现代电力系统发展
电力系统(system)，由发电、变电、输电、配电和用电等环节组成的电能生产与消费系统。
它的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置(主要包括锅炉、汽轮机、发电机及电厂辅助生产系统等)转化成电能，再经输、变电系统及配电系统将电能供应到各负荷中心。由于电源点与负荷中心多数处于不同地区，也无法大量储存，电能生产必须时刻保持与消费平衡。因此，电能的集中开发与分散使用，以及电能的连续供应与负荷的随机变化，就制约了
电力系统的结构和运行。
目录
1正文内容
电力系统的出现
系统构成
系统运行
系统规划
负荷预测
能源布局
电源规划
电网规划
配电规划
2系统调度
3组成
来源
基本概念
4提高质量
5防雷措施
6保护装置
介绍
原理
7参考书目
电力系统图册
由发电、输电、变电、配电和用电等环节组成的电能生产与消费系统。它的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置转化成电能，再经输电、变电和配电将电能供应到各用户。为实现这一功能，电力系统在各个环节和不同层次还具有相应的信息与控制系统，对电能的生
产过程进行测量、调节、控制、保护、通信和调度，以保证用户获得安全、经济、优质的电能(图1)。
电力系统的出现
使电能得到广泛应用，推动了社会生产各个领域的变化，开创了电力时代，出现了近代史上的第二次技术革命。20世纪以来，电力系统的大发展使动力资源得到更充分的开发，工业布局也更为合理，使电能的应用不仅深刻地影响着社会物质生产的各个侧面，也越来越广地渗透到人类日常生活的各个层面。电力系统的发展程度和技术水准已成为各国经济发展水平的标志之一。
发展简况最早的电力系统是简单的住户式供电系统，由小容量发电机单独向灯塔、轮船、车间等照明供电。白炽灯的发明，使电能的应用进入千家万户，从而出现了中心电站式供电系统，如1882年T.A.爱迪生在纽约主持建造了珍珠街电站。它装有6台直流发电机,总容量为900马力（约670千瓦）,用110伏电压供给电灯照明（开始时，近1300盏灯）。19世纪90年代初，三相交流输电研究成功，随之，三相感应电动机及交流功率表也先后研制成功，推动了电力系统的发展。1895年在美国尼亚加拉建成了复合电力系统，这是早期交流电力系统的代表。它装有单机容量为5000马力的交流水力发电机，用二相制交流2.2千伏向地区负荷供电,又用三相制交流11千伏输电线路与巴伐洛电站相连，还使用了变压器和交直流变换器将交流电变为100～230伏直流电，供应照明、化工、动力等负荷。尼亚加拉电力系统的成功，结束了长达10年的关于直流输电（以爱迪生为代表）与交流输电（以G.威斯汀豪斯为代表）方案之争。交流电力系统可以提高输电电压，增加装机容量，延长输电距离，节省导线材料，具有无可争辩的优越性。交流输电地位的确定，成为电力系统大发展的新起点。
进入20世纪后，人们普遍认识到扩大电力系统规模可以在能源开发、工业布局、负荷调整、安全与经济运行等方面带来显着的社会经济效益。于是，以电力负荷的增长、发电机单机容量的增大和输电电压的提高为基础，电力系统的规模迅速发展。发达国家的动力、冶炼、化工、轻工、生活用电等电力总负荷平均每10年增加一倍。70年代，火力发电的单机容量已达到130万千瓦,水力发电的单机容量达73万千瓦，核电站的最大单堆电功率达 130万千瓦。输电电压等级的提高是扩大电力系统规模的主要技术手段和必然途径。从20世纪初开始出现110千伏输电电压，到80年代许多国家普遍建立了500～765千伏超高压输电的电力系统。1150千伏和 1500千伏特高压输电也已进入试验或试运行阶段。50年代以来，电力电子技术的进步，使直流输电技术获得新生，实现了高压和超高压直流输电，配合交流输电组成交直流混合系统，改进了电力传输和系统互联的功能。
经过一个多世纪的发展，许多国家都建成了总装机容量数亿千瓦的区域性大电力系统，并且在本国或跨国间互联,例如英、法、德、意电力系统互联,加拿大与美国电力系统互联，苏联与东欧国家电力系统互联等。苏联还在全国范围建立起统一电力系统，东西延伸7000公里，南北延伸3000公里，复盖了大约1000万平方公里的领土。从19世纪80年代的住户电站到
20世纪80年代的联合电力系统，电力系统已经成为现代社会的能源动脉和基础产业，并且仍在继续发展和提高。
中国的电力系统从50年代以来迅速发展。到1991年底，电力系统装机容量为14600万千瓦,年发电量为6750亿千瓦时,均居世界第4位；220千伏输电线路达46056公里,330千伏输电线路3817公里。装机容量超过1500万千瓦以上的有东北、华北、华东、华中等 4个大区的电力系统。各大区电力系统之间已开始互联，逐步形成全国范围的联合电力系统。全国各级调度中，已经有约60个程度不同地建立了电力系统监控系统，其中投入运行的在线计算机约70台，省级调度管辖的远动装置约1200台。此外，1989年中国台湾省电力系统的装机容量达1659万千瓦，年发电量769亿千瓦时，345千伏输电线路1192公里。
系统构成
电力系统图册
电力系统的主体结构有电源（水电站、火电厂、核电站等发电厂），变电所（升压变电所、负荷中心变电所等），输电、配电线路和负荷中心。各电源点还互相联接以实现不同地区之间的电能交换和调节，从而提高供电的安全性和经济性。输电线路与变电所构成的网络通常称电力网络。电力系统的信息与控制系统由各种检测设备、通信设备、安全保护装置、自动控制装置以及监控自动化、调度自动化系统组成。电力系统的结构应保证在先进的技术装备和高经济效益的基础上，实现电能生产与消费的合理协调。其典型结构如图2。
根据电力系统中装机容量与用电负荷的大小，以及电源点与负荷中心的相对位置，电力系统常采用不同电压等级输电（如高压输电或超高压输电），以求得最佳的技术经济效益。根据电流的特征，电力系统的输电方式还分为交流输电和直流输电。交流输电应用最广。直流输电是将交流发电机发出的电能经过整流后采用直流电传输。
由于自然资源分布与经济发展水平等条件限制，电源点与负荷中心多处于不同地区。由于电能目前还无法大量储存，输电过程本质上又是以光速进行，电能生产必须时刻保持与消费平衡。因此，电能的集中开发与分散使用，以及电能的连续供应与负荷的随机变化，就成为制约电力系统结构和运行的根本特点。
系统运行
系统的所有组成环节都处于执行其功能的状态。电力系统的基本要求是保证安全可靠地向用户供应质量合格、价格便宜的电能。所谓质量合格，就是指电压、频率、正弦波形这 3个
