电力系统基本概述 一、电力系统与电网 发电厂将一次能源转变成电能，这些电能需要通过一定方式输送给电力用户，在由发电厂向用户供电过程中，为了提高其可靠性和经济性，广泛通过升、降压变电站，输电线路将多个发电厂用电力网连接起来并联工作，向用户供电。这种由发电厂、升压和降压变电站、送电线路以及用电设备有机连接起来的整体，称为电力系统。发电机的原动机、原动机的力能部分、供热和用热设备，则称为动力系统。在电力系统中，由升压和降压变电站和各种不同电压等级的送电线路连接在一起的部分称为电网。 二、电力生产的特点 电能的生产与其它工业生产有着显然不同的特点。 1．电能不能大量储藏 电力系统中发电厂负荷的多少，决定于用户的需要，电能的生产和消费时时刻刻都是保 持平衡的。电能的生产、分配和消费过程的同时性，使电力
系统的各个环节形成了一个紧密 的有机联系的整体，其中任一台发、供、用电设备发生故障，都将影响电能的生产和供应。 2．电力系统的电磁变化过程非常迅速 电力系统中，电磁波的变化过程只有千分之几秒，甚至百万分之几秒；而短路过程、发 电机运行稳定性的丧失则在十分之几秒或几秒内即可形成。为了防止某些短暂的过渡过程对 系统运行和电气设备造成危害，要求能进行非常迅速和灵敏的调整及切换操作，这些调整和 切换，靠手动操作不能获得满意的效果，甚至是不可能的，因此必须采用各种自动装置。 3．电力工业和国民经济各部门之间有着极其密切的关系 电能供应不足或中断，将直接影响国民经济各个部门的生产，也将影响人们的正常生活， 因此要求电力工业必须保证安全生产和成为国民经济中的
先行工业，必须有足够的负荷后备 容量，以满足日益增长的负荷需要。 三、电力系统的运行要求 为了保证为用户提供电能，电力系统的运行必须满足下列基本要求。 1．保证对用户供电的可靠性 在任何情况下都应该尽可能的保证电力系统运行的可靠性。系统运行可靠性的破坏，将 引起系统设备损坏或供电中断，以致造成国民经济各部门生产停顿和人民生活秩序的破坏,甚至发生设备和人身事故。 电力用户，对供电可靠性的要求并不一样，即使一个企业中各个部门或车间，对供电持 续性的要求也有所差别。根据对供电持续性的要求，可把用户分为三级。
填空题 1、输电线路的网络参数是指（电阻）、（电抗）、（电纳）、（电导）。 2、所谓“电压降落”是指输电线首端和末端电压的（相量）之差。“电压偏移”是指输电线某点的实际电压和额定电压的（数值）的差。 3、由无限大的电源供电系统，发生三相短路时，其短路电流包含（强制/周期）分量和（自由/非周期）分量，短路 电流的最大瞬时的值又叫（短路冲击电流），他出现在短路后约（半）个周波左右，当频率等于50HZ时，这个时间 应为（0.01 ）秒左右。 4、标么值是指（有名值/实际值）和（基准值）的比值。 5、所谓“短路”是指（电力系统正常运行情况以外的相与相之间或相与地之间的连接），在三相系统中短路的基本形式有（三相短路），（两相短路），（单相短路接地），（两相短路接地）。 6、电力系统中的有功功率电源是（各类发电厂的发电机），无功功率电源是（发电机），（电容器和调相机），（并联电抗器），（静止补偿器和静止调相机）。 7、电力系统的中性点接地方式有（直接接地）（不接地）（经消弧线圈接地）。 8、电力网的接线方式通常按供电可靠性分为（无备用）接线和（有备用）接线。 9、架空线是由（导线）（避雷线）（杆塔）（绝缘子）（金具）构成。 10、电力系统的调压措施有（改变发电机端电压）、（改变变压器变比）、（借并联补偿设备调压）、（改变输电线路参数）。 11、某变压器铭牌上标么电压为220 ± 2*2.5%，他共有（5 ）个接头，各分接头电压分别为（220KV）（ 214.5KV）（ 209KV）（225.5KV ）（231KV ）。 二：思考题 电力网，电力系统和动力系统的定义是什么？（p2）答：电力系统：由发电机、发电厂、输电、变电、配电以及负荷组成的系统。 电力网：由变压器、电力线路、等变换、输送、分配电能的设备组成的部分。 动力系统：电力系统和动力部分的总和。 电力系统的电气接线图和地理接线图有何区别？（p4-5） 答：电力系统的地理接线图主要显示该系统中发电厂、变电所的地理位置，电力线路的路径以及它们相互间的连接。 但难以表示各主要电机电器间的联系。 电力系统的电气接线图主要显示该系统中发电机、变压器、母线、断路器、电力线路等主要电机电器、线路之间的电气结线。但难以反映各发电厂、变电所、电力线路的相对位置。 电力系统运行的特点和要求是什么？（p5） 答：特点：（1）电能与国民经济各部门联系密切。（2）电能不能大量储存。⑶生产、输送、消费电能各环节所组成 的统一整体不可分割。（4）电能生产、输送、消费工况的改变十分迅速。（5）对电能质量的要求颇为严格。 要求：（1 ）保证可靠的持续供电。（2 ）保证良好的电能质量。（3）保证系统运行的经济性。 电网互联的优缺点是什么？（p7） 答：可大大提高供电的可靠性，减少为防止设备事故引起供电中断而设置的备用容量；可更合理的调配用电，降低联合系统的最大负荷，提高发电设备的利用率，减少联合系统中发电设备的总容量；可更合理的利用系统中各类发电厂提高运行经济性。同时，由于个别负荷在系统中所占比重减小，其波动对系统电能质量影响也减小。