1電網(wǎng)技術(shù)課件

單元一電網(wǎng)技術(shù)講義內(nèi)容一、電網(wǎng)基本知識(shí)二、電網(wǎng)運(yùn)行三、電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)與調(diào)度自動(dòng)化四、南方電網(wǎng)及廣東電網(wǎng)概況五、電網(wǎng)新技術(shù)應(yīng)用一、電網(wǎng)基本知識(shí)

由輸電、變電、配電設(shè)備及相應(yīng)的輔助系統(tǒng)組成的聯(lián)系發(fā)電與用電的統(tǒng)一整體稱為電力網(wǎng)．什么是電網(wǎng)？(1)由堅(jiān)強(qiáng)的超高壓系統(tǒng)構(gòu)成主網(wǎng)架。(2)各電網(wǎng)之間聯(lián)系較強(qiáng)。(3)電壓等級(jí)簡化．(4)具有足夠的調(diào)峰、調(diào)頻、調(diào)壓容量、能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)發(fā)電控制。(5)具有較高的供電可靠性。(6)具有相應(yīng)的安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)。(7)具有高度自動(dòng)化的監(jiān)控系統(tǒng)。(8)具有高度現(xiàn)代化的通信系統(tǒng)．(9)具有適應(yīng)電力市場(chǎng)運(yùn)營的技術(shù)支持系統(tǒng)。(10)有利于合理利用能源。現(xiàn)代電網(wǎng)的特點(diǎn)電能質(zhì)量、運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性

電能質(zhì)量指標(biāo)：頻率、電壓、波形。經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)：煤耗、網(wǎng)損率、廠用電率。

（1）煤耗，發(fā)電廠生產(chǎn)1kWh電能所消耗的標(biāo)準(zhǔn)煤量，以g/kWh為單位。

（2）網(wǎng)損率，電力網(wǎng)中損耗的電量占網(wǎng)供電量的百分比。

（3）廠用電率，發(fā)電廠自用電量占發(fā)電量的百分比。

優(yōu)點(diǎn)：簡單、經(jīng)濟(jì)、運(yùn)行方便。缺點(diǎn)：供電可靠性差電網(wǎng)接線方式（一）優(yōu)點(diǎn)：供電可靠性和電壓質(zhì)量高缺點(diǎn)：不夠經(jīng)濟(jì)電網(wǎng)接線方式（二）中性點(diǎn)運(yùn)行方式中性點(diǎn)的接地方式：（1）中性點(diǎn)不接地；（2）中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地；（3）中性點(diǎn)直接接地；（4）中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地；中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)（包括中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)），稱為小電流接地系統(tǒng)，應(yīng)用于60kV及以下系統(tǒng)；中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)（包括中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地系統(tǒng)），稱為大電流接地系統(tǒng)，應(yīng)用于110kV及以上系統(tǒng)。中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)

中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)在發(fā)生單相接地故障時(shí)，不構(gòu)成短路回路，接地電流不大，僅為電網(wǎng)對(duì)地電容電流，故障相對(duì)地電壓變?yōu)榱?，中性點(diǎn)對(duì)地電壓升為相電壓，非故障相對(duì)地電壓升高倍，變?yōu)榫€電壓，因此系統(tǒng)的絕緣水平需要按線電壓考慮。發(fā)生單相接地故障時(shí)，由于并不破壞系統(tǒng)線電壓的對(duì)稱性，系統(tǒng)還可以繼續(xù)運(yùn)行，供電可靠性高，這是中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)。

中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)特點(diǎn)中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)

中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)特點(diǎn)

發(fā)生單相接地故障時(shí)，在故障點(diǎn)流過一個(gè)與接地電容電流方向相反的感性電流，大大減小了接地電流，迅速熄滅故障點(diǎn)電弧，防止間歇性電弧所產(chǎn)生的過電壓，所以廣泛應(yīng)用于3～60kV系統(tǒng)。一般規(guī)定在單相接地電流超過下列數(shù)值時(shí)，中性點(diǎn)應(yīng)裝設(shè)消弧線圈。

3～6kV系統(tǒng)

30A以上

10kV系統(tǒng)

10A以上

35～60kV系統(tǒng)

10A以上消弧線圈補(bǔ)償方式

全補(bǔ)償、欠補(bǔ)償、過補(bǔ)償

實(shí)際中普遍采用過補(bǔ)償方式，因?yàn)檫^補(bǔ)償時(shí)流過接地點(diǎn)的是電感電流，熄弧后故障相電壓恢復(fù)速度較慢，接地電弧不易重燃；另外電網(wǎng)不斷發(fā)展，電網(wǎng)的對(duì)地電容隨之增大，采用過補(bǔ)償，原先裝設(shè)的消弧線圈仍可以繼續(xù)使用一段時(shí)期。中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)

