电力工程基础(第3版)孙丽华(电子课件)第1章

2021/10/10星期日1河北科技大学电气工程学院第1章概论1.1电力系统的基本概念1.2发电厂和变电所的类型1.4电力系统中性点的运行方式1.3电力系统的电压与电能质量1.5分布式发电与微网简介2021/10/10星期日2河北科技大学电气工程学院1.1电力系统的基本概念

一、电力系统的形成图1-1从发电厂到用户的送电过程

电力系统：完成电能生产、输送、分配和消费的统一整体。2021/10/10星期日3河北科技大学电气工程学院图1-2电力系统示意图工业企业供电系统2021/10/10星期日4河北科技大学电气工程学院

发电厂：生产电能，将一次能源转换成二次能源，分为火、水、核、风、太阳、地热等发电厂。电力网：由不同电压等级的电力线路和变电所组成，分为地方电力网、区域电力网及超高压远距离输电网三种类型。输电线路（220kV及以上）配电线路高压配电线路（110kV）中压配电线路（6～35kV）低压配电线路（380/220V）电力线路电力用户：消耗电能，将电能转换成其他形式能量。2021/10/10星期日5河北科技大学电气工程学院

二、建立大型电力系统的优点可以减少系统的总装机容量。可以减少系统的备用容量。可以提高供电的可靠性。可以安装大容量的机组。可以合理利用动力资源，提高系统运行的经济性。目前，我国电力系统已形成东北、华北、华东、华中、西北、南方共6个跨省电网，由两大集团分别管理。我国电网分布图2021/10/10星期日6河北科技大学电气工程学院2.年发电量：指系统中所有发电机组全年实际发出电能的总和，以MW·h、GW·h、TW·h计。3.最大负荷：指规定时间内电力系统总有功功率负荷的最大值，以MW、GW计。4.额定频率：50Hz5.电压等级：指系统中电力线路的额定电压，以kV计。1MW·h=103kW·h（千度），1GW·h=103MW·h（100万度）1TW·h=103GW·h（10亿度），1kW·h=1度1.总装机容量：指系统中所有机组额定有功功率的总和，以MW、GW计。

1GW=103MW（10万千瓦）1MW=103kW（1000千瓦）三、电力系统的基本参量2021/10/10星期日7河北科技大学电气工程学院

四、电力系统的特点电能不能大量储存。电力系统的过渡过程十分短暂。与国民经济各部门的关系密切。

五、对电力系统的基本要求保证供电的可靠性。保证良好的电能质量。为用户提供充足的电能。提高电力系统运行的经济性。2021/10/10星期日8河北科技大学电气工程学院1.2发电厂和变电所的类型

一、发电厂的类型火电厂的燃料：煤炭、石油、天然气等。能量转换过程：化学能→热能→机械能→电能。1．火力发电厂火电厂的类型：凝汽式火电厂、热电厂电力系统：发电机、变压器、输电线路等。汽轮机：水蒸汽、循环水（冷水热水）火电厂的组成：锅炉、汽轮机、电力系统锅炉：燃料→灰渣，风（空气）→烟气2021/10/10星期日9河北科技大学电气工程学院火电厂是我国目前最主要的电源，比例大于75%。火力发电存在的问题今后火电建设的重点采用高参数、大容量、高效率的设备。开发清洁煤燃烧发电、天然气蒸汽联合循环发电。安全问题：采矿和运输中的安全性灾难等。环境问题：酸雨、温室效应、可吸入颗粒物等。效率问题：凝汽式火电厂效率为40%，热电厂为60%~70%。江苏谏壁发电厂浙江北仑发电厂张家口发电总厂2021/10/10星期日10河北科技大学电气工程学院能量转换过程：水的位能→机械能→电能。水电厂的总发电功率：