联合电力系统容量很大，个别机组的开停甚至故障，对系统的影响将减小，从而可采用大容高效率的机组。 我国电力网的额定电压等级有哪些？与之对应的平均额定电压是多少？系统各元件的额定电压如何确定？（p8-9）答：额定电压等级有（kv）：3、6、10、35、110、220、330、500 平均额定电压有（kv） : 3.15、6.3、10.5、37、115、230、345、525 系统各元件的额定电压如何确定：发电机母线比额定电压高5%。变压器接电源侧为额定电压，接负荷侧比额定电 压高10%，变压器如果直接接负荷，则这一侧比额定电压高5%。 电力系统为什么不采用一个统一的电压等级，而要设置多级电压？（p8） 答：三相功率S和线电压U、线电流I之间的固定关系为S、3UI。当功率一定时电压越高电流越小，导线的载 流面积越小，投资越小；但电压越高对绝缘要求越高，杆塔、变压器、断路器等绝缘设备投资越大。综合考虑，对应一定的输送功率和输送距离应有一最合理的线路电压。但从设备制造角度考虑，又不应任意确定线路电压。考虑到现有的实际情况和进一步发展，我国国家标准规定了标准电压等级。 导线型号LGJ-300/40中各字母和数字代表什么？（ p27） 2 答：L表示铝，G表示钢，J表示多股导线绞合。300表示铝线额定截面积为300 mm , 2
第一章电力系统概述 第一节本厂在系统中的地位和作用 一、华中电网现状 2002年底华中地区装机容量为52142MW。其中水电装机17985MW，火电装机34157MW。分别占全部装机的34.5%、65.5%。统调装机容量39140MW，其中水电12294MW，火电26845MW。 2002年华中地区发电量221.9TW·h。其中水电发电量64.2TW·h，火电发电量157.7TW·h，分别占全部发电量的28.9%、71.1%。统调发电量168.1TW h，其中水电发电量45.3TW h，火电发电量122.8TW·h。 2002年华中地区全社会用电量为220.3TW·h。统调用电最高负荷30790MW，比上年增长14.72%。 二、湖南省电力系统现状 1．电源现状 2002年底湖南省装机容量为11110.86MW。其中水电装机6135.28MW，火电装机4975.58MW。分别占全省装机的55.2%、44.8%。2002年统调装机容量为7424.65MW，其中水电装机3419.65MW、火电装机4005MW。 2002年湖南省发电量45.387TW·h。其中水电发电量25.329TW·h、火电发电量20.05785TW·h，分别占全省发电量的55.8%、44.2%。 湖南省电网电源主要分布在湖南西部，全省最大火力发电厂为华能岳阳电厂（725MW）。最大水电站为五强溪水电站（1200MW）。 2．网络现状 湖南省电力系统是华中电力系统的重要组成部分，处于华中系统的南部，目前全网分为14个供电区。 湖南电网经两条联络线即葛洲坝～岗市500kV线路及汪庄余～峡山220kV线路与华中电网联系，贵州凯里电厂通过凯里～玉屏～阳塘220kV线路向湖南送电。目前省内已建成五强溪～岗市～复兴～沙坪～云田～民丰～五强溪500kV环网，并且岗市与云田间另有一回500kV线路直接相联。 2002年底湖南省共有500kV变电所5座，变电容量4,250MV A（云田（株洲）2,750MV A，民丰（娄底）1,750MV A，岗市（常德）1,500MV A，复兴（益阳）1,750MV A，沙坪（长沙）1,750MV A）220kV公用变电所54座，变电容量10,590MV A，拥有500kV线路8条894.3km ，220kV线路136条6666km。 2002年底湖南电网共装有无功补偿设备7630.7Mvar，其中电容器6180.2Mvar，并联电抗器1280.1Mvar，调相机50.4Mvar，其他165Mvar。 3．供用电现状
WoRD文档下载可编辑 我国电力系统现状及发展趋势 班级: 姓名: 学号:
我国电力系统现状及发展趋势 摘要： 关键词：电力系统概况，电力行业发展 ‘、八— 1. 刖言 中国电力工业自1882年在上海诞生以来，经历了艰难曲折、发展缓慢的67年， 到1949年发电装机容量和发电量仅为185万千瓦和43亿千瓦时，分别居世界第21位和第25位。1949年以后我国的电力工业得到了快速发展。1978年发电装机容量达 到5712万千瓦，发电量达到2566亿千瓦时，分别跃居世界第8位和第7位。改革开 放之后，电力工业体制不断改革，在实行多家办电、积极合理利用外资和多渠道资金，运用多种电价和鼓励竞争等有效政策的激励下，电力工业发展迅速，在发展规模、建设速度和技术水平上不断刷新纪录、跨上新的台阶。装机先后超过法国、英国、加拿大、德国、俄罗斯和日本，从1996年底开始一直稳居世界第2位。进入新世纪，我国 的电力工业发展遇到了前所未有的机遇，呈现出快速发展的态势。 一、发电装机容量、发电量持续增长：“十一五”期间，我国发电装机和发电量年 均增长率分别为10.5%、10.34%。发电装机容量继2000年达到了3亿千瓦后，到2009 年已将达到8.6亿千瓦。发电量在2000年达到了1.37万亿千瓦时，到2009年达到34334亿千瓦时，其中火电占到总发电量的82. 6%。水电装机占总装机容量的24.5%, 核电发电量占全部发电量的2. 3%,可再生能源主要是风电和太阳能发电，总量微乎 其微； 二、电源结构不断调整和技术升级受到重视。水电开发力度加大，2008年9月，三峡电站机组增加到三十四台，总装机容量达到为二千二百五十万千瓦。核电建设取得进展，经过20年的努力，建成以秦山、大亚湾/岭澳、田湾为代表的三个核电基地， 截至2008年底，国内已投入运营的机组共11台，占世界在役核电机组数的 2.4%,装机容量约910万千瓦，为全国电力装机总量的 1.14%、世界在役核电装机总量的 2.3%。
