1-2电力系统与电力生产解析

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,电力生产技术概论,本课程的主要内容,第一章 电力系统与电力生产,其次章 火力发电,第三章 水力发电,第四章 核能能发电,第五章 新能源发电,第六章 变电站,第七章 电力线路,第八章 电力系统运行和调度,主要参考书,1、电力生产概论，李光线主编，中国电力出版社,2、电力生产根本常识，孙嘉平主编，中国电力出版,3、电力工程概论，韦纲等主编，中国电力出版社,4、电力工程，陈志业编著，中国电力出版社；,5、电力生产常识，胡仁堂，刘健生合编，水利电力出 版社,一、一次能源与电源构成,1、一次能源：,化石燃料煤炭、石油、自然气、可再生能源水能、风能、太阳能、潮汐能、地热能和生物质能等以及核能。,2、电源构成,火电厂：燃煤、石油、自然凝汽式、热电厂,水电厂：堤坝式、河床式,核电厂：,能源：太阳能、风能、潮汐能、地热能、沼气,第一章 电力系统与电力生产,第一章 电力系统与电力生产,二、什么是电力系统,1,、电力系统：,发电设备、输变电设备和用电设备以及,二次设备组成的整体。,第一章 电力系统与电力生产,三、电力系统的根本参数,1总装机容量：该系统中实际安装发电机额定有功功率的总和，以千瓦kW、兆瓦MW、吉瓦GW计。,2年发电量：该系统中全部发电机组全年实际发出电能的总和，以兆瓦时MWh，吉瓦时GWh，太瓦时TWh计。,例：,到2023年底，全国可再生能源发电装机容量4.8亿千瓦，其中水电装机3.0亿千瓦，发电量10985亿千瓦时，占全部发电量的19.6%；风电装机1.29亿千瓦，发电量1863亿千瓦时，占全部发电量的3.3%；光伏发电装机4318万千瓦，发电量392亿千瓦时，占全部发电量的0.7%。,第一章 电力系统与电力生产,电力需求状况2023年,电力需求是经济进展的晴雨表和温度计,全社会用电量59198亿千瓦，同比增长5%；动力持续转换、消费构造连续调整的特征。,第一产业用电量1075亿千瓦时，增5.3%,其次产业用电量42108亿千瓦时，增2.9%,第三产业用电量7961亿千瓦时，增11.2%,城乡居民用电量8054亿千瓦时，增10.8%,2023年用电量大省排序,广东、江苏、山东、浙江,合计占全国总用电量的34.35%,各区域电力供需存在差异性：电力供给力气总体富有，其中：华东、华中、区域电网供需富有！东北、西北电网供给力气过剩、华中电网供需平衡！,第一章 电力系统与电力生产,第一章 电力系统与电力生产,3最大负荷：规定时间，如一天、一月或一年内，电力系统总有功功率负荷的最大值，以兆瓦MW、吉瓦GW计。,例：,某电网2023年日最大用电负荷为 13030 兆瓦元月 5 日，去年同期为 13833 兆瓦12 月 17 日，增长率分别为-5.8%。,第一章 电力系统与电力生产,4最高电压等级：,系统中最高电压等级电力线路的额定电压，以千伏kV计。,我国国家电网最高电压等级：1000千伏kV,省网和区域电网：最高电压等级：500千伏kV、750千伏kV,5我国电网的电压等级kV：,3、6、10、35、60、110、220、330、500、750、1000,低压：380V线电压；电压允许偏移5%,6沟通电的变化频率：50Hz；频率允许偏移0.2Hz,7电力生产特点,电力生产可以把各种一次能源转换为便于输送和安排的电能，没有这种转换，很多一次能源，如水能、核能和风能等就不能直接而广泛地加以利用。,电能可以便利地转换成机械、热能、光能等多种其它形式的能。