主要参量都必须处于规定的范围内。电力系统的规划、设计和工程实施虽为实现上述要求提供了必要的物质条件，但最终的实现则决定于电力系统的运行。实践表明，具有良好物质条件的电力系统也会因运行失误造成严重的后果。例如,1977年7月13日,美国纽约市的电力系统遭受雷击，由于保护装置未能正确动作，调度中心掌握实时信息不足等原因，致使事故扩大，造成系统瓦解，全市停电。事故发生及处理前后延续25小时，影响到900万居民供电。据美国能源部最保守的估计，这一事故造成的直接和间接损失达3.5亿美元。60～70年代,世界范围内多次发生大规模停电事故，促使人们更加关注提高电力系统的运行质量，完善调度自动化水平。
电力系统图册
电力系统的运行常用运行状态来描述，主要分为正常状态和异常状态。正常状态又分为安全状态和警戒状态，异常状态又分为紧急状态和恢复状态。电力系统运行包括了所有这些状态及其相互间的转移(图3)。
各种运行状态之间的转移，需通过控制手段来实现，如预防性控制，校正控制和稳定控制，紧急控制，恢复控制等。这些统称为安全控制。
电力系统在保证电能质量、安全可靠供电的前提下，还应实现经济运行，即努力调整负荷曲线，提高设备利用率，合理利用各种动力资源，降低煤耗、厂用电和网络损耗，以取得最佳经济效益。
安全状态指电力系统的频率、各点的电压、各元件的负荷均处于规定的允许值范围，并且，当系统由于负荷变动或出现故障而引起扰动时，仍不致脱离正常运行状态。由于电能的发、输、用在任何瞬间都必须保证平衡，而用电负荷又是随时变化的，因此，安全状态实际上是一种动态平衡，必须通过正常的调整控制（包括频率和电压──即有功和无功调整）才能得以保持。
警戒状态指系统整体仍处于安全规定的范围，但个别元件或局部网络的运行参数已临近安全范围的阈值。一旦发生扰动，就会使系统脱离正常状态而进入紧急状态。处于警戒状态时，应采取预防控制措施使之返回安全状态。
紧急状态指正常状态的电力系统受到扰动后，一些快速的保护和控制已经起作用，但系统中某些枢纽点的电压仍偏移，超过了允许范围；或某些元件的负荷超过了安全限制，使系统处于危机状况。紧急状态下的电力系统，应尽快采用各种校正控制和稳定控制措施，使系统恢复到正常状态。如果无效，就应按照对用户影响最小的原则，采取紧急控制措施，使系统
进入恢复状态。这类措施包括使系统解列（即整个系统分解为若干局部系统，其中某些局部系统不能正常供电）和切除部分负荷（此时系统尚未解列，但不能满足全部负荷要求，只得去掉部分负荷）。在这种情况下再采取恢复控制措施，使系统返回正常运行状态。
系统调度电力系统需要依靠统一的调度指挥系统以实现正常调整与经济运行，以及进行安全控制、预防和处理事故等。根据电力系统的规模，调度指挥系统多是分层次建立，既分工负责，又统一指挥、协调，并采用各种自动化装置，建立自动化调度系统。
系统规划
电能是二次能源。电力系统的发展既要考虑一次能源的资源条件，又要考虑电能需求的状况和有关的物质技术装备等条件，以及与之相关的经济条件和指标。在社会总能源的消耗中，电能所占比例始终呈增长趋势。信息化社会的发展更增加了对电能的依赖程度。以美国为例, 1920～1970年期间,电能占能源总消耗的比例由11％上升到26％，90年代将超过40％。为满足用户对电能不断增长的需要，必须在科学规划的基础上发展电力系统。电力系统的建设不仅需要大量投资，而且需要较长时间。电能供应不足或供电不可靠都会影响国民经济的发展，甚至造成严重的经济损失；发电和输、配电能力过剩又意味着电力投资效益降低，从而影响发电成本。因此，必须进行电力系统的全面规划，以提高发展电力系统的预见性和科学性。
制定电力系统规划首先必须依据国民经济发展的趋势（或计划），做好电力负荷预测及一次能源开发布局，然后再综合考虑可靠性与经济性的要求，分别作出电源发展规划、电力网络规划和配电规划。
在电力系统规划中,需综合考虑可靠性与经济性,以取得合理的投资平衡。对电源设备，可靠性指标主要是考虑设备受迫停运率、水电站枯水情况下电力不足概率和电能不足期望值；对输、变电设备，可靠性指标主要是平均停电频率、停电规模和平均停电持续时间。大容量机组的单位容量造价较低，电网互联可减少总的备用容量。这些都是提高电力系统经济性需首先考虑的问题。
电力系统是一个庞大而复杂的大系统，它的规划问题还需要在时间上展开，从多种可行方案中进行优选。这是一个多约束条件的具有整数变量的非线性问题，远非人工计算所能及。6 0年代以来出现的系统工程理论，以及计算技术的发展，为电力系统规划提供了有力的工具。
负荷预测
是制订电力系统规划的重要基础。它要求预先估算规划期间各年需要的总电能和最大负荷，并预测各负荷点的地理位置。预测方法有按照地区、用途（工业、农业、交通、市政、民用等）累计的方法和宏观估算方法。后者就是考虑电力负荷与国民生产总值的关系，电力负荷增长率与经济增长率的关系，按时间序列由历史数据估算出规划期间电力负荷的增长。由于负荷预测中不确定因素很多，因此，往往需采用多种方法互相校核，最后由规划者作出决策。
能源布局
可用于发电的一次能源主要有河流的水力、化石燃料(煤、石油、天然气)和核燃料等。一次能源的规划决定于各种能源的储量及开发条件。水力资源属再生能源,一般讲具有发电成本低的特点,但建造周期长。水力资源和大型水利枢纽的开发方案是发电、灌溉、航运、水土保持及生态环境效益综合平衡的结果。许多国家的电力系统在发展初期是优先发展水电，形成“水主火从”的局面。20世纪50年代末，发达国家中条件较好的水力资源已经充分开发，逐渐转为“火主水从”的局面。在火电开发中，以煤为燃料占主要地位。发达国家用于发电的煤炭约占煤炭总消费量的50％以上。利用天然气和石油为燃料的火电厂也占一定比例。7 0年代世界性石油危机后，以核燃料为动力的发电站得到了较快的发展。
电源规划
主要是根据各种发电方式的特性和资源条件，决定增加何种形式的电站(水电、火电、核电等)，以及发电机组的容量与台数。承担基荷为主的电站，因其利用率较高，宜选用适合长期运行的高效率机组，如核电机组和大容量、高参数火电机组等，以降低燃料费用。承担峰荷为主的电站，因其年利用率低，宜选用启动时间短、能适应负荷变化而投资较低的机组，如燃汽轮机组等。至于水电机组，在丰水期应尽量满发，承担系统基荷；在枯水期因水量有限而带峰荷。
由于水电机组的造价仅占水电站总投资的一小部分，近年来多倾向于在水电站中适当增加超过保证出力的装机容量（即加大装机容量的逾量），以避免弃水或减少弃水。对有条件的水电站，世界各国均致力发展抽水蓄能机组，即系统低谷负荷时，利用火电厂的多余电能进行抽水蓄能；当系统高峰负荷时，再利用抽蓄的水能发电。尽管抽水-蓄能-发电的总效率仅2 /3,但从总体考虑，安装抽水蓄能机组比建造调峰机组还是经济，尤其对调峰容量不足的系统更是如此。
电网规划
在已确定的电源点和负荷点的前提下，合理选择输电电压等级，确定网络结构及输电线路的输送容量，然后对系统的稳定性、可靠性和无功平衡等进行校核。
配电规划
