电力系统介绍及其新自动化技术课件

GUANGDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY1电力系统发展简史电力系统发展简史2电力系统简介电力系统简介3发电厂发电厂4电力网电力网5电力应用电力应用6电力市场简介电力市场简介7电力新技术和发展趋势电力新技术和发展趋势第三章第三章 电力系统及其自动化技术电力系统及其自动化技术 1电气工程专业导论电气工程专业导论 GUANGDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY电力工业主要生产环节电力工业主要生产环节输电输电电力的输电力的输电力的输电力的输送送送送发电发电利用各种利用各种利用各种利用各种能源资源，能源资源，能源资源，能源资源，生产电能。生产电能。生产电能。生产电能。一、电力系统发展简史一、电力系统发展简史电力工业简介电力工业简介电力工业简介电力工业简介 变电变电电压等级电压等级电压等级电压等级的变换的变换的变换的变换配电配电电能的分电能的分电能的分电能的分配供给配供给配供给配供给用电用电电能消费电能消费电能消费电能消费电力工业还包括以下环节：电力工业还包括以下环节：规划、勘测设计、施工建设、规划、勘测设计、施工建设、运行调度、维护改造、安全监察、科研开发、设备制造、运行调度、维护改造、安全监察、科研开发、设备制造、教育培训、法规标准、电力营销（电力市场）等等。教育培训、法规标准、电力营销（电力市场）等等。2电气工程专业导论电气工程专业导论 GUANGDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY一、电力系统发展简史一、电力系统发展简史欧美电力发展史欧美电力发展史欧美电力发展史欧美电力发展史 18001800年年物理学家伏特发明第一个化学电池，人们开始获得连续的电流物理学家伏特发明第一个化学电池，人们开始获得连续的电流18311831年年法拉第发现电磁感应原理，制造了最早的发电机法拉第发现电磁感应原理，制造了最早的发电机法拉第盘法拉第盘18661866年年西门子制成第一台使用电磁铁的自激式发电机西门子制成第一台使用电磁铁的自激式发电机18701870年年比利时人格拉姆制成了环形电枢自激发电机供工厂电弧灯用电比利时人格拉姆制成了环形电枢自激发电机供工厂电弧灯用电18751875年年巴黎北火车站建成世界上第一个火电厂，用直流发电供附近照明巴黎北火车站建成世界上第一个火电厂，用直流发电供附近照明18791879年年旧金山建成世界上第一座商业发电厂，两台发电机共旧金山建成世界上第一座商业发电厂，两台发电机共2222盏电弧灯。盏电弧灯。同年先后在法国和美国装设了试验性电弧路灯同年先后在法国和美国装设了试验性电弧路灯18791879年年爱迪生发明了白炽灯爱迪生发明了白炽灯18811881年年英国建成了世界上第一座小型水电站英国建成了世界上第一座小型水电站18821882年年爱迪生在纽约建成世界上第一座正规发电厂，装有六台蒸汽直流爱迪生在纽约建成世界上第一座正规发电厂，装有六台蒸汽直流发电机，共发电机，共662kW662kW，通过，通过110V110V地下电缆供电，最大送电距离地下电缆供电，最大送电距离1 1英里，英里，供供5959家用户，家用户，12841284盏白炽灯，建成了一个简单的电力系统。盏白炽灯，建成了一个简单的电力系统。3电气工程专业导论电气工程专业导论 GUANGDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY一、电力系统发展简史一、电力系统发展简史欧美电力发展史（续）欧美电力发展史（续）欧美电力发展史（续）欧美电力发展史（续）1882年法国人德普勒在慕尼黑博览会上表演了电压为法国人德普勒在慕尼黑博览会上表演了电压为150015002000V2000V的直流的直流发电机组经发电机组经57km57km线路驱动电动泵线路驱动电动泵1884年英国人制造了第一台汽轮机英国人制造了第一台汽轮机1885年制成交流发电机和变压器，于制成交流发电机和变压器，于1886年年3月用以在马萨诸塞州的大巴月用以在马萨诸塞州的大巴林顿建立了第一个交流送电系统，电源侧升压至林顿建立了第一个交流送电系统，电源侧升压至3000V，经，经1.2km到受端降压至到受端降压至500V，显示了交流输电的优越性，显示了交流输电的优越性1891年德国在劳芬电厂安装了第一台三相德国在劳芬电厂安装了第一台三相100kW交流发电机，通过第一条交流发电机，通过第一条三相输电线路送电至法兰克福三相输电线路送电至法兰克福1894年建成利亚加拉大瀑布水电站。建成利亚加拉大瀑布水电站。1896年采用三相交流输电送至年采用三相交流输电送至35km外的布法罗。结束了外的布法罗。结束了1880年来交、直流电优越性的争论。年来交、直流电优越性的争论。1903年威斯汀豪斯电气公司装设了第一台威斯汀豪斯电气公司装设了第一台5000kW汽轮发电机组，标志着汽轮发电机组，标志着通用汽轮机组的开始。通用汽轮机组的开始。1907年美国人美国人Edward和和Harold发明了悬式绝缘子，为提高输电电压开辟发明了悬式绝缘子，为提高输电电压开辟了道路了道路4电气工程专业导论电气工程专业导论 GUANGDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY一、电力系统发展简史一、电力系统发展简史欧美电力发展史（欧美电力发展史（欧美电力发展史（欧美电力发展史（续）续）续）续）1916年美国建成第一条美国建成第一条90km90km的的132kV132kV线路线路1922年美国在加州建成第一条美国在加州建成第一条220kV220kV线路线路二战期间德国试验德国试验4 4分裂导线，解决了分裂导线，解决了380kV380kV线路电晕问题，并制成线路电晕问题，并制成440kV440kV汞汞弧阀整流器，建成了从弧阀整流器，建成了从ElbeElbe到到BerlinBerlin的的100km100km地下直流电缆，大大地下直流电缆，大大促进了超高压交流输电的发展和直流输电的振兴。