电力系统分析：第一章电力系统概述.ppt

电力系统分析电力系统分析n教材：教材：电力系统分析理论电力系统分析理论 刘天琪刘天琪 邱晓燕邱晓燕 编著编著 科学出版社科学出版社n参考书：参考书：1 1、何仰赞等、何仰赞等.电力系统分析（上、下）电力系统分析（上、下）,华中科华中科 技大学出版社技大学出版社2 2、夏道止、夏道止.电力系统分析电力系统分析,中国电力出版社中国电力出版社 3 3 韩祯祥主编韩祯祥主编.电力系统分析电力系统分析,浙江大学出版社浙江大学出版社4 4 陈珩陈珩.电力系统稳态分析电力系统稳态分析,水利电力出版社水利电力出版社5 5 李光琦李光琦.电力系统暂态分析电力系统暂态分析,水利电力出版社水利电力出版社6 6 单渊达主编单渊达主编.电能系统基础电能系统基础,机械工业出版社机械工业出版社7 Stevenson,W.D.Elements of Power System Analysis,McGraw-Hill Book Co.8 Weedy,B.M.Electric Power Systems,John Wiley&Sons.9Arthur R.Bergen,Vijay Vittal.Power systems analysis,Upper Saddle River,N.J.:Prentice Hall10J.Duncan Glover.Power system analysis and design.Mulukutla S.1.1.目的：掌握电力系统分析计算的目的：掌握电力系统分析计算的原理和方法原理和方法2.2.主要内容主要内容电电力力系系统统元元件件模模型型及及参参数数计计算算电电力力网网的的电电压压和和功功率率分分布布电电力力系系统统的的电电压压和和频频率率调调整整稳态分析稳态分析故障分析故障分析稳定性分析稳定性分析电力系统分析理论电力系统分析理论电电力力系系统统的的三三相相短短路路电电力力系系统统的的不不对对称称故故障障电电力力系系统统的的机机电电特特性性电电力力系系统统的的暂暂态态稳稳定定电电力力系系统统的的静静态态稳稳定定第一章第一章 电力系统概述电力系统概述n电力系统及其发展电力系统及其发展n电力系统的负荷和负荷曲线电力系统的负荷和负荷曲线n电力系统额定电压和额定频率电力系统额定电压和额定频率n电力系统的接线方式电力系统的接线方式n电力系统运行的特点和要求电力系统运行的特点和要求MGTT发电机发电机升压变升压变压器压器架空输架空输电线路电线路降压变降压变压器压器负荷负荷电力系统电力系统电力网电力网输电系统输电系统配电系统配电系统第一章电力系统的基本概念第一章电力系统的基本概念照明照明动力动力发电厂发电厂1-1电力系统的组成电力系统的组成电力系统电力系统生产、输送、分配和消耗电能的各种生产、输送、分配和消耗电能的各种电器设备连接在一起而组成的整体。

电器设备连接在一起而组成的整体电力网电力网电力系统中输送和分配电能的部分电力系统中输送和分配电能的部分1-1电力系统的组成电力系统的组成电力线路电力线路输电线路与配电线路的统称输电线路与配电线路的统称电力系统的组成：电力系统的组成：1）发电厂）发电厂2）输电线路）输电线路3）配电系统）配电系统4）负荷）负荷1.1 电力系统及其发展1.1.11.1.1电力系统电力系统电能是现代社会最重要、最方便的能源电能是现代社会最重要、最方便的能源许多优点：方便转化、输送、分配、应用灵活、许多优点：方便转化、输送、分配、应用灵活、提高电气化水平提高电气化水平定义：生产、输送、分配与消费电能的各种电定义：生产、输送、分配与消费电能的各种电气设备连接在一起而组成的整体系统气设备连接在一起而组成的整体系统电电 力力 系系 统统 发电发电 输送输送-分配分配 用户用户 发电机发电机 变压器变压器-输电线路输电线路 用电设备用电设备 电网电网1.1.21.1.2发电厂、电力网和变电所概述发电厂、电力网和变电所概述1.1.发电厂发电厂 一次能源转换成电能一次能源转换成电能 2.2.电力网：电力系统中输送与分配电能的部分。

