現(xiàn)代電網(wǎng)運(yùn)行技術(shù)第一章基本特征

1、 現(xiàn)代電網(wǎng)運(yùn)行技術(shù)現(xiàn)代電網(wǎng)運(yùn)行技術(shù) 第一章第一章 現(xiàn)代電力系統(tǒng)的基本特征現(xiàn)代電力系統(tǒng)的基本特征（三）應(yīng)進(jìn)行的主要工作（三）應(yīng)進(jìn)行的主要工作進(jìn)行進(jìn)行“智能電網(wǎng)智能電網(wǎng)”建設(shè)和發(fā)展。建設(shè)和發(fā)展。 什么是智能電網(wǎng)？什么是智能電網(wǎng)？智能電網(wǎng)的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行的可靠、安全、經(jīng)濟(jì)、高效、環(huán)境友好和使用安全。電網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)這些目標(biāo)，就可以稱其為智能電網(wǎng)。 第一章第一章 現(xiàn)代電力系統(tǒng)的基本特征現(xiàn)代電力系統(tǒng)的基本特征智能電網(wǎng)目前尚未有統(tǒng)一的定義智能電網(wǎng)目前尚未有統(tǒng)一的定義 l作為倡導(dǎo)智能電網(wǎng)建設(shè)的美國電力科學(xué)研究院（作為倡導(dǎo)智能電網(wǎng)建設(shè)的美國電力科學(xué)研究院（epriepri）對(duì)智能電網(wǎng)的）對(duì)智能電網(wǎng)的 定義是用

2、自愈、安全、集成、協(xié)同、預(yù)測(cè)、優(yōu)化、交互來描述定義是用自愈、安全、集成、協(xié)同、預(yù)測(cè)、優(yōu)化、交互來描述 。自自愈電網(wǎng)是美國電網(wǎng)建設(shè)的重點(diǎn)。愈電網(wǎng)是美國電網(wǎng)建設(shè)的重點(diǎn)。 l歐盟委員會(huì)對(duì)智能電網(wǎng)的定義內(nèi)容是歐盟委員會(huì)對(duì)智能電網(wǎng)的定義內(nèi)容是, ,支持分布式和可再生能源的接支持分布式和可再生能源的接入、更可靠安全電力供應(yīng)、面向服務(wù)的架構(gòu)、靈活的電網(wǎng)應(yīng)用、入、更可靠安全電力供應(yīng)、面向服務(wù)的架構(gòu)、靈活的電網(wǎng)應(yīng)用、高級(jí)高級(jí)自動(dòng)化和分布式智能自動(dòng)化和分布式智能、負(fù)荷和電源的本地交互、以客戶為中心。、負(fù)荷和電源的本地交互、以客戶為中心。分布分布式電網(wǎng)則是歐盟電網(wǎng)建設(shè)的重點(diǎn)式電網(wǎng)則是歐盟電網(wǎng)建設(shè)的重點(diǎn) l中國提出了

3、建設(shè)具有中國特色的智能電網(wǎng)，其內(nèi)涵為：中國提出了建設(shè)具有中國特色的智能電網(wǎng)，其內(nèi)涵為：堅(jiān)強(qiáng)可靠堅(jiān)強(qiáng)可靠、經(jīng)、經(jīng)濟(jì)高效、清潔環(huán)保、濟(jì)高效、清潔環(huán)保、靈活互動(dòng)靈活互動(dòng)、友好開放。、友好開放。第一章第一章 現(xiàn)代電力系統(tǒng)的基本特征現(xiàn)代電力系統(tǒng)的基本特征盡管各國根據(jù)自身的國情對(duì)智能電網(wǎng)建設(shè)有著不同的重點(diǎn)盡管各國根據(jù)自身的國情對(duì)智能電網(wǎng)建設(shè)有著不同的重點(diǎn)和目標(biāo)，但是智能電網(wǎng)建設(shè)的驅(qū)動(dòng)都是基于市場(chǎng)、安全、電和目標(biāo)，但是智能電網(wǎng)建設(shè)的驅(qū)動(dòng)都是基于市場(chǎng)、安全、電能質(zhì)量和環(huán)境因素，而且它的特征可歸結(jié)為：能質(zhì)量和環(huán)境因素，而且它的特征可歸結(jié)為：自愈、優(yōu)化、自愈、優(yōu)化、互動(dòng)、兼容、集成、環(huán)保?；?dòng)、兼容、集成、環(huán)保。