水电厂的分类鼓励热电联产。加强煤炭基地的矿口电厂建设。堤坝式引水式混合式抽水蓄能式坝后式：如三门峡、刘家峡、丹江口、三峡水电站河床式：如葛洲坝水电站2．水力发电厂2021/10/10星期日11河北科技大学电气工程学院水电厂是我国目前最重要的电源之一。水力发电的优点是最廉价的能源之一：无需燃料、无环境污染、生产效率高、发电成本低、运行维护简单。综合水利工程：可同时解决发电、防洪、灌溉、航运、水产养殖等问题。特殊的水电厂：抽水蓄能电厂，起“削峰填谷”作用。葛洲坝水电站长江三峡水电站广州抽水蓄能电站南美伊泰普水电站水电厂的组成：水库、水轮机、电力系统2021/10/10星期日12河北科技大学电气工程学院水力发电存在的问题建设问题：投资大、工期长，存在库区移民、淹没耕地、破坏人文景观、破坏自然生态平衡等问题。运行问题：发电量受气象、水文、季节水量变化的影响较大，分丰水期和枯水期，出力不稳定，增加电力系统运行的复杂性。能量转换过程：核燃料的裂变能→热能→机械能→电能。核电厂的组成：核反应堆、汽轮机、电力系统3．核电厂2021/10/10星期日13河北科技大学电气工程学院核电厂是我国目前最重要的电源之一。核电迅速发展的原因核电是一种新型的巨大能源。煤、石油等火电燃料储量有限，不可再生。发达国家的水资源已基本殆尽。一些资源贫乏国家“能源危机”，不得不发展核电。秦山核电站大亚湾核电站核反应堆的分类：轻水堆（包括沸水堆和压水堆）、重水堆和石墨冷气堆等。热力系统由单回路构成，有可能使汽轮机等设备受放射性污染由双回路系统构成，两个回路各自独立循环，不会造成设备的放射性污染2021/10/10星期日14河北科技大学电气工程学院节省大量煤炭、石油等燃料，避免燃料运输。不需空气助燃，可建在地下、水下、山洞或空气稀薄地区。比火电厂造价高，但发电成本低30%～50%，且规模越大越合算。存在问题：放射性污染。太阳能发电：太阳光能或太阳热能→电能风力发电：风力的动能→机械能→电能4．其它形式发电

核能发电的优缺点2021/10/10星期日15河北科技大学电气工程学院地热发电：地热能→电能潮汐发电：海水涨、落潮的动能或势能→电能西藏羊八井电厂法国郎斯潮汐电站江厦潮汐电站新疆达板城风电厂能源政策大部分国家以火电为主以水电为主的国家是加拿大等（60％以上）以核电为主的国家是法国等（78％以上）2021/10/10星期日16河北科技大学电气工程学院174/16/2024我国能源发展战略有序开发水电优化发展煤电大力推进核电适度发展天然气发电积极发展新能源发电

二、变电所的类型变电所：由电力变压器和配电装置所组成，起着变换电压、交换和分配电能的作用。2021/10/10星期日17河北科技大学电气工程学院枢纽变电所：高压侧电压为330～750kV。中间变电所：高压侧电压为220～330kV。地区变电所：高压侧电压为110～220kV。终端变电所：高压侧为10～110kV。配电所（开关站）：只接受和分配电能，不变换电压。工业企业供电系统：由总降压变电所（或高压配电所）、车间变电所、高压配电线路和低压配电线路等组成。2021/10/10星期日18河北科技大学电气工程学院总降压变电所：将35～110kV的供电电压变换为6～10kV的高压配电电压。（有室内型和室外型）车间变电所：将6～10kV的电压降为380/220V的。附设式变电所（1~4）车间内变电所（5）独立变电所（7）露天变电所（6）地下变电所杆上变电所图1-3车间变电所的类型配电线路：厂区高压配电线、车间低压配电线。变电所图片2021/10/10星期日19河北科技大学电气工程学院用电设备的额定电压：与同级电网的额定电压相同。发电机的额定电压：比同级电网的额定电压高出5%。1.3电力系统的电压与电能质量

