第一章電力系統(tǒng)基本概念李庚銀新教材

第一章電力系統(tǒng)基本概念李庚銀新教材第1頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月電力系統(tǒng)工程學科的范疇電力系統(tǒng)工程學科是電工學科的分支，包括1電力系統(tǒng)理論2輸配電技術3電力系統(tǒng)規(guī)劃4電力系統(tǒng)運行5電力系統(tǒng)保護6電力系統(tǒng)控制第2頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月電力系統(tǒng)理論：電路、電磁場和電機理論，是其它各個領域的理論基礎。輸配電技術：超高壓輸電線路、遠距離交直流輸電系統(tǒng)，以及提高輸電線路輸送能力等。電力系統(tǒng)規(guī)劃：遠景負荷規(guī)劃、電源規(guī)劃、網(wǎng)絡規(guī)劃、可靠性分析，環(huán)境保護、生態(tài)平衡等。第3頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月電力系統(tǒng)運行：穩(wěn)態(tài)運行分析、暫態(tài)過程分析、安全性分析、電能質(zhì)量管理，運行方式優(yōu)化等。電力系統(tǒng)保護：故障分析、元件保護、線路保護、系統(tǒng)性故障保護和過電壓及其防護等。電力系統(tǒng)控制：數(shù)據(jù)采集、個別變量的調(diào)節(jié)、電能質(zhì)量控制、運行優(yōu)化控制、安全性控制、能量管理系統(tǒng)等。第4頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)穩(wěn)態(tài)：正常的、相對靜止的運行狀態(tài)潮流計算，頻率調(diào)整，電壓調(diào)整暫態(tài)：從一種運行狀態(tài)過渡到另一種運行狀態(tài)。波過程（高電壓技術）、電磁暫態(tài)過程（機電暫態(tài)過程電力系統(tǒng)分析基礎=電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析+電磁暫態(tài)過程第5頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月電力系統(tǒng)研究工具研究工具：數(shù)學模型和物理模型；數(shù)學仿真：國內(nèi)：PSS、BPA、PSASP等；國外：EMTP、PSCAD/EMTDC；教學：PowerWorldSimulator等；物理模擬：也稱動態(tài)模擬。發(fā)電機、變壓器、電動機等都用相應的實物模擬。將它們按給定的接線方式組成模擬系統(tǒng)后，就可運用表計直接觀測其中出現(xiàn)的各種物理現(xiàn)象。第6頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月本課學習內(nèi)容電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析（預計40學時）穩(wěn)態(tài)：變化范圍很小的狀態(tài)電力系統(tǒng)基本概念，數(shù)學模型潮流計算有功功率和頻率調(diào)整無功功率和電壓調(diào)整電力系統(tǒng)暫態(tài)分析（預計20學時）暫態(tài)：變化范圍較大對稱故障，不對稱故障第7頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月參考資料教材類:（1）《電力系統(tǒng)分析》上下冊，華中理工大學，何仰贊（2）《電力系統(tǒng)分析》，浙江大學出版社，韓禎祥《PowerSystemAnalysisandDesign》J.DuncanGlover,Mulukutla.S.Sarma雜志類:《中國電機工程學報》《電力系統(tǒng)自動化》《電網(wǎng)技術》《中國電力》等第8頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月參考資料網(wǎng)絡:校園網(wǎng)：圖書館網(wǎng)站上的“中國學術期刊全文數(shù)據(jù)庫”、“書生之家”、“IEEE”，精品課網(wǎng)站國內(nèi)外電力企業(yè)相關網(wǎng)站中國電力企業(yè)聯(lián)合會：