中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)，在發(fā)生單相接地故障時(shí)，出現(xiàn)了除中性點(diǎn)外的另一個(gè)接地點(diǎn)，構(gòu)成了短路回路，接地相電流很大，為了防止損壞設(shè)備，必須迅速切除接地相甚至三相，不會(huì)產(chǎn)生穩(wěn)定電弧或間歇電弧。同時(shí)由于中性點(diǎn)直接接地，其零電位不變，非故障相的對(duì)地電壓不會(huì)升高，仍為相電壓，因此系統(tǒng)的絕緣水平按相電壓考慮。中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)特點(diǎn)中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)

大型水電站、火電廠很多都建在遠(yuǎn)離負(fù)荷中心的地方，為了實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離、大功率的電能輸送，需采用超高壓輸變電網(wǎng)絡(luò)。隨著輸電電壓的提高和線路的增長，絕緣費(fèi)用在設(shè)備總價(jià)格中占相當(dāng)大比重，降低絕緣水平帶來的經(jīng)益非常顯著，一般就采用中性點(diǎn)直接接地方式。中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地系統(tǒng)

中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地系統(tǒng)特點(diǎn)

中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地屬于大電流接地系統(tǒng)，相似于中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)，發(fā)生單相接地時(shí)，能獲得較大的阻性電流，繼電保護(hù)動(dòng)作，快速切除接地故障，過電壓水平低，諧振過電壓發(fā)展不起來，電網(wǎng)可采用絕緣水平較低的電氣設(shè)備；

中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地相較于中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地，易于實(shí)現(xiàn)有選擇性的接地保護(hù)。如果線路沒有重合閘，停電次數(shù)增加，供電可靠性降低，但以電纜為主的電網(wǎng)故障率低，這一問題并不突出。

各級(jí)電網(wǎng)中性點(diǎn)常用接地方式

（1）500kV電網(wǎng)的中性點(diǎn)接地方式：500kV變壓器常采用自耦變壓器，自耦變壓器的中性點(diǎn)必須可靠地直接接地。

（2）110kV～220kV電網(wǎng)的中性點(diǎn)接地方式：采用中性點(diǎn)直接接地方式，部分變壓器中性點(diǎn)可不接地。

（3）10kV配電網(wǎng)常用的中性點(diǎn)接地方式有：中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地、中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地、中性點(diǎn)不接地。（4）380V/220V三相四線制低壓配電網(wǎng)：采用中性點(diǎn)直接接地方式。

高壓直流輸電的基本原理

高壓直流輸電系統(tǒng)，就是將送端系統(tǒng)的高壓交流電，經(jīng)換流變壓器變壓，由換流器將高壓交流轉(zhuǎn)換成高壓直流，用輸電線路輸送到另一端換流站，再由換流器將高壓直流轉(zhuǎn)換成高壓交流，然后經(jīng)過換流變壓器與受端交流電網(wǎng)相連。二、電網(wǎng)運(yùn)行電力調(diào)度系統(tǒng)

電力調(diào)度機(jī)構(gòu)是電網(wǎng)運(yùn)行、指揮、指導(dǎo)和協(xié)調(diào)的機(jī)構(gòu)。南方電網(wǎng)電力調(diào)度機(jī)構(gòu)分為四級(jí)，依次為：總調(diào)、省調(diào)、地調(diào)和縣調(diào)（或配調(diào)）。電力調(diào)度運(yùn)行實(shí)行“統(tǒng)一調(diào)度、分級(jí)管理”。各級(jí)調(diào)度機(jī)構(gòu)在電力調(diào)度業(yè)務(wù)活動(dòng)中是上下級(jí)關(guān)系，下級(jí)調(diào)度機(jī)構(gòu)必須服從上級(jí)調(diào)度機(jī)構(gòu)的調(diào)度。

電力系統(tǒng)的運(yùn)行操作是指變更電力系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)的行為。設(shè)備狀態(tài)一般劃分為運(yùn)行，熱備用、冷備用和檢修四種狀態(tài)。調(diào)度操作指令形式有：單項(xiàng)指令、逐項(xiàng)指令、綜合指令。頻率特性

電力系統(tǒng)的頻率特性取決于負(fù)荷的頻率特性和發(fā)電機(jī)的頻率特性，它是由系統(tǒng)的有功負(fù)荷平衡決定的，且與網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)(網(wǎng)絡(luò)阻抗)關(guān)系不大。在非振蕩情況下，同一電力系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)頻率是相同的。因此，系統(tǒng)頻率可以集中調(diào)整控制。調(diào)頻

