和恒等于零,即构成了谐振三角形；4)三角形内产生谐振环流,实现原、副方的变压和电流变换,使等值电路起到变压器的作用.8、什么是标幺值？采用标幺值有什么好处？标幺值：在电力系统计算时,采用没有单位的阻抗、导纳、电压、电流和功率等进行计算.漏电流及 位长度的 值电路如 图2-1单位长线路的一相等值电路好处：元件参数实际大小不明确；相对大小清楚,便于比拟.CHAPTER41、怎样形成节点导纳矩阵？它的元素有什么物理意义？1、对角线元素Yii称为节点1的自导纳,其值等于接于节点i的所有支路导纳之和.2、非对角线元素Yij称为节点i , j间的互导纳,它等于直接联接于节点i , j间的支路导纳的负值.3、假设节点i , j间不存在直接支路,那么有Yij=0.4、节点导纳矩阵是一个稀疏的对称矩阵.2、节点导纳矩阵的特点：1〕直观易得2〕稀疏矩阵2〕对称矩阵CHAPTER91、电力系统日负荷曲线有什么特点？安排日发电方案和确定系统运行方式的重要依据.2、负荷率和最小负荷系数？负荷率：k=P / P ,最小负荷系数：a=P i / P3、年最大负荷曲线和年持续负荷曲线年最大负荷曲线：主要用来安排发电设备的检修方案,同时也为制订发电机组或发电厂的扩建或新建方案提供依据.描述一年内每月〔或每日〕最大有功功率负荷变化的情况.年持续负荷曲线：按一年中系统负荷的数值大小及其持续小时数顺序排列而绘制成.常用于安排发电方案和进行可靠性估算.4、负荷的电压静态特性,负荷的频率静态特性.负荷的电压静态特性：当频率维持额定值不变时,负荷功率与电压的关系.负荷的频率静态特性：当负荷端电压维持额定值,负荷功率与频率的关系.5、常用综合负荷等值电路综合负荷等值电路：电力系统分析计算中,发电机、变压器和电力线路常用等值电路代表,并由此组成电力系统的等值网络,负荷是电力系统的重要组成局部,用等值电路代表综合负荷是很自然的, 也是合理的.常用综合负荷等值电路：含源等值阻抗〔或导纳〕支路恒定阻抗〔或导纳〕支路异步电动机等值电路1〕潮流计算中,负荷常用恒定功率表示,必要时用线性化的静态特性；2〕短路计算中,负荷表示为含源阻抗支路或恒定阻抗支路；3〕稳定计算中,综合负荷可表示为恒定阻抗或不同比例的恒定阻抗和异步电动机的组合.CHAPTER101、什么叫电压损耗？什么叫电压偏移？电压损耗：两点间电压绝对值之差称为电压损耗,用AV表示.当两点电压之间的相角差5不大时, 可近似地认为电压损耗就等于电压降落的纵分量.电压偏移：网络中某点的实际电压同网络该处的额定电压之差,可以用kV表示,也可以用额定电压的百分数表示.2、电压降落公式分析1〕元件两端的电压幅值差主要由电压降落的纵分量决定；2〕元件两端的电压相角差主要由电压降落的横分量决定；3〕高压输电线的参数中,电抗要比电阻大得多,作为极端情况,令R=0可得：在纯电抗元件中,电压降落的纵分量是因传送无功功率而产生,电压降落的横分量那么因传送有功功率产生.元件两端存在电压幅值差是传送无功功率的条件,存在电压相角差那么是传送有功功率的条件.感性无功功率将从电压较高的一端流向电压较低的一端,有功功率那么从电压相位越前的一端流向电压相位落后的一端.实际的网络元件都存在电阻,电流的有功分量流过电阻将会增加电压降落的纵分量,电流的感性无功分量通过电阻那么将减少电压降落的横分量.CHAPTER111、开式网中,一直供电点的电压和负荷节点功率时,可按怎样的步骤进行潮流计算？1、从离电源点A最远的d点开始,利用线路额定电压,逆着功率传送方向依次算出各段功率损耗和功率分布.2、从电源点A开始,顺着功率传送方向,依次计算各段线路的电压降落,求出各节点电压.2、什么叫运算负荷？它在简单网络的潮流计算中有什么用处？将电纳支路分别用额定电压VN下的充电功率代替,将其分别与相应节点的负荷功率合并,得到各个节点的等效功率,叫做等效负荷,可以得到简化等值电路.3、在对多电压级的开式网络进行潮流计算时,对于变压器有哪几种处理方法？方法一：1、将变压器的阻抗归算到线路1的电压级；2、由末端向首端逐步算出各点功率,再用首端功率和电压算出第一段线路的电压损耗和节点b的电压,依次往后推算出各节点的电压.〔注意：经理想变压器时功率保持不变,两侧电压之比等于实际变压比k.〕方法二：1、将变压器阻抗和第二段的参数归算到线路1的电压级；2、按开式网络的潮流计算方法进行计算.〔注意：节点c和d的电压非该点实际电压,而是归算到线路段1的电压级的电压.〕方法三：1、将变压器用口型等值电路取代；2、按开式网络的潮流计算方法进行计算.4、什么是功率分点？电力网中功率由两个方向流入的节点称为功率分点,用▼标出.