/中國電力監(jiān)管委員會：

/國家電力信息網(wǎng)：

/東京電力公司：

http://www.tepco.co.jp/cn/index-c.html英國國家電網(wǎng)：

/北美可靠性管理委員會：

/……第9頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月如何找我？郵箱：zhoup@辦公室：3教434辦公電話程公共信箱：gxydqgc@163.com密碼：gxydqgc信箱里有啥，參考資料，課件，作業(yè)第10頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月本課與其他課程的關系承上高等數(shù)學、線性代數(shù)等電路、電機學等啟下電力經(jīng)濟學基礎（電管專業(yè)）電力系統(tǒng)暫態(tài)分析發(fā)電廠電氣部分繼電保護第11頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月第一章電力系統(tǒng)的基本概念第12頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月第一章提綱1.1電力系統(tǒng)概述1.2電力系統(tǒng)運行特點和要求1.3電力系統(tǒng)的接線方式和電壓等級1.4電力系統(tǒng)中性點的運行方式第13頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月1.1電力系統(tǒng)概述1.1.1電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)1.1.2電力系統(tǒng)的形成和發(fā)展第14頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月1.1.1電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)1.電網(wǎng)（變壓器+線路）2.發(fā)電3.負荷第15頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖發(fā)電機變壓器輸電線生產(chǎn)電能傳輸和分配電能消耗電能輸配電系統(tǒng)（電網(wǎng)）第16頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月第17頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月基本定義電力系統(tǒng)：由發(fā)電機、變壓器、電力線路、用戶等在電氣上互相連接所組成的有機整體，能實現(xiàn)電能的生產(chǎn)、輸送、分配和使用。電力網(wǎng)：電線路和與它相連的變壓器組成，簡稱電網(wǎng)。輸電網(wǎng)：由電源向電力負荷中心輸送電能的線路，遠距離、大容量、高電壓。配電網(wǎng)：在負荷中心，把電能分配給各個用戶，短距離、小容量、低壓。第18頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月基本定義動力部分火力發(fā)電廠的鍋爐、汽輪機、供熱網(wǎng)絡等水利發(fā)電廠的水庫、水輪機。核能發(fā)電廠的反應堆。風能、太陽能等。動力系統(tǒng)電力系統(tǒng)+動力部分第19頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月第20頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月傳統(tǒng)電能生產(chǎn)形式火力發(fā)電：包括熱電廠，以煤、石油、天然氣等為燃料；水電廠：壩式、梯級、徑流式等；核電廠：核聚變、核裂變。第21頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月凝氣式火電廠生產(chǎn)示意圖第22頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月發(fā)電廠基本部件鍋爐：化學能轉(zhuǎn)化成熱能汽輪機：熱能轉(zhuǎn)化成機械能水輪機：水的勢能轉(zhuǎn)化為機械能發(fā)電機：機械能轉(zhuǎn)化成電能升壓站：電能傳輸?shù)钠瘘c第23頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月發(fā)電機三相同步發(fā)電機工作原理輸出電壓10.5kV、20kV等容量200MW、300MW、600MW……標準煤耗300～500g/kWh第24頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月1985開工建設的雙鴨山發(fā)電廠

裝機40萬千瓦第25頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月東江水電站（500MW）第26頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月新能源發(fā)電形式風能：將風的機械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芴柲埽禾枱崮馨l(fā)電和光伏發(fā)電兩類生物質(zhì)能：生物質(zhì)燃燒發(fā)電，氣化發(fā)電以及沼氣發(fā)電技術燃料電池：燃料的化學能直接轉(zhuǎn)化成電能的裝置，直接將天然氣、煤氣、石油等燃料中的氫氣借助電解質(zhì)與空氣中的氧氣發(fā)生化學反應，在生成水的同時進行發(fā)電。潮汐電站，垃圾發(fā)電，地熱能等。第27頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月風力發(fā)電第28頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月新疆達坂城風力發(fā)電第29頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月丹麥海上風電第30頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月英國海上風電第31頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月太陽能光伏發(fā)電第32頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月1993年在西藏羊八井地區(qū)2000米深度鉆探到329.8C的地熱流體第33頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月西藏地熱電廠第34頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月潮汐電站第35頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月蹦蹦跳跳身體好第36頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月輸電線路第37頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月電廠升壓站第38頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月第39頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月第40頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月電力系統(tǒng)的用電設備（負荷）異步感應電動機電弧爐照明設備各種電器等第41頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月日負荷曲線0481214182224時間負荷（MW）第42頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月2003年全國日發(fā)電量曲線圖第43頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月1.1.2電力系統(tǒng)的形成和發(fā)展1.1831年法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應定律：出現(xiàn)交流發(fā)電機、直流發(fā)電機和直流電動機。原始的電力線路100～400V低壓直流電；2.1882年，第一次高壓輸電，法國人，蒸氣機――水泵（57km），1500～2000V，功率1.5KW，世界上第一個電力系統(tǒng)；3.1885年研制出變壓器，出現(xiàn)單相交流輸電；第44頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月4.1891年研制出三相變壓器和三相異步電動機，實現(xiàn)三相交流輸電；5.1891年法蘭克福國際電工技術展覽會上，德國人，水輪發(fā)電機組（95V）――升壓變壓器（25000V）――（178km）降壓變壓器（112V）――白熾燈和電動機近代電力系統(tǒng)的雛形；第45頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月輸電的發(fā)展：距離電壓功率直流—交流—直流第46頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月交、直流輸電之爭推薦一本書：《光電帝國》---電力發(fā)展史上的巨人和他們的戰(zhàn)爭電力商業(yè)史不只是愛迪生發(fā)明了電燈那么簡單，里面有挫折，有成就，有天才，有小人，有夢想，有堅持，當然還有商業(yè)史中必不可少的爾虞我詐電力發(fā)展史上的巨人：愛迪生，特斯拉，威斯汀豪斯(西屋)

