电力系统概述杨以涵

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1、本课程的性质、目的和任务了解对电力系统的组成和运行，并掌握电力系统的稳态运行、电力系统的暂态过程、电力系统控制的各种分析和计算方法后续的专业课程和今后的从事电力系统行业的工作奠定扎实的基础理论知识和基本技能。电力系统基础(第二版)1本课程的教学内容电力系统基础、接线电力系统元件参数及等值电路电力系统潮流计算---稳态运行各母线电压、支路电流与功率及网损电力系统有功功率平衡与频率调整电力系统无功功率平衡及电压调整短路电流的计算与分析—故障分析，三相短路概念电力系统的稳定性—静稳、暂态稳定电力系统基础(第二版)—发、输、变、配—物理元件的数学模型2第一章电力系统概述第一节电力系统中能源的构成第二节

2、电力系统的形成第三节电力系统的负荷第四节电力系统运行的特点及要求第五节电力系统的电压等级和规定第六节我国电力工业的发展电力系统基础(第二版)3第一节电力系统中能源的构成能源分类电能来源第一章电力系统概述一次能源：自然界演化生成的动力资源如煤炭、石油、天然气、水能等二次能源：一次能源转换而成的电能火力发电、水力发电、核发电；太阳能发电、风力发电4一、火力发电火电发电燃料燃烧水蒸汽机械能发电火电厂凝汽式—效率低（37~50%）、容量大，坑口电厂热电厂—效率高（60~70%）、容量小，城市区第一章电力系统概述5一、火力发电第一章电力系统概述凝汽式火电厂热电厂（单一生产电能）效率低（37~50%）（既

3、生产电能，又提供热能）效率高（60~70%）图1-1凝汽式火电厂生产过程示意图6一、火力发电第一章电力系统概述7一、火力发电第一章电力系统概述8呼盟煤电基地2160锡盟煤电基地1200晋东南煤电基地外送规模2000陕北煤电基地外送规模1440宁夏灵武煤电基地外送规模1320蒙西煤电基地外送规模3000我国部分煤电基地建设设想方案9二、水力发电水冲击水轮机旋转带动发电机发电水电厂堤坝式引水式：河床坡度较大时坝后式：单独筑坝，厂房在坝后（三门峡）河床式：厂房与坝一起（葛州坝）混合式：兼有堤坝式与引水式抽水蓄能水电厂第一章电力系统概述10二、水力发电第一章电力系统概述11二、水力发电第一章电力系统概

4、述12二、水力发电水资源蕴藏量：6.8亿KW可利用量：3.78亿KW20世纪末，装机3.0亿KW，水电0.9亿KW三峡水位：200m流量：14300m3/s可装机：2500万kW计划装机：70*26=1820万kW，三峡地下电站6台70万千瓦机组中，最后两台计划2012年5月底前投产。届时，三峡工程将全面达到其设计的发电能力第一章电力系统概述13三、核电厂核能用核蒸汽发生系统代替火电厂锅炉生产蒸汽系统裂变能：一定能量的中子撞击重金属元素的核（铀、钚）聚变能：不同轻元素的原子核进行聚合（氘、氚）反应堆热中子反应堆：铀235为燃料，低中子撞击，目前采用快中子反应堆：铀238、钚239为燃料，高速、

5、高能中子撞击，效率高100倍，个别国家使用1kg铀235相当于2700t煤第一章电力系统概述14第一章电力系统概述核能发电的利弊：(1)核能发电不产生二氧化碳，即没有排放问题；(2)核能发电的安全性问题；（3）核裂变放出的能量巨大，但核能也是不再生能源。切尔诺贝利核电厂：石墨水冷堆三里岛核电厂：压水堆151951年第一座100kW核电站在美国我国秦山一二三期、大亚湾、岭澳一二期、田湾一期。2020年我国装机达9.5亿kw,其中核电4000万kw未来15年计划修建40座100万kw核电站核电投资大：1.1~1.65万元/kW；火电：4000元/kW建设周期：核电70个月；火电：30个月核电比火电

6、寿命长30年第一章电力系统概述16三、核电厂第一章电力系统概述17四、分布式可再生能源发电第一章电力系统概述可再生能源发展的必然性：(1)大机组、大电网、高电压是当代电力系统的主流；(2)化石燃料是不可再生，并资源有限；(3)环境污染、环境保护等。可再生能源的特点：(1)装机容量小、靠近用户；(2)就地取材、就地消费。可再生能源发电，有太阳能、风能、地热、潮汐、植物桔杆等。18第一章电力系统概述(一)风力发电离网型风力发电的特点：发电规模小，通过蓄电池等储能装置或者和其他能源发电技术相结合；并网型风力发电的特点：发电规模大，可得到大电网的补偿和支撑，更充分地开发可利用的风能资源。19第一章电力

7、系统概述(二)太阳能发电太阳能：“取之不尽，用之不竭”光—热转换光—电转换光—化学转换直接转换间接转换转换形式直接转换直接将太阳能辐射能=〉电能(光伏发电)直接将太阳热能=〉电能(半导体材料的温差发电)20第一章电力系统概述(1)、太阳能电池发电（光伏发电）图1-13离网太阳能光伏电系统太阳能电池是利用半导体P-N结的光伏效应将太阳能直接转换成电能的器件。21第一章电力系统概述图1-14并网屋顶太