有时有功功率和无功功率分点可能出现在电力网的不同节点,通常用▼和▽分别表示有功率和无功功率分点.5、什么是循环功率？a〕每个电源点送出的功率都包含两局部：第一局部由负荷功率和网络参数确定,每一个负荷的功率都以该负荷点到两个电源点间的阻抗共轭值成反比的关系分配给两个电源点,且可以逐个计算.第二局部与负荷无关,它可以在网络中负荷切除的情况下,由两个供电点的电压差和网络参数确定, 通常称之为循环功率.b〕当两电源点电压相等时,循环功率为零.6、什么是均一网络？均一网络的功率分布有何特点？对于各线段单位长度的阻抗值都相等的均一网络,在均一电力网中有功功率和无功功率的分布彼此无关.7、简单环网的一般处理方法1〕单电源供电的简单环网可以当作是供电点电压相等的两端供电网络.2〕对于多电源供电的简单环网,将给定功率的电源点当作负荷点处理,而把给定电压的电源点都一分为二,得到假设干个供电点电压的两端供电网络.8、闭式电力网中的电压损耗计算在不要求特别精确时,闭式电力网中任一线段的电压损耗可用电压降落的纵分量代替,即•在不计功率损耗时,V取电力网的额定电压；•计及功率损耗时,如果用某一点的功率就应取同一点的电压.9、两端供电网络中电压最低点确实定1〕假设有功功率分点和无功功率分点为同一节点,那么该点为电压最低点.2〕假设有功功率分点和无功功率分点不在同一点,那么必须分别算出各分点的实际电压,才能确定电压最低点和最大的电压损耗.3〕在具有分支线的闭式电力网中,功率分点只是对于干线而言的电压最低点,不一定是整个电力网的电压最低点.10、环网中功率的自然分布和经济分布功率在环网中与阻抗成反比分布,称此分布为功率的自然分布.1〕功率在环形网中与电阻成反比分布时功率损耗最小〔经济分布〕2〕只有在每段线路的比值R/X都相等的均一网络中,功率的自然分布才与经济分布相符.各段线路的不均一程度越大,两者差异就越大.11、环路电势和循环功率1〕环路电势因并联变压器的变比不等引起.2〕循环功率由环路电势产生,其方向与环路电势的作用方向一致.3〕两变压器的变比相等时,E,=0,循环功率不存在.4〕变压器的实际功率分布是由变压器变比相等且供给实际负荷时的功率分布,与不计负荷仅因变比不同而引起的循环功率叠加而成.12、环网中的潮流限制在环网中引入环路电势使产生循环功率,是对环网进行潮流限制和改善功率分布的有效手段.1〕调整环网中的变压器变比对于比值X/R较大的高压网络,主要作用是改变无功功率分布.2〕一般情况下,网络中功率自然分布不同于所期望的分布时,要求同时调整有功功率和无功功率, 这就要采用一些附加设备来产生所需的环路电势.a〕利用加压调压变压器产生附加电势.6〕利用FACTS 〔Flexible AC Transmission System〕装置实现潮流限制.13、在潮流计算中,根据定解条件可将节点分为哪几类？怎样为不同类型的节点建立潮流方程？1、PQ节点给定有功功率P和无功功率Q,求解电压〔V, 6〕o1〕通常变电所都属于这一类节点；2〕某些发电厂送出的功率在一定时间内固定时,该厂母线；3〕既不接发电机也没有负荷的联络节点〔亦称浮游节点〕.2、PV节点给定有功功率P和电压幅值V,求解Q和5.一般选择有一定无功储藏的发电厂和具有可调无功电源设备的变电所作为PV节点.3、平衡节点给定电压幅值V和电压相角5,求解P和Q.一般选择主调频发电厂为平衡节点. 〔也可以选择出线最多的发电厂〕14、应用牛顿法求解非线性方程的原理和计算步骤.原理：单变量非线性代数方程的牛顿迭代算法.分为节点电压用直角坐标表示时怎样建立牛顿法潮流方程并形成雅克比矩阵问题和节点电压用极坐标表示时怎样建立牛顿法潮流方程并形成雅克比矩阵问题.15、PQ分解法潮流计算采用了哪些简化假设,这些简化假设的依据是什么？在交流高压电网中,数电线路的电抗要比电阻大得多,系统中母线有功功率的变化主要受电压相位的影响,无功功率的变化主要受母线电压幅值变化的影响.在修正方程式的系数矩阵中,可将矩阵字块的N和K略去不计,认为他们的元素都等于零,这样n-1+m阶的方程式变分解为一个n-1阶和一个m阶的方程.节点的有功功率不平衡量只用于修正电压的相位,节点的无功功率不平衡量只用于修正电压的幅值,这两组方程分别轮流迭代,即是PQ分解法的院里.16、PQ分解法的简化假设对潮流计算结果的精度有影响吗？为什么？PQ分解法所做的种种简化只涉及到解题过程,而收敛条件的校验仍然是以精确的模型为依据的, 所以计算结果的精度是不受影响.但是要注意,在各种简化条件中们关键是输电线路的电阻和电感的比值的大小,110KV及以上电压等级的架空线该比值较小,一般满足PQ分解法的简化条件.