电力工程概论-绪论-电力工程概论-绪论.ppt

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1、引引 言言 一、电力系统的构成一、电力系统的构成电力系统电力系统(power system)是发电机是发电机(generator)、变压器、变压器(transformer)、输电线路、输电线路(transmission line)、负荷、负荷(load)构成，发电、变电、输电、用电的功能构成，发电、变电、输电、用电的功能动力系统动力系统是电力系统动力部分是电力系统动力部分(锅炉、汽轮机、水轮机、大坝等）锅炉、汽轮机、水轮机、大坝等）电力网络电力网络变压器输电线路变压器输电线路二、电力系统的能源构成二、电力系统的能源构成煤炭、石油、天然气、水利等自然界演化生成的动力资源是能源的直接提煤炭、石油、

2、天然气、水利等自然界演化生成的动力资源是能源的直接提供者，称为供者，称为一次能源一次能源。电能是由一次能源转化而来，称为电能是由一次能源转化而来，称为二次能源。二次能源。根据一次能源的不同，不同的发电厂根据一次能源的不同，不同的发电厂q火力发电厂火力发电厂(Thermal Power Plant)，热能机械能电能热能机械能电能(锅炉、汽轮机锅炉、汽轮机等）等）q水利发电厂水利发电厂(Hydro Power Plant)，机械能电能（水轮机、大坝等）机械能电能（水轮机、大坝等）q核电厂核电厂(Nuclear Power Plant)，原子能热能机械能电能（核反原子能热能机械能电能（核反应堆、汽轮

3、机等）应堆、汽轮机等）q风力发电厂（风力发电厂（Wind Power)风能电能风能电能q太能能发电（太能能发电（Solar Power)太阳能电能（光电转换）太阳能电能（光电转换）建设中的阳城发电厂建设中的阳城发电厂建设中的阳城发电厂建设中的阳城发电厂福建安砂水电厂宽缝重力坝福建安砂水电厂宽缝重力坝福建安砂水电厂宽缝重力坝福建安砂水电厂宽缝重力坝建设中的三峡水电站建设中的三峡水电站建设中的三峡水电站建设中的三峡水电站 我国电力系统的发展我国电力系统的发展 我国电网的电压等级和频率我国电网的电压等级和频率（50HZ）中国电网中国电网中国电网中国电网500kV500kV220kV220kV330k

4、V330kVThermal Thermal PlantPlantHydroHydroPlantPlantNuclearNuclearPlantPlant新疆新疆新疆新疆西藏西藏西藏西藏东北东北东北东北华北华北华北华北西北西北西北西北川渝川渝川渝川渝华中华中华中华中华东华东华东华东南方南方南方南方西电东送，南北互供西电东送，南北互供西电东送，南北互供西电东送，南北互供3000MW2500MW7200MW3000MW9000MW10000MW1800MW2000MWHydro Power BaseThermal BaseAC2015-20202015-2020全国联网示意图全国联网示意图全国联网示

5、意图全国联网示意图DCPossible International connection北通道北通道北通道北通道中通道中通道中通道中通道南通道南通道南通道南通道20202020年每通道传输功率近年每通道传输功率近年每通道传输功率近年每通道传输功率近20GW in 2020.20GW in 2020.西电东送，南北互供西电东送，南北互供西电东送，南北互供西电东送，南北互供1980200219802002年全国发电量如图示（亿千瓦时）年全国发电量如图示（亿千瓦时）2001年水电发电量（年水电发电量（2611亿千瓦时）已接近亿千瓦时）已接近1980年全国发电年全国发电量（量（3006亿千瓦时）亿千瓦

6、时）国际比较（1）全局比较20022002年全球发电装机容量约为年全球发电装机容量约为3535亿千瓦，其中北美约亿千瓦，其中北美约9 9亿千瓦，西欧约亿千瓦，西欧约6 6亿亿千瓦，发展中国家约千瓦，发展中国家约1515亿千瓦。亿千瓦。我国装机我国装机3.533.53亿千瓦，居世界第二位。亿千瓦，居世界第二位。全球人均装机全球人均装机 0.50.5千瓦；人均发电量千瓦；人均发电量25002500千瓦时。千瓦时。20012001年我国人均装机年我国人均装机0.2650.265千瓦，人均发电量千瓦，人均发电量11501150千瓦时；约为世界平均千瓦时；约为世界平均水平的一半左右。水平的一半左右。国际