電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整可分為一次、二次調(diào)整和三次調(diào)整。我們通常所說的調(diào)頻實(shí)際僅指頻率的二次調(diào)整。為了避免在調(diào)整過程中出現(xiàn)過調(diào)或頻率長時(shí)間不能穩(wěn)定的現(xiàn)象，電網(wǎng)頻率的二次調(diào)整需要將電網(wǎng)中所有電廠分為主調(diào)頻廠、輔助調(diào)頻廠和非調(diào)頻廠三類。有較大調(diào)節(jié)水庫的水電廠最適宜做為主調(diào)頻廠，如抽水蓄能電廠。現(xiàn)代電網(wǎng)二次調(diào)頻大多采用自動(dòng)調(diào)頻方式，不但速度快，而且可按最優(yōu)原則分配參與二次調(diào)整的各臺(tái)機(jī)組的功率。調(diào)峰

電網(wǎng)調(diào)峰就是為滿足電網(wǎng)用電尖峰負(fù)荷的需要，而對(duì)發(fā)電機(jī)組出力進(jìn)行的調(diào)整。

由于調(diào)峰使設(shè)備損耗增大，火電機(jī)組調(diào)峰會(huì)使煤耗上升，發(fā)電成本增加，一般發(fā)電企業(yè)均不愿承擔(dān)電網(wǎng)調(diào)峰。

目前電網(wǎng)中的調(diào)峰電源主要有：抽水蓄能機(jī)組、汽輪發(fā)電機(jī)組、燃?xì)廨啓C(jī)組和其它新型的調(diào)峰機(jī)組，抽水蓄能機(jī)組是大電網(wǎng)的重要調(diào)峰電源。

電網(wǎng)調(diào)峰的手段

電網(wǎng)調(diào)峰的手段主要有；(1)抽水蓄能電廠改發(fā)電機(jī)狀態(tài)為電動(dòng)機(jī)狀態(tài)。(2)水電機(jī)組減負(fù)荷或停機(jī)。(3)燃油(氣)機(jī)組減負(fù)荷。(4)燃煤機(jī)組減負(fù)荷、啟停調(diào)峰、少蒸汽運(yùn)行、滑參數(shù)運(yùn)行。(5)核電機(jī)組減負(fù)荷。(6)通過對(duì)用戶側(cè)負(fù)荷管理的方法，削峰填谷。電壓特性

電力系統(tǒng)各節(jié)點(diǎn)的電壓通常情況下是不完全相同的，主要取決于各區(qū)的有功和無功供需平衡情況，也與網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)(網(wǎng)絡(luò)阻抗)有較大關(guān)系。因此，電壓不能全網(wǎng)集中統(tǒng)一調(diào)整，只能分區(qū)調(diào)整控制。調(diào)壓

常用電壓調(diào)整方法有以下幾種：

(1)增減無功功率進(jìn)行調(diào)壓，如發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)，并聯(lián)電容器、并聯(lián)電抗器調(diào)壓。

(2)改變有功功率和無功功率的分布進(jìn)行調(diào)壓，如調(diào)壓變壓器、改變變壓器分接頭調(diào)壓。

(3)改變網(wǎng)絡(luò)參數(shù)進(jìn)行調(diào)壓，如串聯(lián)電容器、投停并列運(yùn)行變壓器、投?？蛰d或輕載高壓線路調(diào)壓。特殊情況下有時(shí)采用調(diào)整用電負(fù)荷或限電的方法調(diào)整電壓。電網(wǎng)無功補(bǔ)償?shù)脑瓌t

電網(wǎng)無功補(bǔ)償應(yīng)基本上按分層分區(qū)和就地平衡原則考慮，并應(yīng)能隨負(fù)荷或電壓進(jìn)行調(diào)整，保證系統(tǒng)各樞紐點(diǎn)的電壓在正常和事故后均能滿足規(guī)定的要求，避免經(jīng)長距離線路或多級(jí)變壓器傳送無功功率。事故處理

電力系統(tǒng)事故是指電力系統(tǒng)設(shè)備故障或人員工作失誤，影響電能供應(yīng)數(shù)量或質(zhì)量并超過規(guī)定范圍的事件。電力系統(tǒng)發(fā)生事故時(shí)，各單位的運(yùn)行人員應(yīng)在值班調(diào)度員的指揮下處理事故，并做到如下幾點(diǎn)：

(1)盡快限制事故的發(fā)展，消除事故的根源并解除對(duì)人身和設(shè)備安全的威脅，防止系統(tǒng)穩(wěn)定破壞或瓦解。

(2)用一切可能的方法保持設(shè)備繼續(xù)運(yùn)行，首先保證發(fā)電廠及樞紐變電站的自用電源。

(3)盡快對(duì)已停電的用戶特別是重要用戶保安電源恢復(fù)供電。

(4)調(diào)整系統(tǒng)運(yùn)行方式，使其恢復(fù)正常。電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行

