电力系统及其自动化技术.ppt

电气工程专业导论,1,电力系统发展简史电力系统简介发电厂电力网电力应用电力市场简介电力新技术和发展趋势,第三章 电力系统及其自动化技术,电气工程专业导论,2,电力工业主要生产环节,一、电力系统发展简史电力工业简介,电力工业还包括以下环节：规划、勘测设计、施工建设、运行调度、维护改造、安全监察、科研开发、设备制造、教育培训、法规标准、电力营销（电力市场）等等。,电气工程专业导论,3,一、电力系统发展简史欧美电力发展史,电气工程专业导论,4,一、电力系统发展简史欧美电力发展史（续）,电气工程专业导论,5,一、电力系统发展简史欧美电力发展史（续）,电气工程专业导论,6,一、电力系统发展简史欧美电力发展史（续）,结论：三相导线中损耗为：减小损耗的最合理的途径就是提高电压。输电技术全部发展史的特征便是不断提高线路电压。,电气工程专业导论,7,一、电力系统发展简史中国电力工业发展史（续）,新中国成立前的我国电力工业中国的电力工业始于1882年，至今年已有124年的历史；新中国成立前，全国发电装机容量仅为184.86万千瓦，年发电量只有43.1亿kWh，分别居当时世界第21位和第25位；输电电压很低，输电电压等级繁多，全国没有形成统一的电压级标准。,电气工程专业导论,8,一、电力系统发展简史中国电力发展史（续）,电气工程专业导论,9,一、电力系统发展简史中国电力发展史（续）,电气工程专业导论,10,一、电力系统发展简史中国电力发展史（续）,电气工程专业导论,11,一、电力系统发展简史中国电力工业发展史（续）,总结：从1882年到1949年新中国成立，其间67年,基本状况是一个十分落后的百孔千疮的破烂摊子，电厂凋零，设备残缺，电网瘫痪，运行维艰，技术水平相当落后，与发达国家差距较大。,电气工程专业导论,12,一、电力系统发展简史中国电力工业发展史（续）,新中国成立后的我国电力工业1949年新中国成立，我国电力工业迅速发展。到1978年，全国电力装机容量已达5712千瓦，比1949年增长近30倍；年发电量2566亿千瓦时，增长近59倍。1987年，装机容量达亿千瓦；1995年，装机容量达2亿千瓦；2000年，装机容量达3亿千瓦；2004年，装机容量达4亿千瓦,电气工程专业导论,13,一、电力系统发展简史中国电力发展史（续）,电气工程专业导论,14,一、电力系统发展简史中国电力发展史（续）,电气工程专业导论,15,一、电力系统发展简史中国电力发展史（续）,电气工程专业导论,16,一、电力系统发展简史中国电力发展史（续）,电气工程专业导论,17,一、电力系统发展简史中国电力发展史（续）,电气工程专业导论,18,一、电力系统发展简史中国电力发展史（续）,电气工程专业导论,19,一、电力系统发展简史中国电力发展史（续）,电气工程专业导论,20,一、电力系统发展简史中国电力发展史（续）,电气工程专业导论,21,一、电力系统发展简史中国电力发展史（续）,电气工程专业导论,22,一、电力系统发展简史中国电力工业发展史（续）,总结：目前基本上进入大电网、大电厂、大机组、高电压输电、高度自动控制的新时代；全国总装机40000万kW（2004年4月)，发电量为18000亿kWh（2003年底）均居世界第二位；全国人均装机为0.2523 kW，人均发电为1380 kWh，相当于世界人均用电量的1/2，相当于发达国家人均用电量的1/6；,电气工程专业导论,23,二、电力系统简介,1、电力系统的功能与作用 电力系统是由发电、变电、输电、配电、用电等设备和相应的辅助系统，按规定的技术和经济要求组成的一个同一系统。一个现代电力系统是由极宽阔的地域内的大量电力设备互联在一起的。发电、变电、输电、配电、用电等设备称为电力主设备，也称为一次设备，由主设备构成的系统称为主系统，也称为一次系统；测量、监视、控制、继电保护、安全自动装置、通信，以及各种自动化系统等用于保证主系统安全、稳定、正常运行的设备称为二次设备，二次设备构成的系统称为辅助系统，也成为二次系统。