电力系统及自动化概述.ppt

2020 1 18 1 积成电子股份有限公司2016校园招聘 智慧积成 精彩人生 电力系统和电力系统自动化概述 2020 1 18 目录 2 电力系统的组成结构 1 电力系统运行的特点和要求 2 电力系统的参量量纲 3 电力系统的设备及功能概述 4 电力系统自动化概述 5 电力系统的组成结构 3 电力系统的组成结构 4 电力系统的组成结构 超高压远距离输电网 地方电网 区域电网 110kV 35kV 35kV 500kV 220kV 110kV 10kV 水力发电厂 火力发电厂 变电所A 枢纽 变电所C 地方 变电所D 终端 变电所B 中间 5 并网运行优点 供电可靠性高 运行及调度方式灵活 实现水电火电互济 节约化石能源 形成电力交易市场 缺点 发生事故时波及面大 大电网恢复难度更大 电力系统的组成结构 6 目录 7 电力系统的组成结构 1 电力系统运行的特点和要求 2 电力系统的参量量纲 3 电力系统的设备及功能概述 4 电力系统自动化概述 5 电力系统运行的特点 运行的特点平衡性 电能不能存储 抽水蓄能 瞬时性 以光速传播随机性 负荷随机变化与国民经济和人民生活密切相关 8 电力系统运行的要求 1 保证供电可靠性停电售电量的损失远低于国民经济的损失分为 类负荷 类负荷 中断发电会造成人身伤亡危险或重大设备损坏且难以修复 或给政治上和经济上造成重大损失者 类负荷 中断供电将长生大量废品 大量材料报废 大量减产 或将发生重大设备损坏事故 但采取适当措施能够避免者 类负荷 所有不属于一类及二类的用电负荷 9 保证电能质量电能质量指标 电压 频率 谐波 三相电压不平衡电压 电压偏移不超过额定电压值的 5 否则会使用电设备的运行技术指标和经济指标下降 甚至不能正常工作频率 频率偏移应不超过 0 2 0 5Hz 否则会影响用户设备的正常工作 如电动机的转速谐波 控制2 19次谐波 总谐波畸变率要求依电压等级差别对待 超标将引起设备损耗增大 过热等异常三相电压不平衡 负序电压不平衡度 2 短时 4 此外还有公用电网间谐波 波动和闪变等指标 电力系统运行的要求 2 10 提高电力系统运行的经济性现状 电能生产的规模越来越大 消耗一次能源 煤 石油 天然气 水能等 其中化石能源 不可再生资源 占发电主导地位 采用高效节能的发电设备 降低发电过程的能源消耗降低电能在输送 分配过程中的损耗 如无功补偿大力发展电力系统的联网运行 合理分配电厂之间的负荷 让经济性能好的电厂多发电充分利用水电资源 注意水 火电厂之间的合理调配 电力系统运行的要求 3 11 目录 12 电力系统的组成结构 1 电力系统运行的特点和要求 2 电力系统的参量量纲 3 电力系统的设备及功能概述 4 电力系统自动化概述 5 电力系统的参量 1 13 总装机容量系统中实际安装发电机组额定有功功率的总和千瓦kW 兆瓦MW 吉瓦GW2015年末全国发电装机容量150 828万kW 比2014年末增长10 5 火电装机容量99021万千瓦 增长7 8 水电装机容量31937万千瓦 增长4 9 核电装机容量2608万千瓦 增长29 9 并网风电装机容量12934万千瓦 增长33 5 并网太阳能发电装机容量4318万千瓦 增长73 7 年发电量系统所有发电机组全年实际发出电能总和 2015年56184亿kWh kWh 千瓦时 MWh 兆瓦时 GWh 吉瓦时 TWh 太瓦时年售电量售电公司 供电公司 使用 计量单位同年发电量 电力系统的参量 2 14 最大负荷规定的时间段内 年 月 日 系统总的有功功率负荷的最大值单位同装机容量额定频率国内电网额定频率50Hz 国外美国 日本等为60Hz电压等级电力系统中最高电压等级电力线路的额定电压单位是kV 千伏 电力系统的参量 3 15 电压等级电力系统中最高电压等级电力线路的额定电压单位是kV 千伏 等级划分低压网 电压等级在1kV以下中压网 1 10kV高压网 高于10kV 低于330kV超高压网 低于750kV特高压网 1000kV及以上 电力系统的参量 4 16 电流A 安培 kA 千安培 无功功率Var 乏 kVar 千乏 MVar 兆乏 视在功率VA 伏安 kVA 千伏安 MVA 兆伏安 目录 17 电力系统的组成结构 1 电力系统运行的特点和要求 2 电力系统的参量量纲 3 电力系统的设备及功能概述 4 电力系统自动化概述 5 电力系统的电气设备概述 18 为满足电能生产 输送和分配的需要 在电力系统中安装各类电气设备 用于实现启动 转换 监视 测量 调整 保护 切换和停止等操作按电压等级分 高压电气设备和低压电气设备 按作用分 一次设备和二次设备 电力系统的电气设备概述 19 一次设备直接生产 转换和输配电能的高压电气设备包括 发电机 变压器 