确定配电变电站的容量和位置、配电网络结构、配电线路导线截面选择、电压水平与无功补偿措施，以及可靠性校验等。
信息与控制电力系统中的信息与控制子系统是实现电力系统信息传递的神经网络。它使电力系统具有可观测性与可控性，从而保证电能生产与消费过程的正常进行，以及在事故状态下的紧急处理。从电力系统诞生之日起，信息与控制子系统就是电力系统必不可少的组成部分，它在不同水平上的完善和发展，才使电能的广泛应用成为现实。
电力系统信息与控制子系统的进步，保证了电能质量，提高了电力系统安全运行水平,改善了劳动条件,提高了劳动生产率，还为电力系统的经营决策提供有力支援，从概念上、方法上对电力系统运行分析和经营管理赋予新的内容。
功能信息与控制子系统的作用主要在保证电力系统安全、稳定、经济地运行。它执行以下3项任务。①正常运行状态的监测、记录,正常操作与调整(自动维持频率和电压等);②异常状态及事故状态下的报警、保护、紧急控制及事故记录；③运行管理，进行短期负荷预测，制定发电计划，实现经济调度等。
>组成与运行 20世纪50年代以来，随着通信技术与控制理论的发展，以及电子计算机和微电子技术的应用，电力系统的信息与控制逐步向以计算机网络为标志的综合调度自动化方向发展。电力系统调度自动化计算机系统的基本组成如图4。由被控端（发电厂、变电所）采集各种运行信息（包括开关量、模拟量和数字量），经转换后由通道（数据传输系统）传送到调度端，再由调度端计算机接受数据，经过处理后，或进行显示监测，或进行记录制表，或作出控制决策，再由通道传送到被控端进行操作、控制。由于电力系统结构复杂，地域广阔，一般采用分级、分层调度控制。图5是一个二层控制系统的示例。
电能生产、供应、使用是在瞬间完成的，并需保持平衡。因此，它需要有一个统一的调度指挥系统。这一系统实行分级调度、分层控制。其主要工作有：①预测用电负荷；②分派发电任务，确定运行方式，安排运行计划；③对全系统进行安全监测和安全分析；④指挥操作，处理事故。完成上述工作的主要工具是计算机。
一、解释下列名词和术语 1、能量管理系统：EMS主要包括SCADA系统和高级应用软件。高级应用软件从发电和输配电的角度来分，发电部分包括AGC等，输配电部分包括潮流计算、状态估计、安全分析及无功优化。其功能是根据电力系统的各种两侧信息，估计出电力系统当前的运行状态。 2、支路潮流状态估计：进行状态估计所需的原始信息只取支路潮流量测量，而不用节点量。在计算推导过程中，将支路功率转变成支路两端电压差的量，最后得到与基本加权最小二乘法类似的迭代修正公式。 3、不良数据：误差特别大的数据。由于种种原因（如系统维护不及时等），电力系统的遥测结果可能远离其真值，其遥信结果也可能有错误，这些量测称为坏数据或不良数据； 4、状态估计：利用实时量测系统的冗余度提高系统的运行能力，自动排除随机干扰引起的错误信息，估计或预报系统的运行状态。 5、冗余度：全系统独立量测量与状态量数目之比，一般为1.5-3.0 6、最小二乘法：以量测值z和测量估计值之差的平方和最小为目标准则的估计方法。 7、静态等值：在一定稳态条件下，内部系统保持不变，而把外部系统用简化网络来代替，这种与潮流计算，静态安全分析有关的简化等值方法就是电力系统的静态等值； 8、静态安全分析：电力系统的静态安全分析只考虑事故后系统重新进入新稳定运行情况的安全性，而不考虑从当前运行状态向事故后新稳定运行状态转变的暂态过程，其主要内容包括预想事故评定、自动事故选择以及预防控制。 9、预想事故自动筛选：静态安全分析中，先用简化潮流计算方法对预想事故集中的每一个事故进行近似计算，剔除明显不会引起安全问题的预想事故，且按事故的严重性进行排序，组成预想事故一览表，然后用更精确的潮流算法对表中的事故依次进行分析 10、电力系统安全稳定控制的目的：实现正常运行情况和偶然事故情况下都能保证电网各运行参数均在允许范围内，安全、可靠的向用户供给质量合格的电能。也就是说，电力系统运行是必须满足两个约束条件：等式约束条件和不等式约束条件。 11、小扰动稳定性/静态稳定性：如果对于某个静态运行条件，系统是静态稳定的，那么当受到任何扰动后，系统达到一个与发生扰动前相同或接近的运行状态。这种稳定性即称为小扰动稳定性。也可以称为静态稳定性。 12、暂态稳定性/大扰动稳定性：如果对于某个静态运行条件及某种干扰，系统是暂态稳定的，那么当经历这个扰动后系统可以达到一个可以接受的正常的稳态运行状态。 13、动态稳定性：指电力系统受到小的或大的扰动后，在自动调节和控制装置的作用下，保持长过程的运行稳定性的能力。 14、极限切除角：保持暂态稳定前提下最大运行切除角，即最大可能的减速面积与加速面积大小相等的稳定极限情况下的切除角。 15 常规潮流计算的任务：根据给定的运行条件和网络结构确定整个系统的运行状态，如各母线电压，网络中的功率分布以及功率损耗。 16 静态特性：在潮流计算时计及电压变化对各节点负荷的影响。
1.电力系统特点： 第一，电力作为电气的本质，它的生产和消费必须是同时进行的。电能的生产、输配和使用始终处于动态平衡之中。生产量和消费旦是严格平衡的。电能用户的用电量决定着电能的生产量，发电量是随着用电量的变化而变化。电能用户如何用电、何时用电及用多少电，对于电能生产都具有极大的影响；若电能供需出现不平衡，将导致电源频率出现偏差，发电控制设备正是根据这一特点来动态调节发电机出力以维持电能的供需平衡。当系统出力严重不足或故障时，频率偏差较大，低频自动减载装置便会自动甩减负荷，以维持电力系统运行的稳定性。 第二，由于发电和用电同时实现。这使得电力系统的各个环节之间具有十分紧密的相互依赖关系。因此，电力系统中任一环节或任一用户，若因设计不当、保护不完善、操作失误、电气设备故障，都会给整个系统造成不良影响。例如1965年美国纽约第一次大停电，是其东部电力系统中一个继电器的误动作引起的。 第三，电力系统中的过渡过程十分短暂。电能以电磁波形式传播，有极高的传输速度，所以，运行情况发生变化所引起的电磁方面和机电方面的过渡过程是十分迅速的。电力系统中的正常操作(如变压器、输电线路的投入或切除)是在极短时间内完成的；用户的电力设备(如电动机、电热设备等)的启停或负荷增减也是很快的；电力系统中出现的故障(如短路故障、发电机失去稳定等过程)更是极其短暂的，往往只用微秒或毫秒来计量时间。因此，不论是正常运行时所进行的调整和切换等操作，还是故障时为切除故障或为把故障限制在一定范围内以迅速恢复供电所进行的一系列操作，仅仅依靠人工操作是不能达到满意效果的，甚至是不可能的。必须采用各种自动装置来迅速而准确地完成各项调整和操作任务*电力系统的这个特点给运行、操作带来了许多复杂的课题。 第四，电能不易储藏。迄今为止尽管人们对电能的储藏进行了大量的研究，并在一些新的储藏电能方式上(如超导储能、燃料电池储能等)取得了某些突破性的进展，但是仍未能完全解决经济的、高效率的以及大容量的储能问题。 2.电力系统新特点 33台，另有11台百万千瓦机组在建；全年新增火电机组单机容量超过60万千瓦的合计容 月4日电（记者熊聪茹）“十二五”期间，中国电压等级最高的输电线路±1100千伏特高压输电工程将在新疆开工建设， 这条输电线路起点位于新疆准东西部能源基地，终点在成都，途经新疆、甘肃、青海、四川四省区，全长2600公里左右，总投资约350亿元。 4远距离一般应满足跨省和跨区域或跨国的远距离送电。