,电能的生产、输送、使用是在同一瞬时完成的，不能大规模存储。因此电力生产的各个环节必需随时保持平衡，并与电力的使用用电随时保持平衡，形成一个完整的、高度协同动作的电力系统。,第一章 电力系统与电力生产,第一章 电力系统与电力生产,四、电力系统的进展,1831年法拉第觉察了电磁感应定律后，在此根底上很快消逝了原始的直流发电机、低压直流输电线路电压100400V但由于是直流电，且电压低，输送功率小，输电距离短。,第一章 电力系统与电力生产,50年后，即1882年，消逝了世界第一个电力系统，即用蒸气机发出的电能通过15002023V的输电线，将1.5KW的功率输送到57km外，驱动水泵。它包含了发电、输电、用电设备。因此可以说形成了一个最简洁的电力系统。,第一章 电力系统与电力生产,由于直流电不能转变电压，使功率远距离输送受到限制。到1885年实现了单相沟通输电，并制造了变压器。1891年又实现了三相沟通电，抑制了单相沟通电在正负脉动变化的不稳定的缺点。,第一章 电力系统与电力生产,紧接着，汽轮机取代了以蒸汽机为原动机的发电机组，发电厂之间消逝了并列运行，输电电压、输送距离和输送功率不断增加，更大规模的电力系统不断涌现。仅数十年，在一些国家甚至消逝了全国或跨国的电力系统。,使电力系统进入现代电力系统时代。,现代电力系统的特点：,1大容量和多能电源构成,大容量：火电厂、水电厂、核电厂,多能电源：太阳能、风能、潮汐能、地热能,我国火电最大单机容量100万kW的超超临界机组，在上海、山东、新疆等地已投产运行；全年新增火电机组单机容量超过60万千瓦的合计容量占全部新增火电容量的60%以上。,到2023年底，我国风电装机1.29亿千瓦，发电量1863亿千瓦时，占全部发电量的3.3%；光伏发电装机4318万千瓦，发电量392亿千瓦时，占全部发电量的0.7%，其它可再生能源发电装机1031万千瓦，发电量527亿千瓦时，占全部发电量的0.9%。,第一章 电力系统与电力生产,2大电网：,我国电网的构成,第一章 电力系统与电力生产,第一章 电力系统与电力生产,北通道：西北华北山东,中通道：川渝华中华东,南通道：云贵电力华中华东,“,南北互送,”,：东北华北华中南方,从西藏的拉萨到青海的格尔木，,400kV青藏直流线路2023年底已投入运行,第一章 电力系统与电力生产,3运行治理高度自动化,电力系统的主要环节配有数字化的测量、疼惜、把握装置,治理全系统运行的计算机系统能量治理系统，监视把握电力系统,4高电压：输电电压已到达1000kV，输送距离超过1000km，输送功率超过5000MW。,5高压直流输电：输电电压已到达800kV，输送距离超过1000km，输送功率超过3000MW,火电厂集控室,调度把握室,五、,电力生产的主要环节,发电厂,升压站,输电网,降压站,配电网,用户,电力生产过程：,发电,+,变电,+,输电,+,用电,1 发电能量转换站,一次能源,常规能源,新能源,再生性能源：,水能,非再生性能源：,煤、石油、天然气、,核能：,核裂变物质,再生性能源：,太阳能、风能、海洋能、地热能,非再生性能源：,沼气、秸秆,电力,、焦炭、煤气、汽油、煤油、柴油、重油、氢能、沼气、酒精、蒸汽、热水等,二次能源,发电厂之最1998年底,世界最大的火电厂：俄罗斯的苏尔古特二厂，,80*6万KW，自然气；,最大的水电厂:巴西和巴拉圭合建的伊泰普水电站，,巴拉那河，支墩坝，坝高196米；,我国最大的水电厂:中国三峡水电站，70*26万KW，,重力坝，坝高175米；,最大的抽水蓄能电站:中国的广州抽水蓄能电站，,装机240万KW。