第47頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月愛迪生：雙耳失聰，1099項發(fā)明，具有驚人的創(chuàng)造性和工業(yè)策劃能力，是一位非常聰明的試驗者，但是卻缺乏數(shù)學知識和復雜的理論洞察力(號稱稻草里找針)，執(zhí)著于直流輸電。1915年獲得諾貝爾獎提名晚年重病纏身天才，是99%的汗水，加1%的運氣第48頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月喬治·威斯汀豪斯（亦譯西屋）：1886年，他創(chuàng)辦了西屋電器公司并購買了N.特斯拉的交流電動機專利，在美國推廣交流電機發(fā)電和交流輸電。威斯汀豪斯在與愛迪生激烈競爭后，以交流發(fā)電方式贏得開發(fā)尼亞加拉水電站的承建合同，公司也隨之興盛。以后，在經(jīng)營中失利而失去對西屋電器公司的控制。1912年與公司脫離關系，最后于1914年3月12日貧病中去世于紐約GeorgeWestinghause第49頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月尼古拉·特斯拉：為紀念他在電工學方面的諸多成就，磁感應強度單位被命名為特斯拉。美國尼亞加拉大瀑布旁的公園中豎立著特斯拉的銅像，以紀念他在修建尼亞加拉水電站時的杰出貢獻。他通過對現(xiàn)象精確地數(shù)學解析，完成了很多偉大的創(chuàng)造性工作。在設計任何設備之前都從理論的角度去分析問題，直到得出絕對有把握的結(jié)果，才會付諸實踐。1937年獲得諾貝爾獎的提名他終身不娶，最后遁世隱居，窮困潦倒，孑然一身，孤獨死去第50頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月近代電力系統(tǒng)1.電源成分和負荷成分的巨大變化2.運行管理上的高度自動化3.輸電電壓，輸電距離，輸電功率上的巨大變化。 交流輸電電壓超過1000kV，輸電距離超過1000km，輸電功率超過3000MW。直流輸電電壓達到±800kV（四川-上海）第51頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月當前電力系統(tǒng)的熱點問題智能電網(wǎng)微型電網(wǎng)（簡稱微網(wǎng)）特高壓可再生能源發(fā)電（風電、太陽能等）第52頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月智能電網(wǎng)美國總統(tǒng)奧巴馬提出振興經(jīng)濟的戰(zhàn)略歐洲的智能電網(wǎng)我國提出：堅強智能電網(wǎng)第53頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月我國的電力工業(yè)最早的火電廠最早的水電廠我國的現(xiàn)在電力工業(yè)現(xiàn)狀我國的總裝機容量輸電企業(yè)供電企業(yè)電力工程造價廠用電率網(wǎng)損率第54頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月楊樹浦發(fā)電廠-大上海工業(yè)時代的坐標楊樹浦發(fā)電廠前身是建于1882年的英商上海電光公司，是中國第一家電氣公司，也是世界上最早的發(fā)電廠之一，1893年被工部局收購，并于1911年籌建新廠，1913年建成運行發(fā)電，到1923年已成為遠東最大的火力發(fā)電廠。第55頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月楊樹浦發(fā)電廠-大上海工業(yè)時代的坐標廠區(qū)內(nèi)的大煙囪將浦江岸邊的天際線飆升到近105米，成了當時中國的最高建筑，上海工業(yè)時代的象征。1929年美商摩根集團以8100萬兩白銀收購了楊樹浦發(fā)電廠，改稱上海電力公司。第56頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月楊樹浦發(fā)電廠的煙囪第57頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月我國最早的水電站石龍壩是我國最早的水電站，處于滇池出水口的螳螂川，距昆明40公里，發(fā)電容量從開始的2×240千瓦發(fā)展到7360千瓦。1908年，法國人以滇越鐵路通車需用電為由，脅迫清朝滇政府準其在石龍壩修建水電站第58頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月我國最早的水電站云南勸業(yè)道道臺劉岑舫找到云南最大商戶王筱齋，談及不自辦電力，將讓權于人的無奈。王筱齋出面召集董瑞章、劉誠等十九位同仁聯(lián)名以民間股份制形式成立耀龍電燈公司。在德國工程師的指導下，石龍壩水電站工程耗資60萬銀元，歷22月艱辛，于1912年農(nóng)歷4月12日建成，裝機兩臺，每臺240千瓦。第59頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月我國最早的水電站發(fā)電機為德國西門子電氣公司制造，水輪機和調(diào)速器由奧地利伏依特公司制造，通過23千伏全長32公里的線路向昆明市區(qū)送電，竣工發(fā)電之時，昆明各界人士匯集到翠湖海心亭觀燈慶祝。中國第一座水電站和中國第一條輸電電壓最高等級的輸電線路由此誕生。第60頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月我國最早的水電站石龍壩水電站是云南民族工業(yè)的基礎，造就了第一批云南產(chǎn)業(yè)工人?？箲?zhàn)時期，石龍壩電站作為戰(zhàn)前國內(nèi)最大的水電站由民用轉(zhuǎn)為軍工廠和防空報警電源，曾四次遭日機轟炸。新中國成立后，朱德元帥曾登上石龍壩電站引水渠，嘆道："要好好保護電站，它是中國水電發(fā)展的老祖宗。"第61頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月我國最早的水電站石龍壩引起人們廣泛關注，是在2003年歲末，包括人民日報、新華網(wǎng)、中國青年報在內(nèi)的多家媒體報道稱，中國最早的發(fā)電機面臨悲壯退役的命運：2002年以來，4家位于螳螂川上游生產(chǎn)氟硅酸的小企業(yè)排出的污水，使電廠發(fā)電機轉(zhuǎn)輪、輔助設備和引水管受到嚴重腐蝕損壞，于2003年10月14日停產(chǎn)。第62頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月我國最早的水電站這是電廠建成90年來首次因污染而全面停產(chǎn)。又有消息稱，機組廠商德國西門子公司欲以高價回購。第63頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月我國電網(wǎng)的發(fā)展歷史1、1882年孤島發(fā)電2、二十世紀40年代是地區(qū)電網(wǎng)3、50年代是省級電網(wǎng)4、70年代發(fā)展成區(qū)域電網(wǎng)5、90年代發(fā)展成跨區(qū)聯(lián)網(wǎng)第64頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月我國各電網(wǎng)位置示意圖第65頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月京津唐電網(wǎng)圖第66頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月華北電網(wǎng)圖第67頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月三維可視化電力系統(tǒng)