电力系统与电力系统自动化 电力工业就是具有公用事业性质得基础性产业,电力行业就是具有明显得社会公益性得行业,就是国民经济得大动脉,电力供应得可靠性对现代社会具有极其重大得影响。我国经济在稳步快速得发展,需要我国电力工业发展得支持,也给电力系统自动化产业提供了前所未有得机遇与挑战。 1我国电力系统发展与现状 1.1体制变迁 ●97年前:电力工业部 ●97年8月:国家电力公司 ●02年3月:国务院正式批准了以“厂网分开,竞价上网,打破垄断,引入 竞争”为宗旨得《电力体制改革方案》(即:国务院5号文件)。 ●02年10月:成立国家电力监管委员会(电监会) ●02年12月29日,在原国家电力公司得基础上,中国电力新组建(改组) 得11家公司宣告成立,包括两家电网公司、五家发电集团公司与四家 辅业集团公司分别经营电网、电源及辅业资产。 电网公司: ?国家电网公司 ?南方电网公司 发电公司 ?华能集团公司 ?大唐集团公司 ?华电集团公司 ?国电集团公司 ?电力投资集团 辅业集团 ?中国电力工程顾问集团公司 ?中国水电工程顾问集团公司 ?中国水利水电建设集团公司 ?中国葛洲坝集团公司 ●电力产业总资产(2000年底): 2、5万亿元,其中原国电总资产1、8万亿元 1.2近期发展状况 ●发电装机容量: 1980:6587万KW(65869MW)
1987:10289、7万KW 1993:20000万KW 1996:23654万KW 2003:38900万KW 2004:44000万KW,用电21735亿千瓦时 2005年底:50841万KW,用电24220亿千瓦时 未来十年,预计还要增加50000万KW 变电站数量: 1996年统计数据(注): 500KV:47 330KV:25 220KV:1003 154KV:2 110KV:5496 66KV: 2729 35KV: 20921 目前每年新增变电站约4000个,改造老变电站约2000个。 2003年末数据(网络数据,供参考): 500kV:近100个 220kV:1800多个 110kV:5900个 66kV/35kV变电站有5700多个 另有数据显示,全国110KV以下、35KV以上得终端变电站有18000余座,35KV等级以下得各类配电变电站数量更多 近几年,每年新增变电站约4000个,改造老变电站约2000个。 2电力系统概述 2.1电力系统得特点 (1)平衡性:电能不能储存,电能得生产、输送、分配与使用同时完成。 (2)瞬时性:暂态过程非常迅速,电能以电磁波得形式传播,真空中传播速度为 300km/ms。 (3)与国民经济各部门间得关系密切。 2.2电力系统得组成 电力系统就是由发电厂得发电机、升压及降压变电设备、电力网及电能用户(用电设备)组成得系统。 发电,输变电,配电,用电
八、某简单系统如图若在K 点发生三相短路，求使得系统保持暂态稳定的极限切除角。 九、某电厂有两台机容量均为50MW ，耗量特性分别22 111222F 0.01P 1.2P 10F 0.02P P 12＝＋＋，＝＋＋，最小技术负荷为其容量的25%，求电厂按图示负荷曲线运行时如何运行最经济？
十、有一台降压变压器如图所示，其归算至高压侧的参数为4.93＋j63.525Ω，已知变压器母线在任何方式下均维持电压为107.5KV，其低压侧母线要求顺调压，若采用静电电容器作为补偿设备，试选择变压器分接头和无功补偿设备容量。 解
一、10kV 。求始端电压。 解： 21130.48kV 10.4 PR QX U U +?+??=== 1210.40.4810.40.4810.88kV U U U =+?=+=+= 二、试求如图所示的等效电路的节点导纳矩阵，图中给出了各支路阻抗和对地导纳的标幺值。 若3、4节点间的支路用图2所示的支路代替，再求该网络的节点导纳矩阵。 解
三、某电力系统如图所示，f处发生不对称接地故障，试画出正序、负序和零序等值电路（各元件的序参数用相应的符号表示，如用X L1表示线路正序电抗）。 解 四、已知系统如图所示。k点发生不对称接地短路，试画出图示系统的正序、负序、零序网络。
解 五、系统如图所示。d点发生三相短路，变压器T2空载。求：（1）求用标幺值表示的等值网络；（2）短路处起始次暂态电流和短路容量；（3）计算短路冲击电流；（4）若电源容量为无限大，试计算短路冲击电流。 解： （1）用标幺值表示的等值网络（取100MVA B S=，用平均额定电压进行计算），把以自身容量为基准的标么值化为以全网络统一容量基准的标么值 (3) d 100 0.220.733 30 d X''=?=
- 我国电力系统现状及发展趋势 班级： 姓名： 学号：