當(dāng)電力系統(tǒng)受到擾動(dòng)后，能自動(dòng)地恢復(fù)到原來的運(yùn)行狀態(tài)，或者憑借控制設(shè)備的作用過渡到新的穩(wěn)定狀態(tài)運(yùn)行，即謂電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。電力系統(tǒng)的穩(wěn)定從廣義角度來講，可分為：

(1)發(fā)電機(jī)同步運(yùn)行的穩(wěn)定性問題(根據(jù)電力系統(tǒng)所承受的擾動(dòng)大小的不同，又可分為靜態(tài)穩(wěn)定、暫態(tài)穩(wěn)定、動(dòng)態(tài)穩(wěn)定三大類)。

(2)電力系統(tǒng)無功不足引起的電壓穩(wěn)定性問題。

(3)電力系統(tǒng)有功功率不足引起的頻率穩(wěn)定性問題。三道防線

“三道防線”是指在電力系統(tǒng)受到不同擾動(dòng)時(shí)對(duì)電網(wǎng)保證穩(wěn)定可靠供電方面提出的要求。

(1)當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生常見的概率高的單一故障時(shí)，電力系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)保持穩(wěn)定運(yùn)行，同時(shí)保持對(duì)用戶的正常供電。

(2)當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生了性質(zhì)較嚴(yán)重但概率較低的單一故障時(shí)，要求電力系統(tǒng)保持穩(wěn)定運(yùn)行，但允許損失部分負(fù)荷(或直接切除某些負(fù)荷，或因系統(tǒng)頻率下降，負(fù)荷自然降低)。

(3)當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生了罕見的多重故障(包括單一故障同時(shí)繼電保護(hù)動(dòng)作不正確等)，電力系統(tǒng)可能不能保持穩(wěn)定運(yùn)行，但必須有預(yù)定的措施以盡可能縮小故障影響范圍和縮短影響時(shí)間。區(qū)域安全穩(wěn)定控制裝置

區(qū)域型穩(wěn)定控制指為解決一個(gè)區(qū)域電網(wǎng)內(nèi)的穩(wěn)定問題而安裝在兩個(gè)及以上廠站的穩(wěn)定控制裝置，經(jīng)通道和通信接口設(shè)備聯(lián)系在一起組成穩(wěn)定控制系統(tǒng)，站間相互交換運(yùn)行信息，傳送控制命令，在較大范圍內(nèi)實(shí)施穩(wěn)定控制。區(qū)域穩(wěn)定控制系統(tǒng)一般設(shè)有一個(gè)主站、幾個(gè)子站，主站一般設(shè)在樞紐變電所或處于樞紐位置的發(fā)電廠。

黑啟動(dòng)

黑啟動(dòng)（Black－start）是指整個(gè)電網(wǎng)因事故導(dǎo)致全部停運(yùn)后，不依賴別的網(wǎng)絡(luò)幫助，通過系統(tǒng)中具有自啟動(dòng)能力機(jī)組的啟動(dòng)，來帶動(dòng)無自啟動(dòng)能力的機(jī)組啟動(dòng)，而后逐漸擴(kuò)大系統(tǒng)的恢復(fù)范圍，最終用盡量短的時(shí)間來恢復(fù)整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行和對(duì)廣大用戶的供電。

廣州蓄能電廠作為廣東電網(wǎng)黑啟動(dòng)電源

在系統(tǒng)瓦解情況下作為啟動(dòng)電源的黑啟動(dòng)機(jī)組關(guān)鍵在于解決自用電源。廣州抽水蓄能水電廠（2400MW）二期工程4臺(tái)300MW的可逆式機(jī)組，按無人值班設(shè)計(jì)并滿足黑啟動(dòng)要求，裝設(shè)了6300kVA，6kV柴油發(fā)電機(jī)作為緊急事故電源，在廠用電失電的情況下，柴油發(fā)電機(jī)依靠自各的蓄電池自動(dòng)啟動(dòng)向黑啟動(dòng)機(jī)組提供啟動(dòng)所需輔助設(shè)備的電源。廣蓄二期機(jī)組從停機(jī)備用到帶滿負(fù)荷僅需2min。三、電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)與調(diào)度自動(dòng)化電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的組成

SCADA系統(tǒng)

SCADA系統(tǒng)是SupervisoryControlandDataAcquisition英文的縮寫，其含義是監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。系統(tǒng)的主要設(shè)備是設(shè)置在該系統(tǒng)中的遠(yuǎn)方數(shù)據(jù)終端RTU（RemoteTerminalUnit），其主要功能是完成遙測(cè)、遙信、遙控、遙調(diào)任務(wù)。

EMS系統(tǒng)

