电力系统分析基础(第一章)(1).ppt

,,,电力工程系,DepartmentofElectricalEngineering,电力系统分析基础PowerSystemAnalysisBasis（一）,任建文,课程介绍,1.电力专业类专业课程介绍----传统上的课程划分，为选课提供参考,,电力系统稳态分析正常的、相对静止的运行状态,电力系统暂态分析从一种运行状态向另一种运行状态的过渡过程,课程介绍,,电力系统稳态分析,电力系统的基本知识和等值网络,电力系统正常运行状况的分析和计算,电力系统有功功率频率、无功功率电压的控制与调整,课程介绍,,电力系统暂态分析,波过程操作或雷击产生的过电压过程最短高压课程主讲,电磁暂态过程与短路及励磁有关过程较长,机电暂态过程与动力系统有关过程最长,涉及电压、电流电力系统故障分析主讲,涉及功率、功角导致系统振荡、稳定性破坏、异步运行,,,短路计算,对称分量法及序网概念,不对称故障的分析与计算,静稳,暂稳,课程介绍,,发电厂电气部分,电气主接线卖电的网络,电器的原理与选择卖电的工具,控制与信号二次系统,配电装置电器的组合及布置,高压断路器运行,同步发电机的运行,变压器的运行,课程介绍,,电力系统继电保护原理,电流保护,距离保护,高频保护,自动重合闸,变压器保护,发电机保护,母线保护,课程介绍,2.电力工程非电力类专业选修课程，了解电力系统的入门课程，深度不够、面面俱到,,稳态分析,故障计算,一、二次系统,稳定性,防雷,综合性,基础性,,50学时,五门电专业课程,三掌握,,基本知识,基本计算,基本原理,二目的,,一般性认识,业务技术管理,课程介绍,,主要学习电力系统的基本知识，分七章介绍,电力系统的组成发、输、变、配,短路电流分析与计算故障分析，三相短路概念,电气参数及等值电路物理元件的数学模型,稳态分析与计算功率流动、潮流计算、有功调整、无功调整,发电厂和变电所一次系统接线方式，电气设备,发电厂和变电所二次系统继电保护，电网监护,电力系统运行稳定性静稳、暂态稳定,课程介绍,,3.电力系统分析基础-------今年改革后的电力系的平台课程,主要学习电力系统稳态和短路分析知识,电力系统的基本概念发、输、变、配。8学时,电力网元件参数及等值电路物理元件的数学模型8学时,简单电力网稳态分析与计算功率流动、手工潮流计算8学时,课程介绍,,电力系统潮流的计算机算法潮流计算的基本原理、数学模型、求解方法和计算程序框图。8学时,有功最优分配及频率控制如何保证低损耗、高回收6学时,无功功率及电压调整如何使无功合理分布使电压损耗最小6学时,短路电流分析与计算三相短路及不对称故障计算20学时,讲课方式,1、侧重基础,2、物理概念与数学模型相结合,3、补充新概念及专业领域研究成果和方向,4、辅助教学手段，录像、模型、图片,5、以讲为主，自学为辅,6、听课自由，前提是有自学能力,7、欢迎讨论、提意见,8、板书乱、发音不准希望谅解,9、考试不会难为同学们，不要求死记硬背,参考资料,1、电力系统分析基础李庚银、栗然、杨淑英，机械工业出版,2、电力系统分析复习指导与习题精解杨淑英中国电力出版社,5、电力系统自动化、电网技术等杂志,3、电力系统稳态分析（第二版）东南大学，陈珩，水利电力出版社,4、电力系统暂态分析（第二版）西安交通大学，李光琦，水利电力出版社,第一章电力系统的基本概念,1.电力系统的概念和组成,2.电能变换和电源构成,3.电力系统的负荷,4.电力系统运行的特点及要求,5.电力系统的电压等级,6.