断路器 隔离开关 自动开关 接触器 刀开关 母线 输电线路 电力电缆 电抗器 电动机等二次设备对一次设备的工作进行监测 控制 调节 保护以及为运行 维护人员提供运行工况或生产指挥信号所需的低压电气设备例如 测量表计 如电压表 电流表 功率表 电能表 继电保护及自动装置 直流电源等 变电站自动化系统各组成设备 电力系统二次设备 20 二次设备 系统类 电网调度自动化系统配电管理系统变电站自动化系统变电站直流电源系统 电力系统二次设备 21 目录 22 电力系统的组成结构 1 电力系统运行的特点和要求 2 电力系统的参量量纲 3 电力系统的设备及功能概述 4 电力系统自动化概述 5 电力系统自动化概述 23 电力系统组成 由发电 输电 变电 配电和用电等环节组成的电能生产与消费系统 功能 将自然界的一次能源通过发电动力装置转化成电能 再经输电 变电和配电将电能供应到各用户 电力自动化系统为实现以上功能 考虑到电能不能存储 电力系统变化非常迅速 电力系统非常重要这些运行的特点 为了使电力系统更好地服务于经济社会和人们生活 需要自动化系统 电力系统在各个环节和不同层次还具有相应的信息与控制系统 对电能的生产过程进行测量 调节 控制 保护 通信和调度 以保证用户获得安全 经济 优质的电能 电力系统自动化概述 24 电力系统调度自动化能量管理系统 EMS 针对发电和输电系统 配电管理系统 DMS 针对配电和用电系统 即10kV以下的电网 变电站自动化分为各不同电压等级的变电站 10kV 1000kV 电力自动化概述 调度分级 25 电力自动化概述 调度分级 26 五级电力调度国调 网调 省调 地调 县调调度基本原则统一调度分级管理分层控制 电力自动化概述 电力企业 27 电网公司 两大电网公司 国家电网 南方电网地方电力公司陕西地方电力集团公司 陕西地电 四川省地方电力局公司 四川地电 内蒙古电力集团有限责任公司 蒙西 发电企业五大发电集团 华能 大唐 华电 国电 中电投其他发电集团 华润电力 国华电力 国投电力 中广核 神华 鲁能 电力系统自动化概述 28 电力系统自动化分类调度自动化配电自动化变电站自动化 调度自动化 主网 对区域电网内的变电站进行监视 遥测 遥信采集 调度控制中心计算机系统和运行人员对当前运行状态进行计算分析根据计算分析结果判断系统状态 做出调节控制决策命令 通过远动信息通道传送至各电厂和变电站 从而实现对电力系统运行的自动化调度控制 遥控 遥调 调度控制目的 保证系统优质 安全 经济地供电 调度自动化包括四遥 遥测 遥信 遥控 遥调 电力系统自动化概述 配电自动化 配网 利用通信技术和计算机技术对配电网进行智能化监控管理 对配电网上的设备实现远方实时监视 协调及控制功能 目的 提高供电可靠性和供电电能质量 始终处于安全 经济的最优运行状态 电力系统自动化概述 电力系统自动化概述 发电厂 输电线 变电站 配电网 用户 AGC 调度自动化 SCADA 需方管理 能量管理系统 配电管理系统 电网调度自动化 配电自动化 调度自动化与配电自动化关注的侧重点 电力自动化概述 支撑技术 32 电力系统理论以电路 电磁场 电机学为基础 研究电力系统自身的特性 输配电技术研究超高压输电线路 远距离交直流输电系统 以及提高输电线路输送能力等方面的问题 电力系统保护故障分析 元件保护 线路保护 系统性故障保护和过电压及其防护 电力系统控制数据采集 变量调节 电能质量控制 运行优化控制 能量管理系统 电力自动化概述 概念术语 33 EMS能量管理系统EnergyManageSystemSAS变电站自动化系统SubstationAutomationSystemSCADA数据采集与监视控制系统SupervisoryControlAndDataAcquisition 电力自动化概述 概念术语 34 AGC自动发电控制 AutomaticGenerationControl AVC 自动电压控制 AutomaticVoltageControl DTS 调度员培训仿真系统 DispatcherTrainingSystem DMS配电管理系统 DistributionManagementSystem 电力自动化概述 概念术语 35 RTU远动终端单元 RemoteTerminalUnit TTU配电变压器监测终端单元 distributionTransformersupervisoryTerminalUnit FTU馈线终端单元 具有遥控 遥信 故障检测功能 并与配电自动化主站通信 提供配电系统运行情况和各种参数即监测控制所需信息 包括开关状态 电能参数 相间故障 接地故障以及故障时的参数 并执行配电主站下发的命令 对配电设备进行调节和控制 实现故障定位 故障隔离和非故障区域快速恢复供电功能