一、电力系统的额定电压电力网的额定电压：我国高压电网的额定电压等级有3kV、6kV、10kV、35kV、63kV、110kV、220kV、330kV、500kV等。图1-4供电线路上的电压变化示意图2021/10/10星期日20河北科技大学电气工程学院二次绕组：变压器的额定电压我国公布的三相交流系统的额定电压见表1-1。

一次绕组：接在电网中时：其额定电压与电网的额定电压相同。直接与发电机相连时，其额定电压与发电机的额定电压相同。当变压器二次侧供电线路较长时：应比同级电网额定电压高10%

当变压器二次侧供电线路较短时：应比同级电网额定电压高5%其中5%用于补偿变压器满载供电时一、二次绕组上的电压损失；另外5%用于补偿线路上的电压损失，用于35kV及以上线路可以不考虑线路上的电压损失，只需要补偿满载时变压器绕组上的电压损失即可，用于10kV及以下线路2021/10/10星期日21河北科技大学电气工程学院~T1GT2110kV10kV6kVM发电机G：UN·G=1.05×10=10.5（kV）变压器T1：U1N=10.5（kV）

U2N=1.1×110=121（kV）变压器T2：U1N=110（kV）

U2N=1.05×6=6.3（kV）T1变比：10.5/121kV；T2变比：110/6.3kV例1-1已知下图所示系统中电网的额定电压，试确定发电机和变压器的额定电压。变压器T1的一次绕组与发电机直接相连，其一次侧的额定电压应与发电机的额定电压相同变压器T1的二次侧供电距离较长，其额定电压应比线路额定电压高10%变压器T2的二次侧供电距离较短，可不考虑线路上的电压损失2021/10/10星期日22河北科技大学电气工程学院

二、电压等级的选择220kV及以上：用于大型电力系统的主干线。110kV：用于中小型电力系统的主干线。35kV：用于大型工业企业内部电力网。10kV：常用的高压配电电压，当6kV高压用电设备较多时，也可考虑用6kV配电。3kV：仅限于工业企业内部采用。380/220V：工业企业内部的低压配电电压。电力网的额定电压、传输功率和传输距离之间的关系见表1-2。2021/10/10星期日23河北科技大学电气工程学院三、电能质量频率偏差额定频率：50Hz允许偏差：正常允许偏差为±0.2Hz，当容量较小时可放宽到±0.5Hz

电压偏差：指用电设备的实际电压偏离额定电压的幅度，即1.电能质量的概念2021/10/10星期日24河北科技大学电气工程学院电压偏差的危害白炽灯由于M∝U2，电压低时，转矩急剧减小，电流增大，使电动机绕组绝缘过热受损，缩短使用寿命。电动机：电压低：寿命延长，但发光效率降低，照度下降；电压高：发光效率增加，但使用寿命大大缩短。

电压波动与闪变：电压波动：电网电压方均根值的连续快速变动。闪变：人眼对因电压波动引起灯闪的一种主观感觉电压变动：指电压方均根值曲线上相邻最大值与最小值之差，即2021/10/10星期日25河北科技大学电气工程学院电压波动产生的原因：是由负荷急剧变动引起的。电压波动的危害：电压变动频度：单位时间内电压变动的次数。使电动机无法正常起动；引起同步电动机转子振动；使某些电子设备无法正常工作；使照明灯发生明显的闪烁现象等。2021/10/10星期日26河北科技大学电气工程学院谐波与间谐波：谐波产生的原因：电力系统中存在非线性元件。波形畸变程度的几个特征量谐波电压含有率：谐波电流含有率：谐波：指对周期性非正弦交流量进行傅立叶级数分解，得到的频率为基波频率整数倍的各次分量。谐波电压总含量：2021/10/10星期日27河北科技大学电气工程学院

