第一章 电力系统基本概念.ppt

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1、电力系统分析基础电力系统分析基础2012年年电力系统工程学科的范畴电力系统工程学科的范畴v电力系统工程学科是电工学科的分支，包括电力系统工程学科是电工学科的分支，包括v1 电力系统理论电力系统理论v2 输配电技术输配电技术v3 电力系统规划电力系统规划v4 电力系统运行电力系统运行v5 电力系统保护电力系统保护v6 电力系统控制电力系统控制1.电电力力系系统统理理论论：电电路路、电电磁磁场场和和电电机机理理论论，是其它各个领域的理论基础。是其它各个领域的理论基础。2.输输配配电电技技术术：超超高高压压输输电电线线路路、远远距距离离交交直直流输电系统，以及提高输电线路输送能力等。流输电系统，以及

2、提高输电线路输送能力等。3.电电力力系系统统规规划划：远远景景负负荷荷规规划划、电电源源规规划划、网网络络规规划划、可可靠靠性性分分析析，环环境境保保护护、生生态态平平衡等。衡等。4.电电力力系系统统运运行行：稳稳态态运运行行分分析析、暂暂态态过过程程分分析析、安安全全性性分分析析、电电能能质质量量管管理理，运运行行方方式式优化等。优化等。5.电电力力系系统统保保护护：故故障障分分析析、元元件件保保护护、线线路路保护、系统性故障保护和过电压及其防护等。保护、系统性故障保护和过电压及其防护等。6.电电力力系系统统控控制制：数数据据采采集集、个个别别变变量量的的调调节节、电电能能质质量量控控制制、

3、运运行行优优化化控控制制、安安全全性性控控制制、能量管理系统等。能量管理系统等。v稳态和暂态稳态和暂态稳态：正常的、相对静止的运行状态稳态：正常的、相对静止的运行状态v潮流计算，频率调整，电压调整潮流计算，频率调整，电压调整暂态：从一种运行状态过渡到另一种运行状态。暂态：从一种运行状态过渡到另一种运行状态。v波过程（高电压技术）、电磁暂态过程（机电暂态过波过程（高电压技术）、电磁暂态过程（机电暂态过程程电力系统分析基础电力系统分析基础=电力系统稳态分析电力系统稳态分析+电磁暂态电磁暂态过程过程电力系统研究工具电力系统研究工具v研究工具：研究工具：数学模型数学模型和和物理模型；物理模型；v数学仿

4、真：数学仿真：国内：国内：PSS、BPA、PSASP等；等；国外：国外：EMTP、PSCAD/EMTDC；教学：教学：PowerWorld Simulator等；等；v物理模拟：也称动态模拟。物理模拟：也称动态模拟。发发电电机机、变变压压器器、电电动动机机等等都都用用相相应应的的实实物物模模拟拟。将将它它们们按按给给定定的的接接线线方方式式组组成成模模拟拟系系统统后后，就就可可运运用用表表计计直直接观测其中出现的各种物理现象。接观测其中出现的各种物理现象。本课学习内容本课学习内容v电力系统稳态分析（预计电力系统稳态分析（预计40学时）学时）稳态：变化范围很小的状态稳态：变化范围很小的状态电力系

5、统基本概念，数学模型电力系统基本概念，数学模型潮流计算潮流计算有功功率和频率调整有功功率和频率调整无功功率和电压调整无功功率和电压调整v电力系统暂态分析（预计电力系统暂态分析（预计20学时）学时）暂态：变化范围较大暂态：变化范围较大对称故障，不对称故障对称故障，不对称故障参考资料参考资料v教材类教材类:（1）电力系统分析电力系统分析上下册，华中理工大学，何仰赞上下册，华中理工大学，何仰赞（2）电力系统分析电力系统分析，浙江大学出版社，韩祯祥，浙江大学出版社，韩祯祥Power System Analysis and Design J.Duncan Glover,Mulukutla.S.Sarma

6、 v杂志类杂志类:中国电机工程学报中国电机工程学报 电力系统自动化电力系统自动化 电网技术电网技术 中国电力中国电力等等参考资料参考资料v网络网络:校园网：图书馆网站上的校园网：图书馆网站上的“中国学术期刊全文数据库中国学术期刊全文数据库”、“书生之家书生之家”、“IEEE”，精品课网站，精品课网站v国内外电力企业相关网站国内外电力企业相关网站中国电力企业联合会：中国电力企业联合会：http:/ 电力系统的基本概念电力系统的基本概念第一章第一章 提纲提纲1.1 电力系统概述电力系统概述1.2 电力系统运行特点和要求电力系统运行特点和要求1.3 电力系统的接线方式和电压等级电力系统的接线方式和电

