电力系统的基本概念

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1、电力系统基本知识培训讲稿第二讲电力系统的基本概念木讲目的：通过本讲希望大家对屯能的生产、输送、分配及消赀整个过程有所了解。本讲知识点：•发电厂的种类，电厂中如何将其他形式的能量转化力电能；•电力系统的结构；•电力系统的特点；•电能质量的主耍指标；•电压等级的概念；•电力系统的负份类型；1电能的生产过程1.1发电厂的种类：1.1.1火力发电厂：要耗用大fi燃料，发电成木较高，技术管理较为S杂，但却具冇投资少、建期较短、布局和规模灵活、可以既供电又供热等许多优点。这就决定了热力发电在绝大多数国家的电力工业中均占有很大的比粟，也

2、是我国电力工业中生产电能的主要方式之-；1.1.2水力发电厂：不需要消耗燃料，发电成木较低，运行操作比较简单，但水电站工程浩大、投资多、建期长，布局和规模受自然条件的限制，其发电能力在枯水季节将大幅度减小；1.1.3原子能固然是E大的能源，似曲于原子能用于发电起步较晚，以致原子能发电量在全世界总发电量中所占的比重仍然不人；1.1.4风力发电厂：受到地理环境的很人限制，况且界量较小，又不易控制；1.1.5至于太阳能发电、地热发电和潮汐发电等，鬥前它们的规模都还很小，其应用场所亦受客观特定条件的限制。1.2电能的生产过程以火力

3、发电厂为例，电能产生的流程如图1所示从能量转换的角度來看，各热力发电厂的生产过程本质上都是一样的。因为它们的能量转换都是巾燃料的燃烧幵始，燃料在炉内燃烧吋，它的化学能首先转变为烟气的热能；当烟气沿锅炉炉膛及其f面的烟道流过时，它的热能就逐步传递给在锅炉各部分受热而P、j流动的水、蒸汽以及空气（在此单纯传热的过程中，妞然，并未发生能S形式的变化而只不过是热能从一种介质传递给W—种介质）。锅炉所产生的新蒸汽进入汽轮机后逐级进行膨胀，蒸汽的部分热能就转变为汽流的动能;高速汽流施加作用力于汽轮机的叶片上，推动了叶轮连同整个转子旋转

4、，汽流的动能于是被转换成汽轮机机轴上机械能。汽轮机通过靠背轮（联轴器）带动发电机转动，机械能则被转换成发电厂的产品——交流电。由上述可见，现代热力发电厂的主要组成部分包括热力和电气两大部分，-其中锅炉、汽轮机、发屯机为发电厂的三大核心设备。V高质:ft煤粉V热量7>=>n蒸汽V推动汽轮机转了转动获得机械能7拖动发电机转子发出交流电^)==>::0(厂馳)主变压器升压产生高压电［进电MJ2电力系统的结构如附录上阁所示，电力系统是由发电、输电、变电、配电和用电五个环节组成的。附带说说能fi管理系统(EMS)和配电管理系

5、统(DMS)能量管理系统(EMS)是监督、控制和管理以发也、输电和变电为主的综合A动化系统，它主要包括数据采集与临控(SCADA)、自动发电控制(AGC)和发电计划、网络分析(NA)、调度员培训模拟(DTS)儿人部分。配电管理系统(DMS)足变电、配电川电过柷的综合白动化系统，主要包括数据采集与监控(SCADA)、网络分析(NA)、自动负荷控制(ALC)、调度员培训模拟(DTS)几大部分。附录下图示出了一个电力系统和电力网络示意图。其屮，锅炉和反应堆分别将化#能和核能转化为热能，汽轮机乂将后荞转化为机械能，水轮机则直接将水

6、能转化为机械能。发电机将机械能转化为电能，而变器和电力线路则变换、输送、分配电能，电动机、电热电炉、电灯等消耗电能。在这些设备中，电能又分别转化为机械能、热能、光能，等等。由此可见，广义的电力系统应该是曲锅炉、反应堆、汽轮机、水轮机、发电机等生产电能的设备，变压器、电力线路等变换、输送、分配电能的没备，电动机、电热电炉、电灯等各种消耗电能的设备，以及未示于阁屮的测朵、保护、控制装置乃至能餅管理系统所组成的统一整体，是一个十分泷大而杂的研究对象。电力系统中，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称电力M络。

7、电力系统的结线方式：分无备川和奋备川结线两类。无备用界线：单hl路放射式、干线式和链式网络；冇备用结线：双回路放射式、干线式、连式、以及环式和两端供电网络。3电力系统的特点3.1电能生产、输送、消赀的特点电能也足商品，和其它商品一样，也奋其生产、输送和消费。伲电能及其卞产、输送和消费,却杏极明显的特殊性。3.1.1电能与国民经济各个部门之间的关系都很密切由于电能与其它能量之间转换方便，宜于大生产、集中管理、远距输送、ft动控制,使川电能较其它能量有著优点，各部门都广泛使川电能。电能供应的中断或减少将影响国民经济的各个部门。

8、3.1.2电能不能人撒储存电能的生产、输送和消费实际上是同时进行的。即发电设备任何时刻生产的电能必须等干该吋刻用屯设备消赀与输送中损耗屯能之和，而且这一数值还随时间不断变化。3.1.3生产、输送、消费电能各环节所组成的统•-•整体不可分割由于电能不能人景储存，必须保持电能生产、输送、消费流程的连续性，由