在35KV及以下电压等级的电力网中,线路的该比值较大,在迭代计算中可能出现不收敛的情况.CHAPTER121、电力系统的无功功率需求主要由那些主要成分构成？1.无功功率负荷：异步电动机在电力系统负荷〔特别是无功负荷〕中的占比很大.系统无功负荷的电压特性主要由异步电动机决定.2.变压器的无功损耗：1〕变压器的无功损耗电压特性与异步电动机的相似.2〕变压器的无功功率损耗在系统的无功需求中占有相当的比重.3.输电线路的无功损耗：1〕35KV及以下架空线路的充电功率很小,线路消耗无功功率,为无功负载.2〕110KV 及以上的架空线路,当传输功率较大时,电抗中消耗的无功功率将大于电纳中产生的无功功率,为无功负载.2〕110KV及以上的架空线路,当传输功率较小〔小于自然功率〕时, 电纳中产生的无功功率,除了抵偿电抗中的损耗以外,还有多余,为无功电源.2、当机械负荷一定时,异步电动机的无功功率随电压变化而变化的规律有什么特点？为什么？1〕在额定电压附近,电动机的无功功率随电压的升降而增减.2〕当电压明显地低于额定值时,无功功率主要由漏抗中的无功损耗决定,因此随电压下降反而具有上升的性质. 结合异步电动机无功功率表达式和图像分析可得：3、电力系统总主要的无功功率电源有哪些？电力系统中的无功功率电源主要有发电机,同步调相机,静电电容器,静止无功补偿器和静止无功发生器,这四种装置又称无功补偿装置.静电电容器只能吸收容性无功功率〔即发出感性无功功率〕, 其余几类补偿装置既能吸收容性无功,亦能够吸收感性无功.4、发电机输出的功率要收到什么限制？改变功率因数时,发电机发出的有功功率P和无功功率Q要受定子电流额定值〔额定视在功率〕、转子电流额定值〔空载电势〕、原动机出力〔额定有功功率〕的限制.5、对无功电源的同步调相机和静电电容器的优缺点做比拟分析.同步调相机：1〕相当于空载运行的同步电动机；2〕过励磁运行时,向系统供给感性无功功率起无功电源作用；3〕欠励运行时,从系统吸取感性无功功率起无功负荷作用.优点：装有自动励磁调节装置的同步调相机能根据装设地点电压的数值平滑改变输出〔或吸收〕无功功率.特别是有强行励磁装置时,在系统故障情况下,能调节系统电压,有利于提升系统稳定性. 缺点：同步调相机是旋转机械,运行维护复杂;有功功率损耗大；投资费用较大〔宜于大容量集中使用〕；响应速度慢难以适应动态无功限制的要求.静电电容器：优点：无旋转部件,维护方便；单位容量投资费用较小,且与容量的大小无关；运行时功率损耗较小.装设容量可大可小,可集中使用也可分散装设就地供给无功功率,以降低网络的电能损耗；缺点：供给系统的无功功率受节点电压影响,调节性能较差.6、新型无功补偿装置,静止无功补偿器和静止无功发生器的特点静止无功补偿器〔Static Var Compensator〕SVC简称静止补偿器,由静电电容器与电抗器并联组成；能够平滑地改变输出〔或吸收〕的无功功率. 常见类型：1〕由晶闸管限制电抗器TCR与固定电容器并联组成的静止补偿器；2〕由饱和电抗器与固定电容器并联组成〔带有斜率校正〕的静止补偿器；3〕晶闸管限制电抗器与晶闸管投切电容器TSC并联组成的静止补偿器.优点：1〕电压变化时能够快速平滑地调节无功功率,满足动态无功补偿需要；2〕运行维护简单,功率损耗较小；3〕响应时间较短,对于冲击负荷有较强的适应性；4〕 TCR 、TSC 型静止补偿器还能做到分相补偿以适应不平衡的负荷变化. 静止无功发生器〔Static Var Generator, SVG 〕也称为静止同步补偿器〔STATCOM 〕或静止调相机〔STATCON 〕 优点:1〕与静止补偿器相比,响应速度更快,运行范围更宽,谐波电流含量更少；2〕电压较低时仍可向系统注入较大的无功电流,它的储能元件〔如电容器〕容量远比它所提供的无功容量要小.7、为什么说电力系统的运行电压水平取决于无功功率的供需平衡?当电势E 为一定值时,Q 同V 的关系如右图曲 1〕系统在电压Va 下到达无功功率平衡. 2〕假设负荷增加,系统的无功电源不能满足在 功平衡的需要,那么只能降低电压运行以到达新 衡. 3〕假设负荷增加,系统的无功电源能够满足在 功平衡的需要,那么可在较高电压水平下运行.8、无功平衡的原那么 从改善电压质量和降低网络功率损耗考虑,应尽量防止通过电网元件大量地传送无功功率.应分地 区分电压级地进行无功功率平衡.〔即做到无功功率的就地平衡、减少无功功率的长距离和跨电压 级的传送〕9、电压偏移过大对系统和用户各有什么害处？我国电力系统对于供电电压的允许偏移有什么具 体的规定？ 