2025电力系统基本知识培训课件

中国电力系统基本知识华北电力大学高冲01.电力系统的形成与发展02.电力系统运行特点和基本要求03.电力系统的电压等级04.新型电力系统05.电力负荷预测06.电力系统安全校核电力系统的形成与发展机械部分 机械部分 动力部分发电机发电发电变电.1000MW(华电国际邹县发电厂、华能玉环电厂)1240MW(广东华厦阳西电厂)700MW(三峡水电站)1750MW(广东台山核电站)■最大火电厂：■浙江嘉兴电厂，2×330+4×600+6+2×1000=5120MW■最大水电厂：■最大核电厂：■秦山核电站，1×300+2×650+2×700=3000MW■最大抽水蓄能电厂：中国电力企业联合会电力系统的形成与发展CHINAELECTRICTTYCOUNCIL■电网规模：东北、西北电网的装机容量也超过4000万kW(40GW)东北电网华北、华东、华华北、华东、华中、南方电网的装机容量已超过西北电网西藏地区西藏地区华中电网台湾地区南方电网台湾地区电力系统的形成与发展1.2020年前后，随着长江和黄河上游以及澜沧江、红水河上一系列大型水电站的开发，西部和北部大型火电厂和沿海核电站的建设，以及一大批长距离、大容量输电工程的实施，电网结构进一步加强，真正形成全国统一的联合电网。2.在全国统一电网中充分实现西部水电东送，北部火电南送的能源优化配置。3.此外，北与俄罗斯、南与泰国之间也可能实现周边电网互联和能源优势互补。(高度可靠性)系统运行特点网络整体性过程瞬时性(备用)电力系统运行特点和基本要求电力系统运行特点和基本要求容量小联合电力系统的电压等级用电设备的额定电压线路的额定电压等于系统额定电压发电机的额定电压比系统额定电压高5%一次侧接收电能，相系统额定电压?二次侧输出电能，相统额定电压高5%?电力系统的电压等级电力系统的电压等级变压器额定电压二次侧：一般比系统额定电压高10%(考虑变压器内部5%损耗),当直接与用电力系统的电压等级我国交流电网的电压等级：我国直流电网的电压等级：±400kV(青海-西藏),±500kV(天广直流),我国交流电网的电压等级：我国直流电网的电压等级：交流1000V以上的额定电压交流发电机额定线电压/ルV一次绕组二次绕组33及3.153.15及3.366及6.36.3及6.610及10.510.5及11一---一-一---注：括号内为将要淘汰的电压级各级电压架空线路的输送能力30.1-1.060.1-1.20.2-2.0500以上电压等级/kV首次出现年份系统电压U/kV波阻抗/Ω■特高压的定义：1000kV及以上为特高压。■特高压的研究与应用：■目前国际上实际投运的最高电压等级750kV(加、美、俄、巴西、南非等国)。湖北荆门)投运，645km,实现华北和华中电网互连。中国电力企业联合会中国电力企业联合会直流输电与灵活交流输电(FACTS)■灵活输电，又称柔性输电，可以很灵活的调节电网功率，国外已有较广泛应用。新能源，电力100%可再生能源化，分布式电源、储能装置星罗棋布，传统集中式控制方法难以保证系统安全稳定大部分用户变成了产用户(prosumer)。→新负荷，电动车广泛应用，提供了宝贵的调峰调频资料。→新电网，指电力系统的电力电子化、交直流混合电网。众多发电商与用户之间进行电力交易，通过实时电价机制实现源、荷、储、网间的友好互动。■辛保安-新型电力系统定义：新型电力系统是以交流同步运行机制为基础，以大规模高比例可再生能源发电为依托，以常规能源发电为重要组成，以坚强智能电网为平台，以源网荷储协同互动和多能互补为重要支撑手段，深度融合低碳能源技术、先进信息通信技术与控制技术，实现电源侧高比例可再生能源广泛接入、电网侧资源安全高效灵活配置、负荷侧多元负荷需求充分满足，适应未来能源体系变革、经济社会发展、与自然环境相协调的电力系统。中国电力企业联合会清洁低碳数字化智慧化灵活智能新型特征充裕供需经济提高资源配置效率协同高效成本公平分担、及时传导(2024—2027年)》的通知发改能源〔2024〕1128号各省、自治区、直辖市、新疆生产建设兵北京市城市管理委员会，国家能源局各派为深入贯彻落实习近平总书记关于构建新型电力系统的重要指示精神和《中共中央办公厅、国务院办公厅关于深化电力体制改革加快构建新型电力系统的意见》有关要求，进一步加大工作力度，加快推进新型电力系统建设，国家发展改革委、国家能源局、国家数据局制定了《加快构建新型电力系统行动方案(2024—2027年)》。现印发给你们，请认真组织实施，因地制宜加快推进各项任务。