促进了超高压交流输电的发展和直流输电的振兴。战后美国于美国于1955、1960、1963、1970和和1973等年份分别制成并投运等年份分别制成并投运30、50、100、115和和130万千瓦汽轮发电机组万千瓦汽轮发电机组1954年瑞典首先建成了瑞典首先建成了380kV线路，采用线路，采用2分裂导线，距离分裂导线，距离960km，将北，将北极圈内的极圈内的Harspranget水电站电力送至瑞典南部。水电站电力送至瑞典南部。1954年前苏联建成第一座核电站，前苏联建成第一座核电站，1973年法国制成年法国制成120万万kW核反应堆核反应堆1964年美国建成第一条美国建成第一条500kV500kV交流输电线路交流输电线路1965年加拿大建成第一条加拿大建成第一条765kV765kV交流输电线路交流输电线路5电气工程专业导论电气工程专业导论 GUANGDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY一、电力系统发展简史一、电力系统发展简史欧美电力发展史（欧美电力发展史（欧美电力发展史（欧美电力发展史（续）续）续）续）1965年前苏联建成第一条前苏联建成第一条400kV400kV的的470km470km直流输电线路，送电直流输电线路，送电7575万千万千瓦瓦1970年美国建成美国建成400kV400kV的的1330km1330km直流输电线路，送电直流输电线路，送电144144万千瓦万千瓦1989年前苏联建成第一条最高电压前苏联建成第一条最高电压1150kV1150kV的的1900km1900km交流输电线路交流输电线路结论：结论：三相导线中损耗为：三相导线中损耗为：减小损耗的最合理的途径就是提高电压。减小损耗的最合理的途径就是提高电压。输电技术全部发展史的特征便是不断提高线路电压输电技术全部发展史的特征便是不断提高线路电压。6电气工程专业导论电气工程专业导论 GUANGDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY一、电力系统发展简史一、电力系统发展简史中国电力工业发展史（续）中国电力工业发展史（续）中国电力工业发展史（续）中国电力工业发展史（续）1.1.新中国成立前的我国电力工业新中国成立前的我国电力工业中国的电力工业始于中国的电力工业始于18821882年，至今年已有年，至今年已有124124年的历史；年的历史；新中国成立前，全国发电装机容量仅为新中国成立前，全国发电装机容量仅为184.86184.86万千瓦，年发电量只有万千瓦，年发电量只有43.143.1亿亿kWhkWh，分，分别居当时世界第别居当时世界第2121位和第位和第2525位；位；输电电压很低，输电电压等级繁多，全国没输电电压很低，输电电压等级繁多，全国没有形成统一的电压级标准。有形成统一的电压级标准。7电气工程专业导论电气工程专业导论 GUANGDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY一、电力系统发展简史一、电力系统发展简史中国电力发展史（中国电力发展史（中国电力发展史（中国电力发展史（续）续）续）续）18821882年年 英籍商人英籍商人R.W.LittleR.W.Little等人招股筹银等人招股筹银5 5万两，创办上海电万两，创办上海电气公司，安装气公司，安装1 1台台1616马力蒸汽发电机组，装设了马力蒸汽发电机组，装设了1515盏弧盏弧光灯。光灯。18821882年年7 7月月2626日下午日下午7 7时，电厂开始发电，电能开时，电厂开始发电，电能开始在中国应用，几乎与欧美同步，并略早于日本。始在中国应用，几乎与欧美同步，并略早于日本。18881888年年 湖广总督张之洞从国外购进发电机组，供广州总督府照湖广总督张之洞从国外购进发电机组，供广州总督府照明用电。明用电。18901890年华侨商人黄秉常等开办广州电灯公司，年华侨商人黄秉常等开办广州电灯公司，安装了安装了2 2台美国产的台美国产的100100马力柴油发电机，供商店和公共马力柴油发电机，供商店和公共场所照明用电。场所照明用电。18981898年年 清光绪皇帝宣布变法，京师大学堂创建，设有电学、化清光绪皇帝宣布变法，京师大学堂创建，设有电学、化学等课程。学等课程。19031903年年1111月在北京建立京师高等实业学堂，月在北京建立京师高等实业学堂，设机械、电气、矿冶、应用化学等四科，设机械、电气、矿冶、应用化学等四科，19381938年改称北年改称北京大学工学院。京大学工学院。19521952年工科并入清华大学电机系，为中年工科并入清华大学电机系，为中国电气事业培养了科技和教育人才。国电气事业培养了科技和教育人才。8电气工程专业导论电气工程专业导论 GUANGDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY一、电力系统发展简史一、电力系统发展简史中国电力发展史（续）中国电力发展史（续）中国电力发展史（续）中国电力发展史（续）19121912年年 云南昆明石龙坝水电站建成，装机容量为云南昆明石龙坝水电站建成，装机容量为2240kW2240kW，是中国第一座水电站，同年，由昆明耀龙电灯公司建是中国第一座水电站，同年，由昆明耀龙电灯公司建成电压为成电压为23kV23kV从石龙坝水电站到昆明的输电线路，线从石龙坝水电站到昆明的输电线路，线路长路长32km32km，是当时中国最高输电电压的输电线路，也，是当时中国最高输电电压的输电线路，也是中国第一条万伏级输电电压的输电线路。是中国第一条万伏级输电电压的输电线路。19161916年年 上海华生电器厂建成，上海华生电器厂建成，19171917年相继建成中国第一台变年相继建成中国第一台变压器、压器、8kW8kW直流发电机、直流发电机、60A60A电镀用直流发电机，电镀用直流发电机，19261926年制成中国第一台年制成中国第一台150kW150kW交流同步三相发电机。交流同步三相发电机。19311931年年9.189.18事变后，日本侵占东北三省强行接管东北各地电力设施，在事变后，日本侵占东北三省强行接管东北各地电力设施，在长春成立长春成立“满洲电业株式会社满洲电业株式会社”。