我国电力系统现状及发展趋势 摘要： 关键词：电力系统概况，电力行业发展 1.前言 中国电力工业自1882年在上海诞生以来，经历了艰难曲折、发展缓慢的67年，到1949年发电装机容量和发电量仅为185万千瓦和43亿千瓦时，分别居世界第21位和第25位。1949年以后我国的电力工业得到了快速发展。1978年发电装机容量达到5712万千瓦，发电量达到2566亿千瓦时，分别跃居世界第8位和第7位。改革开放之后，电力工业体制不断改革，在实行多家办电、积极合理利用外资和多渠道资金，运用多种电价和鼓励竞争等有效政策的激励下，电力工业发展迅速，在发展规模、建设速度和技术水平上不断刷新纪录、跨上新的台阶。装机先后超过法国、英国、加拿大、德国、俄罗斯和日本，从1996年底开始一直稳居世界第2位。进入新世纪，我国的电力工业发展遇到了前所未有的机遇，呈现出快速发展的态势。 一、发电装机容量、发电量持续增长：“十一五”期间，我国发电装机和发电量年均增长率分别为10.5%、10.34%。发电装机容量继2000年达到了3亿千瓦后，到2009年已将达到8.6亿千瓦。发电量在2000年达到了1.37万亿千瓦时，到2009年达到34334
亿千瓦时，其中火电占到总发电量的82．6％。水电装机占总装机容量的24．5％，核电发电量占全部发电量的2．3％，可再生能源主要是风电和太阳能发电，总量微乎其微； 二、电源结构不断调整和技术升级受到重视。水电开发力度加大，2008年9月，三峡电站机组增加到三十四台，总装机容量达到为二千二百五十万千瓦。核电建设取得进展,经过20年的努力，建成以秦山、大亚湾/岭澳、田湾为代表的三个核电基地，截至2008年底，国内已投入运营的机组共11台，占世界在役核电机组数的2.4%，装机容量约910万千瓦，为全国电力装机总量的1.14%、世界在役核电装机总量的2.3%。高参数、大容量机组比重有所增加，截止2009年底，全国已投运百万千瓦超超临界机组21台，是世界上拥有百万千瓦超超临界机组最多的国家；30万千瓦及以上火电机组占全部火电机组的比重提高到69.43%，火电机组平均单机容量已经提高到2009年的10.31万千瓦。在6000千瓦及以上电厂火电装机容量中，供热机组容量比重为 22.42%，比上年提高了3个百分点； 三、电网建设不断加强。随着电源容量的日益增长，我国电网规模不断扩大，电网建设得到了不断加强，电网建设得到了迅速发展，输变电容量逐年增加。2009年，电网建设步伐加快，全年全国基建新增220千伏及以上输电线路回路长度41457千米，变电设备容量27756万千伏安。2009年底，全国220千伏及以上输电线路回路长度39.94万千米，比上年增长11.29%；220千伏及以上变电设备容量17.62亿千伏安，比上年增长19.40%。其中500千伏及以上交、直流电压等级的跨区、跨省、省内骨干电网规模增长较快，其回路长度和变电容量分别比上年增长了16.64%和25.97%。目前，我国电网规模已超过美国，跃居世界首位； 四、西电东送和全国联网发展迅速。我国能源资源和电力负荷分布的不均衡性，
WORD格式可编辑 我国电力系统现状及发展趋势 班级： 姓名： 学号：
我国电力系统现状及发展趋势 摘要： 关键词：电力系统概况，电力行业发展 1.前言 中国电力工业自1882年在上海诞生以来，经历了艰难曲折、发展缓慢的67年，到1949年发电装机容量和发电量仅为185万千瓦和43亿千瓦时，分别居世界第21位和第25位。1949年以后我国的电力工业得到了快速发展。1978年发电装机容量达到5712万千瓦，发电量达到2566亿千瓦时，分别跃居世界第8位和第7位。改革开放之后，电力工业体制不断改革，在实行多家办电、积极合理利用外资和多渠道资金，运用多种电价和鼓励竞争等有效政策的激励下，电力工业发展迅速，在发展规模、建设速度和技术水平上不断刷新纪录、跨上新的台阶。装机先后超过法国、英国、加拿大、德国、俄罗斯和日本，从1996年底开始一直稳居世界第2位。进入新世纪，我国的电力工业发展遇到了前所未有的机遇，呈现出快速发展的态势。 一、发电装机容量、发电量持续增长：“十一五”期间，我国发电装机和发电量年均增长率分别为10.5%、10.34%。发电装机容量继2000年达到了3亿千瓦后，到2009年已将达到8.6亿千瓦。发电量在2000年达到了1.37万亿千瓦时，到2009年达到34334亿千瓦时，其中火电占到总发电量的82．6％。水电装机占总装机容量的24．5％，核电发电量占全部发电量的2．3％，可再生能源主要是风电和太阳能发电，总量微乎其微； 二、电源结构不断调整和技术升级受到重视。水电开发力度加大，2008年9月，三峡电站机组增加到三十四台，总装机容量达到为二千二百五十万千瓦。核电建设取得进展,经过20年的努力，建成以秦山、大亚湾/岭澳、田湾为代表的三个核电基地，截至2008年底，国内已投入运营的机组共11台，占世界在役核电机组数的2.4%，装机容量约910万千瓦，为全国电力装机总量的1.14%、世界在役核电装机总量的2.3%。高参数、大容量机组比重有所增加，截止2009年底，全国已投运百万千瓦超超临界机