谐波电流总含量：电压总谐波畸变率：电流总谐波畸变率：谐波的危害使变压器和电动机的铁芯损耗增加，缩短使用寿命；使线路的功率损耗和电能损耗增加，并有可能使线路因电压谐振而产生过电压，击穿设备的绝缘；2021/10/10星期日28河北科技大学电气工程学院使电容器产生过负荷而影响其使用寿命；使继电保护及自动装置产生误动作；使计算电费用的感应式电能表的计量不准；对附近的通信线路产生信号干扰，使数据传输失真。间谐波：指对周期性非正弦交流量进行傅立叶级数分解，得到的频率不等于基波频率整数倍的分量。间谐波干扰源：变流装置、交流电弧炉等。简谐波的危害：除具有谐波引起的所有危害外，还会产生闪变；引起显示器闪烁；造成滤波器谐振、过负荷；影响脉冲接收器正常工作等。2021/10/10星期日29河北科技大学电气工程学院产生不平衡的原因：三相负荷不对称。三相电压不平衡的危害三相不平衡：指三相系统中电压（或电流）的不平衡程度，用负序分量与正序分量有效值的百分比来表示，即对电动机：产生反向转矩，降低输出转矩，同时使总电流增大，加速绝缘老化，缩短使用寿命。对变压器：使其容量得不到充分利用。2021/10/10星期日30河北科技大学电气工程学院对多相整流装置：影响多相触发脉冲的对称性，使整流设备产生更多的高次谐波，进一步影响电能质量。对继电保护装置：使作用于负序电流的继电保护和自动装置误动。暂时过电压和瞬态过电压：暂时过电压：包括工频过电压和谐振过电压瞬态过电压：包括操作过电压和雷击过电压过电压的危害：使电力设备故障、影响电力安全运行。2021/10/10星期日31河北科技大学电气工程学院2．电能质量控制技术电能质量的传统控制技术：控制频率偏差、电压偏差、三相电压不平衡以及保证供电的可靠性。频率偏差：依靠电力系统的一、二次调频。电压偏差：配置充足的无功功率电源；改变发电机端电压、变压器变比、线路参数等。三相电压不平衡：合理分配不对称负荷；将不对称负荷分散接于不同的供电点；采用高一级电压供电；加装三相平衡装置等。供电可靠性：加强对设备质量缺陷的检测；强化安全生产教育；提前做好电气设备的检修维护工作；加强二次设备的管理、维护；提高系统的运行管理水平等。2021/10/10星期日32河北科技大学电气工程学院电能质量的现代控制技术

实施电网调度自动化、无功优化、负荷控制等，减少频率和电压的偏差的目标。加强城乡电网的建设和改造工程，提高电压质量的目标。利用技术成熟的无源滤波器、静止无功补偿装置等，抑制谐波干扰、降低电压波动和闪变等。利用柔性交流输电技术，提高系统输电容量和提高暂态稳定性，对线路电压、阻抗、相位进行控制，实现控制潮流、阻尼振荡、提高系统稳定性利用柔性配电技术，实现补偿谐波、抑制电压下跌等。2021/10/10星期日33河北科技大学电气工程学院柔性交流输电技术（FACTS）

：又称为基于电力电子技术的灵活交流输电系统，通过控制电力系统的基本参数来灵活控制系统潮流，使电力传输容量更接近线路的热稳定极限。FACTS设备综合补偿装置：统一潮流控制器（UPFC）并联补偿装置静止无功补偿器（SVC）静止同步补偿器（STATCOM）晶闸管控制制动电阻器（TCBR）串联补偿装置晶闸管控制串联电容器（TCSC）静止同步串联补偿器（SSSC）晶闸管控制串联电抗器（TCSR）2021/10/10星期日34河北科技大学电气工程学院柔性配电技术（DFACTS）