为疯狂掠夺东北的丰富资源，。为疯狂掠夺东北的丰富资源，在东北建设了水丰和丰满水电厂，抚顺、阜新等火电厂，并建设在东北建设了水丰和丰满水电厂，抚顺、阜新等火电厂，并建设了一定规模的电力系统，共建设了了一定规模的电力系统，共建设了220kV220kV输电线路输电线路5 5条共条共765km,154kV765km,154kV线路线路7 7条共条共832km832km，110kV110kV线路线路4 4条共条共340km340km，还有一些，还有一些66kV66kV及以下输电线路。至及以下输电线路。至19491949年年,东北发电装机容量共东北发电装机容量共82.3982.39万万kWkW 。9电气工程专业导论电气工程专业导论 GUANGDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY一、电力系统发展简史一、电力系统发展简史中国电力发展史（续）中国电力发展史（续）中国电力发展史（续）中国电力发展史（续）19491949年年新中国新中国成立前成立前华北的平（京）津唐地区发电装机共华北的平（京）津唐地区发电装机共14.6614.66万万kWkW，77kV77kV输电线路共输电线路共350km350km，其余为，其余为33kV33kV及以下电压输电及以下电压输电和配电。和配电。19491949年年新中国新中国成立前成立前华东的三省一市均只有孤立电网，上海最高输电电华东的三省一市均只有孤立电网，上海最高输电电压为压为33kV33kV输电线路共输电线路共137km137km，江苏最高输电电压为，江苏最高输电电压为33kV33kV共共69.11km69.11km，安徽只有淮南输电电压最高，为，安徽只有淮南输电电压最高，为22kV22kV，浙江杭州当时最高输电电压只有，浙江杭州当时最高输电电压只有13.2kV13.2kV 。19491949年年新中国新中国成立前成立前华中地区的四省全部为孤立电网，全部发电装机容华中地区的四省全部为孤立电网，全部发电装机容量为量为7.567.56万万kWkW，湖北最高为，湖北最高为6.6kV6.6kV，河南为，河南为3.3kV3.3kV及及以下电压输电和配电，四川最高电压为以下电压输电和配电，四川最高电压为33kV33kV，广东，广东为为13.2kV13.2kV，广西为，广西为3.3kV3.3kV，山东为，山东为33kV33kV。10电气工程专业导论电气工程专业导论 GUANGDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY一、电力系统发展简史一、电力系统发展简史中国电力工业发展史（中国电力工业发展史（中国电力工业发展史（中国电力工业发展史（续）续）续）续）总结：总结：从从18821882年到年到19491949年新中国成立，其间年新中国成立，其间6767年年,基本基本状况是一个十分落后的百孔千疮的破烂摊子，状况是一个十分落后的百孔千疮的破烂摊子，电厂凋零，设备残缺，电网瘫痪，运行维艰，电厂凋零，设备残缺，电网瘫痪，运行维艰，技术水平相当落后，与发达国家差距较大。技术水平相当落后，与发达国家差距较大。11电气工程专业导论电气工程专业导论 GUANGDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY一、电力系统发展简史一、电力系统发展简史中国电力工业发展史（中国电力工业发展史（中国电力工业发展史（中国电力工业发展史（续）续）续）续）1.1.新中国成立后的我国电力工业新中国成立后的我国电力工业19491949年新中国成立，年新中国成立，我国电力工业迅速发展。到我国电力工业迅速发展。到1978年，年，全国电力装机容量已达全国电力装机容量已达5712千瓦，比千瓦，比1949年增长近年增长近30倍；倍；年发电量年发电量2566亿千瓦时，增长近亿千瓦时，增长近59倍。倍。1987年，装机容量达亿千瓦；年，装机容量达亿千瓦；1995年，装机容量达年，装机容量达2亿千瓦；亿千瓦；2000年，装机容量达年，装机容量达3亿千瓦；亿千瓦；2004年，装机容量达年，装机容量达4亿千瓦亿千瓦12电气工程专业导论电气工程专业导论 GUANGDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY一、电力系统发展简史一、电力系统发展简史中国电力发展史中国电力发展史中国电力发展史中国电力发展史 （续）（续）（续）（续）三年恢复三年恢复时期时期（1949194919521952年）年）p从从19491949年到年到19521952年，发电标准煤耗率由年，发电标准煤耗率由10201020克克千瓦千瓦时降低到时降低到727727克克/千瓦千瓦时，发电设备年利用时，发电设备年利用小时由小时由23302330小时提高到小时提高到38003800小时，线损率由小时，线损率由23.35%23.35%降低到降低到11.29%11.29%。在基本建设战线上，原定两三年内。在基本建设战线上，原定两三年内增加发电设备容量增加发电设备容量3232万千瓦，至万千瓦，至19531953年也超额完成年也超额完成了任务。了任务。“一五一五”计划时期计划时期（1953195319571957年）年）p5 5年内完成装机年内完成装机246.9246.9万千瓦，万千瓦，5 5年内的平均年增年内的平均年增长率，装机容量为长率，装机容量为18.9%18.9%年发电量为年发电量为21.9%21.9%。由于高。由于高速度发展的结果，速度发展的结果，19571957年全国发电设备容量达年全国发电设备容量达463.50463.50万千瓦，年发电量达万千瓦，年发电量达193.35193.35亿千瓦亿千瓦时，使时，使中国的年发电量在世界的排名从中国的年发电量在世界的排名从19491949年的第二十五年的第二十五位上升到位上升到19571957年的第十三位。年的第十三位。