电压偏移的危害：1〕电压偏移过大,影响用户正常工作；2〕电压降低,会使网络中的功率损耗和能量损耗加大；3〕电压过低可能会危及电力系统运行的稳定性；4〕电压过高,各种电气设备的绝缘可能受到损害,在超高压网络中增加电晕损耗等.电压的允许偏移：1〕35kV 及以上供电电压正、负偏移的绝对值之和不超过额定电压的10%,如供电电压上下偏移同 号时,按较大的偏移绝对值作为衡量依据；2） 10kV 及以下三相供电电压允许偏移为额定电压的±7%；3） 220V 单相供电电压允许偏移为额定电压的+7%和-10%.10、顺调压、逆调压和常调压的概念,这些调压各适用于哪些情况？逆调压：在大负荷时升高电压,小负荷时降低电压的调压方式.一般在最大负荷时保持中枢点电压 比线路额定电压高5%,在最小负荷时保持为线路的额定电压.适用于供电线路较长、负荷变动较 大的中枢点.顺调压：在大负荷时允许中枢点电压低一些,但不低于线路的额定电压的102.5%；小负荷时允许 其电压高一些,但不超过线路额定电压的107.5%.适用于供电距离近,或负荷变动不大的变电所. 常调压：在任何负荷下,中枢点的电压保持为大约恒定的数值,一般较线路额定电压高2%〜5%.11、什么是中枢点,怎样确定中枢点电压的允许变化范围？中枢点：1〕区域性水、火电厂的高压母线；2〕枢纽变电所的二次母线；3〕有大量地方负荷的发电机电压母线.对于向多个负荷点供电的中枢点,其电压允许变化范围可按两种极端情况确定：1〕在地区负荷最大时,电压最低的负荷点的允许电压下限加上到中枢点的电压损耗等于中枢点的 最低电压. 2〕在地区负荷最小时,电压最高负荷点的允许电压上限加上到中枢点的电压损耗等于中枢点的最 高电压. a 〕当中枢点的电压能满足这两个负荷点的要求时,其他各点的电压根本上都能满足.b 〕如果中枢点是发电机电压母线,那么除了上述要求外,还应受厂用设备与发电机的最高允许电压 以及为保持系统稳定的最低允许电压的限制.c 〕假设在任何时候,各负荷点所要求的中枢点电压允许变化范围都有公共局部,那么调整中枢点的电 压,使其在公共的允许范围内变动,就可以满足各负荷点的调压要求,无需增设调压设备.否那么, 需要在某些负荷点增设必线1所示电压Va 下无的无功平电压Va 下无。
电力系统的组成
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发电厂有火电、水电、核电、风能、太阳能等种类。
火电： 火力发电厂，采用煤炭作为一次能源，利用皮带传送技术，向锅炉输送经处理过的煤粉，煤粉燃烧加热锅炉使锅炉中的水变为水蒸汽，经一次加热之后，水蒸汽进入高压缸。
为了提高热效率，应对水蒸汽进行二次加热，水蒸汽进入中压缸。
通过利用中压缸的蒸汽去推动汽轮发电机发电。
锅炉－ 汽轮机 － 发电机 水电：以水具有的重力势能转变成动能的水冲水轮机，水轮机即开始转动，若我们将发电机连接到水轮机，则发电机即可开始发电。
如果我们将水位提高来冲水轮机，可发现水轮机转速增加。
因此可知水位差愈大则水轮机所得动能愈大，可转换之电能愈高。
这就是水力发电的基本原理。
水库－水轮机－发电机核电：通过核岛（一回路）的核裂变放热，在高压下加热水使其达到高温蒸发进入常岛（二回路），高压的过热水蒸气进入汽轮机，通过喷嘴加速冲击汽轮机转子上的动叶，将一部分的热能转化为机械能。
汽轮机转子的转动带动发电机发电。
做功完成的水蒸气进入凝汽器，给水泵后再次进入核岛吸热。
变电所变电所将电厂电压升压至500KV后，将通过输电系统传至全国各地。
输电系统电网中输电线路的电压为220KV以上。
配电系统电力在经过输送线路传输后经过变压器将电压降至35、63、110kV（高压配电系统）后，再将电压降至10、6kV（中压配电系统）后，再将电压降至380、220V（低压配电系统）电网将一般将10、6kV的电输至低压配电系统、大型工厂等用电量大的地方。
低压配电系统再将380、220V的电输送至家庭、学校等用电量小的用户。
负载在电路中消耗电能的装置叫用电器（也叫负载）。
是用电能进行工作的装置。
如电灯，电视或电阻等其他用电器。
电力系统组成
目前我们国家的输电线路的电压等级有：
750KV、500KV、330KV（西北电网）、 220KV、110KV、66KV（东北电网）、 35KV。
4、配电环节
它们是向地区用户供电为主的变电所，是一 个地区或城市的主要变电所，电压等级一般 为110—220kV。
在配电变电所出来的电到达各地的终端变电 所，电压等级变为110kv以下，再经过一次 降压后就可以直接为用户供电了。