工程硕士研究生2014年《现代电力系统分析》复习提纲 2014.6 一、 简述节点导纳矩阵自导纳及互导纳的物理意义；试形成如图电路的节点导纳矩阵和节点阻抗矩阵。 答：节点导纳的阶数等于网络的节点数，矩阵的对角元素即自导纳等于与该节点连接的所有支路的导纳之和，非对角元素即互导纳则为连接两点支路导纳的负值。（李）在电力网络中，若仅对节点i 施加单位电压，网络的其它节点接地时，节点i 对网络的注入电流值称为节点i 的自导纳；此时其它节点j 向网络的注入电流值，称为节点j 对节点i 的互导纳。 节点导纳矩阵为：在电力网络中，若仅对节点i 施加单位电压，网络的其它节点接地即U =0时，节点i 对网络的注入 电流值称为节点i 的自导纳；此时其它节点j 向网络的注入电流值，称为节点j 对节点i 的互导纳。 ???? ????? ??????? ????? ?----- ++-- =j j jk jk j jk jk j j j j j Y 10 2 10011021 1121110011 2 ；李 ????? ?? ? ???? ? ???---=105.00 01.111.1105.01.115.2100 112j j j j j j j j j j Y 节点阻抗矩阵为：在电力网络中，若仅对节点i 施加单位电电流。 ????????????=22222544244424452 k k k k k k k j Z ；李????????????=22.222 2.205.64.44.424.44424.445j j j j j j j j j j j j j j j j Z 二、 写出下图所示变压器电路的П型等效电路及物理意义。 1：k 答：1、物理意义： ①无功补偿实现开降压；②串联谐振电路；③理想电路（r<0）。 2、П型等效电路： ??????+--+=??????201212 1212 1022211211Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y ，令U1=1时，点2接地U2=0 图一 Y 10 Y 20 Y 12
2019国家电网校园招聘题库参考—现代电力系统分析 2019国家电网校园招聘尚未开始，预计将于2018年11月份开始招聘，每年招聘两批，总人数超过两万人。今天中公电网小编给大家整理一下备考2019国家电网笔试的试题资料，帮助大家备考。 1、电力系统暂态稳定分析用的逐步积分法是( ) A、时域仿真法 B、直接法 C、频域法 D、暂态能量函数法 2、( )是一个多约束的非线性方程组问题，采用牛顿法和基于线性规划原理处理函数不等式约束的方法。 A、状态估计 B、网络拓扑 C、最优潮流 D、静态安全分析 3、电力系统( )就是利用实时量测系统的冗余性，应用估计算法来检测和剔除坏数据。其作用是提高数据精度及保持数据的前后一致性，为网络提供可信的实时潮流数据。 A、网络拓扑 B、状态估计 C、静态安全分析 D、调度员潮流
4、稳定计算的数学模型是一组( )方程 A、代数 B、微分 C、长微分 D、其它三个选项都不是 5、离线计算主要应用范围( ) A、规划设计 B、运行方式分析 C、为暂态分析提供基础数据 D、安全监控 6、柔性交流输电可实现的功能是( ) A、控制潮流 B、远程调用 C、增加电网安全稳定性 D、提高电网输送容量 7、电力系统潮流计算出现病态的条件是( ) A、线路重载 B、负电抗支路 C、较长的辐射形线路 D、线路节点存在高抗 8、最优潮流常见目标函数( )
A、总费用 B、有功网损 C、控制设备调节量最小 D、投资及年运行费用之和最小 E、偏移量最小 9、静态不安全的判断准则( ) A、频率失稳 B、电压失稳 C、电压越限 D、发电机不能同步运行 10、属于分布式发电的有( ) A、建筑一体化光伏 B、大型风电厂 C、小型光伏 D、小型风电厂 11、微电网的常态运行方式有( ) A、独立运行模式 B、正常运行模式 C、联网运行模式 D、不正常运行
集成电路的现状与发展趋势 1、国内外技术现状及发展趋势 目前，以集成电路为核心的电子信息产业超过了以汽车、石油、钢铁为代表的传统工业成为第一大产业，成为改造和拉动传统产业迈向数字时代的强大引擎和雄厚基石。1999年全球集成电路的销售额为1250亿美元，而以集成电路为核心的电子信息产业的世界贸易总额约占世界GNP的3%，现代经济发展的数据表明，每l~2元的集成电路产值，带动了10元左右电子工业产值的形成，进而带动了100元GDP的增长。目前，发达国家国民经济总产值增长部分的65%与集成电路相关；美国国防预算中的电子含量已占据了半壁江山（2001年为43.6%）。预计未来10年内，世界集成电路销售额将以年平均15%的速度增长，2010年将达到6000~8000亿美元。作为当今世界经济竞争的焦点，拥有自主版权的集成电路已曰益成为经济发展的命脉、社会进步的基础、国际竞争的筹码和国家安全的保障。 集成电路的集成度和产品性能每18个月增加一倍。据专家预测，今后20年左右，集成电路技术及其产品仍将遵循这一规律发展。集成电路最重要的生产过程包括：开发EDA（电子设计自动化）工具，利用EDA进行集成电路设计，根据设计结果在硅圆片上加工芯片（主要流程为薄膜制造、曝光和刻蚀），对加工完毕的芯片进行测试，为芯片进行封装，最后经应用开发将其装备到整机系统上与最终消费者见面。 20世纪80年代中期我国集成电路的加工水平为5微米，其后，经历了3、1、0.8、0.5、0.35微米的发展，目前达到了0.18 微米的水平，而当前国际水平为0.09微米（90纳米），我国与之相差约为2-3代。 （1）设计工具与设计方法。随着集成电路复杂程度的不断提高，单个芯片容纳器件的数量急剧增加，其设计工具也由最初的手工绘制转为计算机辅助设计（CAD），相应的设计工具根据市场需求迅速发展，出现了专门的EDA工具供应商。目前，EDA主要市场份额为美国的Cadence、Synopsys和Mentor等少数企业所垄断。中国华大集成电路设计中心是国内唯一一家EDA开发和产品供应商。 由于整机系统不断向轻、薄、小的方向发展，集成电路结构也由简单功能转向具备更多和更为复杂的功能，如彩电由5片机到3片机直到现在的单片机，手机用集成电路也经历了由多片到单片的变化。目前，SoC作为系统级集成电路，能在单一硅芯片上实现信号采集、转换、存储、处理和I/O等功能，将数字电路、存储器、MPU、MCU、DSP等集成在一块芯片上实现一个完整系统的功能。它的制造主要涉及深亚微米技术，特殊电路的工艺兼容技术，设计方法的研究，嵌入式IP核设计技术，测试策略和可测性技术，软硬件协同设计技术和安全保密技术。SoC以IP复用为基础，把已有优化的子系统甚至系统级模块纳入到新的系统设计之中，实现了集成电路设计能力的第4次飞跃。