4、智能電網(wǎng)的優(yōu)美表現(xiàn)是靠一次電網(wǎng)的堅(jiān)強(qiáng)和二次系統(tǒng)的聰智能電網(wǎng)的優(yōu)美表現(xiàn)是靠一次電網(wǎng)的堅(jiān)強(qiáng)和二次系統(tǒng)的聰慧共同實(shí)現(xiàn)的?；酃餐瑢?shí)現(xiàn)的。 第一章第一章 現(xiàn)代電力系統(tǒng)的基本特征現(xiàn)代電力系統(tǒng)的基本特征1 1、大電網(wǎng)低頻振蕩抑制及在線智能控制技術(shù)、大電網(wǎng)低頻振蕩抑制及在線智能控制技術(shù) 研究大型互聯(lián)電網(wǎng)低頻振蕩的典型特征及其發(fā)生機(jī)理；分析電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、運(yùn)行方式、勵(lì)磁系統(tǒng)、調(diào)速器對(duì)互聯(lián)電網(wǎng)低頻振蕩的影響，研究在線智能控制技術(shù)。2 2、基于軌跡研究電力系統(tǒng)的功角穩(wěn)定、基于軌跡研究電力系統(tǒng)的功角穩(wěn)定 相量測(cè)量單元（pmu）技術(shù)的應(yīng)用為基于軌跡研究電力系統(tǒng)穩(wěn)定性提供了技術(shù)支持。pmu為電力系統(tǒng)提供了同時(shí)在時(shí)間和空間的2維

5、坐標(biāo)下實(shí)時(shí)研究和觀察動(dòng)態(tài)行為的條件.如何充分利用pmu數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)特性,快速、有效地對(duì)電力系統(tǒng)穩(wěn)定性進(jìn)行實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)和控制，提高大電網(wǎng)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定水平，是電力系統(tǒng)面臨的重要課題。第一章第一章 現(xiàn)代電力系統(tǒng)的基本特征現(xiàn)代電力系統(tǒng)的基本特征3 3、研究大規(guī)模和分布式可再生能源接入控制技術(shù)、研究大規(guī)模和分布式可再生能源接入控制技術(shù) 風(fēng)電場(chǎng)輸出功率具有間歇性和不確定性，大量風(fēng)電接入電網(wǎng)對(duì)電網(wǎng)的運(yùn)行調(diào)度帶來較大的影響。尤其是很多地區(qū)風(fēng)電具有反調(diào)峰特性；光伏發(fā)電輸出功率隨日照情況也會(huì)有一定的變化。需要抓緊研究可再生能源數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控技術(shù)、適應(yīng)新能源特性的電網(wǎng)頻率和聯(lián)絡(luò)線功率控制技術(shù)、無功電壓控制技術(shù)、發(fā)電預(yù)測(cè)模型和

6、方法。4 4、極端外部災(zāi)害下的調(diào)度防御技術(shù)研究、極端外部災(zāi)害下的調(diào)度防御技術(shù)研究 研究外部災(zāi)害信息的接入、建模、可視化展現(xiàn)、分析、仿真、預(yù)警和協(xié)調(diào)防御方法。通過預(yù)測(cè)信息，可以提前感知外部災(zāi)害信息，針對(duì)有可能發(fā)生的電網(wǎng)故障提前做出預(yù)案，增強(qiáng)智能電網(wǎng)抗擊外部災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的能力。第一章第一章 現(xiàn)代電力系統(tǒng)的基本特征現(xiàn)代電力系統(tǒng)的基本特征5 5、大電網(wǎng)預(yù)警與安全防御研究、大電網(wǎng)預(yù)警與安全防御研究 包括在線智能輔助決策及預(yù)防控制技術(shù)，處理輸電網(wǎng)的多重故障及不同廠站同時(shí)故障、相繼故障的電網(wǎng)緊急控制技術(shù)。6 6、大電網(wǎng)連鎖故障預(yù)測(cè)及自愈技術(shù)、大電網(wǎng)連鎖故障預(yù)測(cè)及自愈技術(shù) 包括電網(wǎng)運(yùn)行可靠性在線風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估理論，連鎖