在SCADA基礎(chǔ)上配以自動(dòng)發(fā)電控制、經(jīng)濟(jì)調(diào)度以及其它如安全監(jiān)視、安全分析等應(yīng)用軟件功能構(gòu)成能量管理系統(tǒng)EMS（EnergyManagementSystem）。因此，SCADA系統(tǒng)是EMS系統(tǒng)的基礎(chǔ)，在功能劃分上可以認(rèn)為，EMS系統(tǒng)包括SCADA、PAS和DTS等功能，PAS是指高級(jí)應(yīng)用軟件。

DMS

系統(tǒng)

變電、配電到用電過程的監(jiān)視、控制和管理的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，稱為配電管理系統(tǒng)（DMS）。其主要內(nèi)容包括數(shù)據(jù)采集和監(jiān)視（SCADA）、變電站自動(dòng)化、饋線自動(dòng)化、配電網(wǎng)分析軟件（DPAS）、配電信息管理系統(tǒng)（MIS）、需方管理（DSM）、地理信息系統(tǒng)（GIS）等。

DMS是和EMS處于同一層次。二者的不同之處是EMS管理發(fā)電，而DMS管理供用電。

FA系統(tǒng)

饋線自動(dòng)化（FA）系統(tǒng)是利用自動(dòng)化裝置及系統(tǒng)，監(jiān)視配電線路（饋線）的運(yùn)行狀況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)線路故障，迅速診斷出故障區(qū)間并將故障區(qū)間隔離，及時(shí)恢復(fù)對(duì)非故障區(qū)間的供電。

電力通信

電力系統(tǒng)通信網(wǎng)為電網(wǎng)生產(chǎn)運(yùn)行、管理、基本建設(shè)等方面服務(wù)。其主要功能應(yīng)滿足調(diào)度電話、行政電話、電網(wǎng)自動(dòng)化、繼電保護(hù)、安全自動(dòng)裝置、計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)、傳真、圖像傳輸?shù)雀鞣N業(yè)務(wù)的需要。通信方式明線通信電纜通信電力載波通信光纖通信微波通信衛(wèi)星通信自動(dòng)發(fā)電控制AGC

自動(dòng)發(fā)電控制簡稱AGC(AutomaticGenerationControl)，它是能量管理系統(tǒng)(EMS)的重要組成部分。按電網(wǎng)調(diào)度中心的控制目標(biāo)將指令發(fā)送給有關(guān)發(fā)電廠或機(jī)組，通過電廠或機(jī)組的自動(dòng)控制調(diào)節(jié)裝置，實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)電機(jī)功率的自動(dòng)控制。自動(dòng)電壓控制AVC

自動(dòng)電壓控制簡稱AVC(AutomaticVoltageControl)，是發(fā)電廠和變電站集中的電壓無功調(diào)整裝置自動(dòng)調(diào)整無功功率和變壓器接頭，使注入電網(wǎng)的無功值為電網(wǎng)要求的優(yōu)化值，從而使全網(wǎng)的無功潮流和電壓都達(dá)到要求。這種集中的電壓無功調(diào)整裝置稱之為AVC。四、南方電網(wǎng)及廣東電網(wǎng)概況西電東送、南北互供和全國聯(lián)網(wǎng)格局電廠分類

目前我國電力系統(tǒng)中的發(fā)電廠，按使用的能源不同，主要分為：火力發(fā)電廠水力發(fā)電廠核能發(fā)電廠風(fēng)力發(fā)電廠生物質(zhì)能、地?zé)?、潮汐、太陽能發(fā)電廠等

新能源發(fā)電

我國已制訂優(yōu)惠政策鼓勵(lì)新能源發(fā)電。新能源，或稱可再生能源，就是不會(huì)隨著它本身的轉(zhuǎn)化或人類的利用而日益減少的能源，具有自然的恢復(fù)能力，如太陽能、風(fēng)能、水能、生物質(zhì)能、海洋能和地?zé)崮艿确腔茉?。風(fēng)能發(fā)電

風(fēng)能是清潔高效能源，我國約20％左右的國土面積具有比較豐富的風(fēng)能資源，主要分布在東南沿海及其島嶼，西北、華北和東北“三北”地區(qū)，特別是新疆和內(nèi)蒙古，風(fēng)能資源極為豐富，我國已制訂優(yōu)惠政策大力發(fā)展風(fēng)能發(fā)電，目前的發(fā)展速度很快。

抽水蓄能電廠

抽水蓄能電廠是當(dāng)電力系統(tǒng)處于低負(fù)荷時(shí)，系統(tǒng)尚有多于電力，此時(shí)機(jī)組以電動(dòng)機(jī)－水泵方式工作，將下游水庫的水抽至上游水庫儲(chǔ)存起來；在系統(tǒng)高峰負(fù)荷時(shí)，機(jī)組則以水輪機(jī)－發(fā)電機(jī)方式運(yùn)行，將所蓄的水用于發(fā)電，以滿足調(diào)峰的需要。此外，抽水蓄能電廠還可有調(diào)頻、調(diào)相、做系統(tǒng)備用容量和生產(chǎn)季節(jié)性電能等多種用途。