电力网：电力系统中输送与分配电能的部分不同电压等级电力线路和变电所组成供电范围的大不同电压等级电力线路和变电所组成供电范围的大小和电压等级高低分类小和电压等级高低分类3.3.变电所：汇集电源、升降电压、分配电能变电所：汇集电源、升降电压、分配电能升降压、地点、容量和重要性分类升降压、地点、容量和重要性分类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1.1.31.1.3电力工业的发展电力工业的发展 1 1国际电力工业发展简史国际电力工业发展简史1 1）概述）概述（发电、输电、电力系统自动化）（发电、输电、电力系统自动化）2 2）发电量、发电装机容量及其地区分）发电量、发电装机容量及其地区分布布3 3）发电量和装机容量构成）发电量和装机容量构成4 4）用电量及其构成）用电量及其构成.高压输电的发展历程（高压输电的发展历程（1 1）（1 1）高压输电的出现与电压等级的提高）高压输电的出现与电压等级的提高n18901890年，英国从年，英国从DeptfordDeptford到伦敦到伦敦45km45km的的10kV10kV线路线路n18911891年，德国从年，德国从LauffenLauffen到法兰克福到法兰克福170km170km的的15kV15kV线路线路n远距离大容量输电是提高输电电压的动力。

远距离大容量输电是提高输电电压的动力输电电压一般分为高压、超高压和特高压输电电压一般分为高压、超高压和特高压高压高压(HV-HighVoltage)：35kV200 kV超高压超高压(EHV-ExtraHighVoltage)：330 kV750 kV特高压特高压(UHV-UltraHighVoltage)：1 000 kV及以上及以上配电网电压一般为配电网电压一般为35kV以下以下低压低压(LV-LowVoltage)：0.4 kV及以下及以下中压中压(MV-MediumVoltage)：3 kV35 kV对于直流输电对于直流输电高压直流高压直流(HVDC-HighVoltageDirectCurrent)：330 kV750 kV特高压直流特高压直流(UHVDC-UltraHighVoltageDirectCurrent):1 000 kV及以上及以上电力系统电压等级电力系统电压等级 高压输电的发展历程（高压输电的发展历程（2 2）（2 2）特高压（）特高压（1000kV1000kV以上）输电的出现与展望以上）输电的出现与展望n习惯上，习惯上，1 1100kV100kV为高压，为高压，1001001000kV1000kV为超高压，为超高压，1000kV1000kV以上为特高压。

以上为特高压n2020世纪世纪6060年代国际上开始特高压输电的研究年代国际上开始特高压输电的研究n19851985年苏联年苏联1228km1228km的的1150kV,1150kV,但至今运行于但至今运行于500kV500kVn2020世纪世纪9090年代日本年代日本300km300km的的1000kV1000kV，但至今运行于，但至今运行于500kV500kVn蒙西-天津南1000千伏特高压交流输变电工程（以下简称“蒙西-天津南工程”）正式开工n2015年，“三华”特高压电网将形成“三纵三横一环网”，届时，锡盟、蒙西、张北、陕北能源基地通过3个纵向特高压交流通道向“三华”送电，北部煤电、西南水电通过3个横向特高压交流通道向华北、华中和长三角特高压环网送电此外，“十二五”期间，配合西南水电、西北华北煤电和风电基地开发，将建设锦屏-江苏、溪洛渡-浙江、哈密-河南等11回特高压直流输电工程高压输电的发展历程（高压输电的发展历程（3 3）（3）直流输电、紧凑型输电和灵活交流输电）直流输电、紧凑型输电和灵活交流输电n直流输电在远距离输电中具有优越性，我国已直流输电在远距离输电中具有优越性，我国已有多条有多条500kV输电线路。

