電氣工程概論-第三章-電力系統(tǒng)及其自動化技術(shù)一

1、電氣工程概論,1,第3章 電力系統(tǒng)及其自動化技術(shù),電氣工程概論,2,3.1 電力系統(tǒng)發(fā)展簡史,一次能源：植物能源（柴草等）、礦物能源（煤、油、天然氣等）、可再生能源（水、風(fēng)、潮汐、地?zé)?、太陽能等）及核能（核裂變、核聚變）。二次能源：由一種或多種一次能源經(jīng)過轉(zhuǎn)換或加工得到的能源產(chǎn)品，二次能源更具優(yōu)越性,其利用效率高、清潔、方便。電能是一種被極其廣泛地應(yīng)用的二次能源。電能可以方便地轉(zhuǎn)換成機械能、光能等其它形式的能量供人們使用。電能已成

2、為工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運輸、國防科技及人民生活等各方面不可缺少的能源。,電氣工程概論,3,3．1．1 電力工業(yè)簡介,電力工業(yè)主要生產(chǎn)環(huán)節(jié),發(fā)電利用各種能源資源，生產(chǎn)電能。,,電力工業(yè)還包括以下環(huán)節(jié)：規(guī)劃、勘測設(shè)計、施工建設(shè)、運行調(diào)度、維護改造、安全監(jiān)察、科研開發(fā)、設(shè)備制造、教育培訓(xùn)、法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)、電力營銷（電力市場）等等。,電氣工程概論,4,歐美電力發(fā)展史,電氣工程概論,5,歐美電力發(fā)展史（續(xù)）,電氣工程概論,6,歐美電力發(fā)展史（續(xù)）,電氣工

3、程概論,7,減小損耗的最合理的途徑就是提高電壓。輸電技術(shù)全部發(fā)展史的特征便是不斷提高線路電壓。,歐美電力發(fā)展史（續(xù)）,電氣工程概論,8,新中國成立前的我國電力工業(yè)中國的電力工業(yè)始于1882年，至今年已有124年的歷史； 新中國成立前，全國發(fā)電裝機容量僅為184.86萬千瓦，年發(fā)電量只有43.1億kWh，分別居當(dāng)時世界第21位和第25位；輸電電壓很低，輸電電壓等級繁多，全國沒有形成統(tǒng)一的電壓級標(biāo)準(zhǔn)。,中國電力工業(yè)發(fā)展史,電氣工程概

4、論,9,,電氣工程概論,10,新中國成立后的我國電力工業(yè)1949年新中國成立，我國電力工業(yè)迅速發(fā)展。到1978年，全國電力裝機容量已達5712千瓦，比1949年增長近30倍；年發(fā)電量2566億千瓦時，增長近59倍。1987年，裝機容量達１億千瓦；1995年，裝機容量達2億千瓦；2000年，裝機容量達3億千瓦；2004年，裝機容量達4億千瓦。,電氣工程概論,11,目前基本上進入大電網(wǎng)、大電廠、大機組、高電壓輸電、高度自動控制的新

5、時代。 全國總裝機4億kW（2004年4月) ，發(fā)電量為18000億kWh （2003年底）均居世界第二位；2007年，全國總裝機達7.13億kW， 發(fā)電量達到32559 億kWh。,電氣工程概論,12,3.2 電力系統(tǒng)簡介,1、電力系統(tǒng)的功能與作用 電力系統(tǒng)是由發(fā)電、變電、輸電、配電、用電等設(shè)備和相應(yīng)的輔助系統(tǒng)，按規(guī)定的技術(shù)和經(jīng)濟要求組成的一個同一系統(tǒng)。發(fā)電、變電、輸電、配電、用電等設(shè)備稱為電力主設(shè)備，也稱為一次設(shè)備，由主設(shè)