發(fā)電機額定/實際有功出力第68頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月調(diào)度控制室第69頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月中國電力市場化改革2002年11月國家電網(wǎng)公司中國南方電網(wǎng)有限公司2家電網(wǎng)公司中國華能集團公司中國大唐集團公司中國華電集團公司5家發(fā)電公司中國國電集團公司中國電力投資集團公司中國電力工程顧問集團公司中國水電工程顧問集團公司4家輔業(yè)公司中國水利水電建設集團公司中國葛洲壩集團公司。國家電力監(jiān)管委員會第70頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月2010年我國裝機容量截至2010年底，全國發(fā)電裝機總?cè)萘?0.6億千瓦；年發(fā)電量4.72億千瓦時。220KV以上輸電線路回路長48萬公里，變電容量22億千伏安。我國電網(wǎng)規(guī)模和發(fā)電量居世界第一。第71頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月2009年我國裝機容量中央直屬五大發(fā)電集團（中國華能集團公司、中國大唐集團公司、中國華電集團公司、中國國電集團公司、中國電力投資集團公司）年末總裝機容量41704萬千瓦，約占全國全口徑裝機容量的47.70%；第72頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月2009年我國裝機現(xiàn)狀其他6家中央直屬發(fā)電集團（神華集團有限責任公司、中國長江三峽集團公司、華潤電力控股有限責任公司、國家開發(fā)投資公司、中國核電集團公司、中國廣東核電集團有限責任公司）年末總裝機容量9115萬千瓦，約占全國全口徑裝機容量的0.43%；19家規(guī)模較大的地方國有發(fā)電企業(yè)年末總裝機容量10763萬千瓦，約占全國全口徑裝機容量的12.30%上述30家大型發(fā)電企業(yè)裝機容量約占全國總裝機容量的70.43%，同比提高2.15個百分點。私營和外資發(fā)電企業(yè)占全國總裝機容量的4.82%第73頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月2009年各類發(fā)電企業(yè)裝機容量占全國總裝機容量比例第74頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月我國輸電企業(yè)輸電環(huán)節(jié)具有自然壟斷性質(zhì)。目前，全國從事省級及以上輸電業(yè)務的企業(yè)共計38家，其中省級輸電企業(yè)31家。所有輸電企業(yè)均獲得了監(jiān)管機構(gòu)頒發(fā)的輸電類電力業(yè)務許可證。第75頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月我國輸電企業(yè)按照規(guī)模劃分：國家電網(wǎng)公司為跨區(qū)域超大型輸電企業(yè)，業(yè)務范圍覆蓋26個?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市），是世界上規(guī)模最大的輸電企業(yè)；中國南方電網(wǎng)有限責任公司（以下簡稱南方電網(wǎng)公司）為跨省的區(qū)域性輸電企業(yè)，業(yè)務范圍覆蓋5個?。ㄗ灾螀^(qū)）；內(nèi)蒙古電力集團有限責任公司（以下簡稱內(nèi)蒙古電力公司）等多家省級輸電企業(yè)，在一?。ㄗ灾螀^(qū)）內(nèi)獨立經(jīng)營。第76頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月我國供電企業(yè)供電企業(yè)是指在一個特定的區(qū)域內(nèi)從事配電和售電業(yè)務的企業(yè)。這類企業(yè)數(shù)量眾多，類型和層次也較為復雜。目前，全國地（市）、縣兩級供電企業(yè)共計3171家，其中地（市）級供電企業(yè)431家、縣級供電企業(yè)2740家（見下表）。第77頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月我國供電企業(yè)第78頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月我國供電企業(yè)企業(yè)經(jīng)營形態(tài)多樣，按所有制劃分涵括中央國有、地方國有、私營、股份制等多種類型；按經(jīng)營管理形式可劃分為直管、代管、獨立經(jīng)營等類型，同時還存在“自發(fā)自供”以及“轉(zhuǎn)供電”等特殊業(yè)務類型。第79頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月我國供電企業(yè)全國獲得監(jiān)管機構(gòu)頒發(fā)的供電類電力業(yè)務許可證的企業(yè)累計2929家，超過應持證企業(yè)總數(shù)的九成，除部分偏遠地區(qū)及少數(shù)供電營業(yè)區(qū)存有爭議的企業(yè)外，基本實現(xiàn)了持證經(jīng)營第80頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月我國電力用戶全國各類電力用戶超過2.30億戶，其中變電容量在315千伏安及以上且接入電壓等級為10千伏以上的大用戶近200萬戶。