,我国主要的大型水电厂,白山松花江、水口闵江、五强溪沅水、,葛洲坝长江、三峡长江、隔河岩清江、,广州抽水蓄能流溪河支流、盐滩红水河、,二滩雅砻江、天生桥南盘江、漫湾澜沧,江、刘家峡黄河、龙羊峡、李家峡、小浪底、,龚咀大渡河,三 峡 电 站 介 绍,26台700,MW,的水,轮发电机组,总装,机容量18200,MW,。,三峡电站分为左岸,和右岸电站，左、,右岸电站又各分为,两个电厂。其中，,左一电厂装机8台，,出线5回；左二电,厂装机6台，出线3,回；右一、右二电,厂装机均为6台;出,线分别为4回和3回。,2输电包括配电,从发电厂或发电中心输送到电力用户或电力负荷中心,承受三相沟通或直流输电。,承受高电压等级，可输送的距离越远，可输送的容量越大。,高压输电220KV,超高压输电330，500，750KV,特高压输电1000KV及以上,3变电,存在于电力生产的各主要环节中,存在于电力生产的各主要环节中：发电机-升压站-输电网-降压站-配电网,转变电压：变电站起到变换电压，把握电流方向和电压调整作用。,安排电力：电压需经屡次变换才能降至电力用户所承受的用电电压，变电不仅起变换电压作用，还有安排电力和保证电压质量的作用。,4用电,依据用电负荷容量的大小，分别由配电网各电压等级供电，典型负荷包括：电动机、照明、整流等,1954年我国自行设计的第一回220KV松饱满水电站-东虎石台变电站-李李石寨变电站建成投入运行，全长369.25公里；,1972年建成第一回330KV线路，经甘肃泰安变电站到陕西关中汤峪变电站，全长524公里；,1981年建成第一回500KV线路平顶山-武汉由河南姚孟电厂经双河向武汉送电，全长595公里；,1989年建成第一回500KV直流输电线路，由葛洲坝到上海，实现了华中电网与华东电网的互联。,六、我国电力系统进展的重大事例,2023年1月6日1000kV晋东南-南阳-荆门特高压沟通试验示范工程竣工投入运行，承受8分裂导线，全长645公里。,2023年7月8日，向家坝-上海800千伏特高压直流输电示范工程竣工投产。,2023年世界最高海拔的电力“天路”青海西藏750千伏/400千伏交直流联网线路投入运行。东起西宁，西至拉萨，线路全长1774公里。,依据目前的电网规划，2023年前后国家电网将根本建成特高压骨干网架，国家电网跨区输送容量将占全国装机总容量的25以上。,电力工业进展趋势有以下几点：,1电力工业的市场化体制改革,2更加广泛地使用电力两个替代,3大力进展可再生能源发电,4乐观推广电力需求侧治理和相应把握,电力工业进展动态,小 结,一、一次能源与电源构成,1,、一次能源：化石燃料、可再生能源、核能,2,、电源构成：火电厂、水电厂、核电厂、新能源,二、什么是电力系统,发电设备、输变电设备和用电设备以及二次设备组成 的整体。,小 结,三、电力系统的根本参数,1总装机容量功率：瞬时值，单位：千瓦kW、兆瓦MW、吉瓦GW,2年发电量电量：累计值，单位：千瓦时KW.h、兆瓦时MWh、吉瓦时GWh,3最大负荷功率,4最高电压等级：,系统中最高电压等级电力线路的额定电压，以千伏kV计。,我国国家电网最高电压等级：沟通1000千伏kV、直流800kV,5我国电网的电压等级kV：,3、6、10、35、60、110、220、330、500、750、1000,低压：380V线电压；电压允许偏移5%,6沟通电的变化频率：50Hz；频率允许偏移0.2Hz,7电力生产特点,电力生产把各种一次能源转换二次能源；电能的发、供、用在同一瞬时 完成,小 结,四、电力系统的进展,五、电力生产的主要环节,发电+输电+变电+用电,