我国电力系统的现状与发展趋势 马宁宁 （曲阜师范大学电气信息与自动化学院邮编: 276826） 摘要：我国电力系统情况复杂，为了能够深入了解我国电力系统的发展形势，对我国电力的系统进行了调查。 我国电力系统的整体现状比较好，随着经济的增长，电力需求也越来越大，但是存在地区的差异。电源结构也存在在一些问题，要调整这种电源结构，需从以下三个方面着手：一是每一种电源尤其火电需要进行技术进步调整；二是水电、火电及其他发电形式的比例应合理调整；三是电源布局也应调整。我国煤炭资源储藏量不少，但分布极不合理。负荷高的地方如华东地区基本没有煤，煤大部分集中在西北部或华北北部。而适宜建水电的地方大部分在西部。水能资源不少，但分布不合理。应该通过电网建设调整布局使电力资源得到最大优化我国幅员辽阔各种可再生资源比较丰富，要充分利用可再生资源，能够实现绿色电能的效果。 关键词：电力系统、能源、电源结构 China's electric power system status and development trend Ma Ningning （Qufu Normal university electricity information and automated institute zip code: 276826） Abstract：The more complicated the situation of China's electric power system, in order to understand the depth of China's electric power system development situation of China's electricity system were investigated. China's electric power system's overall status quo is better, with economic growth, electricity demand is also growing, but the existence of regional differences. Power structures also exist on some issues, it is necessary to adjust the power structure, to begin from the following three aspects: First, every kind of fire power, in particular the need for technological progress adjustment; Second, hydropower, thermal power and other forms of power generation should be proportional
电力系统中现代电网调度运行方式的运用 发表时间：2019-11-25T09:53:08.100Z 来源：《基层建设》2019年第24期作者：徐睿 [导读] 摘要：对于电网调度工作来说，其在电力系统中发挥着重要的作用。 江苏无锡供电公司江苏无锡 214061 摘要：对于电网调度工作来说，其在电力系统中发挥着重要的作用。确保电网调度工作的顺利开展是保证电力系统平稳、安全运行的基本保障。但是，对于以往电力系统中电网调度的运行方式来说，已经不能适应现阶段电力系统的发展，因而进行电网调度运行方式的研究与创新格外重要。面对这种情况，有必要深入分析电力系统中现代电网调度运行方式的运用，为电力系统中电网调度工作的进步和发展提供有利支持。 关键词：电力系统；现代；电网调度；运行方式；运用 1现代电网调度运行方式在其应用过程中的问题 1.1管理工作较为薄弱 电网调度运行管理存在管理人员配置不合理、技术手段不先进等方面的问题，这是造成电网调度运行管理水平不高的具体表现。现阶段我国电力调度运行技术虽然得到了一定的发展，但是并不能满足实际管理工作需要。而在电力系统规模不断扩大的情况下，技术人员配置问题也越来越明显，电力系统维护养护工作又比较落后，导致整个电力网络运行效率较低。 1.2技术漏洞导致的不安全因素 总体而言，如果电力调度工作中存在着相应的技术漏洞，那么就会给调度工作带来一系列的不安全因素。比如说专业技术人员的知识水平不达标，或者是电力部门的技术手段、专业设备的配置存在问题，都可能导致调度工作存在技术漏洞。这样一来，将严重影响到电力系统的安全性与稳定性。此外，在我国目前的电网运行调度工作中，电力部门的工作人员还存在着严重的违规操作的调度行为。这样一来，将会给整个电网系统的发展造成严重的影响。 2电力系统中电网调度运行改善的措施 2.1建立健全管理制度 电力部门要加强管理制度的完善工作，进而提升现代电网调度运行方式的运用质量。一般来说，现阶段操作票方面出现的问题比较多，因而电力部门要结合自身单位的具体状况完善操作票方面的管理制度。一方面，在进行操作票的制作过程中，要统一规范操作票的模式，以免出现混乱的局面。另一方面，还应该对调度工作人员进行这方面的培训，熟悉电网方式。不仅如此，在展开具体的调度操作以及工作申请审批时，调度方式部门一定要严格地执行审查制度，不能让不合理的运行方式影响电网运行。 2.2安全方面的改善 安全工作是电力企业生产过程中的一项最为重要的工作，并且调度安全事关整个电力系统的安全性与平稳运行的状态。要想提高电网调度的安全性，应该从以下几个方面着手：第一，各个部门一定要把安全责任制落实到位。如果出现安全事故，要做到可以明确地追究责任。只有如此，才可以很好地降低生产过程里出现问题的概率。第二，当调度工作中一旦有安全事故发生，要及时的启动安全救急方案，进而将安全事故的风险与损失降到最低。另外，工作人员还要对日常生产工作中发现的各种安全隐患进行跟踪调查，进而可以起到防患于未然的作用。此外，电力调度部门应该定时定期地进行事故模拟演习，这么做能够帮助员工们有效地解决事故造成的问题，让员工可以快速有效地应对事故，降低损失与影响。 