但參與電力用戶與發(fā)電企業(yè)直接交易的大用戶數(shù)量有限，目前只有吉林碳素、廣東臺山、撫順鋁廠、銅陵有色等。第81頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月2009年我國電力供應全國全口徑發(fā)電量35874億千瓦時，同比增長7.00%，比上年提高1.28個百分點。其中，水電發(fā)電量4961億千瓦時，同比增長4.40%；火電發(fā)電量29901億千瓦時，同比增長7.10%；核電發(fā)電量701億千瓦時，同比增長1.20%；風電發(fā)電量288億千瓦時，同比增長111.50%。第82頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月2009年我國發(fā)電設備利用小時數(shù)全國6000千瓦及以上電廠累計平均設備利用小時數(shù)為4537小時水電設備利用小時數(shù)為3257小時；火電設備利用小時數(shù)為4860小時；核電設備利用小時數(shù)為7917小時；風電設備利用小時數(shù)為1861小時。第83頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月我國電力工程建設造價工程概算工程決算2001年2008年2001年2008年火電工程（元/千瓦）5141403948083708110KV工程交流送電（萬元/千米）33.9558.0637.2754.40變電（元/千伏安）315.95362.81295.03328.98220KV工程交流送電（萬元/千米）75.27111.5672.16104.19變電（元/千伏安）279.18300.76256.05273.35500KV工程交流送電（萬元/千米）168.12200.84150.33191.35變電（元/千伏安）309.90190.83260.16182.80第84頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月2009年五大發(fā)電集團的上網(wǎng)電價第85頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月2009年全國輸配環(huán)節(jié)電價單位：元/千千瓦時第86頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月2009年平均購電電價與銷售電價單位：元/千千瓦時第87頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月供電煤耗全國發(fā)電生產(chǎn)耗用原煤量13.99億噸，同比增長6.08%；全國燃煤電廠平均供電標準煤耗為339克/千瓦時，比上年降低7克/千瓦時。（11年330）1997—2009年，我國供電煤耗逐年降低，從408克/千瓦時下降到339克/千瓦時第88頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月1997~2009年供電煤耗變化情況第89頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月廠用電率全國發(fā)電廠用電率為5.69%，同比下降0.12個百分點。水電為0.58％火電為6.51％1997—2009年，我國廠用電率總體呈下降態(tài)勢，從6.80%下降到5.69%。第90頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月1997~2009年廠用電率變化情況第91頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月2009年線損率全國電網(wǎng)輸電線路損失率（簡稱線損率）為6.39%，比上年提高0.02個百分點。1997—2009年，我國電網(wǎng)輸電線路損失率總體呈下降態(tài)勢，從8.20%下降到6.39%。第92頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月1997~2009線損率變化情況第93頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月我國能源與負荷分布情況我國的水利和煤炭資源主要分布在西部；電力負荷中心主要在東部；西電東送是我國電力系統(tǒng)發(fā)展的主要格局。第94頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月我國的負荷中心負荷中心主要集中在東部沿海附近，即：以廣州為中心的珠江三角洲以上海為中心的長江三角洲以首都為中心的京津唐地區(qū)以沈陽為中心的沈、鞍、撫、本地區(qū)這些用電負荷占全國電力消耗的70%左右第95頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月我國的水利資源再看我國可開發(fā)水力資源的情況：