13电气工程专业导论电气工程专业导论 GUANGDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY一、电力系统发展简史一、电力系统发展简史中国电力发展史中国电力发展史中国电力发展史中国电力发展史 （续）（续）（续）（续）“二五二五”计划时期计划时期（1958195819621962年）年）p由于由于“大跃进大跃进”刺激的结果，刺激的结果，1958-19601958-1960年期间新年期间新增火电机组增火电机组563.02563.02万千瓦，仅万千瓦，仅19591959年就新增年就新增324.86324.86万千瓦，涌现出一批进度快、工效高的工程。万千瓦，涌现出一批进度快、工效高的工程。p在安装方面，在安装方面，19581958年，上海闸北电厂安装第一台年，上海闸北电厂安装第一台60006000千瓦汽轮发电机，只用了千瓦汽轮发电机，只用了5 5天半时间；杨树浦电天半时间；杨树浦电厂安装厂安装1 1台台60006000千瓦机只用了千瓦机只用了4 4天零天零2121小时；望亭电小时；望亭电厂安装两台厂安装两台60006000千瓦机组，第一台用了千瓦机组，第一台用了2 2天零天零2121小时，小时，第二台用了第二台用了1 1天零天零1111小时。小时。p水电建设方面，如云南水槽子电站水电建设方面，如云南水槽子电站90009000千瓦机组千瓦机组安装全部工期安装全部工期3838天；广东流溪河电站从第一台天；广东流溪河电站从第一台1 1万千万千瓦机组发电起，瓦机组发电起，5 5个月时间内就将其余个月时间内就将其余3 3台共台共3.23.2万千万千瓦机组安装完毕；新安江电站第一台瓦机组安装完毕；新安江电站第一台7.257.25万千瓦机万千瓦机组从组从19591959年年1010月初正式安装座环，月初正式安装座环，1010月底装完蜗壳，月底装完蜗壳，1212月上旬转子吊入机坑，月上旬转子吊入机坑，1212月底机组全部安装完毕，月底机组全部安装完毕，整个安装仅用工期整个安装仅用工期3 3个月。个月。14电气工程专业导论电气工程专业导论 GUANGDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY一、电力系统发展简史一、电力系统发展简史中国电力发展史中国电力发展史中国电力发展史中国电力发展史 （续）（续）（续）（续）三年调整三年调整时期时期（19631965年）年）p至至19651965年末，全国拥有发电设备容量年末，全国拥有发电设备容量1507.631507.63万千万千瓦，年发电量瓦，年发电量676.04676.04亿千瓦亿千瓦时，其中火电为时，其中火电为1205.671205.67万千瓦，万千瓦，571.90571.90亿千瓦亿千瓦时，水电为时，水电为301.96301.96万千瓦，万千瓦，104.14104.14亿千瓦亿千瓦时。时。p主要技术经济指标：主要技术经济指标：发电标准煤耗率发电标准煤耗率477477克千瓦克千瓦时，供电标准煤耗率时，供电标准煤耗率518518克千瓦克千瓦时，厂用电率时，厂用电率6.98%6.98%（其中水电（其中水电0.207%0.207%，火电，火电7.48%7.48%），线损率），线损率7.31%7.31%，设备年利用小时，设备年利用小时49204920小时。小时。15电气工程专业导论电气工程专业导论 GUANGDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY一、电力系统发展简史一、电力系统发展简史中国电力发展史中国电力发展史中国电力发展史中国电力发展史 （续）（续）（续）（续）“三五三五”计划时期计划时期（1966-1966-19701970年）年）p“三五三五”期间，虽然整个电力工业处在期间，虽然整个电力工业处在“文化大文化大革命革命”动乱之中，但同于电业职工属尽职守，排除干动乱之中，但同于电业职工属尽职守，排除干扰，在后两年中生产与建设都有所恢复。扰，在后两年中生产与建设都有所恢复。p至至19701970年全国年发电量为年全国年发电量为1158.621158.62亿千瓦亿千瓦时，时，5 5年年平均年增长率平均年增长率11.4%11.4%。19701970年底全国拥有发电设备容年底全国拥有发电设备容量量23772377万千瓦，万千瓦，5 5年平均年增长率仅为年平均年增长率仅为9.58%9.58%。19701970年，年，全国计有全国计有3333个个1010万千瓦以上的电网，其中有将近一半万千瓦以上的电网，其中有将近一半电网严重缺电。电网严重缺电。16电气工程专业导论电气工程专业导论 GUANGDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY一、电力系统发展简史一、电力系统发展简史中国电力发展史（续）中国电力发展史（续）中国电力发展史（续）中国电力发展史（续）“四五四五”计划时期计划时期（1971-1971-19751975）p至至19751975年底，全国年发电量为年底，全国年发电量为1958.41958.4亿千瓦亿千瓦时年时年平均增长率平均增长率11.1%11.1%。19751975年底，全国共有发电设备空年底，全国共有发电设备空量量4340.64340.6万千瓦，万千瓦，5 5年新增容量为年新增容量为1963.61963.6万千瓦，年万千瓦，年平均增长率仍达平均增长率仍达12.8%12.8%。p据据19751975年底统计，全国装机容量在年底统计，全国装机容量在1010万千瓦以上的万千瓦以上的3939个电网中，就有个电网中，就有2424个电网存在着不同程度的供电个电网存在着不同程度的供电不足，全国缺电达不足，全国缺电达500500万千瓦。万千瓦。p19721972年年2020万千瓦超高压机组在朝阳电厂投运；万千瓦超高压机组在朝阳电厂投运；p19741974年年3030万千瓦超亚临界烧油机组在望亭电厂投运；万千瓦超亚临界烧油机组在望亭电厂投运；p19751975年年3030万千瓦烧煤机组在姚孟电厂投运；万千瓦烧煤机组在姚孟电厂投运；p19711971年年1515万千瓦机组在丹江口水电厂投运；万千瓦机组在丹江口水电厂投运；p19691969年年22.522.5万千瓦机组在刘家峡水电厂投运；万千瓦机组在刘家峡水电厂投运；p19731973年年3030万千瓦机组在刘家峡水电厂投运。