：将柔性交流输电系统中的现代电力电子技术及相关的检测和控制设备延伸应用于配电领域。DFACTS装置有源电力滤波器（APF）动态电压恢复器（DVR）固态断路器（SSCB）2021/10/10星期日35河北科技大学电气工程学院我国电力系统中性点有三种运行方式：二、中性点不接地的电力系统正常运行时：中性点不接地中性点经消弧线圈接地中性点直接(或低电阻)接地1.4电力系统中性点运行方式小电流接地系统大电流接地系统一、概述2021/10/10星期日36河北科技大学电气工程学院此时，中性点对地电压图1-5中性点不接地系统正常运行时的电路图和相量图a）电路图b）相量图发生A相接地故障时：2021/10/10星期日37河北科技大学电气工程学院

在数值上：图1-6中性点不接地系统发生A相接地故障时的电路图和相量图a）电路图b）相量图2021/10/10星期日38河北科技大学电气工程学院流过故障点的接地电流（电容电流）为：

数值上：单相接地电容电流的经验公式：架空线路总长度（km）电缆线路总长度（km）2021/10/10星期日39河北科技大学电气工程学院特点中性点不接地系统发生单相接地故障时，故障相对地电压降为零，而非故障相对地电压升高到原来相电压的倍。单相接地电流等于正常时一相对地电容电流的3倍。优点：运行可靠性高。发生单相故障时，电力网的线电压仍然对称，用户的三相用电设备仍能照常运行一段时间。但运行时间不能太长，以免另一相又发生接地故障时形成两相接地短路。2021/10/10星期日40河北科技大学电气工程学院单相接地电流小于30A的3~10kV电力网；单相接地电流小于10A的35kV电力网。

适用范围缺点：绝缘投资大。单相故障时，非故障相对地电压升为相电压的倍，为确保设备的绝缘安全，系统相对地绝缘按线电压设计，中性点绝缘按相电压设计。2021/10/10星期日41河北科技大学电气工程学院三、中性点经消弧线圈接地的电力系统图1-7中性点经消弧线圈接地系统发生单相接地故障时的电路图和相量图a）电路图b）相量图消弧线圈中性点对地电压2021/10/10星期日42河北科技大学电气工程学院特点：运行可靠性高，但绝缘投资大。补偿度与脱谐度补偿度（调谐度）：

脱谐度：

在电力系统中一般采用过补偿运行方式Why?消弧线圈的补偿方式全补偿：欠补偿:过补偿:消弧线圈的补偿容量：2021/10/10星期日43河北科技大学电气工程学院适用范围：单相接地电流大于30A的3~10kV电力网；单相接地电流大于10A的35kV电力网。四、中性点直接接地的电力系统优点：节约绝缘投资。发生单相短路时，非故障相对地电压不变，电气设备绝缘水平可按相电压考虑。2021/10/10星期日44河北科技大学电气工程学院说明：110kV及以上电网采用中性点直接接地方式是为了降低工程造价，而在380/220V低压电网中是为了保证人身安全。

针对缺点应采取的措施加装自动重合闸装置，以提高供电可靠性。适用范围110kV及以上电网和380/220V电力网。缺点：供电可靠性不高。单相短路时，接地相短路电流很大，保护装置迅速跳闸，因此系统不能继续运行。2021/10/10星期日45河北科技大学电气工程学院1.5分布式发电与微网简介

一、分布式发电

分布式发电的概念与类型

传统电力系统存在的问题:

