电力系统的基本概念专训课件.ppt
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- 电力系统 基本概念 课件
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1、 教材:教材:电力系统分析电力系统分析 于永源于永源 杨绮雯杨绮雯 编著编著 电力出版社电力出版社 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 电力系统分析电力系统分析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
2、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电力系统分析电力系统分析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力系统分析理论电力系统分析理论电力系统元件模型及参数计算电力系统元件模型及参数计算电力网的电压和功率分布电力网的电压和功率分布电力系统的电压和频率调整电力系统的电压和频率调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力系统的三相短路电力系统的三相短路电力系统的不对称故障电力系统的不对称故障电力系统的暂态稳定电力系统的暂态稳定电力系统的静态稳定电力系统的静态
3、稳定第一章第一章 电力系统的基本概念电力系统的基本概念 电力系统的组成电力系统的组成 对电力系统运行的基本要求对电力系统运行的基本要求 电力系统的负荷和负荷曲线电力系统的负荷和负荷曲线 电力系统的额定电压、电力输送中电力系统的额定电压、电力输送中电压与输送容量的关系电压与输送容量的关系 电力传输的接线方式电力传输的接线方式 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 电力系统及其发展电力系统及其发展1-1 电力系统及其发电力系统及其发展展 电力系统的组成电力系统的组成(1 1)电力系统:生产、输
4、送、分配与消费电能的系)电力系统:生产、输送、分配与消费电能的系 统。包括:发电机、电力网和用电设备组成。统。包括:发电机、电力网和用电设备组成。(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。(3 3)动力系统:动力部分与电力系统组成的整体。)动力系统:动力部分与电力系统组成的整体。1-1 电力系统及其发电力系统及其发展展1 1电力系统的发展简史电力系统的发展简史 2 2我国的电力系统我国的电力系统 电力工业发展概况电力工业发展概况1.1.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
5、等级的提高 18901890年,英国从年,英国从DeptfordDeptford到伦敦到伦敦45km45km的的10kV10kV线路线路 18911891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 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。1.1.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 习惯上,习惯上,1 1100kV100kV为为高压高压,1001001000kV1000kV为超为超高
6、压高压,1000kV1000kV以上为以上为特高压特高压。2020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 19851985年苏联年苏联1228km1228km的的1150kV,1150kV,但至今运行于但至今运行于500kV500kV 2020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500kV500kV 目前国际上实际投运的最高电压等级目前国际上实际投运的最高电压等级750kV(750kV(加、美、加、美、俄、巴西、南非等国)俄、巴西、南非等国)我国西北建设我国西北建设750kV750kV
7、1.1.高压输电的发展历程(高压输电的发展历程(3 3)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。直流输电优点及适用场合直流输电优点及适用场合 (1)输送相同功率时,线路造价低:交流输电架空线路通常采用3根导线,而直流只需1根(单极)或2根(双极)导线。因此,直流输电可节省大量输电材料,同时也可减少大量的运输、安装费。(2)线路有功损耗小:由于直流架空线路仅使用1根或2根导线,所以有功损耗较小,并且具有空间电荷效应,其电晕损耗和无线电干扰均比交流架空线路要小。(3)适宜于海下输电:在有色金属和绝缘材料相同的条件下,
8、直流时的允许工作电压比在交流下约高3倍。2根心线的直流电缆线路输送的功率Pd比3根心线的交流电缆线路输送的功率Pa大得多。运行中,没有磁感应损耗,用于直流时,则基本上只有心线的电阻损耗,而且绝缘的老化也慢得多,使用寿命相应也较长。(4)系统的稳定性问题:在交流输电系统中,所有连接在电力系统的同步发电机必须保持同步运行。如果采用直流线路连接两个交流系统,由于直流线路没有电抗,所以不存在上述的稳定问题,也就是说直流输电不受输电距离的限制。(5)能限制系统的短路电流:用交流输电线路连接两个交流系统时,由于系统容量增加,将使短路电流增大,有可能超过原有断路器的遮断容量,这就要求更换大量设备,增加大量的
9、投资。直流输电时,就不存在上述问题。(6)调节速度快,运行可靠:直流输电通过晶闸管换流器能够方便、快速地调节有功功率和实现潮流翻转。如果采用双极线路,当一极故障,另一极仍可以大地或水作为回路,继续输送一半的功率,这也提高了运行的可靠性。直流输电适用于以下场合:远距离大功率输电;海底电缆送电;不同频率或同频率非同期运行的交流系统之间的联络;用地下电缆向大城市供电;交流系统互联或配电网增容时,作为限制短路电流的措施之一;配合新能源的输电。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,现为世,现为世 界第二位。界第
10、二位。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:居世界第二位。)装机容量:居世界第二位。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 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:500kV 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
11、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 我国在发电、输电、配电各方面投资比例失调是缺电的另一我国在发电、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、配电比例个方面原因。发电、输电、配电比例 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 1:0.21:0.12 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
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