南方電網(wǎng)是國內(nèi)結(jié)構(gòu)最復(fù)雜、聯(lián)系最緊密、科技含量最高的電網(wǎng)。南方電網(wǎng)由西向東跨越2000km以上，是典型的長距離交直流并聯(lián)輸電系統(tǒng)。目前，南方電網(wǎng)已形成“10交5直”西電東送大通道（含湖南、三峽），西電送廣東最大輸送能力超過2400萬千瓦，約占廣東全社會(huì)用電最高負(fù)荷的30％，西電東送電量約1080億千瓦時(shí)，占廣東全社會(huì)用電量的24％。

南方電網(wǎng)概況西電東送“10交5直”通道廣西（天二）－梧州－羅洞：2回貴州－廣西（賀州）－羅洞：2回云南－廣西（玉林）－茂名：2回廣西（桂林）—花都：2回湖南鯉魚江—曲江：2回天廣直流：天二－北郊，1回貴廣（高坡）－肇慶：1回貴州興仁—寶安：1回云南—穗東：1回湖北（三峽）－鵝城：1回區(qū)域電網(wǎng)互聯(lián)的意義與作用

(1)可以合理利用能源，加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)，有利于電力工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。(2)可安裝大容量，高效能火電機(jī)組、水電機(jī)組和核電機(jī)組，有利于降低造價(jià)，節(jié)約能源，加快電力建設(shè)速度。(3)可以利用時(shí)差、溫差，錯(cuò)開用電高峰，利用各地區(qū)用電的非同時(shí)性進(jìn)行負(fù)荷調(diào)整，減少備用容量和裝機(jī)容量。(4)可以在各地區(qū)之間互供電力、互通有無、互為備用，可減少事故備用容量，增強(qiáng)抵御事故能力，提高電網(wǎng)安全水平和供電可靠性。(5)能承受較大的沖擊負(fù)荷，有利于改善電能質(zhì)量。(6)可以跨流域調(diào)節(jié)水電，并在更大范圍內(nèi)進(jìn)行水火電經(jīng)濟(jì)調(diào)度，取得更大的經(jīng)濟(jì)效益。交直流并聯(lián)輸電系統(tǒng)

交直流并聯(lián)運(yùn)行方式即交直流輸電系統(tǒng)送受兩端都分別連接在一起并聯(lián)運(yùn)行。全世界交直流并聯(lián)輸電系統(tǒng)并不多見，天廣交直流并聯(lián)輸電系統(tǒng)在中國屬首例，是西電東送第1條超高壓大容量輸電通道，是中國最復(fù)雜的電網(wǎng)。該系統(tǒng)斷面輸送容量大，運(yùn)行規(guī)律相當(dāng)復(fù)雜。天廣交直流并聯(lián)輸電系統(tǒng)

天廣直流系統(tǒng)

天廣直流工程直流額定容量為雙極1800MW，額定工作電壓為±500kV。天生橋換流站正常情況下作為整流站運(yùn)行，其交流系統(tǒng)的額定電壓為220kV。廣州換流正常情況下作為逆變站運(yùn)行，其交流系統(tǒng)的額定電壓也為220kV。

天廣交流系統(tǒng)

天一電站通過4回220kV短線路直接接入天生橋換流站220kV交流母線。在天生橋換流站與云南電網(wǎng)間有2回220kV聯(lián)絡(luò)線。天二電站通過3臺(tái)升壓變壓器接入天二電站500kV母線，通過1回500kV線路與貴州電網(wǎng)相連，通過2回220kV線路與天生橋換流站相連。

天廣雙回交流輸電線路西起天二電站，途經(jīng)廣西境內(nèi)平果、來賓和梧州3個(gè)500kV變電所，東至廣東佛山的羅洞500kV變電所，每回線路全長980km。南方電網(wǎng)電源分布和結(jié)構(gòu)圖

41.61%2.49%19.30%20.43%16.18%65.3%30.1%2.3%2.2%

廣東電網(wǎng)是一個(gè)以500kV線路為骨干網(wǎng)架，以220kV線路為主體的大電網(wǎng)，電網(wǎng)覆蓋了廣東21個(gè)地級(jí)市，是全國最大的省級(jí)電網(wǎng)，是南方電網(wǎng)的受端與負(fù)荷中心。目前已形成了以珠江三角洲地區(qū)為中心的500kV主干內(nèi)環(huán)網(wǎng)，并以雙回路輻射延伸到粵北和粵東、粵西兩翼。廣東電網(wǎng)概況