投入成本高、运行难度大、不能灵活跟踪负荷变化、局部事故容易扩大、环境污染日益严重。分布式发电DG（或分布式电源DR）：利用各种可用和分散存在的能源，将小型发电设备分散地安装在用户附近进行发电供能的系统，其发电容量通常50MW以下。2021/10/10星期日46河北科技大学电气工程学院风力发电：用风力带动风车叶片旋转，再通过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电。分布式电源的主要形式离网型：风力发电机输出的电能经蓄电池储能，再供应给用户使用。并网型：在风力资源丰富地区，按一定排列方式安装风力发电机组，成为风力发电场，发出的电能全部经变压器送至电网。优点：是无污染、可再生、零成本的清洁能源。缺点：具有很大的随机性、不可预测性和不可控性，风电场出力波动范围较大。2021/10/10星期日47河北科技大学电气工程学院太阳能光伏发电：利用半导体的光伏效应将光能转换为电能。优点：不消耗燃料、规模灵活、不受地域限制、安全可靠、无污染、维护简单。缺点：光伏电池光电转换效率较低，输出功率受天气、日照强度等因素影响，发电成本较高。并网运行独立运行需要蓄电池储能2021/10/10星期日48河北科技大学电气工程学院生物质能发电：利用农业、林业和工业废弃物，甚至城市垃圾等生物质，采取直接燃烧或气化等方式将生物质能转化为电能。优点：总量丰富、污染小、分布广泛；可再生能源；发电成本低；容易控制；环保综合利用效果好。缺点：电能转换的效率低，生物质燃料的获取、存储和稳定的供给较困难，发电容量和规模较小。燃料电池发电：工作原理与普通电池相似，将燃料氧化反应所释放的能量直接转换为电能。不同点：燃料（氢）及氧化剂（空气或氧）可以连续不断地供给电池，以维持输出电能的连续性。2021/10/10星期日49河北科技大学电气工程学院微型燃气轮机发电：以天然气、甲烷、汽油、柴油为燃料的超小型气轮机，其发电原理与大中型燃气轮机相同。优点：效率高、不受负荷变化的影响、清洁无污染、噪音低、安装便捷经济。缺点：造价昂贵。优点：体积小、质量轻、发电效率高、污染小、运行维护简单。2021/10/10星期日50河北科技大学电气工程学院分布式发电的优点节能效果好：能源合理利用，提高能源利用效率；就近供电减少网损。环境污染少：采用绿色可再生能源发电，排放污染物少，减轻环保压力。灵活性好：采用性能先进的中小型发电装置，开停机迅速快捷，负荷调节灵活。经济性好：安装位置靠近用户，送电距离很短，不用架设远距离输电线路。供电可靠性高：与大电网配合，在电网崩溃和意外灾害情况下，维持重要用户的供电。2021/10/10星期日51河北科技大学电气工程学院分布式电源并网对配电系统的影响对配电网规划运行的影响：会改变潮流的大小和方向，使稳态电压发生变化。大量分布式电源的接入会使配电网规划人员难以准确进行预测负荷，影响后续规划。对继电保护的影响：使配电网变成多电源系统，影响故障电流的大小及方向，导致原有保护装置误动或拒动。对电能质量的影响：分布式电源的启动和停运会造成电压波动；电力电子型电源并网时会产生谐波，影响电网电能质量。对系统可靠性的影响：分布式电源与配电网的继电保护配合不好使继电保护误动作，会降低系统的可靠性；不适当的安装地点、容量和连接方式也会降低配电网可靠性。2021/10/10星期日52河北科技大学电气工程学院

二、微网微网的概念微网：由微电源（分布式电源）、电力电子装置、储能装置、和负荷构成的小型发配电系统。采用微网技术的优点：

可解决分布式发电出力波动较大的问题。可提高整个电网的供电可靠性。可以更加充分地利用电能和热能。在电网故障、灾害等特殊情况下，微网离网运行可保证供电可靠性。2021/10/10星期日53河北科技大学电气工程学院微网的结构图1-9微网典型结构2021/10/10星期日54河北科技大学电气工程学院微网组成元素包括：微电源：包括前述各种分布式电源；负荷：包括敏感负荷和非敏感负荷；快速开关：用于将微网与主网分离与再并网；微网控制及调度系统联网模式：正常情况下，微网与常规配电网并网运行；孤岛模式：当主网发生某种扰动事故时，微网将及时与电网断开而独立运行（平滑切换）。微网的运行与控制2021/10/10星期日55河北科技大学电气工程学院任何微电源的接入不会影响系统稳定运行；自主选择运行点；并网与孤岛状态可自动平滑过渡；可独立控制输出的有功功率、无功功率；系统存在扰动时仍能保证电能质量。微网控制需满足以下要求