7、压等级1.4 电力系统中性点的运行方式电力系统中性点的运行方式1.1 电力系统概述电力系统概述v1.1.1 电力系统的结构电力系统的结构v1.1.2 电力系统的形成和发展电力系统的形成和发展1.1.1电力系统的结构电力系统的结构v1.电网（变压器电网（变压器+线路）线路）v2.发电发电v3.负荷负荷电力系统结构示意图电力系统结构示意图发电机发电机 变压器变压器 输电线输电线生产电能生产电能 传输和分配电能传输和分配电能 消耗电能消耗电能 输配电系统（电网）输配电系统（电网）基本定义基本定义v电力系统：由发电机、变压器、电力线路、用户等电力系统：由发电机、变压器、电力线路、用户等在电气上互相连接

8、所组成的有机整体，能实现电能在电气上互相连接所组成的有机整体，能实现电能的生产、输送、分配和使用。的生产、输送、分配和使用。v电力网：电线路和与它相连的变压器组成，简称电电力网：电线路和与它相连的变压器组成，简称电网。网。v输电网：由电源向电力负荷中心输送电能的线路，输电网：由电源向电力负荷中心输送电能的线路，远距离、大容量、高电压。远距离、大容量、高电压。v配电网：在负荷中心，把电能分配给各个用户，短配电网：在负荷中心，把电能分配给各个用户，短距离、小容量、低压。距离、小容量、低压。基本定义基本定义v动力部分动力部分火力发电厂的锅炉、汽轮机、供热网络等火力发电厂的锅炉、汽轮机、供热网络等水利

9、发电厂的水库、水轮机。水利发电厂的水库、水轮机。核能发电厂的反应堆。核能发电厂的反应堆。风能、太阳能等。风能、太阳能等。v动力系统动力系统电力系统电力系统+动力部分动力部分传统电能生产形式传统电能生产形式v火力发电：包括热电厂，火力发电：包括热电厂，以煤、石油、天然气等以煤、石油、天然气等为燃料；为燃料；v水电厂：坝式、梯级、水电厂：坝式、梯级、径流式等；径流式等；v核电厂：核聚变、核裂核电厂：核聚变、核裂变。变。凝气式火电厂生产示意图凝气式火电厂生产示意图发电厂基本部件发电厂基本部件v锅炉：化学能转化成热能锅炉：化学能转化成热能v汽轮机：热能转化成机械能汽轮机：热能转化成机械能v水轮机：水的

10、势能转化为机械能水轮机：水的势能转化为机械能v发电机：机械能转化成电能发电机：机械能转化成电能v升压站：电能传输的起点升压站：电能传输的起点发电机发电机v三相同步发电机工作原三相同步发电机工作原理理v输出电压输出电压10.5kV、20kV等等v容量容量200MW、300MW、600MWv标准煤耗标准煤耗300500g/kWh1985开工建设的双鸭山发电厂开工建设的双鸭山发电厂装机装机40万千瓦万千瓦东东江水电站江水电站（500MW）新能源发电形式新能源发电形式v风能：将风的机械能转变为电能风能：将风的机械能转变为电能v太阳能：太阳热能发电和光伏发电两类太阳能：太阳热能发电和光伏发电两类 v生物

11、质能：生物质燃烧发电，气化发电以及沼气发生物质能：生物质燃烧发电，气化发电以及沼气发电技术电技术 v燃料电池：燃料的化学能直接转化成电能的装置，燃料电池：燃料的化学能直接转化成电能的装置，直接将天然气、煤气、石油等燃料中的氢气借助电直接将天然气、煤气、石油等燃料中的氢气借助电解质与空气中的氧气发生化学反应，在生成水的同解质与空气中的氧气发生化学反应，在生成水的同时进行发电。时进行发电。v潮汐电站，垃圾发电，地热能等。潮汐电站，垃圾发电，地热能等。风力发电风力发电新疆达坂城风力发电新疆达坂城风力发电丹麦海上风电丹麦海上风电英英国国海海上上风风电电太阳能光伏发电太阳能光伏发电1993年年在在西西藏

12、藏羊羊八八井井地地区区2000米米深深度度钻钻探探到到329.8C的的地地热热流流体体西藏地热电厂西藏地热电厂潮汐电站潮汐电站蹦蹦跳跳身体好蹦蹦跳跳身体好输电线路输电线路电厂升压站电厂升压站电力系统的用电设备（负荷）电力系统的用电设备（负荷）v异步感应电动机异步感应电动机v电弧炉电弧炉v照明设备照明设备v各种电器等各种电器等日负荷曲线日负荷曲线0 4 8 12 14 18 22 24 时间时间负负荷荷（MW）20032003年全国日发电量曲线图年全国日发电量曲线图1.1.2电力系统的形成和发展电力系统的形成和发展v1.1831年年 法拉第发现了电磁感应定律：法拉第发现了电磁感应定律：出现交流发