输电线路高压输电的发展历程（高压输电的发展历程（4 4）n高自然功率的紧凑型输电线路（俄罗斯、巴西）高自然功率的紧凑型输电线路（俄罗斯、巴西），我国，我国500kV紧凑型输电线路北京昌平到房山紧凑型输电线路北京昌平到房山n灵活输电又称柔性输电可以跟灵活的调节电网灵活输电又称柔性输电可以跟灵活的调节电网功率，国外已有较广泛应用功率，国外已有较广泛应用n其他：超导输电、低温输电、多相输电其他：超导输电、低温输电、多相输电利用利用超导体超导体在在临界温度临界温度下失去电阻转变成下失去电阻转变成超导态超导态的的 原理而研制和开发的输电技术原理而研制和开发的输电技术超导输电的超导输电的输送容量输送容量远远 远超过传统的架远超过传统的架空空输电线路输电线路和和充油电缆充油电缆输电线路，输电线路，多相输电线路:n多于三相的输电方式可以称之为多相输电n多相输电线路与三相输电线路相比具有许多潜在的优势，它具有较低的相间电压，轻巧的杆塔结构，较窄的架线走廊，大的输送能力，易于与三相现有系统协调、兼容运行，对高压断路器触头断流容量的要求较低等n另外，多相系统具有对角相，各相奇次谐波电流之和为零，还可以抑制谐波电流对通信的干扰2.2.中国电力工业的现状与展望中国电力工业的现状与展望（1）发电量：）发电量：1980年以来，平均年增长率年以来，平均年增长率9，2012年：发电量为年：发电量为4.820万亿千瓦时（世界第一）万亿千瓦时（世界第一）2.2.中国电力工业的现状与展望中国电力工业的现状与展望（2 2）装机容量：）装机容量：华东电网华东电网20042004年底统调装机容量（兆瓦）年底统调装机容量（兆瓦）电网名称电网名称总计总计火电火电水电水电核电核电上海上海118481184811848118480 0江苏江苏23979239792387923879100100浙江浙江12305123051100011000995995310310安徽安徽9510951089948994516516福建福建15374153748291829170837083直代管直代管656665669169162892289227582758全网全网795817958164927649271158611586306830682012年，全国年，全国 11.44亿千瓦亿千瓦2.2.中国电力工业的现状与展望中国电力工业的现状与展望（3）电压等级、输电线路长度与变电设备容量）电压等级、输电线路长度与变电设备容量n除西北地区以外：除西北地区以外：交流：交流：500kV,220kV,110kV,35kV,10kV直流：直流：500kVn西北地区：西北地区：750kV,330kV,220kV,10kV,35kV,10kV2.2.中国电力工业的现状与展望中国电力工业的现状与展望(4)缺电问题与城乡电网改造缺电问题与城乡电网改造 1970年以来出现缺电问题年以来出现缺电问题 1998年低用电水平下的电力平衡。

年低用电水平下的电力平衡电力工业跟不上国民经济的发展速度是造成缺电的重要原因电力工业跟不上国民经济的发展速度是造成缺电的重要原因2.2.中国电力工业的现状与展望中国电力工业的现状与展望n我国在发电、输电、配电各方面投资比例失调是缺电的另一个我国在发电、输电、配电各方面投资比例失调是缺电的另一个方面原因发电、输电、配电比例方面原因发电、输电、配电比例n美国美国 1:0.43:0.7日本日本 1:0.47:0.68 英国英国 1:0.45:0.78 我国我国 1:0.21:0.12n我国居民用电比例较低我国居民用电比例较低2.2.中国电力工业的现状与展望中国电力工业的现状与展望n我国人均电力消费极低，中国电力工业有很大的发展空间我国人均电力消费极低，中国电力工业有很大的发展空间（5）中国电力工业展望）中国电力工业展望n“十五十五”期间，期间，GDP年增。