：微网的控制策略按整体控制策略分：主从控制：一个DG为主电源来检测各种电气量，并通过通讯线路协调控制协调控制其他从属DG的输出。2021/10/10星期日56河北科技大学电气工程学院对等控制：各个DG釆用相同的控制，关系平等，微电源之间不需任何通讯环节，都釆用本地变量进行控制。按分布式电源逆变型接口控制策略分：PQ控制（恒功率控制）：使分布式电源输出的无功功率和有功功率等于其期望功率；下垂控制：利用分布式电源输出的有功功率与频率、无功功率与电压幅值各成线性关系的原理而进行控制；V/f控制（恒压恒频控制）：使分布式电源输出的电压和频率保持不变。微网的发展现状与展望（略）2021/10/10星期日57河北科技大学电气工程学院江苏谏壁发电厂始建于1959年，于1987年9月全部建成，共安装10台机组，总容量162.5万千瓦，年发电量在100亿度左右，成为80年代末到90年代初国内最大的火力发电厂。2021/10/10星期日58河北科技大学电气工程学院浙江北仑发电厂是我国目前最大的现代化火力发电厂，总装机容量为300万千瓦(5×600MW)，工程于1988年1月正式开工建设，2000年9月全部建成发电。年发电量167亿度，为浙江省各类发电厂发电总量的四分之一，其中两台机组的发电量就能满足宁波市全部用电所需。2021/10/10星期日59河北科技大学电气工程学院发电厂主控制室发电厂汽轮机房2021/10/10星期日60河北科技大学电气工程学院

张家口发电总厂成立于1988年8月，由下花园发电厂和沙岭子发电厂合并而成，位于张家口市东南14km，距首都北京170km，距煤都大同180km。发电厂总装机容量240万千瓦（8×300MW），通过500kV双回线向北京供电，同时兼顾地方用电，担负着北京地区1/4电力负荷的供电任务。张家口发电总厂夜景厂区景色汽轮机房2021/10/10星期日61河北科技大学电气工程学院葛洲坝27孔泄洪闸葛洲坝水电站葛洲坝水电站是长江干流上修建的第一座大型水电工程，是三峡工程的反调节和航运梯级。电站始建于1970年，共有机21台机组，总装机容量271.5万千瓦，年发电量157亿度。电站以500kV和220kV输电线路并入华中电网，并通过500kV直流输电线路向距离1000km的上海输电120万千瓦。2021/10/10星期日62河北科技大学电气工程学院南美伊泰普水电站是二十世纪最大的水电站

，位于巴西和巴拉圭交界处的巴拉那河上，从1974年5月开始修建，于1991年5月竣工，由巴西与巴拉圭共建。总装机容量12.6GW（18×700MW），年发电量790亿度。水电站坝身长7.7公里，坝高196米（相当于65层楼的高度）。2021/10/10星期日63河北科技大学电气工程学院644/16/2024三峡水电站效果图长江三峡水电站坝长2309m，坝高185m，水头175m，总库容393亿立方米，总装机容量2250万kW（32台700MW和2台50MW）；库区将淹没耕地36万亩，淹没城镇129座，需安置迁移人口113万；电站于93年起步，首批机组于2003年10月发电，以后每年投产4台机组（280MW），2009年全部机组建成投产。三峡电站发出的强大电力将送往华中、华东地区和广东省。电站将引出15条超高压交流输电线路，其中3条线路通过换流站将交流电转换成直流电后，再通过500kＶ直流输电线路，2条送往华东、1条送往广东。2021/10/10星期日64河北科技大学电气工程学院654/16/2024三期导流图三峡大坝模型三峡大坝由多个功能模块组成，从左至右（面向下游）依次为永久船闸、升船机、泄沙通道（临时船闸）、左岸大坝及电站、泄洪坝段、右岸大坝及电站、山体地下电站等。升船机的最大提升高度为113米，供3000吨以下船只通过大坝，用时约40分钟；永久船闸是双线五级船闸，供3000吨以上船只从这里翻过大坝，用时约3小时。2021/10/10星期日65河北科技大学电气工程学院三峡工程综合效益防洪：三峡水库正常蓄水位175米，总库容393亿立方米，防洪库容221.5亿立方米，能有效地控制长江上游洪水，保护长江中下游荆江地区1500万人口、2300万亩土地，是世界上防洪效益最为显著的水利工程。发电：三峡水电站装机总容量为2250万kW，年均发电量847亿kW·h。以直线距离1000公里为半径，全国除辽宁、吉林、黑龙江、新疆、西藏、海南、台湾7省区外，其余地区的主要城市和工业基地都在这个范围内。航运：它将改善航运里程660公里，使重庆至宜昌航道通行的船队吨位由现在的3000吨级提高至万吨级，年单向通过能力由1000万吨提高到5000万吨。供电范围图2021/10/10星期日66河北科技大学电气工程学院三峡双线五级船闸