13、电机、直流发电机和直流电动机。出现交流发电机、直流发电机和直流电动机。原始的电力线路原始的电力线路100400V低压直流电；低压直流电；v2.1882年，第一次高压输电，法国人，蒸气年，第一次高压输电，法国人，蒸气机机水泵（水泵（57km），），15002000V，功率，功率1.5KW，世界上第一个电力系统；，世界上第一个电力系统；v3.1885年研制出变压器，出现单相交流输电；年研制出变压器，出现单相交流输电；v4.1891年研制出三相变压器和三相异步电动年研制出三相变压器和三相异步电动机，实现三相交流输电；机，实现三相交流输电；v5.1891年法兰克福国际电工技术展览会上，年法兰克福国际电

14、工技术展览会上，德国人，水轮发电机组（德国人，水轮发电机组（95V）升压变升压变压器（压器（25000V）（178km）降压变压器）降压变压器（112V）白炽灯和电动机近代电力系统白炽灯和电动机近代电力系统的雏形；的雏形；v输电的发展：输电的发展：距离距离电压电压功率功率直流直流交流交流直流直流交、直流输电之争交、直流输电之争v推推荐荐一一本本书书：光光电电帝帝国国-电电力力发发展展史史上上的的巨巨人和他们的战争人和他们的战争电电力力商商业业史史不不只只是是爱爱迪迪生生发发明明了了电电灯灯那那么么简简单单，里里面面有有挫挫折折，有有成成就就，有有天天才才，有有小小人人，有有梦梦想想，有坚持，当

15、然还有商业史中必不可少的尔虞我诈有坚持，当然还有商业史中必不可少的尔虞我诈 电电力力发发展展史史上上的的巨巨人人：爱爱迪迪生生，特特斯斯拉拉，威威斯斯汀汀豪斯豪斯(西屋西屋)v爱爱迪迪生生：双双耳耳失失聪聪，1099项项发发明明，具具有有惊惊人人的的创创造造性性和和工工业业策策划划能能力力，是是一一位位非非常常聪聪明明的的试试验验者者，但但是是却却缺缺乏乏数数学学知知识识和和复复杂杂的的理理论论洞洞察察力力(号号称称稻稻草里找针草里找针)，执着于直流输电。，执着于直流输电。v1915年获得诺贝尔奖提名年获得诺贝尔奖提名v晚年重病缠身晚年重病缠身天才，是天才，是99%的汗水，加的汗水，加1%的运

16、气的运气v乔乔治治威威斯斯汀汀豪豪斯斯（亦亦译译西西屋屋）：1886年年，他他创创办办了了西西屋屋电电器器公公司司并并购购买买了了N.特特斯斯拉拉的的交交流流电电动动机机专专利利，在在美美国国推推广广交交流流电电机发电和交流输电。机发电和交流输电。v威威斯斯汀汀豪豪斯斯在在与与爱爱迪迪生生激激烈烈竞竞争争后后，以以交交流流发发电电方方式式赢赢得得开开发发尼尼亚亚加加拉拉水水电电站站的的承承建建合合同同，公司也随之兴盛。公司也随之兴盛。v以以后后，在在经经营营中中失失利利而而失失去去对对西西屋屋电电器器公公司司的的控控制制。1912年年与与公公司司脱脱离离关关系系，最最后后于于1914年年3月月

17、12日贫病中去世于纽约日贫病中去世于纽约George Westinghause v尼尼古古拉拉特特斯斯拉拉：为为纪纪念念他他在在电电工工学学方方面面的的诸诸多多成成就就，磁磁感感应应强强度度单单位位被被命命名名为为特特斯斯拉拉。美美国国尼尼亚亚加加拉拉大大瀑瀑布布旁旁的的公公园园中中竖竖立立着着特特斯斯拉拉的的铜铜像像，以以纪纪念念他他在在修修建建尼尼亚亚加加拉拉水水电站时的杰出贡献。电站时的杰出贡献。v他他通通过过对对现现象象精精确确地地数数学学解解析析，完完成成了了很很多多伟伟大大的的创创造造性性工工作作。在在设设计计任任何何设设备备之之前前都都从从理理论论的的角角度度去去分分析析问问题题

18、，直直到到得得出出绝绝对对有有把把握握的的结果，才会付诸实践。结果，才会付诸实践。v1937年获得诺贝尔奖的提名年获得诺贝尔奖的提名 他他终终身身不不娶娶，最最后后遁遁世世隐隐居居，穷穷困困潦潦倒倒，孑孑然然一一身身，孤孤独死去独死去 近代电力系统近代电力系统1.电源成分和负荷成分的巨大变化电源成分和负荷成分的巨大变化2.运行管理上的高度自动化运行管理上的高度自动化3.输电电压，输电距离，输电功率上的巨大变输电电压，输电距离，输电功率上的巨大变化。化。交流输电电压超过交流输电电压超过1000kV，输电距离超，输电距离超过过1000km，输电功率超过，输电功率超过3000MW。直流输。直流输电电