电力系统状态估计研究综述 摘要：电力系统状态估计是当代电力系统能量管理系统(EMS)的重要组成部分。本文介绍了电力系统状态估计的概念、数学模型，阐述了状态估计的必要性及其作用，系统介绍了状态估计的研究现状，最后对状态估计的研究方向进行了展望。关键词：电力系统；状态估计；能量管理系统 0 引言 状态估计是当代电力系统能量管理系统(EMS)的重要组成部分, 尤其在电力市场环境中发挥更重要的作用。它是将可用的冗余信息(直接量测值及其他信息)转变为电力系统当前状态估计值的实时计算机程序和算法。准确的状态估计结果是进行后续工作(如安全分析、调度员潮流和最优潮流等)必不可少的基础。随着电力市场的发展，状态估计的作用更显重要[1]。 状态估计的理论研究促进了工程应用，而状态估计软件的工程应用也推动了状态估计理论的研究和发展。迄今为止，这两方面都取得了大量成果。然而，状态估计领域仍有不少问题未得到妥善解决，随着电力系统规模的不断扩大，电力工业管理体制向市场化迈进，对状态估计有了新要求，各种新技术和新理论不断涌现，为解决状态估计的某些问题提供了可能。本文就电力系统状态估计的研究现状和进一步的研究方向进行了综合阐述。 1 电力系统状态估计的概念 1.1电力系统状态估计的基本定义 状态估计也被称为滤波，它是利用实时量测系统的冗余度来提高数据精度，自动排除随机干扰所引起的错误信息，估计或预报系统的运行状态(或轨迹)。状态估计作为近代计算机实时数据处理的手段，首先应用于宇宙飞船、卫星、导弹、潜艇和飞机的追踪、导航和控制中。它主要使用了六十年代初期由卡尔曼、布西等人提出的一种递推式数字滤波方法，该方法既节约内存，又大大降低了每次估计的计算量[2,4]。 电力系统状态估计的研究也是由卡尔曼滤波开始。但根据电力系统的特点，即状态估计主要处理对象是某一时间断面上的高维空间(网络)问题，而且对量测误差的统计知识又不够清楚，因此便于采用基于统计学的估计方法如最小方差估计、极大验后估计、极大似然估计等方法，目前很多电力系统实际采用的状态估计算法是最小二乘法。 1.2电力系统状态估计的数学模型 状态估计的数学模型是基于反映网络结构、线路参数、状态变量和实时量测之间相互关系的量测方程： z+ =) ( h v x 其中z是量测量；x是状态变量，一般是节点电压幅值和相位角；v是量测误差；z和v都是随机变量。 状态估计器的估计准则是指求解状态变量x的原则, 电力系统状态估计器采用的估计准则大多是极大似然估计, 即求解的状态变量x*使量测值z被观测到的可能性最大, 用数学语言描述, 即： z f x f= z (x , )] , ( *) max[ 其中f(z)是z的概率分布密度函数[3]。
1.电力系统运行的特点：电能不能大量储存、过渡过程非常迅速、与国民经济各部门密切相关；基本要求：保证可靠地持续 供电、保证良好的电能质量、努力提高电力系统运行的经济性。 2.按供电可靠性的要求将负荷分为三级： 一级负荷：属于重要负荷，如果对该负荷中断供电，将会造成 人身事故、设备损坏、产生大量废品，或长期不能恢复生产秩序，给国民经济带来巨大损失。 二级负荷：如果对该负荷中断供电，将会造成大量减产、工人 窝工、机械停止运转、城市公用事业和人民生活受到影响。 三级负荷：指不属于第一、二级负荷的其他负荷，短暂停电不 会带来严重后果，如工厂的不连续生产车间或辅助车间、小城镇、农村用电等。 3.电力系统的接线方式和特点：无备用接线的特点是简单、经济、运行方便，但供电可靠性差、电能质量差；有备用接线的 优点是供电可靠、电能质量高，缺点是运行操作和继电保护复杂，经济性较差。 4.中性点接地方式：一般电压在35及其以下的中性点不接地或 经消弧线圈接地，称小电流接地方式；电压在110及其以上的 中性点直接接地，称大电流接地方式。 5.为了减小电晕损耗或线路电抗，电压在220以上的输电线还 常常采用分裂导线。 6.在精度要求较高的场合，采用变压器的实际额定变比进行归算，即准确归算法。在精度要求不太高的场合，采用变压器的 平均额定变比进行归算，即近似归算法。 7.线电压与相电压存√3倍的关系，三相功率与单相功率存在3 倍关系，但他们在标幺值中是相等的。 8.电压降落是指线路始、末两端电压的向量差（12）。 电压损耗是指线路始、末两端电压的数值差（U12）。 电压偏移是指网络中某一点的电压与该网络额定电压的数值差。
现代电力系统简介 电力系统是由发电厂、输配电系统及电力用户所组成，是由电源、中间环节、负载组成的对能量进行转换、输送及分配的典型电路。按转换能量的方式不同发电厂主要有三种类型。 1.火力发电厂：它是利用煤、石油、天然气等燃料的化学能来生产电能。燃料的燃烧使锅炉中的水变成高温高压水蒸汽，推动汽轮机再带动发电机发电。 2.水力发电厂：它是利用河流的水位能推动水轮机，带动发电机发电。 3.核能发电厂：它是利用核燃料在反应堆中核裂变能转化为热能，将水变为蒸汽，然后同一般的火力发电厂一样，用蒸汽推动汽轮机，带动发电机发电。除了这常见的三种发电厂外，还有其他可再生能源发电方式，如利用风力能源的风力发电；利用地热能进行发电的地热发电厂以及潮汐发电、太阳能发电、沼气发电等。而输配电系统经过一个多世纪的演变，经历了直流传输——交流传输——交直流传输的发展过程，形成了交直流混合的现代电力系统。 1 现代交流输配电系统的发展历程 最早将发电、送电、用电完成实际应用的是在19世纪上半叶，1882年德国慕尼黑国际博览会向世人展示了从57km 外密示巴赫小水电站直流发电机发出的1kV 左右的直流电是如何输送到现场并驱动一台水泵的运转，因而最初的电力输送是直流系统。 