6、備構(gòu)成的系統(tǒng)稱為主系統(tǒng)，也稱為一次系統(tǒng)；測量、監(jiān)視、控制、繼電保護、安全自動裝置、通信，以及各種自動化系統(tǒng)等用于保證主系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、正常運行的設(shè)備稱為二次設(shè)備，二次設(shè)備構(gòu)成的系統(tǒng)稱為輔助系統(tǒng)，也稱為二次系統(tǒng)。,電氣工程概論,13,電力系統(tǒng)的基本任務(wù)是安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟地生產(chǎn)、輸送與分配電能，滿足國民經(jīng)濟和人民生活需要。為了發(fā)揮電力系統(tǒng)的功能和作用，應(yīng)滿足以下基本要求：滿足用戶需求；安全可靠性要求；經(jīng)濟性要求；環(huán)保和生態(tài)

7、要求。,電氣工程概論,14,2、現(xiàn)代電力系統(tǒng)的特點 電力系統(tǒng)技術(shù)上的發(fā)展是以“大機組、大電網(wǎng)、高電壓、高度自動化”為特征來描述；數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、信息化、智能化技術(shù)日益提高電力系統(tǒng)的自動化水平；潔凈煤技術(shù)、水電開發(fā)、核電的發(fā)展越來越得到重視，新能源的開發(fā)利用，特別是可再生能源的開發(fā)利用也是現(xiàn)代電力技術(shù)的發(fā)展趨勢；建立健全的電力市場機制是提高效率、降低成本，促進電力資產(chǎn)的合理利用與發(fā)展的有效保證。,電氣工程概論,15,3、電力資源與

8、負(fù)荷 我國一次能源蘊藏量較為豐富，煤炭資源總蘊藏量為2.6億萬噸，列世界第2位；水力資源蘊藏量有6.76×108kW，其中可供開發(fā)的就有3.7×108kW，居世界首位；其他如石油、核料、風(fēng)能、太陽能、地?zé)岬饶茉匆草^豐富。中國資源的分布（西部為主）、中國能源的結(jié)構(gòu)（水、煤為主）、中國經(jīng)濟的發(fā)展格局（東部領(lǐng)先）決定了中國電網(wǎng)的發(fā)展格局：西電東送、南北互供、全國聯(lián)網(wǎng)。,電氣工程概論,16,電力系統(tǒng)的負(fù)荷按供電可靠性分為

9、三類：一級負(fù)荷：對一級負(fù)荷中斷供電，將可能造成生命危險、損壞設(shè)備、破壞生產(chǎn)過程，使大量產(chǎn)品報廢，給國民經(jīng)濟造成重大損失，使市鎮(zhèn)生活發(fā)生混亂。二級負(fù)荷：對二級負(fù)荷停止供電，將造成大量減產(chǎn)，交通停頓，使城鎮(zhèn)居民生活受到影響。三級負(fù)荷：不屬于一、二級負(fù)荷的其他負(fù)荷。,電氣工程概論,17,4、電力系統(tǒng)構(gòu)成 電力系統(tǒng)是由發(fā)電廠、輸配電系統(tǒng)及負(fù)荷組成的統(tǒng)一整體，通常覆蓋廣闊的地域。,電氣工程概論,18,,電氣工程概論,19,,電氣工程概論,

10、20,5、電力系統(tǒng)設(shè)備一次設(shè)備是指電力系統(tǒng)中發(fā)電、變電、輸電、配電、用電等設(shè)備的總稱； 包括：發(fā)電設(shè)備、輸電設(shè)備、變電設(shè)備、配電設(shè)備、用電設(shè)備等。二次設(shè)備是指電力系統(tǒng)中用來測量、監(jiān)視、控制、繼電保護、安全自動裝置、通信，以及各種自動化系統(tǒng)等用于保證主系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、正常運行的設(shè)備。 包括測量儀表、控制裝置、繼電保護及自動裝置、直流電源設(shè)備等。,電氣工程概論,21,6、交流系統(tǒng)與直流系統(tǒng)直流電是指電流的大小相對于時間是恒定的，方