19、压达到电电压达到800kV（四川（四川-上海）上海）当前电力系统的热点问题当前电力系统的热点问题v智能电网智能电网v微型电网（简称微网）微型电网（简称微网）v特高压特高压v可再生能源发电（风电、太阳能等）可再生能源发电（风电、太阳能等）智能电网智能电网v美国总统奥巴马提出振兴经济的战略美国总统奥巴马提出振兴经济的战略v欧洲的智能电网欧洲的智能电网v我国提出：坚强智能电网我国提出：坚强智能电网我国的电力工业我国的电力工业v最早的火电厂最早的火电厂v最早的水电厂最早的水电厂v我国的现在电力工业现状我国的现在电力工业现状我国的总装机容量我国的总装机容量输电企业输电企业供电企业供电企业电力工程造价电力

20、工程造价厂用电率厂用电率网损率网损率杨树浦发电厂杨树浦发电厂-大上海工业时代的坐标大上海工业时代的坐标v杨杨浦浦发发电电厂厂前前身身是是建建于于1882年年的的英英商商上上海海电电光光公公司司，是是中中国国第第一一家家电电气气公公司司，也也是是世世界界上最早的发电厂之一，上最早的发电厂之一，v1893年年被被工工部部局局收收购购，并并于于1911年年筹筹建建新新厂厂，1913年年建建成成运运行行发发电电，到到1923年年已已成成为为远远东东最大的火力发电厂。最大的火力发电厂。杨树浦发电厂杨树浦发电厂-大上海工业时代的坐标大上海工业时代的坐标v厂厂区区内内的的大大烟烟囱囱将将浦浦江江岸岸边边的的

21、天天际际线线飙飙升升到到近近105米米，成成了了当当时时中中国国的的最最高高建建筑筑，上上海海工工业时代的象征。业时代的象征。v1929年年美美商商摩摩根根集集团团以以8100万万两两白白银银收收购购了了杨树浦发电厂，改称上海电力公司。杨树浦发电厂，改称上海电力公司。杨树浦发电厂的烟囱杨树浦发电厂的烟囱我国最早的水电站我国最早的水电站v石龙坝是我国最早的水电站，处于滇池出水石龙坝是我国最早的水电站，处于滇池出水口的螳螂川，距昆明口的螳螂川，距昆明40公里，发电容量从开公里，发电容量从开始的始的2240千瓦发展到千瓦发展到7360 千瓦。千瓦。v1908年，法国人以滇越铁路通车需用电为由，年，法

22、国人以滇越铁路通车需用电为由，胁迫清朝滇政府准其在石龙坝修建水电站胁迫清朝滇政府准其在石龙坝修建水电站我国最早的水电站我国最早的水电站v云南劝业道道台刘岑舫找到云南最大商户王云南劝业道道台刘岑舫找到云南最大商户王筱斋，谈及不自办电力，将让权于人的无奈。筱斋，谈及不自办电力，将让权于人的无奈。v王筱斋出面召集董瑞章、刘诚等十九位同仁王筱斋出面召集董瑞章、刘诚等十九位同仁联名以民间股份制形式成立耀龙电灯公司。联名以民间股份制形式成立耀龙电灯公司。v在德国工程师的指导下，石龙坝水电站工程在德国工程师的指导下，石龙坝水电站工程耗资耗资60万银元，历万银元，历22月艰辛，于月艰辛，于1912 年农历年农

23、历4月月12日建成，装机两台，每台日建成，装机两台，每台240千瓦。千瓦。我国最早的水电站我国最早的水电站v发电机为德国西门子电气公司制造，水轮机发电机为德国西门子电气公司制造，水轮机和调速器由奥地利伏依特公司制造，通过和调速器由奥地利伏依特公司制造，通过23千伏全长千伏全长32公里的线路向昆明市区送电，竣公里的线路向昆明市区送电，竣工发电之时，昆明各界人士汇集到翠湖海心工发电之时，昆明各界人士汇集到翠湖海心亭观灯庆祝。亭观灯庆祝。v中国第一座水电站和中国第一条输电电压最中国第一座水电站和中国第一条输电电压最高等级的输电线路由此诞生。高等级的输电线路由此诞生。我国最早的水电站我国最早的水电站v

24、石龙坝水电站是云南民族工业的基础，造就石龙坝水电站是云南民族工业的基础，造就了第一批云南产业工人。抗战时期，石龙坝了第一批云南产业工人。抗战时期，石龙坝电站作为战前国内最大的水电站由民用转为电站作为战前国内最大的水电站由民用转为军工厂和防空报警电源，曾四次遭日机轰炸。军工厂和防空报警电源，曾四次遭日机轰炸。v新中国成立后，朱德元帅曾登上石龙坝电站新中国成立后，朱德元帅曾登上石龙坝电站引水渠，叹道：引水渠，叹道：要好好保护电站，它是中国要好好保护电站，它是中国水电发展的老祖宗。水电发展的老祖宗。我国最早的水电站我国最早的水电站v石龙坝引起人们广泛关注，是在石龙坝引起人们广泛关注，是在2003年岁