随着用电的需求增加以及输电距离的增大，为了提高输电效率、减少损耗，就要求提高输电电压。从制造的角度，发电机的电压不可能提得很高，这样就使当时的直流输电制的发展受到了限制。 19世纪下半叶，相继研究出三相电机、三相变压器和三相制。1891年德国建立了从鲁劳镇输电至法兰克福的最早的三相交流输电系统，如图1所示，图中三相输电线用 单线表示。发电厂的升压变压器将水轮发电机送出的95V 的三相交流电提高到15kV ，然后经三相架空输电线路送至170km 外的法兰克福，再经降压变压器降到110V ，供给灯泡照明，并由三相异步电动机去驱动水泵。采用三相输电而不用单相输电的原因在于：用三个单相电路组合起来向外输电，需要6根导线，而三相交流电可用三根或四根线进行输电，能够节省线材；由于使用的输电线少，所以可以减少在输电线上的电能损耗；三相交流电动机比单相交流电动机的效率高而且起动、运行性能都要好。 三相交流输电线输送的的功率正比于线电压及线电流，当输送功率一定的情况下，输送电压越高，输送的电流就越小，所用导线截面积也就越小，线路上的电能损耗也越少，线路投资当然就越少，这是提高输电电压的原因。但线路的电压与绝缘密切相关，电压越高对绝缘的要求也越高，线路电压的提高就受制于当时高压电器的制作水平与能力；并且电压越高，对杆塔、变压器、断路器等的投资也就越大。因此对应一定的输送功率与输送距离可以得到一相对最佳的输电电压。再综合考虑到高压电器设备制作的经济性以及便于代换，我国国家标准规定我国高压交流送电电压为6kV 、10kV 、35 kV 、110 kV 、220 kV 、330 kV 、 500 kV 照明 电动机 图1 最早的三相交流输电系统示意图
电力系统概述 电力系统是指发电厂，输送电线路，变配电设备和用电设备组成的进行电能生产、输送和应用的整体。 电力由于其生产、输送和应用较其他能源方便，因而在诸多能源中电力发展最快，应用最为广泛。电力系统的结构和发展与经济的发展密切相关，地方经济的发展为电力系统提供了强大的用户，必然促进电力系统的扩容发展，而电力系统丰富的电力资源和无处不到的网络又为经济发展提供了能源保障， 必然促进企业的飞速发展。经济发达地区，电力系统也必然发达。 一个电力系统的组成可用图1-1表示。它是由一个水电厂，两个火电厂和一个热电厂构成了动力系统，由330kV 线路、220kV 线路、110kV 线路、35kV 线路及诸变电所构成输变电力网，由10kV 线路及配电所构成配电网。 电力系统主要包含以下几部分： 一、发电厂 发电厂将其他形式的能源转换为电能。根据转换能量的不同，发电厂分为火电厂、热电厂、风电厂、水电厂、核电厂等。 我国煤炭资源丰富，目前仍以燃煤为燃料的火电厂为主。这些电厂，早期多建在用电集中地区，由于电力输送成本较煤炭运输成本低廉，为提高经济性，近年来火电厂多建在煤炭基地附近，故称为“坑口”电厂。电厂若向用户兼供热能，则称为热电厂。 水电厂是将江河水位落差造成的势能转换为电能的。我国水力资源丰富，而 火力发电厂 变压器台 二次电压变电站 一次降压变电站 工厂 10kV 220V
水力资源不利用又不能保存，会白白浪费。在我国能源紧张的今天，发展水力发电是国家的优先选择。水里电厂一次性投资大，运行费用低廉。由于改革开放的成果，国家财力较为雄厚，为建设大水电厂提供了可能，近年来国家投资兴建的葛洲坝、三峡等一批大型水电站必将为国民经济的大发展发挥重大作用，也将造福于子孙万代。 核电厂是将原子核裂变时产生的核能转化为电能。核电厂的重要部分是核子反应堆和蒸汽发生器。相当于火电厂的蒸汽锅炉，其发电设备与火电厂相同为汽轮发电机。核电厂在安全运行状态下，是最卫生环保的发电厂，但一旦发生泄露，将造成不可估量的损失和严重的后果，所以在建设核电厂时要用大量资金建设公用辅助和防护设施，以确保人民生命财产安全。 风力电厂是将风力的动能转换为电能的。由于能用于发电的风力资源很有限，因而风力发电厂在电力系统中所占的比重较小。 发电机考虑到并网的要求，一般采用三相同步发电机，输出电压多为6.3kV 和10.5kV。通常是经过升压后才并网输送的。 二、输电线 输电线是由导线及相应杆塔组成完成电网连接和电能输送的。输电线路的电压是按输送距离而确定的，输送距离较远电压就高，反之电压就低。如连接几个地区或几个省的一般电压为330~500kV；输送距离在一个省或一个地区的一般电压在110~220kV。用于分配电能的配电线电压在35kV以下。输电线电压与输送距离、容量的关系如表1-1所示。 表1-1 各级电压的输送容量与距离 三、变电所
一、电力系统 2002年国务院批准电力体制改革方案，实施厂网分开，重组发电和电网企业。原国家电力公司管理的资产按照发电和电网两类业务划分并分别进行资产重组。 在电网方面，成立国家电网公司和南方电网公司。国家电网公司作为原国家电力公司管理的电网资产出资人代表，按国有独资形式设置，在国家计划中实行单列。由国家电网公司负责组建华北（含山东）、东北（含内蒙古东部）、西北、华东（含福建）和华中（含重庆、四川）五个区域电网有限责任公司或股份有限公司。西藏电力企业由国家电网公司代管。 在发电资产方面，除华能集团公司直接改组为独立发电企业外，其余发电资产重组为华电集团、大唐集团、国电集团和中电投集团五家全国性的独立发电企业，由国务院分别授权经营。 1.1 电网公司 2009年，中国发电量总计3.6506万亿千瓦时，较上年增长7.0%。