7、比较（2）与发达国家比较20012001年美国发电装机容量年美国发电装机容量8.5478.547亿千瓦，发电量为亿千瓦，发电量为 37790 37790 亿千瓦时，人亿千瓦时，人均装机均装机 2.9 2.9 千瓦千瓦，人均发电量，人均发电量 1316013160千瓦时千瓦时；同年我国发电装机容量同年我国发电装机容量 3.38 3.38 亿千瓦亿千瓦，发电量为，发电量为1483814838亿千瓦时，人均装亿千瓦时，人均装机机 0.2650.265千瓦千瓦，人均发电量，人均发电量 11501150千瓦时千瓦时；总量不及美国一半，人均量约为十一分之一。总量不及美国一半，人均量约为十一分之一。电力工业

8、发展的任务20202020年的电源结构预测年的电源结构预测 根据中国电力工程顾问集团的研究结果根据中国电力工程顾问集团的研究结果，2000年2010年2020年总装机（亿千瓦）总装机（亿千瓦）3.194.93 7.51 水电装机（亿千瓦）/%0.79/24.91.23/25.01.99/26.5火电装机（亿千瓦）/%2.37/74.43.55/72.0 5.20/69.3核电装机（亿千瓦）/%0.02/0.660.128/2.590.269/3.58 电力工业发展前途广阔四、现代电力系统的构成四、现代电力系统的构成 20 20 20 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

9、、层次复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。一。一。一。货币流货币流：电能的市场行为交易活动。电能的市场行为交易活动。现代电力系统现代电力系统现代电力系统现代电力系统由电力流、

10、信息流、货币流由电力流、信息流、货币流由电力流、信息流、货币流由电力流、信息流、货币流构成构成构成构成电力流电力流：是指电能的转化和变换、电能传输、分配、使用。：是指电能的转化和变换、电能传输、分配、使用。信息流信息流：主要是指由传感器、通信网络和计算机构成的，旨在电力系统可靠、稳定、：主要是指由传感器、通信网络和计算机构成的，旨在电力系统可靠、稳定、安全和经济运行的监控、保护、自动控制、调度自动化等组成的能量管理系统；安全和经济运行的监控、保护、自动控制、调度自动化等组成的能量管理系统；五、电力系统运行的特点及基本要求五、电力系统运行的特点及基本要求电力系统运行的特点电能不能大量储存，要求电

11、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。电力系统运行的基本要求的发展趋势供电安全可靠性，根据可靠性要求不同，分为、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、网损和线损美加美加“8.14”大停电事故大停电事故美加美加“8.14”大停电事故大停电事故停电损失六、电力工业发展趋势六、电力工业发展趋势发电机的单机容量越来越大，设备运行参数越来越高（临界、超临界）。电压等级越来越高，特高压输电，交流750，1000kv，直流800KV大容量、远距离输电，交

12、直流混合输电及大型电力系统的互联输电。美加电网、统一电网、三峡后的全国联网等,等。随着计算机、通信、网络、测量技术的发展，现代电力系统已经成为各项技术竞相引入的交汇点，高度自动化和信息化。席卷全球的电力市场化。美国、英国电力市场化，我国正在构建中。分布式发电，太阳能、风能、燃料电池、地热、小型燃气轮机新能源发电形式。500kV交流变电站全景交流变电站全景500kV交、直流汇集的上海南桥变交、直流汇集的上海南桥变电站全景电站全景电力体制改革厂网分开电力体制改革厂网分开 打破垄断打破垄断 国家电力公司拆分重组成国家电力公司拆分重组成11家家国家电网公司国家电网公司中国南方电网有限公司中国南方电网有限公司 2家电网公司家电网公司中国华能集团公司中国华能集团公司中国大唐集团公司中国大唐集团公司中国华电集团公司中国华电集团公司 5家发电公司家发电公司中国国电集团公司中国国电集团公司中国电力投资集团公司中国电力投资集团公司中国电力工程顾问集团公司中国电力工程顾问集团公司中国水电工程顾问集团公司中国水电工程顾问集团公司 4家辅业公司家辅业公司中国水利水电建设集团公司中国水利水电建设集团公司中国葛洲坝集团公司中国葛洲坝集团公司国家电力监管委员会国家电力监管委员会