西安电力高等专科学校 12111班
电力系统的组成
电力系统包括 发电、变电、输电、 配电直到用电这样 一个全过程。 由发电厂、变电所、 输配电线路和电力 用户有机连接起来的整体。
1、发电环节
根据其发电方式所利用能源的不同，
可分为火力发电、水力发电、核能发电 以及其它发电方式（地热发电、风力发 电、太阳能发电）等多种。
我国最高直流电压等级为正负500KV（葛洲
坝---上海南桥线、天生桥---广州线、贵州--广东线、三峡---广东线），另有正负50KV （上海---嵊泗群岛线），100KV（宁波---舟 山线），南方电网公司将建设正负800KV特 高压直流输电线。
我国最高交流电压等级是1000KV（长治---荆
路器、隔离开关、电力母线、电力电缆和输电线路等。
二次系统是对一次设备进行控制、调节、保护和监测的设备，
它包括控制器具、继电保护和自动装置、测量仪表、信号器
具等。二次系统通过电压互感器和电流互感器与一次设备取 得电的联系。
我国高电压输变电发展历程
1972年，建成刘家峡～天水～关中330千伏输变电工程 1981年，建成平顶山～武汉500千伏输变电工程 1989年，建成葛洲坝～上海南桥±500千伏直流
2005年，建成官亭～兰州东750千伏输变电示范工程
电力系统的构成(图文)
终端箱式变电所 35kV一般（地区）变电站
500kV枢纽变电站 220kV重要（中间）变电站
• 3．电力用户 凡取用电能、消耗电能的用户设备或用电单位均称为电能
用户。相对于一般居民用电，工业企业用电量约占我国全年总 发电量的64%，是最大的电能用户。
太阳能发电——光伏发电
风光互补发电
• 2．输配电网络（电力网，power network） 电力系统中除发电设备和用电设备以外的部分。 包括变电、输电和配电3个环节。电力网络主要由电力线路、
变电站（所）和换流站（交直流联合输电系统中实现交流电和直 流电相互变换的技术装置）组成。
升压变电所：多建在发电厂内，把电压升高后，再进行远距离输送。
电力系统的构成(图文)
• 1．发电厂（generating plant） 发电厂将一次能源转换成电能。 按一次能源介质划分为火力发电厂、水力发电站、核电站
等，此外，还有小容量的太阳能发电厂、风力发电厂、地热发 电厂和潮汐发电厂等，正在研究的还有磁流体发电和氢能发电 等。
火电厂全景
水电站外景
大亚湾核电站
电力系统ppt课件
详细描述
输电通常通过高压或超高压线路进行，以减少线路损耗和满足大范围供电的需 求。输电线路的规划和建设需要考虑地理环境、经济成本和环境保护等因素。
变电
总结词
变电是将电压进行变换的过程，以满足不同设备对电压的需求。
详细描述
在电力系统中，变电所是实现电压变换的关键设施。通过变压器等设备，将高压 电转换为低压电或反过来进行变换。变电过程中需要确保电压稳定，以保障电力 设备和用户的安全。
电费回收
及时回收电费，降低电力企业经营风险，保障电力供应的可持续性 。
电力市场与能源政策
市场分析
分析电力市场供需情况、价格走势等因素，为企业决策提供依据。
能源政策
关注国家能源政策动态，了解政策对电力行业的影响，为企业发展 做好准备。
竞争环境
了解竞争对手的动态和市场地位，制定合理的竞争策略，提高企业竞 争力。
机械储能、化学储能、电磁储能等。
电力储能技术的优点
能够解决电力系统的峰谷差问题，提高电力系统的稳定性 和可靠性，同时还可以为可再生能源提供储存和释放能量 的平台。
电力储能技术的应用
在家庭、工业、电力系统等领域都有广泛的应用前景，是 未来电力系统发展的重要方向之一。
THANK YOU
防雷的方法
包括安装避雷针、避雷线、避雷网等避雷装置，以及采用电涌保护器 等设备。
接地与防雷的要求
根据电力系统的电压等级、设备的重要性和所处的环境条件等因素， 选择合适的接地方式和防雷措施。
接地与防雷的维护
定期对接地装置进行检查和维护，确保其完好有效；同时也要定期对 防雷装置进行检查和维护，确保其正常工作。
故障检修
电力系统基础知识
电力系统的基础知识一、电力系统的构成一个完整的电力系统由分布各地的各种类型的发电厂、升压和降压变电所、输电线路及电力用户组成，它们分别完成电能的生产、电压变换、电能的输配及使用。
二．电力网、电力系统和动力系统的划分电力网：由输电设备、变电设备和配电设备组成的网络。
电力系统：在电力网的基础上加上发电设备。
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。
三．电力系统运行的特点一是经济总量大。