我國可能開發(fā)的水力資源為380GW，但68%左右的資源分布西南地區(qū)，其中：四川西部云南西部西藏東部最為集中，占據(jù)了全國水電資源的一半以上。第96頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月我國的煤炭資源我國煤炭藏量更是豐富，但絕大部分在華北地區(qū)西部及晉北地區(qū)北部，其中三西（山西、陜西、蒙西）地區(qū)占全國煤炭儲量的70%左右?？梢娢覈Ｒ?guī)能源的水力和煤炭資源均遠離電力負荷中心，少則1000km多則2000km以上。第97頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月全國發(fā)電裝機將達到13.5億千瓦，其中水電3.2億千瓦，占總裝機的23.5％；風電6100萬千瓦，占總裝機的4.7％；核電4300萬千瓦，占總裝機的3.2％。清潔能源比重由2010年的25.3%增加到2015年的32.3%。大煤電大水電大型可再生能源基地大核電國家電網(wǎng)可再生能源的大規(guī)模利用和智能化是我國現(xiàn)代電網(wǎng)的兩大特征第98頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月國家電網(wǎng)公司發(fā)展戰(zhàn)略兩個轉(zhuǎn)變：轉(zhuǎn)變公司發(fā)展方式，轉(zhuǎn)變電網(wǎng)發(fā)展方式。四化：按照集團化運作、集約化發(fā)展、精益化管理、標準化建設三集五大：實施人力資源、財務、物資集約化管理，構(gòu)建大規(guī)劃、大建設、大運行、大檢修、大營銷第99頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月第一章提綱1.1電力系統(tǒng)概述1.2電力系統(tǒng)運行特點和要求1.3電力系統(tǒng)的接線方式和電壓等級1.4電力系統(tǒng)中性點的運行方式第100頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月1.2電力系統(tǒng)運行的特點和要求1.2.1電能的優(yōu)點1.2.2電力系統(tǒng)運行的特點1.2.3對電力系統(tǒng)運行的基本要求第101頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月1.2.1電能的優(yōu)點易于轉(zhuǎn)變與輸送易于控制易于取材第102頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月1.2.2電力系統(tǒng)運行的特點1.電能不能大量儲存2.過渡過程非常迅速3.與國民經(jīng)濟各部門密切相關第103頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月1.2.3對電力系統(tǒng)運行的基本要求1.保證可靠地持續(xù)供電；電力系統(tǒng)的可靠性是對電力系統(tǒng)按可接受的質(zhì)量標準和所需數(shù)量不間斷地向電力用戶供應電力和電能能力的度量。是一個長時間連續(xù)正常供電的概率，屬于電力系統(tǒng)規(guī)劃的范疇供電可靠性分級；