25、末，年岁末，包括人民日报、新华网、中国青年报在内的包括人民日报、新华网、中国青年报在内的多家媒体报道称，中国最早的发电机面临悲多家媒体报道称，中国最早的发电机面临悲壮退役的命运：壮退役的命运：2002年以来，年以来，4家位于螳螂家位于螳螂川上游生产氟硅酸的小企业排出的污水，使川上游生产氟硅酸的小企业排出的污水，使电厂发电机转轮、辅助设备和引水管受到严电厂发电机转轮、辅助设备和引水管受到严重腐蚀损坏，于重腐蚀损坏，于2003年年10月月14日停产。日停产。我国最早的水电站我国最早的水电站v这是电厂建成这是电厂建成90年来首次因污染而全面停产。年来首次因污染而全面停产。又有消息称，机组厂商德国西门

26、子公司欲以又有消息称，机组厂商德国西门子公司欲以高价回购。高价回购。我国电网的发展历史我国电网的发展历史v1、1882年孤岛发电年孤岛发电v2、二十世纪、二十世纪40年代是地区电网年代是地区电网v3、50年代是省级电网年代是省级电网v4、70年代发展成区域电网年代发展成区域电网v5、90年代发展成跨区联网年代发展成跨区联网我国各电网位置示意图我国各电网位置示意图京津唐电网图京津唐电网图华北电网图华北电网图三维可视化电力系统三维可视化电力系统 发电机额定发电机额定/实际有功出力实际有功出力调度控制室调度控制室中国电力市场化改革中国电力市场化改革 2002年年11月月v国家电网公司国家电网公司v中

27、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v中国华能集团公司中国华能集团公司v中国大唐集团公司中国大唐集团公司v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v中国国电集团公司中国国电集团公司v中国电力投资集团公司中国电力投资集团公司v中国电力工程顾问集团公司中国电力工程顾问集团公司v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v中国水利水电建设集团公司中国水利水电建设集团公司v中国葛洲坝集团公司。中国葛洲坝集团公司。v国家电力监管委员会国家电力监管委员会2010年我国装机容量年我国装机容量v截至截至2010年底，全国发电装机总容量年底

28、，全国发电装机总容量10.6亿亿千瓦；年发电量千瓦；年发电量4.72亿千瓦时。亿千瓦时。220KV以上以上输电线路回路长输电线路回路长48万公里，变电容量万公里，变电容量22亿千亿千伏安。伏安。v我国电网规模和发电量居世界第一。我国电网规模和发电量居世界第一。2009年我国装机容量年我国装机容量v中央直属五大发电集团（中国华能集团公司、中央直属五大发电集团（中国华能集团公司、中国大唐集团公司、中国华电集团公司、中中国大唐集团公司、中国华电集团公司、中国国电集团公司、中国电力投资集团公司）国国电集团公司、中国电力投资集团公司）年末总装机容量年末总装机容量41704万千瓦，约占全国全万千瓦，约占全

29、国全口径装机容量的口径装机容量的47.70%；2009年我国装机现状年我国装机现状v其他其他6家中央直属发电集团（神华集团有限责任公司、家中央直属发电集团（神华集团有限责任公司、中国长江三峡集团公司、华润电力控股有限责任公司、中国长江三峡集团公司、华润电力控股有限责任公司、国家开发投资公司、中国核电集团公司、中国广东核国家开发投资公司、中国核电集团公司、中国广东核电集团有限责任公司）年末总装机容量电集团有限责任公司）年末总装机容量9115万千瓦，万千瓦，约占全国全口径装机容量的约占全国全口径装机容量的0.43%；v19家规模较大的地方国有发电企业年末总装机容量家规模较大的地方国有发电企业年末总

30、装机容量10763万千瓦，约占全国全口径装机容量的万千瓦，约占全国全口径装机容量的12.30%v上述上述30家大型发电企业装机容量约占全国总装机容量家大型发电企业装机容量约占全国总装机容量的的70.43%，同比提高，同比提高2.15个百分点。私营和外资发电个百分点。私营和外资发电企业占全国总装机容量的企业占全国总装机容量的4.82%2009年各类发电企业装机容量占全国年各类发电企业装机容量占全国总装机容量比例总装机容量比例我国输电企业我国输电企业v输电环节具有自然垄断性质。输电环节具有自然垄断性质。v目前，全国从事省级及以上输电业务的企业目前，全国从事省级及以上输电业务的企业共计共计38家，其

31、中省级输电企业家，其中省级输电企业31家。家。v所有输电企业均获得了监管机构颁发的输电所有输电企业均获得了监管机构颁发的输电类电力业务许可证。类电力业务许可证。我国输电企业我国输电企业v按照规模划分：国家电网公司为跨区域超大型输按照规模划分：国家电网公司为跨区域超大型输电企业，业务范围覆盖电企业，业务范围覆盖26个省（自治区、直辖个省（自治区、直辖市），是市），是世界上规模最大的输电企业世界上规模最大的输电企业；v中国南方电网有限责任公司（以下简称南方电网中国南方电网有限责任公司（以下简称南方电网公司）为跨省的区域性输电企业，业务范围覆盖公司）为跨省的区域性输电企业，业务范围覆盖5个省（自治区

32、）；个省（自治区）；v内蒙古电力集团有限责任公司（以下简称内蒙古内蒙古电力集团有限责任公司（以下简称内蒙古电力公司）等多家省级输电企业，在一省（自治电力公司）等多家省级输电企业，在一省（自治区）内独立经营。区）内独立经营。我国供电企业我国供电企业v供电企业是指在一个特定的区域内从事配电供电企业是指在一个特定的区域内从事配电和售电业务的企业。这类企业数量众多，类和售电业务的企业。这类企业数量众多，类型和层次也较为复杂。目前，全国地（市）、型和层次也较为复杂。目前，全国地（市）、县两级供电企业共计县两级供电企业共计3171家，其中地（市）家，其中地（市）级供电企业级供电企业431家、县级供电企业家

33、、县级供电企业2740家家（见下表）。（见下表）。我国供电企业我国供电企业我国供电企业我国供电企业v企业经营形态多样，按所有制划分涵括中央企业经营形态多样，按所有制划分涵括中央国有、地方国有、私营、股份制等多种类型；国有、地方国有、私营、股份制等多种类型；按经营管理形式可划分为直管、代管、独立按经营管理形式可划分为直管、代管、独立经营等类型，同时还存在经营等类型，同时还存在“自发自供自发自供”以及以及“转供电转供电”等特殊业务类型。等特殊业务类型。我国供电企业我国供电企业v全国获得监管机构颁发的供电类电力业务许全国获得监管机构颁发的供电类电力业务许可证的企业累计可证的企业累计2929家，超过应

34、持证企业总家，超过应持证企业总数的九成，除部分偏远地区及少数供电营业数的九成，除部分偏远地区及少数供电营业区存有争议的企业外，基本实现了持证经营区存有争议的企业外，基本实现了持证经营我国电力用户我国电力用户v全国各类电力用户超过全国各类电力用户超过2.30亿户，其中变电亿户，其中变电容量在容量在315千伏安及以上且接入电压等级为千伏安及以上且接入电压等级为10千伏以上的大用户近千伏以上的大用户近200万户。万户。v但参与电力用户与发电企业直接交易的大用但参与电力用户与发电企业直接交易的大用户数量有限，目前只有吉林碳素、广东台山、户数量有限，目前只有吉林碳素、广东台山、抚顺铝厂、铜陵有色等。抚顺

35、铝厂、铜陵有色等。2009年我国电力供应年我国电力供应v全国全口径发电量全国全口径发电量35874亿千瓦时，同比增亿千瓦时，同比增长长7.00%，比上年提高，比上年提高1.28个百分点。个百分点。其中，水电发电量其中，水电发电量4961亿千瓦时，同比增长亿千瓦时，同比增长4.40%；火电发电量火电发电量29901亿千瓦时，同比增长亿千瓦时，同比增长7.10%；核电发电量核电发电量701亿千瓦时，同比增长亿千瓦时，同比增长1.20%；风电发电量风电发电量288亿千瓦时，同比增长亿千瓦时，同比增长111.50%。2009年我国发电设备利用小时数年我国发电设备利用小时数v全国全国6000千瓦及以上电

36、厂累计平均设备利用千瓦及以上电厂累计平均设备利用小时数为小时数为4537小时小时水电设备利用小时数为水电设备利用小时数为3257小时；小时；火电设备利用小时数为火电设备利用小时数为4860小时；小时；核电设备利用小时数为核电设备利用小时数为7917小时；小时；风电设备利用小时数为风电设备利用小时数为1861小时。小时。我国电力工程建设造价我国电力工程建设造价工程概算工程概算工程决算工程决算2001年年2008年年2001年年2008年年火电工程（元火电工程（元/千瓦）千瓦）5141403948083708110KV工程工程交流送电（万元交流送电（万元/千米）千米）33.9558.0637.27

37、54.40变电（元变电（元/千伏安）千伏安）315.95362.81295.03328.98220KV工程工程交流送电（万元交流送电（万元/千米）千米）75.27111.5672.16104.19变电（元变电（元/千伏安）千伏安）279.18300.76256.05273.35500KV工程工程交流送电（万元交流送电（万元/千米）千米）168.12200.84150.33191.35变电（元变电（元/千伏安）千伏安）309.90190.83260.16182.802009年五大发电集团的上网电价年五大发电集团的上网电价2009年全国输配环节电价年全国输配环节电价单位：元单位：元/千千瓦时千千瓦

38、时2009年平均购电电价与销售电价年平均购电电价与销售电价单位：元单位：元/千千瓦千千瓦时时供电煤耗供电煤耗v全国发电生产耗用原煤量全国发电生产耗用原煤量13.99亿吨，同比增亿吨，同比增长长6.08%；v全国燃煤电厂平均供电标准煤耗为全国燃煤电厂平均供电标准煤耗为339克克/千千瓦时，比上年降低瓦时，比上年降低7克克/千瓦时。（千瓦时。（11年年330）v19972009年，我国供电煤耗逐年降低，从年，我国供电煤耗逐年降低，从408克克/千瓦时下降到千瓦时下降到339克克/千瓦时千瓦时19972009年供电煤耗变化情况年供电煤耗变化情况厂用电率厂用电率v全国发电厂用电率为全国发电厂用电率为5

39、.69%，同比下降，同比下降0.12个百分点。个百分点。水电为水电为0.58火电为火电为6.5119972009年，我国厂用电率总体呈下降态势，年，我国厂用电率总体呈下降态势，从从6.80%下降到下降到5.69%。19972009年厂用电率变化情况年厂用电率变化情况2009年线损率年线损率v全国电网输电线路损失率（简称线损率）为全国电网输电线路损失率（简称线损率）为6.39%，比上年提高，比上年提高0.02个百分点。个百分点。v19972009年，我国电网输电线路损失率总年，我国电网输电线路损失率总体呈下降态势，从体呈下降态势，从8.20%下降到下降到6.39%。19972009线损率变化情况

40、线损率变化情况我国能源与负荷分布情况我国能源与负荷分布情况v我国的水利和煤炭资源主要分布在西部；我国的水利和煤炭资源主要分布在西部；v电力负荷中心主要在东部；电力负荷中心主要在东部；v西西电电东东送送是是我我国国电电力力系系统统发发展展的的主主要要格格局。局。我国的负荷中心我国的负荷中心v负荷中心主要集中在东部沿海附近，即：负荷中心主要集中在东部沿海附近，即：以广州为中心的珠江三角洲以广州为中心的珠江三角洲 以上海为中心的长江三角洲以上海为中心的长江三角洲 以首都为中心的京津唐地区以首都为中心的京津唐地区 以沈阳为中心的沈、鞍、抚、本地区以沈阳为中心的沈、鞍、抚、本地区 这些用电负荷占全国电力

41、消耗的这些用电负荷占全国电力消耗的70%70%左右左右我国的水利资源我国的水利资源v再看我国可开发水力资源的情况：再看我国可开发水力资源的情况：我国可能开发的水力资源为我国可能开发的水力资源为380GW380GW，但，但68%68%左右的资源分布西南地区，其中：左右的资源分布西南地区，其中：四川西部四川西部 云南西部云南西部 西藏东部西藏东部最为集中，占据了全国水电资源的一半以上最为集中，占据了全国水电资源的一半以上。我国的煤炭资源我国的煤炭资源v我我国国煤煤炭炭藏藏量量更更是是丰丰富富，但但绝绝大大部部分分在在华华北北地地区区西西部部及及晋晋北北地地区区北北部部，其其中中三三西西（山山西西、

42、陕西、蒙西）地区占全国煤炭储量的陕西、蒙西）地区占全国煤炭储量的70%70%左右。左右。v可可见见我我国国常常规规能能源源的的水水力力和和煤煤炭炭资资源源均均远远离离电力负荷中心，少则电力负荷中心，少则1000km1000km多则多则2000km2000km以上。以上。全国发电装机将达到全国发电装机将达到全国发电装机将达到全国发电装机将达到13.513.513.513.5亿千瓦，其中水电亿千瓦，其中水电亿千瓦，其中水电亿千瓦，其中水电3.23.23.23.2亿千瓦，占总装机的亿千瓦，占总装机的亿千瓦，占总装机的亿千瓦，占总装机的23.523.523.523.5；风电；风电；风电；风电61006

43、10061006100万千瓦，占总装机的万千瓦，占总装机的万千瓦，占总装机的万千瓦，占总装机的 4.74.74.74.7；核电；核电；核电；核电4300430043004300万千瓦，占总装万千瓦，占总装万千瓦，占总装万千瓦，占总装机的机的机的机的3.23.23.23.2。清洁能源比重由。清洁能源比重由。清洁能源比重由。清洁能源比重由2010201020102010年的年的年的年的25.3%25.3%25.3%25.3%增加到增加到增加到增加到2015201520152015年的年的年的年的32.3%32.3%32.3%32.3%。大煤电大煤电大水电大水电大型可再大型可再生能源基生能源基地地大

44、核电大核电国家电网国家电网可再生能源的大规模利用和智能化是我国现代电网的两大特征可再生能源的大规模利用和智能化是我国现代电网的两大特征可再生能源的大规模利用和智能化是我国现代电网的两大特征可再生能源的大规模利用和智能化是我国现代电网的两大特征 国家电网公司发展战略国家电网公司发展战略v两个转变：转变公司发展方式，转变电网发两个转变：转变公司发展方式，转变电网发展方式。展方式。v四化：四化：按照集团化运作、集约化发展、精益按照集团化运作、集约化发展、精益化管理、标准化建设化管理、标准化建设v三集五大：实施人力资源、财务、物资集约三集五大：实施人力资源、财务、物资集约化管理，构建大规划、大建设、大