万千瓦机组在刘家峡水电厂投运。17电气工程专业导论电气工程专业导论 GUANGDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY一、电力系统发展简史一、电力系统发展简史中国电力发展史（中国电力发展史（中国电力发展史（中国电力发展史（续）续）续）续）“五五五五”计划时期计划时期（1976-1980年）年）p19801980年底，全国年发电量达年底，全国年发电量达3006.273006.27亿千瓦亿千瓦时，时，5 5年平均年增长率年平均年增长率8.9%8.9%基本上完成了计划的低限指标；基本上完成了计划的低限指标；p至至19801980年的发电设备容量达年的发电设备容量达6586.916586.91万千瓦，万千瓦，5 5年净年净增增2246.312246.31万千瓦，平均年增长率万千瓦，平均年增长率8.7%8.7%，仍没有完成计，仍没有完成计划的低限指标；划的低限指标；p从平均年增长率而言，也是前几个五年计划中最低从平均年增长率而言，也是前几个五年计划中最低的。的。18电气工程专业导论电气工程专业导论 GUANGDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY一、电力系统发展简史一、电力系统发展简史中国电力发展史（中国电力发展史（中国电力发展史（中国电力发展史（续）续）续）续）“六五六五”计划时期计划时期（1981-1981-19851985年）年）p至至19851985年实现年发电量年实现年发电量4106.894106.89亿亿kWh，平均年增，平均年增长率达长率达6.4%6.4%，都超过了原计划指标；，都超过了原计划指标；p至至19851985年全国发电设备容量达年全国发电设备容量达8705.328705.32万万kWkW，5 5年净年净增增21180.4121180.41万万kWkW，平均年增长率，平均年增长率5.7%5.7%，也都超过了原，也都超过了原计划指标。计划指标。p在电网建设方面，至在电网建设方面，至19851985年全国容量在年全国容量在100100万万kWkW以上以上的电网有的电网有1111个，其中华东、东北、华北、华中四大电个，其中华东、东北、华北、华中四大电网拥有的装机容量都已超过网拥有的装机容量都已超过10001000万万kWkW，1111个电网合拥个电网合拥有装机容量有装机容量72347234万万kWkW，占全国的，占全国的82.3%82.3%。p生产技术经济指标提高，生产技术经济指标提高，19851985年的发电标准煤耗率年的发电标准煤耗率达达398398克克/千瓦千瓦时，厂用电率为时，厂用电率为6.42%6.42%，年利用小时为，年利用小时为53085308小时，线路损失率为小时，线路损失率为8.18%8.18%。19电气工程专业导论电气工程专业导论 GUANGDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY一、电力系统发展简史一、电力系统发展简史中国电力发展史（中国电力发展史（中国电力发展史（中国电力发展史（续）续）续）续）“七五七五”计划时期计划时期（1986-1986-19901990）p“七五七五”计划时期的生产技术指标：计划时期的生产技术指标：19901990年末达到；年末达到；标准煤耗率标准煤耗率392392克克/千瓦千瓦时（发电），时（发电），427427克克/千瓦千瓦（供电），厂用电率（供电），厂用电率6.90%6.90%（其中水电（其中水电0.3%0.3%，火电，火电8.22%8.22%），发电设备年利用小时），发电设备年利用小时50365036小时（其中水电小时（其中水电38003800小时，火电小时，火电54135413小时），线路损失率小时），线路损失率8.06%8.06%。p至至19001900年末，全国拥有年末，全国拥有500500千瓦及以上的电厂千瓦及以上的电厂65376537座，座，总容量总容量1.28831.2883亿千瓦，其中水电站亿千瓦，其中水电站43364336座，座，31753175万千万千瓦，火电厂瓦，火电厂22012201座，座，97089708万千瓦。万千瓦。p19901990年，全国年供电量年，全国年供电量5672.675672.67亿千瓦亿千瓦时，年用电时，年用电量量5271.545271.54亿千瓦亿千瓦时，年售电量时，年售电量4925.914925.91亿千瓦亿千瓦时。时。全社会年用电量全社会年用电量6125.966125.96亿千瓦亿千瓦时。时。20电气工程专业导论电气工程专业导论 GUANGDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY一、电力系统发展简史一、电力系统发展简史中国电力发展史（中国电力发展史（中国电力发展史（中国电力发展史（续）续）续）续）“八五八五”计划时期计划时期（1991-1991-19951995年）年）p“八五八五”期间共投产发电机组期间共投产发电机组75007500万千瓦，其中水万千瓦，其中水电电13001300万千瓦。万千瓦。“八五八五”期间年均投产期间年均投产15001500万千瓦，万千瓦，这在中国电力发展历史上是从来没有过的，装机容量这在中国电力发展历史上是从来没有过的，装机容量突破了两亿大关。突破了两亿大关。p19951995年全国发电设备容量达到年全国发电设备容量达到21722.4221722.42万千瓦，全万千瓦，全国年发电量达到国年发电量达到1003910039亿千瓦时。亿千瓦时。“九五九五”计划时期计划时期（1996-1996-20002000年）年）p“九五九五”期间电力科技事业蓬勃发展。初步实施跨期间电力科技事业蓬勃发展。初步实施跨大区电网互联工程；开始实施洁净煤发电工程；实施大区电网互联工程；开始实施洁净煤发电工程；实施节能节电工程，供电煤耗下降节能节电工程，供电煤耗下降34g/kWh34g/kWh，线损率下，线损率下降降1%1%。