文档介绍：电力系统分析信息学院电气自动化研究所·孙秋野 ******@. 第一章电力系统概述 ? ? ? Northeastern University 第一章电力系统概述本章要点: Northeastern University 第一章电力系统概述电力系统基本概念: 电力系统俗称电网,是由发电、配电、输电、变电和用电等环节组成的电能生产与消费系统,包括发电机、变压器、断路器、母线、架空线、电缆、配电装置、受电装置等设施,以及为保证这些设施正常运行所需的继电保护和安全自动装置、计量装置、电力通信设施、电网调度自动化设施等。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。电力系统示意图如图所示。 Northeastern University 第一章电力系统概述电力工业生产有如下特点: 同时性:发电、输电、变电、用电是同时完成的,电能不能储存,必须用多少,发多少。整体性:发电厂、变压器、高压输电线路、配电线路和用电设备形成不可分割的整体。快速性:电能输送过程迅速,其传输速度与光速相同。随机性:由于负荷变化、异常情况、电网操作等随机性,电能质量的变化是随机的。实时性:电网事故发展迅速,涉及面大,需要实时安全监视。连续性:电能的质量需要实时、连续的监视与调整。 Northeastern University 第一章电力系统概述随着科技的发展和国民经济对于电力系统要求的提升,现代电网具有如下特点: 1、由较强的超高压系统构成主网架。 2、各电网之间联系较强,电压等级相对简化。 3、具有足够的调峰、调频、调压容量,能实现自动发电控制, 有较高的供电可靠性。 4、具有相应的安全稳定控制系统,高度自动化的监控系统和高度现代化的通信系统。 5、具有适应电力市场运营的技术支持系统,有利于合理利用能源。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。 Northeastern University 第一章电力系统概述电力系统发展概况: 最早的电力系统是简单的住户式供电系统,由小容量发电机单独向灯塔、轮船、车间等照明供电。白炽灯的发明,使电能的应用进入千家万户,从而出现了中心电站式供电系统。交流电力系统可以提高输电电压,增加装机容量,延长输电距离,节省导线材料,具有无可争辩的优越性。交流输电地位的确定,成为电力系统大发展的新起点。进入 20世纪后,人们普遍认识到扩大电力系统规模可以在能源开发、工业布局、负荷调整、安全与经济运行等方面带来显著的社会经济效益。于是,以电力负荷的增长、发电机单机容量的增大和输电电压的提高为基础,电力系统的规模迅速发展。之后电源结构不断调整和技术升级受到重视,水电、核电等新能源逐渐进入大家的视野,同时随着电源容量的日益增长,我国电网规模不断扩大,使得西电东送和全国联网发展迅速。 Northeastern University 第一章电力系统概述电力系统的总装机容量: 电力系统的总装机容量是指该系统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 )计( 10 的9次方进制)。 2009 年我国电力系统总装机容量超过亿千瓦。截止 2009 年底,我国亿千瓦电力装机中,火电装机亿千瓦, 占 % ,水电装机亿千瓦,占 % ,核电装机万千瓦,占 1% ,风电及其他新能源万千瓦,占 2% 。 Northeastern University 第一章电力系统概述我国装机容量与发电量发展概况: 年份装机(kW) 年发电量(度) 世界排名上海第一台 12kW 机组发电 1949 185 万43亿25 1979 6302 万2820 亿6 1988 亿5451 亿5 1990 亿6213 亿4 1995 亿1万亿 2 2000 万亿 2 2002 万亿 2 Northeastern University 第一章电力系统概述我国电力系统发展概况: 装机容量从 4000 万千瓦增加到 1亿千瓦: 美: 1930 年--1953 年23年中: 1975 年--1987 年12年日: