1电力系统的基本概念.ppt

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1、电力系统分析主讲：闫丽梅第一章第一章 电力系统的基本概念电力系统的基本概念电气工程及其自动化专业v主要特点是强弱电结合、电工技术与电子技术相结合、软件与硬件结合、元件与系统结合。v方向：电力工程和电气工程。v专业方向：电力系统及其自动化电力系统及其自动化继电保护继电保护电网监控电网监控输配电工程输配电工程电力电子技术电力电子技术城市供用电技术城市供用电技术高电压及信息技术高电压及信息技术电机与电器电机与电器电工原理电工原理第一章第一章 电力系统的基本概念电力系统的基本概念电力系统电力系统v电力系统理论电力系统理论v输配电技术输配电技术v电力系统规划电力系统规划v电力系统运行电力系统运行v电力系

2、统保护电力系统保护v电力系统控制电力系统控制第一章第一章 电力系统的基本概念电力系统的基本概念电力系统及其自动化方向v1电气设备状态监测与故障诊断2电力信息分析与处理3电力系统分析、运行与控制4电力系统动态仿真与控制5电力系统安全防御与恢复控制6电力市场7电力系统规划与可靠性8智能技术及其在电力系统中的应用9分布式发电与新能源技术10电力系统继电保护11电力系统自动化技术12电力系统故障分析与诊断13高压直流输电与柔性交流输电技术14现代电能质量15配电网自动化第一章第一章 电力系统的基本概念电力系统的基本概念我国电网第一章第一章 电力系统的基本概念电力系统的基本概念国家电网主网架示意图第一章

3、第一章 电力系统的基本概念电力系统的基本概念第一章第一章 电力系统的基本概念电力系统的基本概念v我国我国2009年装机容量达到约年装机容量达到约9亿千瓦，居亿千瓦，居世界第二，水电装机容量约世界第二，水电装机容量约2亿千瓦，居亿千瓦，居世界第一世界第一。v随着三峡电站的建成和西南一系列大型水随着三峡电站的建成和西南一系列大型水电站的兴建，强势推进着西电东送工程的电站的兴建，强势推进着西电东送工程的进展。进展。由远距离交直流特高压输电线路和由远距离交直流特高压输电线路和大机组构成的全国性大电网将初步完成。大机组构成的全国性大电网将初步完成。先进的信通系统、电网继电保护及安全稳先进的信通系统、电网

4、继电保护及安全稳定控制系统和智能调度自动化系统定控制系统和智能调度自动化系统（SEMS）共同构建了现代电网安全稳定）共同构建了现代电网安全稳定运行的三大支柱运行的三大支柱。第一章第一章 电力系统的基本概念电力系统的基本概念第一章第一章 电力系统的基本概念电力系统的基本概念第一章第一章 电力系统的基本概念电力系统的基本概念第一章第一章 电力系统的基本概念电力系统的基本概念第一章第一章 电力系统的基本概念电力系统的基本概念大庆电力集团集团现有集团现有4座发电厂（油田热电厂、龙凤热电厂、宏伟热电厂、座发电厂（油田热电厂、龙凤热电厂、宏伟热电厂、燃机电厂），燃机电厂），13台发电机组，总装机容量台发电

5、机组，总装机容量1002兆瓦。是全国石兆瓦。是全国石油系统最大的电力企业。油系统最大的电力企业。29座座110千伏变电所、千伏变电所、219座座35千伏变电所、千伏变电所、23座座6千伏配电千伏配电所和所和780条条6至至110千伏供电线路千伏供电线路。35千伏输电线路千伏输电线路2178.22千米，千米，110千伏输电线路千伏输电线路888.4千米，千米，6千伏和千伏和10千伏配电线路千伏配电线路404千米，供电网覆盖大庆油田、大庆千米，供电网覆盖大庆油田、大庆市区及大庆周边地区。市区及大庆周边地区。第一章第一章 电力系统的基本概念电力系统的基本概念电力系统分析课程简介稳态分析1，2，4，9

6、，10，11，12，13，14暂态分析（电磁暂态）3，5，6，7，8暂态分析（机电暂态、稳定性分析）15，16，17，18，19第一章第一章 电力系统的基本概念电力系统的基本概念第1章电力系统的基本概念要求：要求：1了解有关的电力系统的基本概念；了解有关的电力系统的基本概念；2掌握电力线路、发电机、变压器额定电压的确掌握电力线路、发电机、变压器额定电压的确定；定；3了解电力系统运行的特点和对电力系统运行的了解电力系统运行的特点和对电力系统运行的基本要求；基本要求；4了解电力系统的接线方式。了解电力系统的接线方式。第一章第一章 电力系统的基本概念电力系统的基本概念v电力网电力网：输送、分配电能的

7、部分。包括升、降压变：输送、分配电能的部分。包括升、降压变压器和各种电压等级的输电线路。压器和各种电压等级的输电线路。v电力系统电力系统：生产、输送、分配和消费电能的各种电：生产、输送、分配和消费电能的各种电气设备连接在一起而组成的整体。包括发电、变电、气设备连接在一起而组成的整体。包括发电、变电、输电、配电和用电。输电、配电和用电。v动力系统动力系统：电力系统加上发电厂的动力部分。包括：电力系统加上发电厂的动力部分。包括汽轮机、锅炉、供热管道和热用户。汽轮机、锅炉、供热管道和热用户。1-1电力系统的组成电力系统的组成第一章第一章 电力系统的基本概念电力系统的基本概念10.5kV T2T3 T

8、1220kV10kV35kV6kV锅炉汽轮机汽轮机380/220V电力网电力网电力系统电力系统动力系统动力系统 动力系统、电力系统和电力网的示意图第一章第一章 电力系统的基本概念电力系统的基本概念第一章第一章 电力系统的基本概念电力系统的基本概念第一章第一章 电力系统的基本概念电力系统的基本概念直流输电系统（交直流联合系统）直流输电系统（交直流联合系统）交流输电的缺点：交流输电的缺点：稳定性，电缆的电容影响。稳定性，电缆的电容影响。直流输电的优点：直流输电的优点：电阻；电缆无电容；稳定。电阻；电缆无电容；稳定。困难：困难：换流设备制造难，价格高。换流设备制造难，价格高。第一个超高压直流输电工程

9、：第一个超高压直流输电工程：1975年葛洲坝至上海。年葛洲坝至上海。T1 T2直流输电线直流输电线换流站换流站换流站换流站交流系统交流系统交流系统交流系统第一章第一章 电力系统的基本概念电力系统的基本概念1-2电力系统的额定电压和额定功率电力系统的额定电压和额定功率1.电力线路电力线路线路额定电压线路额定电压=电力设备额定电压电力设备额定电压=电力网络额定电压电力网络额定电压2.发电机发电机发电机额定电压发电机额定电压=105%线路额定电压线路额定电压3.变压器变压器一次侧相当于用电设备，二次侧相当于发电机。一次侧相当于用电设备，二次侧相当于发电机。一次侧额定电压一次侧额定电压=线路额定电压线

10、路额定电压=发电机额定电压发电机额定电压二次侧额定电压二次侧额定电压=110%（或（或105%）线路额定电压）线路额定电压第一章第一章 电力系统的基本概念电力系统的基本概念第一章第一章 电力系统的基本概念电力系统的基本概念分接头分接头：表示分接头电压与主抽头电压的差值为主抽：表示分接头电压与主抽头电压的差值为主抽头电压的百分之几。接在高压侧。头电压的百分之几。接在高压侧。升压变压器和降压变压器抽头电压的不同升压变压器和降压变压器抽头电压的不同：第一章第一章 电力系统的基本概念电力系统的基本概念例例试求发电机和变压器绕组的额定电压。试求发电机和变压器绕组的额定电压。10kVT1 T2 T3 T4

11、 T5L1L2L3 L4L5 L6220kV110kV10kV 3kV35kV6kV解：发电机解：发电机解：发电机解：发电机G G G G的额定电压为的额定电压为的额定电压为的额定电压为10.5kV10.5kV10.5kV10.5kV。变压器变压器变压器变压器T1T1T1T1：低压侧额定电压为低压侧额定电压为低压侧额定电压为低压侧额定电压为10.5kV10.5kV10.5kV10.5kV，高压侧额定电压为高压侧额定电压为高压侧额定电压为高压侧额定电压为242kV242kV242kV242kV；变压器变压器变压器变压器T2T2T2T2：高压侧额定电压为高压侧额定电压为高压侧额定电压为高压侧额定电

12、压为220kV220kV220kV220kV，中压侧额定电压为中压侧额定电压为中压侧额定电压为中压侧额定电压为121kV121kV121kV121kV，低低低低压侧额定电压为压侧额定电压为压侧额定电压为压侧额定电压为38.5kV38.5kV38.5kV38.5kV；变压器变压器变压器变压器T3T3T3T3：高压侧额定电压为高压侧额定电压为高压侧额定电压为高压侧额定电压为110kV110kV110kV110kV，低压侧额定电压为低压侧额定电压为低压侧额定电压为低压侧额定电压为11kV11kV11kV11kV；变压器变压器变压器变压器T4T4T4T4：高压侧额定电压为高压侧额定电压为高压侧额定电压

13、为高压侧额定电压为35kV35kV35kV35kV，低压侧额定电压为低压侧额定电压为低压侧额定电压为低压侧额定电压为6.6kV6.6kV6.6kV6.6kV；变压器变压器变压器变压器T5T5T5T5：高压侧额定电压为高压侧额定电压为高压侧额定电压为高压侧额定电压为10.5kV10.5kV10.5kV10.5kV，低压侧额定电压为低压侧额定电压为低压侧额定电压为低压侧额定电压为3.3kV3.3kV3.3kV3.3kV；第一章第一章 电力系统的基本概念电力系统的基本概念1-3 1-3 对电力系统运行的基本要求对电力系统运行的基本要求1.1.电力系统运行的特点电力系统运行的特点电力系统运行的特点电力

14、系统运行的特点（1 1）电能不能大量储存）电能不能大量储存）电能不能大量储存）电能不能大量储存（2 2）电能与国民经济各部门和人民日常生活关系密切）电能与国民经济各部门和人民日常生活关系密切）电能与国民经济各部门和人民日常生活关系密切）电能与国民经济各部门和人民日常生活关系密切（3 3）电力系统的暂态过程非常短暂）电力系统的暂态过程非常短暂）电力系统的暂态过程非常短暂）电力系统的暂态过程非常短暂2 2对电力系统运行的要求对电力系统运行的要求对电力系统运行的要求对电力系统运行的要求（1 1）保证安全可靠地供电）保证安全可靠地供电）保证安全可靠地供电）保证安全可靠地供电（2 2）要有合乎要求的电能

15、质量）要有合乎要求的电能质量）要有合乎要求的电能质量）要有合乎要求的电能质量（3 3）要有良好的经济性）要有良好的经济性）要有良好的经济性）要有良好的经济性（4 4）尽可能减小对生态环境的有害影响）尽可能减小对生态环境的有害影响）尽可能减小对生态环境的有害影响）尽可能减小对生态环境的有害影响第一章第一章 电力系统的基本概念电力系统的基本概念1-4 1-4 电力系统的接线方式电力系统的接线方式1 1 1 1无备用接线网络无备用接线网络无备用接线网络无备用接线网络2 2 2 2 有备用接线网络有备用接线网络有备用接线网络有备用接线网络 第一章第一章 电力系统的基本概念电力系统的基本概念3 3 3

16、3开式网开式网开式网开式网 负荷只能从一个方向取用电能的网络。负荷只能从一个方向取用电能的网络。负荷只能从一个方向取用电能的网络。负荷只能从一个方向取用电能的网络。4 4 4 4闭式网闭式网闭式网闭式网 负荷可从两个或两个以上的方向取用电能的网络，负荷可从两个或两个以上的方向取用电能的网络，负荷可从两个或两个以上的方向取用电能的网络，负荷可从两个或两个以上的方向取用电能的网络，两端供电网和环形网叫简单闭式网。两端供电网和环形网叫简单闭式网。两端供电网和环形网叫简单闭式网。两端供电网和环形网叫简单闭式网。5 5 5 5输电网络输电网络输电网络输电网络 将大容量发电厂的电能可靠而经济地输送到负荷集

17、将大容量发电厂的电能可靠而经济地输送到负荷集将大容量发电厂的电能可靠而经济地输送到负荷集将大容量发电厂的电能可靠而经济地输送到负荷集中地区。通常由电力系统中电压等级最高的一级或两级中地区。通常由电力系统中电压等级最高的一级或两级中地区。通常由电力系统中电压等级最高的一级或两级中地区。通常由电力系统中电压等级最高的一级或两级电力线路组成。电力线路组成。电力线路组成。电力线路组成。6 6 6 6配电网络配电网络配电网络配电网络 配电网络的主要任务是分配电能。配电网络的电源配电网络的主要任务是分配电能。配电网络的电源配电网络的主要任务是分配电能。配电网络的电源配电网络的主要任务是分配电能。配电网络的

18、电源点是发电厂（或变电所）相应电压级的母线，负荷点则点是发电厂（或变电所）相应电压级的母线，负荷点则点是发电厂（或变电所）相应电压级的母线，负荷点则点是发电厂（或变电所）相应电压级的母线，负荷点则是低一级的变电所或直接为用电设备。额定电压一般为是低一级的变电所或直接为用电设备。额定电压一般为是低一级的变电所或直接为用电设备。额定电压一般为是低一级的变电所或直接为用电设备。额定电压一般为0.4-35kV0.4-35kV0.4-35kV0.4-35kV。第一章第一章 电力系统的基本概念电力系统的基本概念1.单回路放射式网络结构单回路放射式网络结构2.2.双回路放射式网络结构双回路放射式网络结构双回

19、路放射式网络结构双回路放射式网络结构3.带公共备用线的放射式网络结构带公共备用线的放射式网络结构常用放射式网络结构第一章第一章 电力系统的基本概念电力系统的基本概念1.1.单回路树干式网络结构单回路树干式网络结构单回路树干式网络结构单回路树干式网络结构第一章第一章 电力系统的基本概念电力系统的基本概念2.双回路树干式网络结构双回路树干式网络结构第一章第一章 电力系统的基本概念电力系统的基本概念环式网络结构环式网络结构第一章第一章 电力系统的基本概念电力系统的基本概念习题：求发电机和变压器的额定电压。习题：求发电机和变压器的额定电压。习题：求发电机和变压器的额定电压。习题：求发电机和变压器的额定电压。第一章第一章 电力系统的基本概念电力系统的基本概念习题1-2第一章第一章 电力系统的基本概念电力系统的基本概念习题1-3