2.3加强对调度人员的培训 电力部门调度人员的业务水平直接关系到调度工作的整体质量，因此电力部门要做好调度人员的培训工作。一方面，电力企业要定期的对调度人员进行培训，进而使员工可以不断的学习到新技术、新理论、新知识。另一方面，电力部门要提升员工对于工作环境的熟悉程度，同时还要提升调度人员的操作技术，一旦调度工作存在安全事故，调度人员要能及时判别并且能够及时的处理。 3案例分析 3.1项目情况简介 某220kV站一般情况下，是经过220千伏的三回线路与主网连接。按负荷预测的情况，220千伏双回路开断接入系统作业的时候，该站最高负荷为550兆瓦。在进行作业的时候，要对该站连接主电网的2条220千伏线路实行停电施工，这样看来施工具有非常大的难度。如果仅存的一条220kV线路出现跳闸，那么该变电站所在的某网区供电能力降低到205兆瓦，会造成超过50%的负荷损失，项目会遇到大面积停电和减供负荷事故。如何合理优化电网运行方式，做到尽可能额降低工程施工的风险，还不会因为停电施工导致大面积停电事故是非常值得研究的问题。 3.2电力系统中现代电网调度运行方式的运用 3.2.1坚持政府及公司的主导，加强风险的联防联控 为确保接入系统风险得到有效控制，确保电网稳定运行，某局按照公司的统一部署要求，加强风险联防联控。坚持在政府及公司的主导下开展工作。紧紧依靠地方政府及公司专业帮扶，多次现场检查指导的管控要求，结合220kV站接入系统施工的风险特点，向市委市政府领导汇报，并就220kV站接入系统施工期间可能引发该市大面积限电的风险向市政府、工信委、安监局作了报备。 3.2.2多专业会商，从源头上全面辨识存在的风险 从整体的施工作业项目来看，相关的会议纪要风险以及工作经验反馈都是需要仔细进行把控的。各专业管理部门都要以防范电网风险为首，将多专业联合进行的项目风险管理协调会尽早落实。公司各专业部门的相关要求也要尽早地让各专业部门进行交接。在公司各专业的相关人士的指挥、指导下，确定好相关的工作思路，明确风险把控方案，严格地执行相关规范，具体的做法有：第一，和基建、线路专业人员进行现场勘察，方式人员对施工现场有了进一步了解，对工期安排等问题也有了进一步认识。第二，和调度、运检专业人员细化停电方案，做好事故预案，防范电网风险。第三，和二次、自动化等专业人员做好运行方式的优化工作。 3.2.3承接细化总体工作方案，逐级传递安全生产管控风险职责 根据总体工作方案要求，涉及工作的办公室、营销、设备、安监、系统、输电、变电8个部门积极承接公司及局220kV站接入系统风险管控工作检查反馈会、会商会等会议纪要的风险管控要求，从“人机料法环”（4M1E）5个方面制定管控措施，完成各自专业风险管控子方
1 第一章 现代电力系统的主要特点， 电网互联的优点及带来的问题， 电力系统的运行状态及运行状态带来的好处。电力系统分析概述。 第二章 电力网络的基本概念 结点电压方程，关联矩阵， 用关联矩阵与支路参数确定结点电压方程，变压器和移向器的等值电路， 节点导纳矩阵， 第三章 常规潮流计算的任务、应用、， 对潮流计算的基本要求， 潮流计算的方法， 电力系统数学表述， 潮流计算问题的最基本方程式 潮流计算的借点类型， 节点功率方程及其表示形式， 潮流计算高斯赛德尔发。 牛顿拉弗逊法， 潮流计算的PQ分解法， 保留非线性潮流算法， 最小化潮流算法（潮流计算和非线性规划潮）， 潮流计算的自动调整， PV节点无功功率越界的处理，PQ节点电压越界的处理，带负荷调压变压器抽头的调整，负荷特性的考虑，互联系统区域间交换功率控制 最优潮流计算 最优潮流和基本潮流的比较，最优潮流计算的算法，最优潮流的数学模型，（目标函数，约束条件），最优潮流计算的简化梯度算法，（迭代求解算法的基本要点），最优潮流的牛顿算法， 交直流电力系统的潮流计算 直流输电的应用 交直流电力系统的潮流计算的特点 交流系统和直流系统的分解 交流系统部分的模型 直流系统部分的模型 直流电力系统模型 直流系统标幺值，直流电力系统方程式，（换流站，及其控制方式） 交直流电力系统潮流算法 联合求解法和交替求解法 直流潮流数学模型 第四章故障类型及分析 双轴变换-派克变换及正交派克变换 两相变换-克拉克变换 顺势对称分量变换（120 +-0）对称分量变换 坐标变换的运用 网络方程网络中的电源模型 不对称短路故障的边界条件 短路故障通用复合序网 断线故障通用负荷序网 两端口网络方程 阻抗行参数方程（有源无源）导纳型参数方程（有源无源）混合型参数方程 复杂故障分析 第五章 状态的确定（状态估计 量测误差随机干扰测量装置在数量上或种类上的限制 电力系统状态估计的功能流程 对量测量的数量要求 状态估计与常规潮流计算比较 条件不同模型和方程数的不同求解的数学方法不同 电力系统运行状态的表征与可观察性 量测方程五种基本测量方式状态估计误差的原因高斯白噪声型的随机误差噪声响亮 电力系统状态的可观察性 最小二乘估计最小方差估计的概念 h(x)为线性函数时的最小二乘准则、h(x)为非线性函数时的最小二乘准则及步骤 快速解耦状态估计算法 支路潮流状态估计法 递推状态估计 追踪估计、估计的目标函数递推估计公式第六章 电力系统安全性 实时安全监控功能结构 安全性、稳定性和可靠性
. .. . 我国电力系统现状及发展趋势 班级： 姓名： 学号：
我国电力系统现状及发展趋势 摘要： 关键词：电力系统概况，电力行业发展 1.前言 中国电力工业自1882年在诞生以来，经历了艰难曲折、发展缓慢的67年，到1949年发电装机容量和发电量仅为185万千瓦和43亿千瓦时，分别居世界第21位和第25位。1949年以后我国的电力工业得到了快速发展。1978年发电装机容量达到5712万千瓦，发电量达到2566亿千瓦时，分别跃居世界第8位和第7位。改革开放之后，电力工业体制不断改革，在实行多家办电、积极合理利用外资和多渠道资金，运用多种电价和鼓励竞争等有效政策的激励下，电力工业发展迅速，在发展规模、建设速度和技术水平上不断刷新纪录、跨上新的台阶。装机先后超过法国、英国、加拿大、德国、俄罗斯和日本，从1996年底开始一直稳居世界第2位。进入新世纪，我国的电力工业发展遇到了前所未有的机遇，呈现出快速发展的态势。 一、发电装机容量、发电量持续增长：“十一五”期间，我国发电装机和发电量年均增长率分别为10.5%、10.34%。发电装机容量继2000年达到了3亿千瓦后，到2009年已将达到8.6亿千瓦。发电量在2000年达到了1.37万亿千瓦时，到2009年达到34334亿千瓦时，其中火电占到总发电量的82．6％。水电装机占总装机容量的24．5％，核电发电量占全部发电量的2．3％，可再生能源主要是风电和太阳能发电，