,电气工程专业导论,24,二、电力系统简介电力系统的功能与作用,电力系统的基本任务是安全、可靠、优质、经济地生产、输送与分配电能，满足国民经济和人民生活需要。为了发挥电力系统的功能和作用，应满足以下基本要求：满足用户需求；安全可靠性要求；经济性要求；环保和生态要求。,电气工程专业导论,25,二、电力系统简介,2、现代电力系统的特点 电力系统技术上的发展是以“大机组、大电网、高电压、高度自动化”为特征来描述；数字化、网络化、信息化、智能化技术日益提高电力系统的自动化水平；洁净煤技术、水电开发、核电的发展越来越得到重视，新能源的开发利用，特别是可再生能源的开发利用也是现代电力技术的发展趋势；建立健全的电力市场机制是提高效率、降低成本，促进电力资产的合理利用与发展的有效保证。,电气工程专业导论,26,二、电力系统简介,3、电力资源与负荷 我国一次能源蕴藏量较为丰富，煤炭资源总蕴藏量为2.6亿万吨，列世界第2位；水力资源蕴藏量有6.76108kW，其中可供开发的就有3.7108kW，居世界首位；其他如石油、核料、风能、太阳能、地热等能源也较丰富。中国资源的分布（西部为主）、中国能源的结构（水、煤为主）、中国经济的发展格局（东部领先）决定了中国电网的发展格局：西电东送、南北互供、全国联网。,电气工程专业导论,27,二、电力系统简介电力资源与负荷,电力系统的负荷按供电可靠性分为三类：一级负荷：对一级负荷中断供电，将可能造成生命危险、损坏设备、破坏生产过程，使大量产品报废，给国民经济造成重大损失，使市镇生活发生混乱。二级负荷：对二级负荷停止供电，将造成大量减产，交通停顿，使城镇居民生活受到影响。三级负荷：不属于一、二级负荷的其他负荷。,电气工程专业导论,28,二、电力系统简介,4、电力系统构成 电力系统是由发电厂、输配电系统及负荷组成的统一整体，通常覆盖广阔的地域。,电气工程专业导论,29,二、电力系统简介电力系统构成,电力系统和电力网,电气工程专业导论,30,二、电力系统简介电力系统构成,电力系统示意图,电气工程专业导论,31,二、电力系统简介,5、电力系统设备一次设备是指电力系统中发电、变电、输电、配电、用电等设备的总称；包括：发电设备、输电设备、变电设备、配电设备、用电设备等。二次设备是指电力系统中用来测量、监视、控制、继电保护、安全自动装置、通信，以及各种自动化系统等用于保证主系统安全、稳定、正常运行的设备。包括测量仪表、控制装置、继电保护及自动装置、直流电源设备等。,电气工程专业导论,32,二、电力系统简介,6、交流系统与直流系统直流电是指电流的大小相对于时间是恒定的，方向也不改变。交流电是指电流的大小及方向随时间做周期性变化。通常交流电是指按正弦规律变化的。,电气工程专业导论,33,二、电力系统简介交流系统与直流系统,三相交流输电系统示意图,交流输电中同步发电机并联运行稳定问题？,电气工程专业导论,34,二、电力系统简介交流系统与直流系统,直流输电系统示意图,电气工程专业导论,35,二、电力系统简介,7、电力系统的运行电力系统的基本参量：电压、电流、阻抗（电阻、电抗、容抗）、功率（有功功率、无功功率）、频率等。,三相交流波形,电气工程专业导论,36,二、电力系统简介电力系统的运行,交流电路的功率,电气工程专业导论,37,二、电力系统简介电力系统的运行,纯电容电路的功率,纯电感电路的功率,电气工程专业导论,38,二、电力系统简介电力系统的运行,一个具体的电力系统可以用以下基本参量来描述：总装机容量：系统中所有发电机组额定有功功率的总和。年发电量：系统中所有发电机组全年所发电能的总和。额定频率：交流电力系统的额定频率最高电压等级：系统中最高电压等级的电力线路的额定电压。,