三峡船闸全长6.4公里，可通过万吨级船队，单向年通过能力5000万吨。船闸主体段闸首和闸室分南北两线，每线船闸主体段由6个闸首和5个闸室组成，每个闸室长280米、宽34米。而船闸人字门是名副其实的“天下第一门”，单扇门宽20.2米，高38.5米，厚度3米，面积有两个篮球场那么大，重达850多吨。2021/10/10星期日67河北科技大学电气工程学院广州抽水蓄能电站为目前世界上最大的抽水蓄能电站，是为大亚湾核电站安全经济运行而建设的配套工程，同时还承担着广东、香港电网的调峰填谷和事故备用的任务。电站总装机总装机容量2.4GW（8×300MW），分两期建设，每期4台，设计水头535m，电站一期工程于1989年5月25日开工且1993年6月29日1号机投产，二期工程于1994年9月12日开工，至2000年3月14日8号机投产。2021/10/10星期日68河北科技大学电气工程学院三峡的供电范围2021/10/10星期日69河北科技大学电气工程学院秦山核电站位于东海之滨美丽富饶的杭州湾畔，是中国第一座依靠自己的力量设计、建造和运营管理的压水堆核电站，总装机容量2×300MW。1985年3月动工，1991年12月首次并网发电。它的建成使我国成为继美、英、法、前苏联、加拿大、瑞典之后世界上第七个能够自行设计、建造核电站的国家。2021/10/10星期日70河北科技大学电气工程学院核电站主控制室核电站汽轮机房2021/10/10星期日71河北科技大学电气工程学院

大亚湾核电站位于深圳市东部大亚湾畔，为我国目前最大的核电站。大亚湾核电站是我国引进国外资金、设备和技术建设的第一座大型商用核电站。核电站安装有两台单机容量为900MW的压水堆反应堆机组。1987年8月7日工程正式开工，1994年2月1日和5月6日两台机组先后投入商业营运。大亚湾核电站每年发电量超过100亿度，其中七成电力供应香港，三成电力供应广东电网。大亚湾核电站电站设备2021/10/10星期日72河北科技大学电气工程学院太阳能发电系统的组成太阳能电池板：将太阳的辐射能转换为电能。太阳能控制器：控制整个系统的工作状态，对蓄电池起到过充电保护、过放电保护的作用。蓄电池：在有光照时将太阳能电池板所发出的电能储存起来，到需要的时候再释放出来。逆变器：将太阳能发电系统所发出的直流电能转换成交流电能。

光电板控制器逆变器配电线路负载蓄电池2021/10/10星期日73河北科技大学电气工程学院达板城风力发电厂成立于1989年，是中国第一个大型风电厂，发电量占全国的30%。2021/10/10星期日74河北科技大学电气工程学院

羊八井电厂是我国最大