电力系统的接线及中性点接地,第一节电力系统的概念和组成,电力系统由发、输、变、配组成（生产、输送、分配、消费）,第一节电力系统的概念和组成,从调度、管理、控制的角度看,第一节电力系统的概念和组成,第一节电力系统的概念和组成,第一节电力系统的概念和组成,,,从发电到用户的供电过程,第一节电力系统的概念和组成,,,第一节电力系统的概念和组成,,,第一节电力系统的概念和组成,,我国电网介绍,第一节电力系统的概念和组成,,我国电网介绍,第一节电力系统的概念和组成,,目前我国基本上进入大电网、大电厂、大机组、高电压输电、高度自动控制的新时代。截止2004年底装机总容量达4.00亿千瓦。我国现有发电装机容量在20000MW以上的电力系统11个，其中东北、华北、华东、华中电网装机容量均超30000MW，华东、华中电网甚至超过40000MW，西北电网的装机容量也达到20000MW。南方电力联营系统连结广东、广西、贵州、云南四省电网，实现了西电东送。其它几个独立省网，如四川、山东、福建等电网和装机容量也超过或接近10000MW。各电网中500KV（包括330KV）主网架逐步形成和壮大。220KV电网不断完善和扩充。从1988年起连续每年新增投产大中型发电机组超过10000MW。1990年我国第一条从葛洲坝水电站至上海南桥换流站的500KV直流输电线路实现双极运行，使华中和华东两大区电网实现非同期联网。,第一节电力系统的概念和组成,,,电力体制改革方案1电监会2电网公司5发电集团4辅业集团,第一节电力系统的概念和组成,,,电网图,第一节电力系统的概念和组成,,电力系统为什么要互联并网运行呢,,1.采用高效率大容量机组减少备用容量,2.合理利用动力资源水、火电互补,3.提高供电可靠性系统越大，抗干扰能力越强,4.提高运行的经济性装高效率大容量机组、合理利用动力资源、合理分配负荷、削峰填谷。,,第一节电力系统的概念和组成,,全国联网势在必行,,,现在7个跨省电网，5个独立省网,2015年全国联网,,以三峡电站为中心，东西南北四方向联网东西以送电和联网效益并重南北以获得联网效益为主，兼顾送电,联网方案,,首先建成三峡电网（华东、华中、四川、重庆）中部电网以三峡电站为中心沿长江展开北部电网以华北为中心，与东北、山东联网，开发黄河上游拉西瓦等水电站，实现与西北联网南部电网红水河、澜沧江、乌江流域、贵州煤炭基地,第一节电力系统的概念和组成,,全国联网势在必行,,,北部和中部三纵,,西线西北与川渝以直流方式相联,中线华北与华中以直流背靠背相联,东线山东与华东以直流背靠背相联,南部和中部,,提高水电利用容量，减少弃水,湖南衡阳到广东韶关500KV交直流输电,三峡到广东的远距离直流输电,第一节电力系统的概念和组成,,近年来停电事故频发,,,8.14美加大停电,8.28伦敦大停电,,9.1悉尼和马来西亚大停电,9.28意大利大停电,近年来面临严重缺电,去年缺电3500万KW，今年缺电2500万KW。电力建设滞后于电力需求增长，电力供应总量不足，是造成电力供应逐步紧张的根本原因。,频率的抖动会造成次品堆积如山，大停电造成的灾难不压于一次强烈的地震,事故链接,缺电原因,第二节电能变换和电源构成,,一、电能变换,,,第二节电能变换和电源构成,,二、电源构成及展望,,火电70、水电20、核电10,燃料电池、太阳光、太阳能（分散型）21世纪新能源,热核反应不使用放射性材料的核能，2030年后实用化,2050年时，电力供应是现在的23倍（15000亿KW.h核能约占54，燃料电池等分散型电源和电力储存系统约占1520,第二节电能变换和电源构成,,我国的能源结构极不合理,目前电源配置情况,2020年电源配置情况,第二节电能变换和电源构成,,二、电源构成及展望,第二节电能变换和电源构成,,三、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（3740）、容量大，坑口电厂,热电厂效率高（6770）、容量小，城市区,第二节电能变换和电源构成,,三、火力发电,