廣東電網(wǎng)通過10條500kV交流線路和5條500kV直流線路與廣西、云南、貴州和華中電網(wǎng)相聯(lián)，通過4回400kV線路及多回132kV線路與香港中華電力系統(tǒng)互聯(lián)，通過4回110kV線路向澳門供電，通過500kV交流海底電纜與海南電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)。廣東電網(wǎng)概況

截至2010年底，廣東電網(wǎng)有500kV變電站40座、主變90臺(tái)（共83250MW）、線路122條（共7345km），220kV變電站325座、主變756臺(tái)（139888MW）、線路876條（20556km）。截至2010年底，廣東發(fā)電裝機(jī)總?cè)萘?2437MW，其中火電約占79.65%，核電占8.06%，水電占10.4%，風(fēng)電占1.33%，其他占0.56%。廣東電網(wǎng)概況

廣東省內(nèi)電源按照分層、分區(qū)、分散的原則接入系統(tǒng)，各級(jí)超高壓電網(wǎng)各有適當(dāng)規(guī)模的電源接入，形成不同層次的電源支持。隨著越來越多大容量、高效率、超臨界機(jī)組的建成，新增電源接入系統(tǒng)電壓層將以500kV為主。為簡化接線方式，大型電廠接入系統(tǒng)的方式宜采用發(fā)電機(jī)～變壓器～線路組單元方式直接接入就近的變電站或開關(guān)站，不設(shè)高壓母線。廣東電網(wǎng)概況500kV主變?nèi)萘恳话銥?50MVA、1000MVA、1500MVA三種規(guī)格。220kV主變?nèi)萘恳话銥?80MVA、240MVA兩種規(guī)格。110kV主變?nèi)萘恳话銥?0MVA、40MVA、50MVA、63MVA等四種規(guī)格。

500kV線路一般采用4×400mm2、4×500mm2、4×630mm2、4×720mm2等4種導(dǎo)線截面；220kV線路一般采用2×300mm2、2×400mm2、2×630mm2、4×300mm2等4種導(dǎo)線截面。110kV線路一般采用240mm2、300mm2、400mm2、6300mm2等4種導(dǎo)線截面。廣東電網(wǎng)概況廣東電網(wǎng)負(fù)荷特點(diǎn)

廣東電網(wǎng)負(fù)荷主要集中在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的粵中地區(qū)（珠江三角洲地區(qū)），其負(fù)荷約占廣東電網(wǎng)總負(fù)荷的80％，粵東地區(qū)約占10％，粵西、粵北地區(qū)各約占4％。

2010年廣東全社會(huì)用電量約3902億kWh，最大負(fù)荷約69563MW，分別占南方五省區(qū)的58％和66％。廣東電網(wǎng)發(fā)展特點(diǎn)

①電力需求快速增長，負(fù)荷高度集中，珠江三角州地區(qū)集中了全省約80％的負(fù)荷，但該地區(qū)電網(wǎng)和電源發(fā)展阻力大；②電網(wǎng)結(jié)構(gòu)緊密、短路電流水平高；③電網(wǎng)建設(shè)日趨困難；④外區(qū)送電規(guī)模大、強(qiáng)直弱交送電，系統(tǒng)日益復(fù)雜；⑤供電可靠性要求高、停電損失越來越大。500kV電網(wǎng)的接線方式

廣東500kV電網(wǎng)是交直流并聯(lián)混合輸電網(wǎng)，西電東送形成“8交5直”輸電通道（不含湖南），粵中負(fù)荷中心地區(qū)采用雙回路內(nèi)外環(huán)網(wǎng)架，并向粵東、粵西、粵北放射雙回路聯(lián)網(wǎng)。內(nèi)環(huán)上的北郊變電站、博羅變電站、西江變電站接受天生橋、三峽、貴州的直流輸電，通過羅洞和茂名變電站接受廣西、貴州和云南的交流電。

廣東500kV電網(wǎng)接線示意圖

220kV電網(wǎng)的接線方式

廣東220kV電網(wǎng)功能上逐步由輸電向配電轉(zhuǎn)化，逐步實(shí)現(xiàn)以500kV變電站為中心，實(shí)現(xiàn)分片供電的模式，各分區(qū)間正常方式下相對(duì)獨(dú)立，各區(qū)之間具備線路檢修或運(yùn)行方式調(diào)整情況下一定的相互支援能力。220kV電網(wǎng)一般采用雙回路鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)或雙回路環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，每一回路或每一鏈中220kV變電站數(shù)量不應(yīng)超過4座；500kV變電站220kV出線單一通道串供的220kV變電站數(shù)量不應(yīng)超過2座；每座變電站均有來自至少兩個(gè)不同方向的獨(dú)立電源，網(wǎng)絡(luò)形成特別困難時(shí)可考慮線路變壓器組的接線方式，但必須保證下一級(jí)電壓電網(wǎng)具有足夠的支援能力。220kV電網(wǎng)典型結(jié)構(gòu)圖（1）220kV電網(wǎng)典型結(jié)構(gòu)圖（2）廣東某市220kV電網(wǎng)地理接線圖