国家发展改革委2024年7月25日加快构建新型电力系统行动方案(2024—2027年)为深入贯彻落实习近平总书记关于构建新型电力系统的重要指示精神和《中共中央办公厅、国务院办公厅关于深化电力体制改革加快构建新型电力系统的意见》有关要求，进一步加大工作力度，在一些关键环节力争取得新突破，加快推进新型电力系统建设，为实现碳达峰目标提供有力支撑，制定本行动方案。问题”,提升电网对清洁能源的接纳、配置、调控能力。在2027年重点开展9项专项行动，推进新型电力系统建设取得实效。(一)优化加强电网主网架。适应电力发展新形势需要，组织(四)持续提升电能质量。严格落实《电能质量管理办法(暂新型电力系统与传统电力系统异同(一)从发电侧形态上看，将从以火电为主转向以风、光等新能源发电为主。特征变化方面，从高碳电力系统变为低碳电力系统、从连续可控电源变为随机波动电源。(二)从电网侧形态上看，将从单一大电网演变为大电网与微电网互补并存。特征变化方面，从刚性电网变为灵活韧性电网、电网数字化水平从低到高。(三)从用户侧形态来看，将从电力消费者转变为电力“产消者”。特征变化方面,从静态负荷资源转变为动态可调负荷资源、从单向电能供给变为双向电能互济、终(四)从电能平衡方式上看，将由“源随荷动”转变为“源网荷储”互动。特征变化方面，从自上而下调度模式变为全网协同的调度模式、从实时平衡模式变为非完全(五)从技术基础形态上看，将从以同步机为主的机械电磁系统变为以同步机和电力电子设备共同主导的混合系统。特征变化方面，从高转动惯量系统变为弱转动惯量电力负荷预测的基本程序(1)调查和选择历史负荷数据资料。(2)历史资料的整理。(3)对负荷数据的预处理。(4)建立负荷预测模型。(5)预测模型的应用。(6)预测结果的评价。(7)预测精度的评价。(8)编写预测分析报告。影响电力负荷预测的因素(1)经济发展水平及经济结构调整的影响；(2)收入水平、生活水平和消费观念变化的影响；(3)电力消费结构变化的影响；(4)气候气温的影响；(5)电价(分时价中电价)影响；(6)需求侧管理措施的影响(移峰填谷等)(7)电力供应侧(电力短缺状况、电力建设和配电网改造等)的影响；(8)政策因素(如环保要求、对高耗电行业的优惠电价、能源替代等)的影响。这些因素从根本上可归纳为四种类型：经济、时间、气候和随机干扰。确定性负荷预测方法确定性负荷预测方法是把电力负荷(含电力与电量，下同)预测用一个或一组方程来描可分为：(1)经验预测方法(包括：专家预测法、类比法、主观概率法)(2)经典预测方法(包括：单耗法、弹性系数法、负荷密度法、人均电量指标法、分部门法)(3)回归预测法(包括：一元线性回归、多元线性回归、非线性回归)(4)时间序列预测法(包括：一阶自回归、n阶自回归)(5)趋势外推法(包括：水平趋势外推、线性趋势外推、多项式趋势外推、增长趋势外校核断面智能生成功能应满足以下要求：a)应支持日前、日内及实时发电计划、短期交易计划、日检修计划和设备投退操作的校核断面潮流生成；b)应支持周、月度和年度校核断面潮流生成；c)可添加和维护典型的运行方式数据，可从离线运行方式导入典型的运行方式数据，可对典型运行方式数据的拓扑、发电和d)应支持多电气岛的潮流计算，可自动设置各电气岛的平衡机；e)应支持交直流混合系统的潮流计算、PV节点和PQ节点的自动转换和设置多个平衡机；数据输入：本功能的数据输入主要包括：a)来自系统负荷预测功能的系统负荷预测数据；b)来自母线负荷预测功能的母线负荷预测数据；c)来自检修计划功能的检修计划数据；d)来自发电计划功能的日前、日内和实时发电计划数据；e)来自短期交易管理功能的交换计划；f)来自生产运行功能的设备投退操作；g)来自电网实时监控与智能告警功能电网拓扑、潮流和设备投h)来自基础平台的电网模型、规划数据、相似日历史潮流数据和设备限额。CHINAELECTRICTTYCOUNCCHINAELECTRICTTYCOUNCb)应能根据N-1原则逐个开断全网设备(包括线路、主变、机组和母线),并判断其他元件是否出现越限；c)应能对指定故障集进行静态安全分析计算，并判断其他元件是否出现越限；d)应能模拟安全自动装置动作，可根据电网运行方式自动匹配策略表；静态安全校核的数据输出静态安全校核的数据输出主要包括：a)向电网实时监控与预警应用提供设备投退操作后的基态潮流分析、静态安全分析和短路电流分析的越限信息及灵敏度分析b)向调度计划应用提供检修计划的基态潮流分析、静态安全分c)向安全校核应用的辅助决策功能输出基态潮流分析、静态安全分析和短路电流分析的越限信息及灵敏度分析信息。稳定计算校核的数据输出c)向实时监控与预警应用提供设备投退操作后的静态稳定分析结果、暂态稳定分析结果、动态稳定分析结果、电压稳定分析d)向调度计划应用提供检修计划的静