绪论 电力系统的基本概念.ppt

绪论（IntroductiontoPowerSystem,2,问题,人类为何选择使用电能电能是如何产生的电能是如何传输的什么是电力系统电力系统运行的特点和要求电力系统分析课程的主要内容及特点,3,人类为什么选择使用电能,十八世纪，蒸汽机发明热能－机械能，划时代的工业革命十九世纪，人类开始使用电能，进入电气化时代。,,4,显著优点洁净环保方便输送、分配、使用节能能耗小，转换效率高,人类为什么选择使用电能,,电气化,5,人类为什么选择使用电能,2002年，中国电力消费在终端能源消费中的比例为42％，2020年达到70％左右。2002年，中国人均电力消费1280千瓦时，仅相当于20世纪70年代的世界平均水平，约为目前世界平均水平2500千瓦时的一半。试想没有电能你的生活会如何,,6,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,中国电网,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,新疆,西藏,东北,华北,西北,川渝,华中,华东,南方,电网覆盖率96.4,7,,电力需求旺盛、增长快,1882年我国开始使用电能1987年全国发电装机容量突破1亿千瓦1995年3月，装机容量突破2亿千瓦到1996年，发电装机容量居世界第2位。2000年4月，全国装机突破3亿千瓦2004年5月底，全国装机容量突破4亿千瓦2005年底我国装机总容量突破5亿千瓦，2010年底我国装机总容量将达到7.17.4亿千瓦。,105年,不到8年,5年,4年,1.5年,每增加1亿装机,,,,8,电能是如何产生的,大规模电能是由同步发电机产生同步发电机发电原理回顾一下电机学知识..,,机械能,电能,,9,电能是如何产生的,推动转子旋转的能源形势的形式多种多样，，大家说说..,蒸汽,水力,风力,,,,火力、核、地热,水力发电,风力、潮汐发电,10,,,11,福建安砂水电厂宽缝重力坝,12,,,13,电能是如何传输的,14,电能是如何传输的,,,电动机等,,墙壁上,15,电力系统是如何描述的,电压KV）1000（计划建设中）、750（建设中）、500、330、220、110、60、35、10、0.60.38/0.22频率（HZ）50，60装机容量发电量最大负荷电气接线图地理位置接线图,16,电力网络,,电力网络是连接发电机与用电设备（负荷）的中间环节，由变压器和输电线路组成，实现电能的传输与分配的功能。电力网络是由许多子电力网络发展、互联而成，分区分层是电力网络的一大特点。输电网络、高压配电网络、中压配电网络和低压配电网络。,,17,电力网络接线方式,电力网络接线形式主要是指电力网络的输电线路、变压所与用户之间的电气连接关系。电力系统的接线形式对保证安全、优质和经济地向用户供电具有非常重要的作用。通常按照供电可靠性分为无备用和有备用两类。,,,18,电力网络接线方式,,（1）无备用接线（开式）每一个负荷点只能从一电源点获得电能。应用于对供电可靠性要求较低的网络或负荷。,a放射式b干线式c链式,19,,（2）有备用接线（闭式）每一个负荷点只能从两个或两个以上的电源点获得电能。应用于对供电可靠性要求高的网络，如输电网等。,,a放射式b干线式c链式,,,d环网e两端供电网,电力网络接线方式,20,,电力线路输送的功率一定时，输电电压越高，线路电流越小，导线等载流部分的截面积越小；但电压越高，对设备绝缘水平的要求越高，设备的投资越大。综合上述考虑，对应一定的输送功率和输送距离有一最合理的线路电压。国际电工委员会的IEC标准电压对电压等级的选择建议在任意国家内，相邻两级电压之比不应小于2倍。我国规定的电力网标准电压等级为线路的额定电压，主要有0.22/0.38、3、6、10、3560、110、220、330、500KV、750KV、1000KV。,,,,额定电压等级,21,电力线路平均额定电压,电流线路首末端所连接电气设备额定电压的平均值,22,输电线路,,电能的输送是在输电线路上进行的。按结构可分为架空线路和电缆两类直流输电线路和交流输电线路,,,,,,23,架空输电线路,,,,,,,24,电缆,,,,,,,,25,,变电站主要承担电能的电压等级变换以及能量分配的主要任务。变电站主要分为发电厂内升压变电站、一次变电站（输电变电站）、二次变电站（配电变电站）、用户变电所等。屋内、屋外,,,,,变电站,26,500kV交流变电站全景,27,220kV交流变电站,28,电力系统的构成,20世纪中叶以来出现的大电力系统，是一切工业系统中，规模最大、层次复杂、资金和技术密集的人造复合系统，是人类工程科学史上最重要的成就之一。,现代电力系统由电力流、信息流、货币流构成,29,电力系统运行的特点,电力系统运行的特点电能不能大量储存，要求电能的生产、输送、分配和使用几乎是在同一瞬间内完成。电能和社会的生产、人民的生活、国家的国民经济紧密相关。电力系统的暂态过程短促，因此电力系统的安全监测与控制非常困难。,30,电力系统运行基本要求,电力系统运行的基本要求供电安全可靠性根据可靠性要求不同，分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ负荷。电能的优质性频率、电压、波形运行的经济性一次能源的消耗、网损和线损,31,本课程的主要内容及特点,电力系统分析是主要研究电力系统在正常以及故障下的运行状态。,该课程该课程既是专业课，也是专业基础课。是学习和研究该领域的重要课程。,32,特点理论性强实践性强工程性强,,本课程的主要内容及特点,工程,理论,工程,,,33,本课程的主要内容及特点,主要框架,电力系统稳态分析,电力系统暂态,电力系统电磁暂态,电力系统机电暂态,,34,本课程的主要内容及特点,主要内容,电力系统稳态分析,电力系统元件的稳态数学模型,电力网络的数学模型,电力系统潮流分析,电力系统运行与控制,,无功/电压控制,有功/频率控制,,35,本课程的主要内容及特点,主要内容,电力系统暂态分析,同步电机的数学模型,电力系统故障分析,电力系统稳定性分析,,静态稳定,暂态稳定,,