电力教研室高嬿

电力教研室 高嬿电力系统分析

本课程的主要内容及特点 《电力系统分析》主要研究电力系统正常以及故障下的电气量之间的关系。该课程既是主要专业课，也是专业基础课、考研专业课。是学习和研究该领域的重要课程。

调度控制设备保护其它电力系统分析电路其它自控电磁场电机学本课程的主要内容及特点特点：理论性强实践性强工程性强

本课程的主要内容及特点 主要框架电力系统稳态分析电力系统暂态分析电力系统电磁暂态电力系统机电暂态电力系统计算的计算机算法

本课程的主要内容及特点 稳态的主要内容电力系统稳态运行的特点及要求电力系统元件的稳态数学模型电力系统潮流分析无功/电压控制电力系统运行与控制有功/频率控制

本课程的主要内容及特点 暂态的主要内容电力系统暂态运行的特点及要求电力系统暂态的数学模型电力系统故障分析静态稳定电力系统稳定性分析暂态稳定

本课程的主要内容及特点 实践环节电网规划设计电力系统综合实验

《电力系统规划设计》 给定一两机（水、火电）、4个变电所的电力系统，进行网络方案设计、潮流计算（计算机计算）、短路计算（计算机计算）、无功/电压计算

课程形式 • 课堂讲授与自学相结合 • 课堂考察与考勤 • 习题 • 考试（本科：4.5学分；专科：3.5学分） • 成绩分配(8:2)

教学参考书 何仰赞　温增银．电力系统分析．第三版．武汉：华中科技大学出版社李光琦．电力系统暂态分析．中国电力出版社陈珩．电力系统稳态分析．中国电力出版社 http://bbs.bjx.com.cn/Hadi北极星电力论坛 http://bbs.kaoyan.com/forum-129-1.html华北电力大学考研论坛

课程引入： 人类为什么选择使用电能？ • 十八世纪，蒸汽机发明：热能－机械能，划时代的工业革命 • 十九世纪，人类开始使用电能，进入电气化时代

人类为什么选择使用电能？ 显著优点 • 洁净：环保 • 方便:输送、分配、使用 • 节能:能耗小，转换效率高电气化

人类为什么选择使用电能 • 2002年，中国电力消费在终端能源消费中的比例为42％，2020年将达到70％左右。 • 2002年，中国人均电力消费1280千瓦时，相当于20世纪70年代的世界平均水平，约为目前世界平均水平时的一半。 2008年，中国人均电力消费达到2631千瓦时，和世界平均水平差不多。 • 试想：没有电能你的生活会如何？

我国电力工业的发展 1882年英国商人在上海创办了上海电气公司，装机容量12KW，5盏电灯。 1913年上海杨树浦发电厂发电，1924年该厂装机12台，总容量121MW，成为当时远东第一大发电厂。 1949年以前，仅东北有220KV和154KV的电网（日本人建造）。 1972年由甘肃天水－陕西关中的534KM的我国第一条330KV输电线路工程。 1981年由河南平顶山－湖北武汉的全长595KM的我国第一条500KV输电线路。

我国电力工业的发展 1989年建成了我国第一条远距离±500KV葛洲坝－上海的直流输电线路 1997年三峡工程建设，26台700MW ，15回500KV交流及三回±500KV直流，连接华东、华中、河南、四川、广东等电网，是中国电网联网的核心。 2006年甘肃官厅，建成第一条750KV交流输电线路。 2008年12月30日22时，首个1000千伏特高压交流试验示范工程投入试运行，线路起自山西晋东南变电站，经河南南阳开关站，止于湖北荆门变电站，全长640公里。

电力系统是如何描述的？ 1980~2002年全国发电量如图示（亿千瓦时）

电力需求旺盛、增长快 • 1987年全国装机容量突破1亿千瓦 • 1995年3月全国装机容量突破2亿千瓦 • 2000年4月全国装机容量突破3亿千瓦 • 2004年5月底全国装机容量突破4亿千瓦 • 2005年底全国装机容量突破5亿千瓦 • 2006年10月全国装机容量突破6亿千瓦 • 2008年全国装机容量突破7亿千瓦 2010年突破9亿千瓦。