总量微乎其微； 二、电源结构不断调整和技术升级受到重视。水电开发力度加大，2008年9月，三峡电站机组增加到三十四台，总装机容量达到为二千二百五十万千瓦。核电建设取得进展,经过20年的努力，建成以山、大亚湾/岭澳、田湾为代表的三个核电基地，截至2008年底，国已投入运营的机组共11台，占世界在役核电机组数的2.4%，装机容量约910万千瓦，为全国电力装机总量的1.14%、世界在役核电装机总量的2.3%。高参数、大容量机组比重有所增加，截止2009年底，全国已投运百万千瓦超超临界机组21台，是世界上拥有百万千瓦超超临界机组最多的国家；30万千瓦及以上火电机组占全部火电机组的比重提高到69.43%，火电机组平均单机容量已经提高到2009年的10.31万千瓦。在6000千瓦及以上电厂火电装机容量中，供热机组容量比重为 22.42%，比上年提高了3个百分点； 三、电网建设不断加强。随着电源容量的日益增长，我国电网规模不断扩大，电网建设得到了不断加强，电网建设得到了迅速发展，输变电容量逐年增加。2009年，电网建设步伐加快，全年全国基建新增220千伏及以上输电线路回路长度41457千米，变电设备容量27756万千伏安。2009年底，全国220千伏及以上输电线路回路长度39.94万千米，比上年增长11.29%；220千伏及以上变电设备容量17.62亿千伏安，比上年增长19.40%。其中500千伏及以上交、直流电压等级的跨区、跨省、省骨干电网规模增长较快，其回路长度和变电容量分别比上年增长了16.64%和25.97%。目前，我国电网规模已超过美国，跃居世界首位； 四、西电东送和全国联网发展迅速。我国能源资源和电力负荷分布的不均衡性，决定了“西电东送”是我国的必然选择。西电东送重点在于输送水电电能。按照经济性原则，适度建设燃煤电站，实施西电东送；
现代电力系统发展 电力系统(system)，由发电、变电、输电、配电和用电等环节组成的电能生产与消费系统。 它的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置(主要包括锅炉、汽轮机、发电机及电厂辅助生产系统等)转化成电能，再经输、变电系统及配电系统将电能供应到各负荷中心。由于电源点与负荷中心多数处于不同地区，也无法大量储存，电能生产必须时刻保持与消费平衡。因此，电能的集中开发与分散使用，以及电能的连续供应与负荷的随机变化，就制约了 电力系统的结构和运行。 目录 1正文内容 电力系统的出现 系统构成 系统运行 系统规划 负荷预测 能源布局 电源规划 电网规划 配电规划 2系统调度 3组成 来源 基本概念 4提高质量 5防雷措施 6保护装置 介绍 原理 7参考书目 电力系统图册 由发电、输电、变电、配电和用电等环节组成的电能生产与消费系统。它的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置转化成电能，再经输电、变电和配电将电能供应到各用户。为实现这一功能，电力系统在各个环节和不同层次还具有相应的信息与控制系统，对电能的生
产过程进行测量、调节、控制、保护、通信和调度，以保证用户获得安全、经济、优质的电能(图1)。 电力系统的出现 使电能得到广泛应用，推动了社会生产各个领域的变化，开创了电力时代，出现了近代史上的第二次技术革命。20世纪以来，电力系统的大发展使动力资源得到更充分的开发，工业布局也更为合理，使电能的应用不仅深刻地影响着社会物质生产的各个侧面，也越来越广地渗透到人类日常生活的各个层面。电力系统的发展程度和技术水准已成为各国经济发展水平的标志之一。 发展简况最早的电力系统是简单的住户式供电系统，由小容量发电机单独向灯塔、轮船、车间等照明供电。白炽灯的发明，使电能的应用进入千家万户，从而出现了中心电站式供电系统，如1882年T.A.爱迪生在纽约主持建造了珍珠街电站。它装有6台直流发电机,总容量为900马力（约670千瓦）,用110伏电压供给电灯照明（开始时，近1300盏灯）。19世纪90年代初，三相交流输电研究成功，随之，三相感应电动机及交流功率表也先后研制成功，推动了电力系统的发展。1895年在美国尼亚加拉建成了复合电力系统，这是早期交流电力系统的代表。它装有单机容量为5000马力的交流水力发电机，用二相制交流2.2千伏向地区负荷供电,又用三相制交流11千伏输电线路与巴伐洛电站相连，还使用了变压器和交直流变换器将交流电变为100～230伏直流电，供应照明、化工、动力等负荷。尼亚加拉电力系统的成功，结束了长达10年的关于直流输电（以爱迪生为代表）与交流输电（以G.威斯汀豪斯为代表）方案之争。交流电力系统可以提高输电电压，增加装机容量，延长输电距离，节省导线材料，具有无可争辩的优越性。交流输电地位的确定，成为电力系统大发展的新起点。 进入20世纪后，人们普遍认识到扩大电力系统规模可以在能源开发、工业布局、负荷调整、安全与经济运行等方面带来显着的社会经济效益。于是，以电力负荷的增长、发电机单机容量的增大和输电电压的提高为基础，电力系统的规模迅速发展。发达国家的动力、冶炼、化工、轻工、生活用电等电力总负荷平均每10年增加一倍。70年代，火力发电的单机容量已达到130万千瓦,水力发电的单机容量达73万千瓦，核电站的最大单堆电功率达 130万千瓦。输电电压等级的提高是扩大电力系统规模的主要技术手段和必然途径。从20世纪初开始出现110千伏输电电压，到80年代许多国家普遍建立了500～765千伏超高压输电的电力系统。1150千伏和 1500千伏特高压输电也已进入试验或试运行阶段。50年代以来，电力电子技术的进步，使直流输电技术获得新生，实现了高压和超高压直流输电，配合交流输电组成交直流混合系统，改进了电力传输和系统互联的功能。 经过一个多世纪的发展，许多国家都建成了总装机容量数亿千瓦的区域性大电力系统，并且在本国或跨国间互联,例如英、法、德、意电力系统互联,加拿大与美国电力系统互联，苏联与东欧国家电力系统互联等。苏联还在全国范围建立起统一电力系统，东西延伸7000公里，南北延伸3000公里，复盖了大约1000万平方公里的领土。从19世纪80年代的住户电站到