1.1.1 国家电网公司（SGCC） State Grid Corporation of China 国家电网公司成立于2002年12月29日，公司注册资本金2000 亿元。2009年售电量为22748亿千瓦时，营业收入为12659.8亿元，资产总额18 600亿元。2010年《财富》世界500强企业的最新排名，国家电网公司位列第八。现任国家电网公司党组书记、总经理：刘振亚（山东工学院本科，山东大学研究生）。
国家电网公司组织机构图：
国家电网公司地理分布图： 1.1.1.1 华北电网（山东，北京，河北，山西，天津） 2003年11月8日在北京成立。截至2005年10月底，公司总资产2393亿元，净资产860亿元。公司有两个分公司（北京、天津）；三个子公司（河北、山西、山东，还有供电单位7个(唐山供电公司、秦皇岛电力公司、张家口供电公司、承德供电公司、廊坊供电公司、北京超高压公司、大同超高压供电公司)；到2007年底华北电网将实现装机容量达1.45亿千瓦最大负荷突破1.15亿千瓦山东2006年新增装机1263.3万千瓦，发电装机容量达到5005万千瓦，全社会用电量达到2272亿千瓦时。其中电网统调公用电厂3477万千瓦，地调公用电厂576.7万千瓦，企业自备电厂945.8万千瓦。8月14日，电网最高统调用电负荷达到2852万千瓦。 1.1.1.2 华东电网（上海，江苏，浙江，安徽，福建） 华东电网2006年底统调装机容量（万千瓦）： 全网 13890.44 江苏 5273.00 浙江 3730.86 福建 1919.40 安徽 1491.74 上海 1475.43
电力系统概述 第二节 电力系统的额定电压 一、额定电压等级 为了便于电器制造业的生产标准化和系列化，国家规定了标准电压等级系列。在设计时，应选择最合适的额定电压等级。所谓额定电压，就是某一受电器（电动机、电灯等）、发电机和变压器等在正常运行时具有最大经济效益的电压。 我国规定了电力设备的统一电压等级标准，如表1-1。 电力网中各点的电压是不同的，其变化情况如图1-1。 设供电给电力网的发电机F 是在电压U 1下运行的，由于线路中有电压降落，对于由发电机直接配电的部分，线路始端电压U 1大于末端电压U 2。为便于讨论，设直线U 1、U 2（实际应为折线）代 表电压的变化规律，受电器1～4将受到不同的电压。而受电器是按标准化生产的，不可能按照图示各点的不同电压来制造电器，而且电力网中各点的电压，也并不是恒定的。为了使所有受电器的实际端电压与它的额定电压之差最小，显然应该采取一个中间值，即取U e =（U 1+U 2）／2来作为受电器的额定电压。该电压也就规定为电力网的额定电压。 如果认为用电设备一般允许电压偏移±5%而沿线的电压降一般为10％，这就要求线路始端电压为额定值的105％，以使其末端电压不低于额定值的95％。发电机接于线路始端，因此，发电机的额定电压取为电力网额定电压105%。 表1-1 交流额定电压等级（线电压 单位：kV ） 图1-1 电力网中电压的变化
注：1、表中所列数值均为线电压； 2、有*者适用于升压变压器。 二、变压器额定电压的确定 接到电力网始端即发电机电压母线的变压器（如图1-1中的B1），由于发电机电压一般比电力网额定电压高5％，且发电机至该变压器间的连线压降较小，为使变压器一次绕组电压与发电机额定电压相配合，可以采用高出电力网额定电压5％的电压作为该变压器一次绕组的额定电压。接到电力网受端的变压器（如图1-1中的B2），其一次绕组可以当做受电器看待，因而其额定电压取与受电器的额定电压即电力网额定电压相等。 由于变压器二次绕组的额定电压，是指变压器空载情况下的额定电压。当变压器带负载运行时其一、二次绕组均有电压降，二次绕组的端电压将低于其额定电压，如按变压器满载时一、二次绕组压降为5％考虑，为使满载时二次绕组端电压仍高出电力网额定电压5％，则必须选择变压器二次绕组（如图1-1中的B1、B2）的额定电压比电力网额定电压高出10%。 当电力网受电端变压器供电的线路很短时，如排灌站专用变压器，其线路压降很小，也可采用高出电力网额定电压的5%（如：3.15 kV，6.3 kV，10.5kV），作为该变压器二次绕组的额定电压。 由于电力网中各点电压是不同的，而且随着负荷及运行方式的变化，电力网各点的电压也要变化。为了保证电力网各点的电压在各种情况下均符合要求，变
电力系统概述 （一）电力系统的组成和基本特征 电力系统是由发电厂、电力网、用电设备和相应的辅助系统（继电保护、安全自动、测量、调度自动化和通信等装置），按规定的技术和经济要求组成的整体。 火力发电厂、水力发电厂和核电厂发出的电力，按其容量的不同和所需输送距离的不同，分别接入110、220kV和500kV交流电力网以及高压电流输电线路。在电力网的构成中，不同电压的输电线路和配电线路通过相应电压等级的变电所相互连接，在配电网的低压侧接有动力负荷和照明负荷等各种用电设备，这就形成了发电、输电和配电设备，以及用电设备在内的统一的电力系统。 电力系统的基本特征包括电力系统电压等级，电力系统频率、电力网结构和电力系统流量等。 1、电力系统频率 电力系统频率是电力系统中发电厂的同步发电机所产生的交流正弦基波电压的频率。频率质量是电能质量的一个重要指标。在稳态运行的条件下，各发电机同步运行，整个电力系统的频率是相等的。它是电力系统一致的运行参数。世界上，电力系统采用的额定频率有50Hz和60Hz 两种。我国和世界多数国家均采用50Hz电力系统；只有美国、加拿大、古巴、朝鲜等少数国家采用60Hz电力系统；日本的东部地区为50Hz电力系统，中部和西部地区为60Hz电力系统，两种不同频率的电力系统与