2000年容量3亿瓦 1995年容量 2亿千瓦 1987年容量 1亿千瓦 1978年容量 5712万千瓦 1949年容量185万瓦

500kV 330kV 220kV 火电厂水电厂核电厂中国电网东北华北新疆西北西藏华东华中川渝南方电网覆盖率96.4%

第一篇电力系统的稳态分析

第1章电力系统的基本概念 本章提示 1.1电力系统的组成和特点 1.2电力系统的电压等级规定 1.3电力系统的接线方式 1.4电力线路的结构小结

特别注意呦 本章提示 • 电力系统、动力系统、电力网的基本概念 • 发电机、变压器额定电压的确定 • 架空线路的结构，架空线路导线型号的表示法

1.1 电力系统的组成和特点 电力系统的组成电力系统运行应满足的基本要求

能源的分类： 一次能源: 自然界存在的能源如: 煤炭、石油、天然气、水力等 1.1 电力系统的组成和特点二次能源：由一次能源转换而成如：电能

电能是如何产生的？ • 大规模电能是由同步发电机产生 • 同步发电机发电原理？回顾一下电机学知识…….. 机械能电能

电能是如何产生的？ 推动转子旋转的能源形势的形式多种多样，大家说说….. 火力、核、地热蒸汽水力发电水力风力风力、潮汐发电

福建安砂水电厂宽缝重力坝

能源的转换与传输： 发电厂：把其他形式的能量转换成电能 1.1 电力系统的组成和特点变压器：改变电压等级输电线路：输送电能用电设备：转换成其他形式的能量

1.1 电力系统的组成和特点 什么是电力系统? 生产、输送、分配和消费电能的各种电气设备连接在一起而组成的整体称为电力系统。包括从发电、变电、输电、配电直到用电全过程。什么是电力网？电力系统中输送和分配电能的部分。什么是动力系统？电力系统加上发电厂的动力部分。

电力网 动力系统电力系统

电力系统是如何描述的 • 电压(KV） 1000、750、500、330、220、110、60、35、10、6、3、 0.38/0.22 • 频率（HZ） 50，60 • 装机容量 • 发电量 • 最大负荷 • 电气接线图 • 地理位置接线图

1.1 电力系统的组成和特点 电力网络是连接发电机与用电设备（负荷）的中间环节，由变压器和输电线路组成，实现电能的传输与分配的功能。电力网络是由许多子电力网络发展、互联而成，分区分层是电力网络的一大特点。输电网络、高压配电网络、中压配电网络和低压配电网络。

1.1 电力系统的组成和特点 电力网络

1.1 电力系统的组成和特点 变电站变电站主要承担电能的电压等级变换以及能量分配的任务。变电站主要分为发电厂内升压变电站、一次变电站（输电变电站）、二次变电站（配电变电站）、用户变电所等。屋内、屋外

500kV交流变电站全景

220kV交流变电站

1、电力系统的特点 （1）与国民经济各部门及人民日常生活关系密切 1.1 电力系统的组成和特点电力系统运行应满足的基本要求（2）电能不能大量储存（3）电力系统暂态过程非常短暂

2、电力系统运行的基本要求 （1）保证安全可靠的供电(Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ类负荷) 1.1 电力系统的组成和特点（2）保证良好的电能质量(频率,电压,波形) （3）保证电力系统运行的经济性 (煤耗,网损率,厂用电率)

纽约一片漆黑，布什一脸无奈，与911并提 美加2003年“8.14”大停电事故

1.2 电力系统的电压等级和规定 电力系统的额定电压电力网电压等级的选择

电力系统的额定电压等级

1.2 电力系统的电压等级和规定 1.电力线路和用电设备的额定电压 A B +5% -5%

1.2 电力系统的电压等级和规定 2.发电机的额定电压 +5% ~ -5%

1.2 电力系统的电压等级和规定 3.变压器的额定电压 1)升压变压器： +5% ~ -5%

1.2 电力系统的电压等级和规定 ~ +5% +5% -5% -5% 2)降压变压器：

例题1.1 电力系统接线图如图1.2所示，图中标明了各级电力线路的额定电压。试求发电机和变压器绕组的额定电压。 US%<7.5 图1.2 例1.1的附图解：发电机G的额定电压为10.5KV。变压器T1:低压侧额定电压为10.5KV,高压侧额定电压为242KV；变压器T2:高压侧额定电压为220KV，中压侧额定电压为121KV ，低压侧额定电压为38.5KV；变压器T3:高压侧额定电压为110KV,低压侧额定电压为11KV；变压器T4:高压侧额定电压为35KV，低压侧额定电压为6.6KV；变压器T5:高压侧额定电压为10.5KV,低压侧额定电压为3.15KV。

1.2 电力系统的电压等级和规定 电力网电压等级的选择前提：输电距离 L 一定输送功率 P 一定 P+jQ L

电压等级高 优点：导线截面小，节省有色金属缺点：绝缘要求高，网络投资增加 1.2 电力系统的电压等级和规定

电力教研室 高 嬿