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第一章电力系统基础知识电能的生产、输送、分配、使用

是同时进行的，所用设备构成一个整体，通常将生产、变换、输送、分配电能的设备如发电机、变压器、输配电力线路等，使用电能的设备如电动机、电炉、电灯等，以及测量量、继电保护、控制装置乃至能量管理系统所组成的统一整体，称为电力系统，如图1-1所示。

电力系统中，各种电压等级的输配电力线路及升降压变压器所组的部分称为电力网络，电力系统加上动力设备，如锅炉、反应堆、汽轮机、本轮机等统称动力系统。电力系统、电力网构成

电力系统是由发电、输电、变电、配电、用电设备及相应的辅助系统组成的电能生产、输送、分配、使用的统一整体。电力网是由输电、变电、配电设备及相应的辅助系统组成的联系发电与用电的统一整体。也可描述为电力系统是由电源、电力网以及用户组成的整体。

电力网是电力系统的一部分。它包括所有的变、配电所的电气设备以及各种不同电压等级的线路组成的统一整体。它的作用是将电能转送和分配给各用电单位。电能的生产是产、供、销同时发生，同时完成，既不能中断又不能储存。动力系统与电力系统、电力网关系示意图见图1-1,电力系统及电力网示意图见图1-2。

电力网按其在电力系统中的作用不同，分为输电网和配电网。输电网：是以高压甚至超高电压将发电厂、变电所或变电所之间连接起来的送电网络，所以又称为电力网中的主骨架。配电网：直接将电能送到用户的网络称为配电网。配电网根据电压等级又为高压配电网、中压配电网、低压配电网。

高压配电网：指电压等级在110kV及以上的配电网。

中压配电网：指电压等级为35kV、10kV、6kV、3kV的配电网。低压配电网：指电压等级为220V、380V的配电网。

图

图1-1动力系统与电力系统、电力网关系

一、大型电力系统的优点

1、提高了供电的可靠性。

大型电力系统的构成，特别构成环网、双环网，保证对重要用户的供电。

改变电力网的运行方式，可在系统局部故障或检修某线路时，保证对用户的供电。

2、减少系统的备用容量。实现各地区电网互相相支持，为保证系统所必需备用机组大大减少。

3、合理的分配负荷。降低系统的高峰负荷，调整峰谷曲线。

4、提高了供电质量。

5、形成大的电力系统，便于利用大型动力资源。二、电力生产的特点

1、电力生产的特点

同时性 电力生产具有发电、供电、用电在同一时间内完成的特点。电力系统的发电、供电、用电必须时刻保证平衡。

集中性 电力生产是高度集中的、统一的。电力网中的所有发电厂、供电公司必须接受电力网的统一调度，并依据统一质量标准、统一管理办法，在电力技术业务上受电网的统一指挥和领导。电能由电网统一分配和销售。电网设备的启动、检修、停运、发电量和电力的增减。都由电网来决定。3)适用性 电能使用最方便，适用性最广泛。

4)先行性

2、国民经济发展电力必须先行性

电力系统的装机容量、电网容量、发电量增长速度应大于工业总产值的增长，才能满足生产发展和人民生活水平提高的要求。根据联合国能源统计分析，目前全球人类获得电能的方式主要是以燃煤为主的火电(占39.1%)，其余依次是水电(占18.4%)，核电(占17.6%)，气电(占

13.3%)，油电(占11.4%)，新能源(占0.3%)。就火电而言，存在着环境污染。

1、

新能源主要指风能、太阳能、地热能、海洋能(潮汐能、波浪能、海流动能、海洋热能、海洋生物能)以及生物质能等都是蕴藏量极大，

取之不尽，用之不竭，不需开采和运输，洁净无污染的可再生能源。目前，比较成熟的有风能、太阳能、地热能和潮汐能。由于新能源发电技术方面不断提高，造价不断降低，使新能源发电在技术方面和经济方面已逐渐具备了与常规能源发电进行挑战的条件，此外，新能源发电站的建设还具有附加条件少、施工周期短的优点。因此，新能源发电作为一种新兴的产业正在得到迅速的发展。

、风力发电

风力发电原理：风是空气在水平方向上运动的直接表现。风中包含着巨大的能量，是地球重要的能量来源之一，风力发电就是将风力转变为回转的机械力，再驱动发电机组发电。风力发电机组主要由转子、升速系统、发电机、控制系统、调速系统、支撑铁塔和电气系统等组成。

、太阳能发电

太阳能发电大体上可分为2类:(1)太阳能热发电。利用太阳能采集装置将水加热，使其转化为蒸汽，再用来驱动汽轮发电机组发电。(2)太阳能光发电。利用由单晶硅或非晶硅薄膜制成的太阳能电池组，将太阳能直接转换为电能。

、地热发电

地球内部包含着巨大的能量，地表以下的温度随深度的增加而逐渐升高，地热发电就是把地球内部释放到地表的热量转换成电能。目前，人类能控制利用的地热资源主要是地下热水、地热蒸汽和热岩层。

地热发电的方式较多，但主要有下述4种形式:(1)