p到到20002000年末，发电装机超过到年末，发电装机超过到3 3亿千瓦，年发电量亿千瓦，年发电量达到达到1.41.4万亿千瓦时万亿千瓦时 ；21电气工程专业导论电气工程专业导论 GUANGDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY一、电力系统发展简史一、电力系统发展简史中国电力工业发展史（续）中国电力工业发展史（续）中国电力工业发展史（续）中国电力工业发展史（续）总结：总结：目前基本上进入大电网、大电厂、大机组、高电目前基本上进入大电网、大电厂、大机组、高电压输电、高度自动控制的新时代；压输电、高度自动控制的新时代；全国总装机全国总装机4000040000万万kWkW（20042004年年4 4月月)，发电量为，发电量为1800018000亿亿kWh kWh（20032003年底）均居世界第二位；年底）均居世界第二位；全国人均装机为全国人均装机为0.2523 kW0.2523 kW，人均发电为，人均发电为1380 1380 kWhkWh，相当于世界人均用电量的，相当于世界人均用电量的1/21/2，相当于发，相当于发达国家人均用电量的达国家人均用电量的1/6 1/6；22电气工程专业导论电气工程专业导论 GUANGDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY二、电力系统简介二、电力系统简介 1 1、电力系统的功能与作用、电力系统的功能与作用p 电力系统电力系统是由发电、变电、输电、配电、用电等设是由发电、变电、输电、配电、用电等设备和相应的辅助系统，按规定的技术和经济要求组备和相应的辅助系统，按规定的技术和经济要求组成的一个同一系统。一个现代电力系统是由极宽阔成的一个同一系统。一个现代电力系统是由极宽阔的地域内的大量电力设备互联在一起的。的地域内的大量电力设备互联在一起的。p发电、变电、输电、配电、用电等设备称为电力主发电、变电、输电、配电、用电等设备称为电力主设备，也称为设备，也称为一次设备一次设备，由主设备构成的系统称为，由主设备构成的系统称为主系统，也称为主系统，也称为一次系统一次系统；p测量、监视、控制、继电保护、安全自动装置、通测量、监视、控制、继电保护、安全自动装置、通信，以及各种自动化系统等用于保证主系统安全、信，以及各种自动化系统等用于保证主系统安全、稳定、正常运行的设备称为稳定、正常运行的设备称为二次设备二次设备，二次设备构，二次设备构成的系统称为辅助系统，也成为成的系统称为辅助系统，也成为二次系统二次系统。23电气工程专业导论电气工程专业导论 GUANGDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY二、电力系统简介二、电力系统简介电力系统的功能与作用电力系统的功能与作用 p 电力系统的基本任务是安全、可靠、优质、经济电力系统的基本任务是安全、可靠、优质、经济地生产、输送与分配电能，满足国民经济和人民地生产、输送与分配电能，满足国民经济和人民生活需要。生活需要。为了发挥为了发挥电力系统电力系统的功能和作用，应满足以下基本要的功能和作用，应满足以下基本要求：求：满足用户需求；满足用户需求；安全可靠性要求；安全可靠性要求；经济性要求；经济性要求；环保和生态要求。环保和生态要求。24电气工程专业导论电气工程专业导论 GUANGDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY二、电力系统简介二、电力系统简介 2 2、现代电力系统的特点、现代电力系统的特点p 电力系统技术上的发展是以电力系统技术上的发展是以“大机组、大电网、高大机组、大电网、高电压、高度自动化电压、高度自动化”为特征来描述；为特征来描述；p数字化、网络化、信息化、智能化数字化、网络化、信息化、智能化技术日益提高电技术日益提高电力系统的自动化水平；力系统的自动化水平；p洁净煤技术、水电开发、核电的发展越来越得到重洁净煤技术、水电开发、核电的发展越来越得到重视，视，新能源新能源的开发利用，特别是的开发利用，特别是可再生能源可再生能源的开发的开发利用也是现代电力技术的发展趋势；利用也是现代电力技术的发展趋势；p建立健全的建立健全的电力市场电力市场机制是提高效率、降低成本，机制是提高效率、降低成本，促进电力资产的合理利用与发展的有效保证。促进电力资产的合理利用与发展的有效保证。25电气工程专业导论电气工程专业导论 GUANGDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY二、电力系统简介二、电力系统简介 3 3、电力资源与负荷、电力资源与负荷p 我国一次能源蕴藏量较为丰富，我国一次能源蕴藏量较为丰富，煤炭煤炭资源总蕴藏量资源总蕴藏量为为2.62.6亿万吨，列世界第亿万吨，列世界第2 2位；位；水力资源水力资源蕴藏量有蕴藏量有6.766.76108kWkW，其中可供开发的就有，其中可供开发的就有3.73.7108kWkW，居，居世界首位世界首位；其他如；其他如石油、核料、风能、太阳能、地石油、核料、风能、太阳能、地热热等能源也较丰富。等能源也较丰富。p中国资源的分布（西部为主）、中国能源的结构中国资源的分布（西部为主）、中国能源的结构（水、煤为主）、中国经济的发展格局（东部领先）（水、煤为主）、中国经济的发展格局（东部领先）决定了中国电网的发展格局：决定了中国电网的发展格局：西电东送、南北互供、西电东送、南北互供、全国联网全国联网。26电气工程专业导论电气工程专业导论 GUANGDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY二、电力系统简介二、电力系统简介电力资源与负荷电力资源与负荷 电力系统的负荷按供电可靠性分为三类：电力系统的负荷按供电可靠性分为三类：一级负荷一级负荷：对一级负荷中断供电，将可能造成生命：对一级负荷中断供电，将可能造成生命危险、损坏设备、破坏生产过程，使大量产品报废，危险、损坏设备、破坏生产过程，使大量产品报废，给国民经济造成重大损失，使市镇生活发生混乱。给国民经济造成重大损失，使市镇生活发生混乱。二级负荷二级负荷：对二级负荷停止供电，将造成大量减产，：对二级负荷停止供电，将造成大量减产，交通停顿，使城镇居民生活受到影响。