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电力系统的基本概念夏世威

汇报人：AA

2024-01-21

contents

目录

电力系统概述

发电、输电与配电环节

电力系统设备与元件

电力系统运行与控制

新能源在电力系统中的应用

电力系统安全与保护

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电力系统概述

电力系统的雏形出现，以直流电为主。

19世纪末期

交流电技术的发展推动了电力系统的快速发展。

20世纪初

20世纪中后期：大电网、超高压输电、自动化技术等的应用进一步提高了电力系统的规模和效率。

现状

电力系统规模不断扩大，跨国、跨洲的大型互联电网逐渐形成。

可再生能源在电力系统中的比重不断增加，智能电网、微电网等新技术不断涌现。

电力系统的安全、稳定、经济、环保等问题日益受到关注。

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发电、输电与配电环节

水力发电

利用水流的重力势能或动能，通过水轮机转换为机械能，再驱动发电机产生电能。

火力发电

利用燃烧煤炭、石油或天然气等化石燃料产生的热能，通过蒸汽轮机转换为机械能，再驱动发电机产生电能。

核能发电

利用核裂变或核聚变产生的热能，通过蒸汽轮机转换为机械能，再驱动发电机产生电能。

太阳能发电

利用光伏效应，将太阳能直接转换为电能。

风力发电

利用风力驱动风轮机旋转，将风能转换为机械能，再通过增速机驱动发电机产生电能。

包括输电线路、变电站和开关站等组成部分，形成网状结构，实现电能的远距离传输和分配。

输电网络结构

输电电压等级

输电损耗

根据传输距离和电能容量的不同，输电电压等级可分为高压、超高压和特高压等级。

在输电过程中，由于电阻、电感和电容等因素，会产生一定的电能损耗，需要采取措施降低损耗。

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配电系统组成

配电电压等级

配电方式

配电自动化

包括配电线路、配电变压器、开关设备和保护设备等组成部分。

根据负荷性质和供电可靠性的要求，可采用放射式、树干式或环网式等不同的配电方式。

根据用户需求和供电范围的不同，配电电压等级可分为中压、低压和弱电等级。

通过采用先进的自动化技术和设备，实现对配电系统的监测、控制和管理，提高供电可靠性和经济性。

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电力系统设备与元件

太阳能发电机组

利用太阳能光伏效应，将光能直接转换为电能。

风力发电机组

利用风能驱动风轮机旋转，再通过增速机将旋转速度提升，驱动发电机产生电能。

核能发电机组

利用核裂变或核聚变产生的热能，通过汽轮机转换为机械能，再驱动发电机产生电能。

火力发电机组

利用燃料燃烧产生的热能，通过汽轮机转换为机械能，再驱动发电机产生电能。

水力发电机组

利用水流的重力或动能，通过水轮机转换为机械能，再驱动发电机产生电能。

主要包括铁芯、绕组、油箱、冷却装置等部分。

变压器结构

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的传输和分配。

变压器工作原理

在电力系统中，变压器用于升高或降低电压，以满足不同电气设备的需求，同时实现电能的远距离传输，减少电能损耗。

变压器应用

开关设备功能

按电压等级分类

按灭弧介质分类

按使用场合分类

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用于电力系统的控制和保护，能够关合、承载和开断正常或异常回路条件下的电流。

可分为高压开关设备和低压开关设备。

可分为油断路器、真空断路器、SF6断路器等。

可分为户内型和户外型。

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电力系统运行与控制

自动发电控制（AGC）

通过实时监测系统频率和联络线功率，调整发电机出力，维持系统有功功率平衡。

频率与电压调整

实时监测和调整系统频率和电压，采取相应措施如调整发电机励磁、改变变压器分接头等，确保电能质量符合标准。

负荷预测与调度

通过对历史负荷数据的分析和预测，合理安排发电机组的启停和出力计划，确保系统供需平衡。

备用容量配置

根据系统负荷预测和机组检修计划，合理配置旋转备用和冷备用容量，提高系统应对突发事件的能力。

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利用保护装置和故障录波器等设备，快速定位故障点并将其隔离，防止故障扩大影响系统安全。

故障定位与隔离

根据故障性质和范围，制定相应的恢复供电策略，如通过倒闸操作、启动备用电源等方式尽快恢复供电。

恢复供电策略

对故障原因进行深入分析，提出针对性的预防措施，如加强设备维护、完善保护配置等，降低故障发生的概率。

故障原因分析与预防措施

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新能源在电力系统中的应用

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其他可再生能源接入技术

包括水力、生物质能等可再生能源的转化和接入技术，实现多元化能源供应。

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风能接入技术

采用风力发电机将风能转化为电能，通过电力电子装置接入电网，实现风能的并网发电。

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太阳能接入技术

利用光伏电池将太阳能转化为直流电，再通过逆变器将直流电转换为交流电并接入电网。

智能微网是一种集成了分布式能源、储能装置、负荷和控制系统等的小型发配电系统，具有自治性、可控性和互动性等特点。

智能微网技术的概念

包括分布式能源并网