7、故障風(fēng)險(xiǎn)量化評(píng)價(jià)指標(biāo)和基于風(fēng)險(xiǎn)的連鎖故障預(yù)防和校正控制策略。 第一章第一章 現(xiàn)代電力系統(tǒng)的基本特征現(xiàn)代電力系統(tǒng)的基本特征7、開展非線性控制技術(shù)研究、開展非線性控制技術(shù)研究 可控串補(bǔ)、可控電抗、靜止無功補(bǔ)償器（svc）、統(tǒng)一潮流控制器 、故障電流限制器； 在互聯(lián)系統(tǒng)內(nèi)部關(guān)鍵點(diǎn)加裝必要的動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償設(shè)備，提高這些關(guān)鍵點(diǎn)的電壓支撐，改善電網(wǎng)的動(dòng)態(tài)特性；在重要聯(lián)絡(luò)線加裝統(tǒng)一潮流控制器 ，可調(diào)節(jié)輸電網(wǎng)的潮流分配；為有效控制短路電流，加裝故障電流限制器可實(shí)現(xiàn)即限制短路電流又不增加線損的目的。第一章第一章 現(xiàn)代電力系統(tǒng)的基本特征現(xiàn)代電力系統(tǒng)的基本特征 以上以上公式為單機(jī)對(duì)無窮大系統(tǒng)公式，對(duì)現(xiàn)代電力系公式為單

8、機(jī)對(duì)無窮大系統(tǒng)公式，對(duì)現(xiàn)代電力系統(tǒng)，必須對(duì)多關(guān)鍵點(diǎn)電壓進(jìn)行控制（統(tǒng)，必須對(duì)多關(guān)鍵點(diǎn)電壓進(jìn)行控制（avc)avc)。 第一章第一章 現(xiàn)代電力系統(tǒng)的基本特征現(xiàn)代電力系統(tǒng)的基本特征 在重要聯(lián)絡(luò)線實(shí)現(xiàn)柔性控制（在重要聯(lián)絡(luò)線實(shí)現(xiàn)柔性控制（factsfacts）也是改善聯(lián)絡(luò)線的動(dòng)態(tài)特性，抑制低頻振蕩，提高也是改善聯(lián)絡(luò)線的動(dòng)態(tài)特性，抑制低頻振蕩，提高穩(wěn)定運(yùn)行水平的重要手段。穩(wěn)定運(yùn)行水平的重要手段。 第一章第一章 現(xiàn)代電力系統(tǒng)的基本特征現(xiàn)代電力系統(tǒng)的基本特征四、現(xiàn)代四、現(xiàn)代電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu) 盡管電網(wǎng)的大小和結(jié)構(gòu)組成各不相同，但它們盡管電網(wǎng)的大小和結(jié)構(gòu)組成各不相同，但它們具有相同的基本特性具有相同的

9、基本特性 1、由運(yùn)行電壓基本恒定的三相交流系統(tǒng)組成。、由運(yùn)行電壓基本恒定的三相交流系統(tǒng)組成。 發(fā)電機(jī)和輸電設(shè)施采用三相裝置；工業(yè)負(fù)荷總是發(fā)電機(jī)和輸電設(shè)施采用三相裝置；工業(yè)負(fù)荷總是三相；單相家用和商用負(fù)荷在各相之間等量分配，三相；單相家用和商用負(fù)荷在各相之間等量分配，以便有效地形成平衡的三相系統(tǒng)。以便有效地形成平衡的三相系統(tǒng)。 第一章第一章 現(xiàn)代電力系統(tǒng)的基本特征現(xiàn)代電力系統(tǒng)的基本特征2、采用同步發(fā)電機(jī)發(fā)電。、采用同步發(fā)電機(jī)發(fā)電。 原動(dòng)機(jī)將一次能源（煤、水、核等）轉(zhuǎn)換為機(jī)原動(dòng)機(jī)將一次能源（煤、水、核等）轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，然后由同步發(fā)電機(jī)發(fā)電。原動(dòng)機(jī)將它轉(zhuǎn)換械能，然后由同步發(fā)電機(jī)發(fā)電。原動(dòng)機(jī)將它轉(zhuǎn)換為