交通停顿，使城镇居民生活受到影响。三级负荷三级负荷：不属于一、二级负荷的其他负荷。：不属于一、二级负荷的其他负荷。27电气工程专业导论电气工程专业导论 GUANGDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY二、电力系统简介二、电力系统简介 4 4、电力系统构成、电力系统构成p 电力系统电力系统是由发电厂、输配电系统及负荷组成的统是由发电厂、输配电系统及负荷组成的统一整体，通常覆盖广阔的地域。一整体，通常覆盖广阔的地域。发电厂输电线路配电线路变压器变压器用户220kV10kV380V12kV28电气工程专业导论电气工程专业导论 GUANGDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY二、电力系统简介二、电力系统简介电力系统构成电力系统构成 500kV500kV小型燃小型燃气轮机气轮机水水库库核核岛岛锅锅炉炉23kV23kV500kV500kV500kV500kV500kV500kV500kV500kV500kV500kV500kV500kV500kV500kV500kV500kV220kV220kV220kV220kV220kV220kV110kV110kV10kV10kV380V/220V380V/220V10kV10kV供配电系统供配电系统区域电力系统区域电力系统电力系统电力系统和电力网和电力网29电气工程专业导论电气工程专业导论 GUANGDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY二、电力系统简介二、电力系统简介电力系统构成电力系统构成 水电厂水电厂核电厂核电厂火电厂火电厂工厂电气铁路风电地区变电所配电变电所居民区输电线路居民配电线路110500变电站变电站500kV10kV枢纽变电所枢纽变电所110kV电力系统电力系统示意图示意图30电气工程专业导论电气工程专业导论 GUANGDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY二、电力系统简介二、电力系统简介 5 5、电力系统设备、电力系统设备p一次设备一次设备是指电力系统中发电、变电、输电、配电、是指电力系统中发电、变电、输电、配电、用电等设备的总称；用电等设备的总称；包括：发电设备、输电设备、变电设备、配电设备、包括：发电设备、输电设备、变电设备、配电设备、用电设备等。用电设备等。p二次设备二次设备是指电力系统中用来测量、监视、控制、是指电力系统中用来测量、监视、控制、继电保护、安全自动装置、通信，以及各种自动化继电保护、安全自动装置、通信，以及各种自动化系统等用于保证主系统安全、稳定、正常运行的设系统等用于保证主系统安全、稳定、正常运行的设备。备。包括测量仪表、控制装置、继电保护及自动装置、直包括测量仪表、控制装置、继电保护及自动装置、直流电源设备等。流电源设备等。31电气工程专业导论电气工程专业导论 GUANGDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY二、电力系统简介二、电力系统简介 6 6、交流系统与直流系统、交流系统与直流系统p直流电直流电是指电流的大小相对于时间是恒定的，方向也是指电流的大小相对于时间是恒定的，方向也不改变。不改变。p交流电交流电是指电流的大小及方向随时间做周期性变化。是指电流的大小及方向随时间做周期性变化。通常交流电是指按正弦规律变化的。通常交流电是指按正弦规律变化的。电压时间0-+a.直流电压时间0-+b.交流32电气工程专业导论电气工程专业导论 GUANGDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY二、电力系统简介二、电力系统简介交流系统与直流系统交流系统与直流系统 三相降压变压三相降压变压器器三相升压变压器三相升压变压器三相发电机三相发电机三相输电线三相输电线路路三相电动机三相电动机简简化化 三相交流输电系统三相交流输电系统示意图示意图交流输电中同步发电机并联运行稳定问题？交流输电中同步发电机并联运行稳定问题？交流输电中同步发电机并联运行稳定问题？交流输电中同步发电机并联运行稳定问题？33电气工程专业导论电气工程专业导论 GUANGDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY二、电力系统简介二、电力系统简介交流系统与直流系统交流系统与直流系统 交流系统交流系统I I直流输电线直流输电线路路交流系统交流系统IIII换流站换流站I I换流站换流站IIIII Id d+-+-直流输电系统直流输电系统示意图示意图34电气工程专业导论电气工程专业导论 GUANGDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY二、电力系统简介二、电力系统简介 7 7、电力系统的运行、电力系统的运行p电力系统的基本参量：电力系统的基本参量：电压、电流、阻抗（电阻、电抗、容抗）、功率（有电压、电流、阻抗（电阻、电抗、容抗）、功率（有功功率、无功功率）、频率等。功功率、无功功率）、频率等。三相交流波形三相交流波形电流电压B相波形C相波形A相波形时间035电气工程专业导论电气工程专业导论 GUANGDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY二、电力系统简介二、电力系统简介电力系统的运行电力系统的运行功率电压电流0时间交流电路的功率交流电路的功率瞬时功率瞬时功率瞬时功率瞬时功率平均功率平均功率平均功率平均功率有功功率有功功率有功功率有功功率无功功率无功功率无功功率无功功率视在功率视在功率视在功率视在功率36电气工程专业导论电气工程专业导论 GUANGDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY二、电力系统简介二、电力系统简介电力系统的运行电力系统的运行纯电容电路的纯电容电路的功率功率功率电压电流0时间功率电压电流0时间纯电感电路的纯电感电路的功率功率37电气工程专业导论电气工程专业导论 GUANGDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY二、电力系统简介二、电力系统简介电力系统的运行电力系统的运行p一个具体的电力系统可以用以下基本参量来描述：一个具体的电力系统可以用以下基本参量来描述：总装机容量：系统中所有发电机组额定有功功率的总和。