可靠性電價，可中斷負荷；

第104頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月1.2.3對電力系統(tǒng)運行的基本要求2.保證良好的電能質(zhì)量

電壓質(zhì)量：發(fā)電機無功出力、調(diào)相機、變壓器和無功補償裝置等；35kV及以上供電電壓正、負偏差絕對值之和不超過標稱電壓的10%20kV及以下三相供電電壓偏差為標稱電壓的士7%,220V單相供電電壓偏差為標稱電壓的+7%，-10%頻率質(zhì)量：+0.2～0.5Hz。實際運行中，我國各跨省電力系統(tǒng)頻率都保持在+0.1Hz～-0.1Hz的范圍內(nèi)，波形質(zhì)量（畸變率4%）

第105頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月電力系統(tǒng)的功率平衡維持電力系統(tǒng)正常運行，就是要做到兩個平衡：有功功率平衡，頻率質(zhì)量才能滿足要求（第五章）無功功率平衡，電壓質(zhì)量才能滿足要求（第六章）第106頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月1.2.3對電力系統(tǒng)運行的基本要求3.保證系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性降低煤耗率；

降低網(wǎng)損率；

優(yōu)化調(diào)度：充分利用水能；避免火電頻繁開停機（100MW機組冷態(tài)啟動的需要10萬元，熱態(tài)啟動需要3-4萬元；300MW機組冷態(tài)啟動的需要20-30萬元）；經(jīng)濟性能好的火電機組優(yōu)先發(fā)電；功率在電網(wǎng)中的合理分布；第107頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月1.2.3對電力系統(tǒng)運行的基本要求4.節(jié)能、環(huán)保當前：節(jié)能減排發(fā)電調(diào)度以后：靠市場化解決第108頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月單一電力系統(tǒng)聯(lián)合聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)點

提高可靠性，減小備用容量；

合理調(diào)配用電，提高發(fā)電設備的利用率；

各類電廠互相補充，提高運行經(jīng)濟性；

由于容量大，事故對系統(tǒng)的沖擊小；第109頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月聯(lián)網(wǎng)的缺點

聯(lián)網(wǎng)工程投資大；

高電壓、遠距離、大容量輸電存在穩(wěn)定性問題；

系統(tǒng)復雜、運行難度大；故障電流增加。第110頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月第一章提綱1.1電力系統(tǒng)概述1.2電力系統(tǒng)運行特點和要求1.3電力系統(tǒng)的接線方式和電壓等級1.4電力系統(tǒng)中性點的運行方式第111頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月1.3電力系統(tǒng)的接線方式和電壓等級1接線圖（1）電氣接線圖突出電力系統(tǒng)各元件之間的電氣連接關系（2）地理接線圖強調(diào)電廠與變電所之間的實際位置關系第112頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月第113頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月京津唐電網(wǎng)圖第114頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月2電力系統(tǒng)的接線方式（1）無備用接線（2）有備用接線第115頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月無備用接線應用于以下網(wǎng)絡：一級負荷比重不大，并可為這些負荷單獨設置備用電源時；二級負荷；因為自動重合閘裝置成功率高；三級負荷:

優(yōu)點：簡單、經(jīng)濟、運行方便。

缺點：供電可靠性差。

第116頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月有備用接線有備用接線。

優(yōu)點：供電可靠性高、電壓質(zhì)量高。

缺點：不夠經(jīng)濟或運行調(diào)度復雜

分類：

雙回放射式、干線式、鏈式；

環(huán)式；

雙端供電網(wǎng)絡；第117頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月有備用接線。

優(yōu)點：供電可靠性高、電壓質(zhì)量高。

缺點：不夠經(jīng)濟或運行調(diào)度復雜

分類：

雙回放射式、干線式、鏈式；

環(huán)式；

雙端供電網(wǎng)絡；

第118頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月1.3.2電力系統(tǒng)的電壓等級電力系統(tǒng)的額定電壓

電壓等級高的優(yōu)點：當輸送功率一定時，電流小、使得導線等載流部分的截面積越小，投資越小。當導線截面積一定時，網(wǎng)損小。

電壓等級高的缺點：對絕緣要求高，絕緣投資大。

結(jié)論：在國家規(guī)定標準電壓的范圍內(nèi)，根據(jù)輸送功率和輸送距離選擇合適的電壓等級。第119頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月額定電壓：電力系統(tǒng)正常運行時，發(fā)電機、變壓器、用電設備等，在額定電壓運行時，技術經(jīng)濟性能才是最好，安全可靠運行及使用壽命才能得到保障標準電壓==標稱電壓==額定電壓

第120頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月第一類額定電壓100V以下：直流1V，12V，24V；交流36V；第二類額定電壓100V~1000V第三類額定電壓1000V以上第121頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月（1）用電設備的額定電壓是其他元件的參考電壓（2）電力線路的額定電壓始末端損耗不超過10%（3）發(fā)電機的額定電壓超過用電設備5%（4）變壓器的額定電壓電力系統(tǒng)各元件額定電壓第122頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月電力線路始末端損耗不超過10%第123頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月電力系統(tǒng)的額定電壓為線電壓；