直流变频站互联。 电力系统中的发电和用电设备，都是按照额定频率设计和制造的，只有在额定频率附近运行时，才能发挥最好的功能。只有当电力系统中所有发电设备发出的有功功率之总和与电力网中电力负荷吸收和消耗的有功功率相等时，系统频率才能保持不变。 2、电力系统的电压等级 电压等级是电力系统及电力设备的额定电压级别系列，额定电压是指电力系统及电力设备规定的正常工作电压。电力系统各个节点的实际运行电压容许在一定程度上偏离额定电压。在上述容许偏离的电压范围内，各种电力设备和整个电力系统仍能正常运行。 我国国家标准规定的电力系统额定电压等级为分3、6、10、35、 63、110、220、330、500、750 kV。一般认为，在一个电力系统中，相邻两级电压之比取1.7~3.0是比较合理的，因此在上述电压等级中，35kV与63kV，63kV与110kV不宜在同一地区性电力系统中并存。 3、电力网结构 电力网结构与电压等级、电源和负荷点的容量和数目，以及它们之间的地理位置及供电可靠性要求等因素有关。 4、电力系统容量 电力系统容量是指系统中各类发发电厂机组额定容量的总和，也称为系统装机容量。电力系统装机容量和覆盖的地域大小反映了电力系统的规模。到2002年底我国已形成了覆盖全国大部分省区的统一调度或联合调度的6个跨省区域电力系统，即东北、华北、华东、华中、西北和
电路分析基础知识点概要 请同学们注意：复习时不需要做很多题，但是在做题时，一定要把相关的知识点联系起来进行整理复习，参看以下内容： 1、书上的例题 2、课件上的例题 3、各章布置的作业题 4、测试题 第1、2、3章电阻电路分析 1、功率P的计算、功率守恒：一个完整电路，电源提供的功率和电阻吸收的功率相等 关联参考方向：ui = P- P=；非关联参考方向：ui < P吸收功率0 P提供（产生）功率 > 注意：若计算出功率P=-20W，则可以说，吸收-20W功率，或提供20W功率 2、网孔分析法的应用：理论依据---KVL和支路的VCR关系 1）标出网孔电流的变量符号和参考方向，且参考方向一致； 2）按标准形式列写方程：自电阻为正，互电阻为负；等式右边是顺着网孔方向电压（包括电压源、电流源、受控源提供的电压）升的代数和。 3）特殊情况： ①有电流源支路： 电流源处于网孔边界：设网孔电流=±电流源值 电流源处于网孔之间：增设电流源的端电压u并增补方程 ②有受控源支路：受控源暂时当独立电源对待，要添加控制量的辅助方程 3、节点分析法的应用：理论依据---KCL和支路的伏安关系 1）选择参考节点，对其余的独立节点编号； 2）按标准形式列写方程：自电导为正，互电导为负；等式右边是流入节点的电流（包括电流源、电压源、受控源提供的电流）的代数和。 3）特殊情况： ①与电流源串联的电阻不参与电导的组成； ②有电压源支路：
位于独立节点与参考节点之间：设节点电压=±电压源值 位于两个独立节点之间：增设流过电压源的电流i 并增补方程 ③有受控源支路：受控源暂时当独立电源对待，要添加控制量的辅助方程 4、求取无源单口网络的输入电阻i R （注：含受控源，外施电源法，端口处电压与电流关联参考方向时，i u R i = ） 5、叠加原理的应用 当一个独立电源单独作用时，其它的独立电源应置零，即：独立电压源用短路代替，独立 电流源用开路代替；但受控源要保留。 注意：每个独立源单独作用时，要画出相应的电路图；计算功率时用叠加后的电压或电流变量求取。 6、单口网络的等效：无源单口网络可简化为等效电阻，含源单口网络可等效为戴维南等效电路（理想电压源与电阻串联）或诺顿等效电路（理想电流源与电阻并联） 与理想电流源串联的支路多余；理想电压源串联电阻可与理想电流源并联电阻互相等效， 小心理想电压源的极性与理想电流源的方向） 7、 戴维南定理的应用：求某条支路的响应、最大功率传输 1）开路电压oc u ：移去待求支路形成单口网络，注意：单口引线上电流为零 2）等效电阻o R ： ①不含受控源：独立电源置零，利用电阻的串联、并联以及星-三角连接求解； ②含有受控源： 外施电源法：内部独立电源置零，i u R o = （端口处u 与i 关联） 3）最大功率传输：当o L R R =时，负载可获得最大功率，且o oc R u P 42 max = 第4、5章 动态电路的时域分析 1、电容元件、电感元件的VCR （电压与电流关联参考方向时）：微分形式、积分形式 t t u C t i C C d )(d )(= ?+=t i C u t u 0 C C C d )(1)0( )(ξξ t t di L t u L L d )()(= ?+=t L L L u L i t i 0 d )(1)0()(ξξ 注意：电压与电流是否关联