10、電能為電能。3、將電力遠(yuǎn)距離輸送到廣大區(qū)域的電力用戶。、將電力遠(yuǎn)距離輸送到廣大區(qū)域的電力用戶。 需經(jīng)由運(yùn)行于不同電壓水平的子系統(tǒng)組成的輸配需經(jīng)由運(yùn)行于不同電壓水平的子系統(tǒng)組成的輸配電系統(tǒng)。電系統(tǒng)。第一章第一章 現(xiàn)代電力系統(tǒng)的基本特征現(xiàn)代電力系統(tǒng)的基本特征實(shí)際上，通常將電網(wǎng)分成以下子系統(tǒng)：實(shí)際上，通常將電網(wǎng)分成以下子系統(tǒng)： 1）輸電系統(tǒng)）輸電系統(tǒng) 2）次輸電系統(tǒng)）次輸電系統(tǒng) 3）配電系統(tǒng)）配電系統(tǒng)下圖為現(xiàn)代電力系統(tǒng)的基本構(gòu)成：下圖為現(xiàn)代電力系統(tǒng)的基本構(gòu)成： 第一章第一章 現(xiàn)代電力系統(tǒng)的基本特征現(xiàn)代電力系統(tǒng)的基本特征 第一章第一章 現(xiàn)代電力系統(tǒng)的基本特征現(xiàn)代電力系統(tǒng)的基本特征管理方式：管理方式：a

11、、輸電系統(tǒng)由國家、區(qū)域、省電力公司調(diào)管、輸電系統(tǒng)由國家、區(qū)域、省電力公司調(diào)管 輸電系統(tǒng)連接系統(tǒng)中主要的發(fā)電廠和主要的負(fù)荷中心。輸電系統(tǒng)連接系統(tǒng)中主要的發(fā)電廠和主要的負(fù)荷中心。它形成整個(gè)系統(tǒng)的骨干并運(yùn)行于系統(tǒng)的最高電壓水平（通它形成整個(gè)系統(tǒng)的骨干并運(yùn)行于系統(tǒng)的最高電壓水平（通常為常為220kv及以上）。發(fā)電機(jī)的電壓通常在及以上）。發(fā)電機(jī)的電壓通常在10.535kv范圍內(nèi)，經(jīng)過升壓達(dá)到輸電電壓水平后，電力被傳送到輸范圍內(nèi)，經(jīng)過升壓達(dá)到輸電電壓水平后，電力被傳送到輸電系統(tǒng)樞紐變電站，在此再經(jīng)過降壓達(dá)到次輸電水平（通電系統(tǒng)樞紐變電站，在此再經(jīng)過降壓達(dá)到次輸電水平（通常為常為69-138kv）。發(fā)電和輸

12、電子系統(tǒng)經(jīng)常被稱為主電力）。發(fā)電和輸電子系統(tǒng)經(jīng)常被稱為主電力系統(tǒng)。主電力系統(tǒng)一般由國家、區(qū)域和省電網(wǎng)公司調(diào)管。系統(tǒng)。主電力系統(tǒng)一般由國家、區(qū)域和省電網(wǎng)公司調(diào)管。 第一章第一章 現(xiàn)代電力系統(tǒng)的基本特征現(xiàn)代電力系統(tǒng)的基本特征 b、次輸電系統(tǒng)由地區(qū)供電（電力）公司調(diào)、次輸電系統(tǒng)由地區(qū)供電（電力）公司調(diào)管管 次輸電系統(tǒng)將電力從輸電變電站輸往配次輸電系統(tǒng)將電力從輸電變電站輸往配電變電站。通常大的工業(yè)用戶直接由次輸電變電站。通常大的工業(yè)用戶直接由次輸電系統(tǒng)供電。次輸電系統(tǒng)由地區(qū)供電（電電系統(tǒng)供電。次輸電系統(tǒng)由地區(qū)供電（電力）公司調(diào)管。力）公司調(diào)管。 第一章第一章 現(xiàn)代電力系統(tǒng)的基本特征現(xiàn)代電力系統(tǒng)的基本特征 c、配電系統(tǒng)由縣電力公司、城區(qū)分公司調(diào)、配電系統(tǒng)由縣電力公司、城區(qū)分公司調(diào)管管 配電系統(tǒng)相當(dāng)于將電力送往用戶的傳輸過程的配電系統(tǒng)相當(dāng)于將電力送往用戶的傳輸過程的最后一級(jí)。一次配電電壓通常在最后一級(jí)。一次配電電壓通常在3.035kv之間，之間，較小的工業(yè)用戶通過這一電壓等級(jí)的主饋線供電。較小的工業(yè)用戶通過這一電壓等級(jí)的主饋線供電。二次配電饋線從二次配電饋線從120240v相電壓向民用和商業(yè)相電壓向民用和商業(yè)用戶供電。配電系統(tǒng)在農(nóng)村由縣電力公司調(diào)管，用戶供電。配電系統(tǒng)在農(nóng)村由縣電力公司調(diào)管，在城市則由地區(qū)供電公司的城區(qū)分公司調(diào)管。在城市則由地區(qū)供電公司的