目前，我国电力行业的资产规模已超过2万多亿，占整个国有资产总量的四分之一，电力生产直接影响着国民经济的健康发展。
二是同时性，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，所以电力生产的的发电、输电、配电到用户的每一环节都非常重要。
三是集中性，电力生产是高度集中、统一的，无论多少个发电厂、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，职业品德等都有严格的要求。
四是适用性，电力行业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。
五是先行性，国民经济发展电力必须先行。
四、电力系统的额定电压电网电压是有等级的，电网的额定电压等级是根据国民经济发展的需要、技术经济的合理性以及电气设备的制造水平等因素，经全面分析论证，由国家统一制定和颁布的。
我们国家电力系统的电压等级有220/380V、3 kV、6 kV、10 kV、20 kV、35 kV、66 kV、110 kV、220 kV、330 kV、500 kV。
随着标准化的要求越来越高，3 kV、6 kV、20 kV、66 kV也很少使用。
供电系统以10 kV、35 kV、为主。
输配电系统以110 kV以上为主。
发电机过去有6 kV与10 kV两种，现在以10 kV为主，低压用户均是220/380V。
什么是电力系统电力系统三大部分是什么
什么是电力系统电力系统三大部分是什么导读我们都知道电力系统的组成部分包括动力系统、电力系统以及电力网。
那么今天呢，小编就来好好讲讲电力系统那些事。
那么，什么是电力系统呢？电力系统三大部分是什么？今天小编就来给各位一一解答一下！我们都知道电力系统的组成部分包括动力系统、电力系统以及电力网。
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那么，什么是电力系统呢？电力系统三大部分是什么？今天小编就来给各位一一解答一下！什么是电力系统电力系统是由发电厂、送变电线路、供配电所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转化成电能，再经输电、变电和配电将电能供应到各用户。
为实现这一功能，电力系统在各个环节和不同层次还具有相应的信息与控制系统，对电能的生产过程进行测量、调节、控制、保护、通信和调度，以保证用户获得安全、优质的电能。
电力系统的主体结构有电源（水电站、火电厂、核电站等发电厂），变电所（升压变电所、负荷中心变电所等），输电、配电线路和负荷中心。
各电源点还互相联接以实现不同地区之间的电能交换和调节，从而提高供电的安全性和经济性。
输电线路与变电所构成的网络通常称电力网络。
电力系统的信息与控制系统由各种检测设备、通信设备、安全保护装置、自动控制装置以及监控自动化、调度自动化系统组成。
电力系统的结构应保证在先进的技术装备和高经济效益的基础上，实现电能生产与消费的合理协调。
电力系统三大部分是什么由发电、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。
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2、供电系统电压等级的确定 、
（1）技术指标 ） 包括电能质量，供电的可靠性， 包括电能质量，供电的可靠性，配电的合理性及适应将来 发展的情况 （2）经济指标 ） 包括基建投资，有色金属消耗量， 包括基建投资，有色金属消耗量，年电能损失费及年维修 费等。 费等。 （3）与输送距离和容量有关 ）
S= 3 UI 一定时， 愈高 愈小 线路上电压与功率损耗愈小， 愈高， 愈小， 当S一定时，U愈高，I愈小，线路上电压与功率损耗愈小，电力传 一定时 输距离愈长，所需导线截面积愈小，投资愈少。 输距离愈长，所需导线截面积愈小，投资愈少。 一定时， 愈高 愈高， 愈大 愈大。 当I一定时，U愈高，S愈大。 一定时
（3）变压器额定电压 ）
