华电-电力系统-马进老师-教案第一章

1、精选优质文档-倾情为你奉上第一章 电力系统的基本概念教学目的：1. 了解电力系统基本概念及我国电力工业的发展现状2. 熟悉电力系统运行的特点及基本要求3. 明确电力系统分析这门课程的特点及学习方法教学内容：1. 电力系统的构成、结线方式、电压等级2. 电力系统的基本特征3. 电力系统运行的基本要求4. 简要介绍我国电力系统的发展现状5. 电力系统分析课程的内容及研究工具一. 什么是电力系统电力系统是一类能量系统，是电能的生产、输送及消费的整体。一次能源：煤、天然气、太阳能、风能、石油、潮汐 二次能源：电能电能生产：将一次能源转化为二次能源课下思考：可持续发展和清洁能源的含义各是什么提问：1、电

2、能输送是交流输电还是直流输电？ （1）交流输电提高电压等级，降低损耗 （2）交流发电机的容量可以做得很大2、交流输电最基本的要求是什么？ （1）波形 （2）幅值（大小） （3）频率 （4）相位1、电压等级（幅值大小）（1）高电压等级的意义：P21第一段. a.截面积与损耗b.绝缘与投资 两方面取折衷：表1-6 额定电压等级（2）解释为什么表中用电设备如发电机、变压器的额定电压不一致。图1-18 P23线路压降：始端到末端：10% ；因为用电设备允许的电压波动是5% ，所以接在始端的设备，电压最高不会超过5%；接在末端的设备最低不会低于-5% ；发电机：在线路始端比线路额定电压高5%；3kv的线

3、路发电机电压为3.15kv。变压器：一次侧：相当于用电设备接在线路上，应与线路额定电压相同；二次侧：相当于电源，比线路电压高5% 或10% （3）一般来说：110kv以下的电压等级以3倍为级差：10kv 35kv 110kv110kv以上的电压等级，则以两倍为级差：110kv 220kv 500kv（4）每一个电压等级都有其合理输送距离；图1-19 ；表1-72、结线方式：（1）无备用结线：（图1-16，P21）包括放射式、干线式、链式优点：简单，经济，运行方便 缺点：供电可靠性差（2）有备用结线：（图1-17，P21）包括环式、两端供电网络优点：可靠性、电气质量高 缺点：不够经济（3）变压器

4、（电能质量传输不可或缺的环节）基本功能：变换电压高低；因为功率是守恒的，因此改变了电流的大小。变压器与发电机有中性点，因此就存在一个中性点接地方式。中性点接地方式包括：直接接地，不接地中性点不接地方式虽然单相接地电流不大，但非接地相电压却升高为相电压的倍。直接接地方式供电可靠性低，一旦发生单相接地构成回路，电抗很小，短路电流很大，切除短路。所以，电压等级较低的系统，即便相对地电压升高为倍，对绝缘要求不是很高，因此采用中性点不接地方式以提高供电可靠性；电压等级较高的系统，对绝缘要求很高，因此一般采用中性点直接接地的方式。在我国，110kv及以上电压等级，中性点直接接地；60kv及以下的电压等级，

5、中性点不接地。中性点经消弧线圈接地：a.如果不经消弧线圈接地，形成一个容性电流、，网络越大，对地等效电容越大，容性电流就越大，容易导致接地点电流过大，电弧不能自行熄灭，并引起弧光接地过电压。b.单相接地后，中性点电位升高了，所以电感上有电流流过。假如没有电感补偿，流过短路点的电流是，有了电感补偿，流过短路点的电流是（-）c.欠补偿： ，补偿后流过短路点的电流是感性的；完全补偿： =d.补偿方式与保护是紧密相关的。一般的情况见下表：容性电流超过如下值时，中性点应装设消弧线圈3-6kv网络30A10kv网络20A3560kv网络10A从表中可以看到，电压等级越高，允许的容性电流越小。3、总结：前面

6、讲了电力系统的概念，那么我们总结一下电力系统的基本特征。（1）重要性：电力系统与国民经济的紧密联系。1996年WSCC大停电，克林顿指示能源部调查；2003.8.14大停电，布什发表讲话；莫斯科大停电后，普金讲话；经济要发展，电力须先行。（2）技术上的特点：电能不能大量储存；实时平衡：生产、输送、消费同时完成，不可分割；电能生产、消费、输送速度快；对电能质量要求很严格（电能质量：电压、频率、波形（正弦波，失真度小）（3）电力系统运行的基本要求：保证可靠地持续供电；一级负荷、二级负荷、三级负荷；目前我国处于电力紧缺状态，因此有学者提出了DSM（Demand Side Management）需求侧

7、管理，最典型也是最简单的需求侧管理：峰谷电价。保证良好的电能质量；对电压：5% ； 对频率：0.02Hz保证系统运行的经济性：a.煤耗低； b.经济调度，丰水期和枯水期；负荷的合理分配，使每台发电机在最佳运行点，避免频繁的起停机；未来可能还会有DSM； c.环保。电厂；输电线路（电磁辐射）。二. 电力系统分析的主要内容1、电力系统的稳态：电力系统正常的，相对静止的运行状态（1）电力系统的基本知识（2）元件特性和数学模型（3）运行状况的分析和计算（4）运行调节和优化以上也是本门课的主要内容。2、电力系统的暂态：从一种运行状态到另一种运行状态。波过程：时间短，几个us；雷击波，操作过电压等；电磁暂态：发电机电压、电流的变化及