110kV電網(wǎng)的接線方式

110kV電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)以220kV變電站為中心、分片供電的模式，各供電片區(qū)正常方式下相對(duì)獨(dú)立，但必須具備事故情況下相互支援的能力。110kV電網(wǎng)典型結(jié)構(gòu)圖（1）110kV電網(wǎng)典型結(jié)構(gòu)圖（2）10kV中壓配電網(wǎng)的接線方式

中壓配電網(wǎng)應(yīng)有具有一定的容量裕度及聯(lián)絡(luò)點(diǎn)，以利于經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和負(fù)荷轉(zhuǎn)移。配電網(wǎng)應(yīng)能實(shí)現(xiàn)線路非檢修或非事故段的負(fù)荷轉(zhuǎn)移，進(jìn)而轉(zhuǎn)移全部負(fù)荷的目標(biāo)，并爭取在變電站一段母線因故停運(yùn)能夠轉(zhuǎn)移全部負(fù)荷的目標(biāo)。。10kV中壓配電網(wǎng)典型結(jié)構(gòu)圖（1）10kV中壓配電網(wǎng)典型結(jié)構(gòu)圖（2）10kV中壓配電網(wǎng)典型結(jié)構(gòu)圖（3）五、電網(wǎng)新技術(shù)應(yīng)用智能電網(wǎng)基本概念

我國智能電網(wǎng)的主要內(nèi)涵是：（1）堅(jiān)強(qiáng)可靠（2）經(jīng)濟(jì)高效（3）清潔環(huán)保（4）透明開放（5）友好互動(dòng)

智能電網(wǎng)特性

智能電網(wǎng)應(yīng)具備以下特性：（1）自愈能力（2）高可靠性（3）資產(chǎn)優(yōu)化管理（4）經(jīng)濟(jì)高效（5）與用戶友好互動(dòng)

（6）兼容大量分布式電源的接入緊湊型輸電技術(shù)

緊湊型輸電的特點(diǎn)是取消了常規(guī)線路的相間接地構(gòu)架，將三相輸電線路置于同一塔窗中，任何兩相導(dǎo)線之間都沒有塔柱或橫擔(dān)相隔，使相間距離顯著縮小，減少線路走廊，減少占地面積。同時(shí)相間距離的減少，增大了線路電容，減小了線路電感，從而降低了線路的波阻抗，提高了線路的自然功率和輸電能力。

緊湊型輸電技術(shù)實(shí)際應(yīng)用

目前南方電網(wǎng)的天廣4回500kV輸變電工程中，羅平～百色段已采用500kV緊湊型線路，長度298km，是我國第一次在高海拔地區(qū)采用500kV緊湊型輸電技術(shù)的線路，也是第一次在長距離中采用緊湊型技術(shù)。“十一五”期間，規(guī)劃羅平～百色第二回線路、紅河～南寧線路、施秉～賢令山雙回線路均采用緊湊型架設(shè)。

特高壓輸電技術(shù)

特高壓輸電包括特高壓交流輸電（1000kV電壓等級(jí)）和特高壓直流（±800kV）輸電。電壓等級(jí)高和輸送容量大是特高壓輸電技術(shù)的主要特征，1回特高壓交流線路可輸送電力5000MW左右，是500kV交流線路輸送能力的5倍；1回特高壓直流線路可輸送電力6400MW，是±500kV直流線路輸送能力的2倍以上，輸電距離可達(dá)2500km。

特高壓直流輸電技術(shù)應(yīng)用

云南至廣東±800kV直流工程，云南楚雄換流站～廣東穗東換流站，全長1438km，額定功率5000MW，屬于國家重大的能源重點(diǎn)項(xiàng)目，是世界第一條特高壓直流輸電工程，是西電東送極其重要的通道。云南三江流域大型水電送廣東，遠(yuǎn)期規(guī)劃建設(shè)南北兩個(gè)特高壓交流通道和廣東特高壓外環(huán)網(wǎng)。

靈活交流輸電（FACTS）技術(shù)

靈活交流輸電新技術(shù)是基于電力電子技術(shù)和控制技術(shù)對(duì)交流輸電系統(tǒng)的阻抗、電壓、相位實(shí)行靈活快速調(diào)節(jié)的一種交流輸電技術(shù)，它是由電力電子器件及其控制器與電容電感無源元件組成的。

FACTS控制器按其與被控交流輸電系統(tǒng)的連接方式大體可分為并聯(lián)連接、串聯(lián)連接和串并聯(lián)連接三類。

FACTS裝置

并聯(lián)補(bǔ)償裝置，如靜止無功補(bǔ)償器（SVC）、靜止同步補(bǔ)償器（STATCOM）