变压器具有发电机和负荷的双重地位， 变压器具有发电机和负荷的双重地位，它的一次侧是接受电 能的，相当于用电设备；二次侧是送出电能的， 能的，相当于用电设备；二次侧是送出电能的，相当于发电 机。 变压器一次侧额定电压： 变压器一次侧额定电压： 变压器一次侧额定电压取等同于用电设备额定电压 定电压； ①变压器一次侧额定电压取等同于用电设备额定电压； 对于直接和发电机相联的变压器， 直接和发电机相联的变压器 ②对于直接和发电机相联的变压器，其一次侧额定电压等于 发电机的额定电压， 1＋5％） 发电机的额定电压，即：U1N＝UGN ＝UN（1＋5％） 变压器二次侧额定电压： 变压器二次侧额定电压： 当距用电设备较近时，取比线路额定电压高5%。 ①当距用电设备较近时，取比线路额定电压高 。 当距用电设备较远时， ②当距用电设备较远时，变压器二次额定电压取比线 路额 定电压高10%。 定电压高 。
、
中国电 工程 特高压 电线路 特高压 线路在 有500 线路的25 有 线路的 60% 线路 ，
40
特高压电网的 ：一 500 500 线路的4 ， 线路的 下， 3 的 下， 将 电 的 1000 。 ， 线路
1000 5 ， 500
3、各种电气设备的额定电压
因为在输电线路输送负荷电流时必然要产生电压损失， 因为在输电线路输送负荷电流时必然要产生电压损失，为 产生电压损失 了保证电网末端的用电设备工作在正常电压下，国家规定： 了保证电网末端的用电设备工作在正常电压下，国家规定： （1）电力网及用电设备的额定电压 ）
5、电力网
（1）概念： ）概念： 在电力系统中，由升压和降压变电所通过输、 在电力系统中，由升压和降压变电所通过输、配电线路连接 起来的部分。 起来的部分。 （2）作用 ） 输送、变换和分配电能。 输送、变换和分配电能。 联系发电厂和电力用户的中间环节。 联系发电厂和电力用户的中间环节。 综上所述，电力系统 发电厂 电力网+电力用户 发电厂+电力网 综上所述，电力系统=发电厂 电力网 电力用户 电力系统、电力网构成示意图如图1-1, 电力系统、电力网构成示意图如图 电力系统组成举例： 电力系统组成举例：图1-2
当经济技术指标相差不大时， 当经济技术指标相差不大时，应优先选用电压等级较高的 方案。 方案。电压 (KV) 6 10 35 110 220 330 500 输送功率(MW) 0.1~1.2 0.2~2 2~10 10~50 100~500 200~1000 750~1800 输送距离(Km) 4~15 6~20 20~50 50~150 100~300 200~600 400~1000
因变压器二次侧额定电压规定为空载时的电压，高出的 ％ 因变压器二次侧额定电压规定为空载时的电压，高出的10％电压其 中有5％用来补偿正常负载时变压器内部阻抗和线路阻抗 变压器内部阻抗和线路阻抗所造成的损 中有 ％用来补偿正常负载时变压器内部阻抗和线路阻抗所造成的损 失。
举例： 举例： 已知线路额定电压如图所示，请标出发电机额定电压和变压器 、 、 、 已知线路额定电压如图所示，请标出发电机额定电压和变压器T1、T2、T3、T4 一、 二次侧的额定电压。 二次侧的额定电压。 10KV
2、发电厂 、
概念：生产电能的工厂，把各种天然能源转化电能。 概念：生产电能的工厂，把各种天然能源转化电能。 分类： 分类：按发电厂能源取得的方式不同分类 火力发电厂 水力发电厂 核电厂 其它形式电厂 70％ ％ 20％ ％ 小容量的电厂： 小容量的电厂： 柴油机厂 太阳能电厂 风力电厂 利用一次能源发电的电厂： 利用一次能源发电的电厂 潮汐电厂 地热电厂
目前，我国电力系统中，220kv以上电压等级多用 目前，我国电力系统中， 以上电压等级多用 于大型电力系统的主干线， 于大型电力系统的主干线， 110kv多用于中、小型电力系统的主干线，也可用 多用于中、 多用于中 小型电力系统的主干线， 于大型电力系统的二次网络； 于大型电力系统的二次网络； 工厂供电系统： 工厂供电系统： 一般工厂内部多采用6－10kV的高压配电电压。 一般工厂内部多采用 － 的高压配电电压。 的高压配电电压 从技术经济指标来看，最好采用10kv。 从技术经济指标来看，最好采用 。 如果工厂拥有相当数量的6kV用电设备时，可考虑 用电设备时， 如果工厂拥有相当数量的 用电设备时 电压作为工厂配电电压。 采用6kV电压作为工厂配电电压。 采用 电压作为工厂配电电压 380／220v电压等级多作为工厂的低压配电电压。 电压等级多作为工厂的低压配电电压。 ／ 电压等级多作为工厂的低压配电电压
第一章
供电系统基本概念
1.1、电力系统组成 、 1.2、供电系统及接线方式 、 1.3、电网中性点及运行方式 、
1.1
电力系统组成
一、电力系统的基本概念 1、电力系统概念 、 由发电厂、变电所、 由发电厂、变电所、输配电线路和电力用户有机连 接起来的整体。 接起来的整体。
电力系统包括发电、变电、输电、配电直到用电这样一 电力系统包括发电、变电、输电、 个全过程。 个全过程。