同一電壓等級中各種設備的額定電壓不同，這是由于它們在系統(tǒng)中所處的位置不同而引起。

用電設備的額定電壓和線路額定電壓一致，其他設備額定電壓設定的原則是使所有用電設備能接近它們的額定電壓下運行，用電設備允許電壓偏差；第124頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月線路輸送功率時，存在電壓降落，沿線路的電壓分布往往是始端高于末端（高電壓等級、輕負荷線路除外）；線路電壓降一般為10%，為了讓處于線路末端的用電設備電壓不低于額定電壓的95%，要求始端電壓不低于額定值的105%；

發(fā)電機接在線路始端，要求其額定電壓為線路額定電壓的105%；

第125頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月變壓器額定電壓的規(guī)定一次側(cè)：如果直接和發(fā)電機相連,則等于發(fā)電機額定電壓；如果不直接和發(fā)電機相連，則等于用電設備的額定電壓；二次側(cè)：應該較線路額定電壓高5%，但變壓器自身有5%的電壓降，因此二次側(cè)的額定電壓（空載時的電壓）應該為線路額定電壓高10%。只有漏抗很小、二次側(cè)直接接負荷和電壓特別高的變壓器，其二次側(cè)額定電壓才可以較線路額定電壓高5%。第126頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月T1T210.5KV110KV35KV第127頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月10.5/242×(1+2×2.5%)11/220×(1+2×2.5%)變壓器的分接頭（也稱為抽頭）第128頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月總結(jié)以用電設備額定電壓為標準；發(fā)電機額定電壓取用電設備105%；變壓器額定電壓：一次側(cè)直接連發(fā)電機，取發(fā)電機額定電壓遠離發(fā)電機，取用電設備額定電壓二次側(cè)一般，取用電設備額定電壓110%特殊（變壓器電抗小，或二次側(cè)線路短），取用電設備額定電壓105%第129頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月用電設備電壓/kV發(fā)電機線電壓/kV變壓器線電壓/kV用電設備電壓/kV發(fā)電機線電壓/kV變壓器線電壓/kV一次繞組二次繞組一次繞組二次繞組33.153，3.153.15，3.3110

11012166.36，6.36.3，6.6220

2202421010.510，10.510.5，11330

330345，363

15.7515.75

500

500525，550

2323

750

750788，82535

3538.51000

10001050，1100表1-4第三類額定電壓第三類額定電壓第130頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月例題第131頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月練習題110.5/121110/38.535/6.310/0.4第132頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月練習題210KV第133頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月電壓等級的分類低壓：1kV以下中壓：1~35kV高壓：35kV~330kV超高壓：330kV~1000kV特高壓：1000kV以上第134頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月第135頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月額定電壓/kV輸送容量/MW輸送距離/km額定電壓/kV輸送容量/MW輸送距離/km30.1~1.01~3220100~500100~30060.1~1.24~15330200~800200~600100.2~2.06~20500600~1500400~800352~1020~507502000~2500500以上11010~5050~1001000第136頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月電力網(wǎng)電壓等級的選擇不同電壓等級的適用范圍；500、330、220kV適用于主干線。負荷密度大的城市,220KV作為城市主電網(wǎng)

110kV既用于中小電力系統(tǒng)的主干線，也用于大電力系統(tǒng)的二次網(wǎng)絡。

35kV既用于大城市或大工業(yè)企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)，也用于農(nóng)電。

10kV一般只用于配電系統(tǒng),中壓配電網(wǎng)。

新出現(xiàn)了20kV配電網(wǎng)(蘇州工業(yè)園區(qū))第137頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月電力網(wǎng)電壓等級的選擇220/380V為低壓配電電壓(也稱二次配電電壓)。除東北地區(qū)實行220/60/10/0.4kV四級電壓制外，全國大都采用220/110/35/10/0.4kV五級電壓制。

第138頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月一些國家的電壓等級俄羅斯采用輸電電壓：330kV,500kV，750kV,1150kV美國，加拿大輸電電壓：115kV，230kV，500kV，765kV第139頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月第一章提綱1.1電力系統(tǒng)概述1.2電力系統(tǒng)運行特點和要求1.3電力系統(tǒng)的接線方式和電壓等級1.4電力系統(tǒng)中性點的運行方式第140頁，課件共154頁，創(chuàng)作于2023年2月1.4電力系統(tǒng)中性點的運行方式電力系統(tǒng)的中性點：星形聯(lián)結(jié)變壓器或發(fā)電機的中性點中性點的接地方式：直接接地，不接地，經(jīng)