总装机容量：系统中所有发电机组额定有功功率的总和。年发电量：系统中所有发电机组全年所发电能的总和。年发电量：系统中所有发电机组全年所发电能的总和。额定频率：交流电力系统的额定频率额定频率：交流电力系统的额定频率最高电压等级：系统中最高电压等级的电力线路的额定电压。最高电压等级：系统中最高电压等级的电力线路的额定电压。超高压输电电压（超高压输电电压（超高压输电电压（超高压输电电压（EHVEHV）330kV、500kV高压输电电压（高压输电电压（高压输电电压（高压输电电压（HVHV）220kV高压配电电压（高压配电电压（高压配电电压（高压配电电压（HVHV）35110kV中压配电电压（中压配电电压（中压配电电压（中压配电电压（MVMV）135kV低压配电电压（低压配电电压（低压配电电压（低压配电电压（LVLV）1kV以下以下（380/220V）38电气工程专业导论电气工程专业导论￥1111111111111111111111111111111222222222222222222222222222222222222222222222222222222223333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333344444￥请删除后使用，谢谢请删除后使用，谢谢请删除后使用，谢谢请删除后使用，谢谢请删除后使用，谢谢请删除后使用，谢谢请删除后使用，谢谢请删除后使用，谢谢dskdfibsdkbfndsldkhslhokdhsodhvkskdnvklsoifyoishigibivbisbdvibsidbvoisbvoibsoivbiosbviohsivhkjshivuhiuhfiugruysdbvslkdbvlkbokbvkozbxkjcbjkbvjkbkjvbkjccbvkjbcxzvhoisdbvibsdivbisdvknflksnlkvnsodskdfibsdkbfndsldkhslhokdhsodhvkskdnvklsoifyoishigibivbisbdvibsidbvoisbvoibsoivbiosbviohsivhkjshivuhiuhfiugruysdbvslkdbvlkbokbvkozbxkjcbjkbvjkbkjvbkjccbvkjbcxzvhoisdbvibsdivbisdvknflksnlkvnsodskdfibsdkbfndsldkhslhokdhsodhvkskdnvklsoifyoishigibivbisbdvibsidbvoisbvoibsoivbiosbviohsivhkjshivuhiuhfiugruysdbvslkdbvlkbokbvkozbxkjcbjkbvjkbkjvbkjccbvkjbcxzvhoisdbvibsdivbisdvknflksnlkvnsodskdfibsdkbfndsldkhslhokdhsodhvkskdnvklsoifyoishigibivbisbdvibsidbvoisbvoibsoivbiosbviohsivhkjshivuhiuhfiugruysdbvslkdbvlkbokbvkozbxkjcbjkbvjkbkjvbkjccbvkjbcxzvhoisdbvibsdivbisdvknflksnlkvnsodskdfibsdkbfndsldkhslhokdhsodhvkskdnvklsoifyoishigibivbisbdvibsidbvoisbvoibsoivbiosbviohsivhkjshivuhiuhfiugruysdbvslkdbvlkbokbvkozbxkjcbjkbvjkbkjvbkjccbvkjbcxzvhoisdbvibsdivbisdvknflksnlkvnsoxkbvoxlknvlkxncklvhsiudlknvknsklvnlksnvkjbsijvbksj vk skvbkjsbdvk klsvlnkclnvlknczxklnvlksndkvnksd vlk slk vlkc zvlknspivhsojvposvnsknvlksnklhissoiyuregohkenklfvnosihvlmsdlvvnlknxclkvlkscnvlksdnkjvbsdk vklsndlkhsdoihfoisdnlnslkbvoishdovnlkznkjvgsoidnvposd nklvbkjsdhgoivhsonvlsnvhoisnvlnskvoisnvnsdlkhviusshoinvpnksgivhnosnvlkbxslkvnlkbx kvblkcxnvlknxlkvnoidsfdbsy384y982ythb3oibt4oy39y409705923y09y53b2lkboi2y58wy0ehtoibwoify98wy049ywh4b3oiut89u983yf9ivh98y98sv98hv98ys9f698y9v698yv98x98tb98fyd98gyd98h98ds98nt98d8genklgb4klebtlkb5k tkeirh893y89ey698vhkrne lkhgi8eyokbnkdhf98hodf hxvy78fd678t9fdu90gys98y9shihixyv78dfhvifndovhf9f8yv9onvkobkw kjfegiudsfdbsy384y982ythb3oibt4oy39y409705923y09y53b2lkboi2y58wy0ehtoibwoify98wy049ywh4b3oiut89u983yf9ivh98y98sv98hv98ys9f698y9v698yv98x98tb98fyd98gyd98h98ds98nt98d8genklgb4klebtlkb5k tkeirh893y89ey698vhkrne lkhgi8eyokbnkdhf98hodf hxvy78f