第一章 电力系统的基本概念

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1、电力系统稳态分析正常稳态分析计算（U、I、P、Q、f）电力系统稳态分析电运行调整和优化力系统分故障分析析电力系统暂态分析稳定性分析电力系统稳态分析课程目的：掌握电力系统稳态运行的基本知识、各元件特性和数学模型、分析及计算方法、运行调节和优化。电力系统的基本概念正常稳态分析各元件的特性和模型主要内容：潮流计算调频运行调节和优化调压经济运行第一章电力系统的基本概念电力系统的组成电力系统的发展概况电力系统运行的基本要求电力系统的结线方式和电压等级电力系统中性点的运行方式1-1电力系统的组成单线图（表示三相电路）电力系统：由发电厂、变电所、输电线路、

2、配电系统和负荷等组成的电能生产、传输、分配和消费的系统。电力网：由变压器、电力线路等变换、输送、分配电能设备所组成的联系发电与用电的统一整体。动力系统：电力系统和动力部分的总和。1-1电力系统的组成输电网：用于电能的远距离传输220kV及以上配电网：用于向用户配送电能35kV-110kV——高压配电网10kV——中压配电网380V——低压配电网1-1电力系统的组成总装机容量：系统中实际安装的发电机组额定有功功率总和年发电量：系统中所有发电机组全年实际发出电能总和最大负荷：规定时间（一天、一月、一年内）系统总有功负荷最大值额定频率：国内额定频率

3、为50Hz，国外有60Hz或25Hz最高电压等级：系统最高电压等级线路的额定电压地理结线图：显示元件地理位置以及连接路径电气结线图：显示元件之间的电气连接，不反映地理位置1-2电力系统的发展概况1.电力系统的发展简史直流→三相交流→交直流并存1-2电力系统的发展概况（1）直流电力系统1882年，由爱迪生建成世界上第一条完整的直流电力系统，装机容量670kW，半径1.5km，59盏白炽灯，110V地下电缆。缺点：无法通过变压器抬高或降低电压，无法满足大容量远距离输电的要求。1-2电力系统的发展概况（2）三相交流电力系统1891年在制成三相变压器

4、的基础上，德国建立第一个三相交流输电系统。发电机电压为95V，输电线路电压25kV，输电距离178km，用电电压12V。1-2电力系统的发展概况特高压输电习惯上，1～220kV为高压，330～1000kV为超高压，1000kV以上为特高压。20世纪60年代国际上开始特高压输电的研究。1985年苏联建成1228km的1150kV。2009年中国第一条特高压输电线路晋东南—南阳—荆门1000千伏特高压交流输电线路投运行，全长640公里。1-2电力系统的发展概况（2）三相交流电力系统优点：交流系统电压变换容易；交流发电机和电动机简单便宜。存在问题：

5、同步发电机并列运行的稳定性；不同频率系统之间的联网。1-2电力系统的发展概况（3）交直流并存的现代电力系统1972年，加拿大伊尔河晶闸管工程标志着进入晶闸管换流的高压直流输电时代。直流输电的优点：每根同样截面的导线，能输送更大的功率，并且有功损耗小。费用相同时，传输功率约为交流输电的1.5倍每根导线都可以作为一个独立回路运行，并且可以采用大地或海水作回路。一极发生故障时，仍能半负载运行不存在磁滞损耗和涡流损耗，没有集肤效应。线损小，节约能量不存在稳定问题。不需要同步运行，输送功率不受电力网稳定性的约束直流输电的缺点：换流器投资昂贵，且需要消耗

6、较多的无功功率。换流器是一个谐波源会产生电力污染，而且几乎没有过载能力。目前尚无适用的直流断路器。1-2电力系统的发展概况2.中国电力工业的现状与展望2012年，全国全口径发电量49774亿千瓦时，比上年增长5.22%。火电发电量39108亿千瓦时，同比增长0.3%，占全国发电量的78.6%，比上年降低3.9个百分点；水电发电量8641亿千瓦时，同比增长29.3%，占全国发电量的17.4%，比上年提高3.2个百分点；核电、并网风电发电量为982亿千瓦时和1004亿千瓦时，同比分别增长12.6%和35.5%，占全国发电量的比重分别比上年提高0.

7、1和0.5个百分点。Ø中国电力网福福建建电网装机电网装机情况情况“十一五”以来，全单位：万千瓦省装机容量增长65.4%,3648火电、LNG、新能源装机火电容量快速增长，水电装3412水电机趋于饱和。3035新能源2803LNG23972205福福建建电源结构电源结构水电装机3风电都目前全个LNG电厂总装机是省1125陆上总装机万千风电，瓦，主385也全部371.86.2万千瓦，分布要分万千瓦，其中分布布在在沿西北海，部，且在沿海共有火电装机18大，座，总部分其中2042.6为2装机个在径流万千或日调厦门、82.6瓦，大万千瓦；其它新节泉型性

8、能；州负火电荷中主要分心；能源布在沿13.2海万千瓦。，其北部偏多；福福建建电网网架电网网架及及负荷特点负荷特点2001年福建与华东实现联网运行,最大外送电能力18