10.5KV/242KV
220KV T1
G 10.5KV
T4
220KV/121KV/38.5KV 110KV T
2
10.5KV/3.15KV 3KV
D1
35KV
T 3
6KV
35KV/6.6KV
发电机额定电压：比同级电网高 ％， ％，为 × ％）＝10.5KV； 发电机额定电压：比同级电网高5％，为10×（1＋5％）＝ ＋ ％）＝ ； 变压器T1一次侧额定电压：等于发电机额定电压，所以为 变压器 一次侧额定电压：等于发电机额定电压，所以为10.5KV 一次侧额定电压 变压器T1二次侧额定电压：比同级电网线路高 ％， ％，为 ％）＝242KV 变压器 二次侧额定电压：比同级电网线路高10％，为220×（1＋10％）＝ 二次侧额定电压 × ＋ ％）＝ 变压器T2一次侧额定电压：相当于用电设备额定电压，所以为 变压器 一次侧额定电压：相当于用电设备额定电压，所以为220KV 一次侧额定电压 变压器T2中压侧（二次侧）额定电压：比同级电网线路高 ％， ％，为 变压器 中压侧（二次侧）额定电压：比同级电网线路高10％，为110×（1＋10％） 中压侧 × ＋ ％） ＝121KV 变压器T2低压侧（二次侧）额定电压：比同级电网线路高 ％， ％，为 × 变压器 低压侧（二次侧）额定电压：比同级电网线路高10％，为35×（1＋10％）＝ 低压侧 ＋ ％）＝ 38.5KV
7、电力系统接线图 、
二、电力系统的电压等级
1、额定电压：（铭牌上所标的电压） 、额定电压：（铭牌上所标的电压） ：（铭牌上所标的电压 定义：能使受电器（电机、变压器、用电设备） 定义：能使受电器（电机、变压器、用电设备）正 常工作的电压。 常工作的电压。 2、我国额定电压等级 、
为了使电力工业和电力制造业的生产标准化、统一化、 为了使电力工业和电力制造业的生产标准化、统一化、 系列化， 系列化，世界上许多国家和组织都制定了有关额定电压 的标准。 的标准。
3、变电所 、
（1）概念：变换电压和交换电能的场所 ）概念： （2）组成：变压器及配电装置 ）组成： （3）分类 ） 升压变电所 按变压器的性质和作用分 降压变电所
区域变电所 按其在电力系统中的地位和作用分 企业变电所 车间变电所
4、电力用户 、
概念： 概念：在各行各业中所应用的各类用电设备统称为电 力用户 电力系统中，通常将某一个企业 某一个企业或 电力系统中，通常将某一个企业或由同一线路供电的 多个企业用电设备的总和看作一个电力用户 看作一个电力用户。 多个企业用电设备的总和看作一个电力用户。
图1－1 电力系统、电力网构成示意图 － 电力系统、
配电线路 电力用户
发电厂
升压变电所 输电线路
降压变电所
G
电力网
电力系统
图1－2电力系统组成举例 － 电力系统组成举例
6、电力系统运行的特点 、
a.发电机在某一时刻发出的电能，经过输电线路立刻送给了 发电机在某一时刻发出的电能， 用电设备，而用电设备立刻又转换为其他形式的能量， 用电设备，而用电设备立刻又转换为其他形式的能量，发电 供电－用电的全过程是在一瞬间完成的。 －供电－用电的全过程是在一瞬间完成的。 b.发电量随用电量的变化而变化，生产量和消费量是严格平 发电量随用电量的变化而变化， 衡的。 衡的。 电能用户如何用电、用多少电，电网及电气设备的工作状 电能用户如何用电、用多少电， 态等都会影响系统运行。 态等都会影响系统运行。 c.电力系统的暂态过程非常迅速，以10－3～10－6s计。 电力系统的暂态过程非常迅速， d.对电能质量（电压和频率）要求非常严格。 对电能质量（电压和频率）要求非常严格。 e.一旦中断供电可能给国民经济和人民生活造成重大损失。 一旦中断供电可能给国民经济和人民生活造成重大损失。 f.电能目前还不能大量存储。 电能目前还不能大量存储。
1000KV电网简介： 电网简介： 电网简介 2006年8月19日，我国首条 年 月 日 我国首条1000kV特高压示范线路工程开工建设 。中国电网开始 特高压示范线路工程开工建设 迈向世界电网科技巅峰。这一天，必将载入史册。 迈向世界电网科技巅峰。这一天，必将载入史册。 据悉， 多位院士、 多名教授、 名高级工程师及博士在内的2000多名科 据悉，有30多位院士、300多名教授、800名高级工程师及博士在内的 多位院士 多名教授 名高级工程师及博士在内的 多名科 技工 这一 世 的 电工程 设 。 线路 建 653.8 开 ， 。 ， 线， 线， 电 ， 的 中 电 ， 电网， 电网，将 2008年 年