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电力系统和电力网的基本知识
汇报人：AA
2024-01-20
目录
contents
电力系统概述
电力网基本概念
发电与输电技术
配电与用电技术
电力系统运行与控制
新能源接入与智能电网发展
电力系统概述
01
19世纪末至20世纪初
电力系统的雏形形成，直流电和交流电的竞争开始。
20世纪中期
交流电系统逐渐占据主导地位，大电网互联成为发展趋势。
20世纪末至今：智能电网、分布式发电、可再生能源等技术不断涌现和发展。
现状
全球电力系统规模不断扩大，跨国、跨洲大电网互联成为趋势。
可再生能源在电力系统中的比重逐渐增加，对电力系统的稳定性、调度和控制提出更高要求。
电力系统的数字化、智能化水平不断提升，为电力系统的安全、高效运行提供了有力支持。
01
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04
电力网基本概念
02
电力网是由各种电压等级的输电线路、变电所、配电线路及电力用户所组成的整体，是电力系统的重要组成部分。
定义
根据电压等级和供电范围，电力网可分为区域电网、省级电网、地市级电网和县级电网等。
分类
将发电厂产生的高电压电能通过输电线路输送到负荷中心或变电所的过程。
输电环节
将高电压电能通过变电所降压后，通过配电线路分配给各个电力用户的过程。
配电环节
电力用户通过用电设备将电能转换为其他形式的能量，如机械能、热能、光能等，以满足生产和生活需要的过程。
用电环节
资源共享
电力网和通信网在建设和运行过程中，可以实现资源共享，如杆塔、管道等基础设施的共用，可以降低建设成本和提高资源利用效率。
相互依存
电力网和通信网是现代社会的两大基础设施，它们之间相互依存，互为支撑。
协同发展
随着智能电网和5G通信技术的快速发展，电力网和通信网的融合趋势日益明显，未来两者将在更多领域实现协同发展。
发电与输电技术
03
水力发电
利用水流的重力势能或动能，通过水轮机转换成机械能，再驱动发电机发电。
火力发电
利用燃烧煤炭、石油、天然气等化石燃料产生的热能，通过锅炉产生高温高压蒸汽驱动汽轮机转动，进而带动发电机发电。
核能发电
利用核裂变或核聚变产生的巨大能量，加热水产生蒸汽驱动汽轮机，进而带动发电机发电。
太阳能发电
利用光伏效应，将太阳能直接转换成电能。光伏电池是太阳能发电的核心部件，能将太阳光转换成直流电。
风力发电
利用风力驱动风轮机转动，通过增速机将风轮机的低速转动转换成发电机所需的高速转动，从而驱动发电机发电。
架空线路
采用杆塔将导线、地线等架设在空中的输电方式。具有建设成本低、施工周期短、易于维修等优点，但受气象条件影响较大。
直流输电线路
采用直流电进行输电的方式。具有线路造价低、损耗小、输送容量大、距离远等优点，但需要配备换流站进行交直流转换。
交流输电线路
采用交流电进行输电的方式。具有输电和配电功能兼备、设备简单、易于维护等优点，但存在输电损耗和稳定性问题。
电缆线路
将导线、绝缘层和保护层等组合成电缆，敷设在地下或水下的输电方式。具有占地面积小、对环境和景观影响小、供电可靠性高等优点，但建设成本较高、维修困难。
利用电磁感应原理，通过变换交流电压、电流和阻抗等方式实现电能传输和分配的设备。变压器由铁芯和绕组组成，铁芯构成磁路，绕组构成电路。
变压器原理
在电力系统中，变压器广泛应用于升降电压、匹配阻抗、隔离电路等方面。例如，在输电过程中，通过升压变压器将发电机发出的低电压升成高电压进行远距离传输；在用电端，通过降压变压器将高电压降成用户所需的低电压进行供电。此外，变压器还可用于电力电子设备中，如整流器、逆变器等。
变压器应用
配电与用电技术
04
照明设备
动力设备
电热设备
电化设备
01
02
03
04
用于提供室内和室外照明，包括白炽灯、荧光灯、LED灯等。
用于驱动各种机械设备，如电动机、压缩机、泵等。
利用电能转换为热能，如电加热器、电烤箱、电热水器等。
利用电能进行化学反应，如电解、电镀、电冶金等。
负荷计算
负荷调度
峰谷调度
自动控制
根据用电设备的功率、使用时间和同时率等因素，计算配电系统的总负荷。
利用峰谷电价差异，合理安排用电设备的运行时间，降低用电成本。
根据负荷计算结果，合理安排用电设备的运行时间和顺序，确保配电系统的稳定运行。
采用自动化技术和智能算法，实现配电系统的自适应控制和优化调度。
电力系统运行与控制
05
实时监测
通过传感器和测量设备对电力系统的电压、电流、频率等关键参数进行实时监测，确保系统稳定运行。
利用监测数据和专家系统等技术手段，对电力系统中的故障进行诊断，确定故障类型和位置。
故障诊断
处理措施
故障记录与分析
根据故障诊断结果，采取相应的处理措施，如隔离故障、调整运行方式等，确保系统安全稳定运行。
对故障进行记录和分析，总结经验教训，为预防类似故障提供参考。
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