45、运行、大化管理，构建大规划、大建设、大运行、大检修、大营销检修、大营销第一章第一章 提纲提纲1.1 电力系统概述电力系统概述1.2 电力系统运行特点和要求电力系统运行特点和要求1.3 电力系统的接线方式和电压等级电力系统的接线方式和电压等级1.4 电力系统中性点的运行方式电力系统中性点的运行方式1.2 电力系统运行的特点和要求电力系统运行的特点和要求v1.2.1 电能的优点电能的优点v1.2.2 电力系统运行的特点电力系统运行的特点v1.2.3 对电力系统运行的基本要求对电力系统运行的基本要求1.2.1 电能的优点电能的优点v易于转变与输送易于转变与输送v易于控制易于控制v易于取材易于取材1.

46、2.2 电力系统运行的特点电力系统运行的特点v1.电能不能大量储存电能不能大量储存v2.过渡过程非常迅速过渡过程非常迅速v3.与国民经济各部门密切相关与国民经济各部门密切相关1.2.3 对电力系统运行的基本要求对电力系统运行的基本要求v1.1.保证可靠地持续供电；保证可靠地持续供电；电力系统的可靠性是对电力系统按可接受的质量电力系统的可靠性是对电力系统按可接受的质量标准和所需数量不间断地向电力用户供应电力和标准和所需数量不间断地向电力用户供应电力和电能能力的度量。是一个长时间连续正常供电的电能能力的度量。是一个长时间连续正常供电的概率，属于电力系统规划的范畴概率，属于电力系统规划的范畴 供电可

47、靠性分级；供电可靠性分级；可靠性电价，可中断负荷；可靠性电价，可中断负荷；1.2.3 对电力系统运行的基本要求对电力系统运行的基本要求v2.2.保证良好的电能质量保证良好的电能质量 电压质量：发电机无功出力、调相机、变压器和无功补电压质量：发电机无功出力、调相机、变压器和无功补偿装置等；偿装置等；v35 kV及以上供电电压正、负偏差绝对值之和不超过标称电压的及以上供电电压正、负偏差绝对值之和不超过标称电压的10%v20 kV及以下三相供电电压偏差为标称电压的士及以下三相供电电压偏差为标称电压的士7%,v220 V单相供电电压偏差为标称电压的单相供电电压偏差为标称电压的+7%，-10%频率质量：

48、频率质量：+0.20.20.50.5Hz。实际运行中，我国各跨省电力系统频实际运行中，我国各跨省电力系统频率都保持在率都保持在+0.1Hz-0.1Hz的范围内，的范围内，波形质量（畸变率波形质量（畸变率4%）电力系统的功率平衡电力系统的功率平衡v维持电力系统正常运行，就是要做到两个平维持电力系统正常运行，就是要做到两个平衡：衡：有功功率平衡有功功率平衡，频率质量才能满足要求（第五章），频率质量才能满足要求（第五章）无功功率平衡无功功率平衡，电压质量才能满足要求（第六章），电压质量才能满足要求（第六章）1.2.3 对电力系统运行的基本要求对电力系统运行的基本要求v3.保证系统运行的经济性保证系统

49、运行的经济性降低煤耗率；降低煤耗率；降低网损率；降低网损率；优化调度：充分利用水能；避免火电频繁开停机优化调度：充分利用水能；避免火电频繁开停机（100MW机组冷态启动的需要机组冷态启动的需要10万元，热态启万元，热态启动需要动需要3-4万元；万元；300MW机组冷态启动的需要机组冷态启动的需要20-30万元）；经济性能好的火电机组优先发电；功万元）；经济性能好的火电机组优先发电；功率在电网中的合理分布；率在电网中的合理分布；1.2.3 对电力系统运行的基本要求对电力系统运行的基本要求v4.节能、环保节能、环保当前：节能减排发电调度当前：节能减排发电调度以后：靠市场化解决以后：靠市场化解决单一

50、电力系统联合单一电力系统联合v联网的优点联网的优点 提高可靠性，减小备用容量；提高可靠性，减小备用容量；合理调配用电，提高发电设备的利用率；合理调配用电，提高发电设备的利用率；各类电厂互相补充，提高运行经济性；各类电厂互相补充，提高运行经济性；由于容量大，事故对系统的冲击小；由于容量大，事故对系统的冲击小；v联网的缺点联网的缺点 联网工程投资大；联网工程投资大；高电压、远距离、大容量输电存在稳定性问题；高电压、远距离、大容量输电存在稳定性问题；系统复杂、运行难度大；系统复杂、运行难度大；故障电流增加。故障电流增加。第一章第一章 提纲提纲1.1 电力系统概述电力系统概述1.2 电力系统运行特点和