移相器（Phaser）能够对波的相位进行调整的一种装置。任何传输介质对在其中传导的波动都会引入相移，这是早期模拟移相器的原理；现代电子技术发展后利用A/D、D/A 转换实现了数字移相，顾名思义，它是一种不连续的移相技术，但特点是移相精度高。移相器在雷达、导弹姿态控制、加速器、通信、仪器仪表甚至于音乐等领域都有着广泛的应用。在R-C串联电路中，若输入电压是正弦波，则电路中各处的电压、电流都是正弦波。从相量图可以看出，输出电压相位引前输入电压相位一个φ角，如果输入电压大小不变，则当改变电源频率f或电路参数R或C时，φ角都将改变，而且A点的轨迹是一个半圆。同理可以分析出，以电容电压作为输出电压时，输出电压相位滞后输入电压相位一个φ角。因此，不论以R端或C端作输出，其输出电压较输入电压都具有移相作用，这种作用效果称阻容移相。阻容移相环节，在电子技术应用中广泛采用，如移相电路、耦合电路、微分电路、积分电路等等。 移相器的相关应用 [1]当系统负荷较重、并且有持续快速攀升趋势时，需要进行电压紧急态势分，注视运行工况将可能通过何种途径逼近电网负荷供应能力的临界点。负荷在高位快速攀升时，电源如何分担负荷增量，可以从运行模式的调峰特征去寻找预估线索。主力调峰电源与负荷中心之间，各联络线在潮流上涨逼近限值方面，往往步调上有差异，线路潮流骤增时，对可能首先跳闸的联络线，应该给予特殊的关注，因为其保护跳闸势必引起功率转移，使其它联络线相继跳闸，产生恶性连锁反应，可能导致系统解列。移相器在国外广泛用来进行潮流调控。灵活交流输电系统(FACTS)装置家族中的“静止移相器”(SPS)，由于电力电子技术的采用，在调控性能上有了长足进步，免除了任何机械操作，在安全稳定控制方面具有良好的应用前景，肯定了SPS可用来提高暂态稳定性、阻尼次同步振荡、缓和区域间振荡、减轻轴系暂态扭矩以及稳态环流控制。 移相器的作用是将信号的相位移动一个角度。运用移相器规约敏感联络线的潮流，保障电压稳定性不因联络线连锁跳闸、相继退出而遭到破坏，可以明显提高电压稳定极限。其工作原理根据不同的构成而存在差异。如晶体管电路，可在输入端加入一个控制信号来控制移相大小；在有些电路中则利用阻容电路的延时达到移相；在单片机控制系统还可利用内部定时器达到移相的目的。 牛顿法的性能和特点： 1) 平方收敛，开始时收敛比较慢，在几次迭代后，收敛得非常快，其迭代次数和系统 的规模关系不大，如果程序设计良好，每次迭代的计算量仅与节点数成正比。 2) 对初值很敏感，有时需要其他算法为其提供初值。如果初值选择不当，可能根本不 收敛或收敛到一个无法运行的解点上。 3) 对函数的平滑性敏感，所处理的函数越接近线性，收敛性越好，为改善功率方程的 非线性，实用中可以通过限制修正量的幅度来达到目的。但幅度不能太小。 4)对以节点导纳矩阵为基础的G-S法呈病态的系统，N-L法一般都能可靠收敛。 最小化潮流计算：上述潮流计算问题归结为求解一个非线性代数方程组。另外潮流问题在数学上还可以表示为求某一个由潮流方程构成的目标函数的最小值问题，并以此代替代数方程组的求解。从原理上保证了计算过程永远不会发散，有效解决了病态系统的潮流计算并为给定条件下潮流问题的有节与无解提供了一个明确的判断途径。 对非线性规划进行改进，并将数学规划原理和常规的牛顿潮流算法有机结合起来，形成带有最优乘子的牛顿算法，简称最优乘子法。能有效解决病态电力系统的潮流计算问题。 最优潮流：基本潮流可归结为针对一定的扰动变量，根据给定的控制变量，求出相应的状态
目前电力系统市场发展中的自动控制技术趋向于控制策略的日益优化，呈现出适应性强、协调控制完善、智能优势明显、区域分布日益平衡的发展趋势。在设计层面电力自动化系统更注重对多机模型的问题处理，且广泛借助现代控制理论及工具实现综合高效的控制。在实践控制手段的运用中合理引入了大量的计算机、电子器件及远程通信应用技术。而在研究人员的组合构建中电力企业本着精益求精、综合适用的原则强调基于多功能人才的联合作战模式。在整体电力系统中，其工作方式由原有的开环监测合理向闭环控制不断发展，且实现了由高电压等级主体向低电压丰富扩展的安全、合理性过度，例如从能量管理系统向配电管理系统合理转变等。再者电力系统自动化实现了由单个元件到部分甚至全系统区域的广泛发展，例如实现了全过程的监测控制及综合数据采集发展、区域电力系统的稳定控制发展等。相应的其单一功能也实现了向多元化、一体化综合功能的发展，例如综合变电站实现了自动化发展与提升。系统中富含的装置性功能更是向着灵活、快速及数字化的方向发展;系统继电保护技术实现了全面更新及优势发展等。依据以上创新发展趋势电力系统自动化市场的发展目标更加趋于优化、协调与智能的发展，令潮流及励磁控制成为市场新一轮的发展研究目标。因此我们只有在实践发展中不仅提升系统的安全运行性、经济合理性、高效科学性，同时还应注重向自动化服务及管理的合理转变，引入诸如管理信息系统等高效自动化服务控制体系，才能最终令电力系统自动化市场的科学发展之路走的更远。 电力系统自动化市场科学发展前景 经过了数十年的研究发展，我国先进的计算机管理技术、通信及控制技术实现了跨越式提升，而新时期电力系统则毋庸置疑的成为集计算机、通信、控制与电力设备、电力电子为一体的综合自动化控制系统，其应用内涵不断扩充、发展外延继续扩展，令电力系统自动化市场中包含的信息处理量越来越庞大、综合因素越来越复杂，可观、可测的在数据范围越来越广阔，能够合理实施闭环控制、实现良好效果的控制对象则越来越丰富。由此不难看出电力系统自动化市场已摒弃了传统的单一式、滞后式、人工式管理模式，而全面实现了变电站及保护的自动化发展市场、调度自动化市场、配电自动化市场及综合的电力市场。在变电站及保护的自动化市场发展中，我国的500千伏变电站的控制与运行已经全面实现了计算机化综合管理，而220千瓦变电站则科学实现了无人值班看守的自动化控制。当然我国众多变配电站的自动化控制程度普及还相对偏低，同时新一轮变电站自动化控制系统标准的广泛推行及应用尚处在初级阶段，因此在未来的发展中我们还应继续强化自动化控制理念的科学引入，树立中小变电站的自动化控制观念、提升大型变电站的自动化控制水平，从而继续巩固电力自动化系统在整体市场中占据的排头兵位置，令其持之以恒的实现全面自动化发展。 电力调度及配电自动化市场的前景发展 随着我国电力系统自动化市场的不断发展电力调度自动化的市场规模将继续上升，省网及地方调度的自动化普及率将提升至近一半的比例，且市场需求将不断扩充。电力调度系统
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我国电力系统现状及发展趋势 摘要： 关键词：电力系统概况，电力行业发展 ‘、八— 1. 刖言 中国电力工业自1882年在上海诞生以来，经历了艰难曲折、发展缓慢的67年， 到1949年发电装机容量和发电量仅为185万千瓦和43亿千瓦时，分别居世界第21位和第25位。1949年以后我国的电力工业得到了快速发展。1978年发电装机容量达 到5712万千瓦，发电量达到2566亿千瓦时，分别跃居世界第8位和第7位。改革开 放之后，电力工业体制不断改革，在实行多家办电、积极合理利用外资和多渠道资金，运用多种电价和鼓励竞争等有效政策的激励下，电力工业发展迅速，在发展规模、建设速度和技术水平上不断刷新纪录、跨上新的台阶。装机先后超过法国、英国、加拿大、德国、俄罗斯和日本，从1996年底开始一直稳居世界第2位。进入新世纪，我国 的电力工业发展遇到了前所未有的机遇，呈现出快速发展的态势。 一、发电装机容量、发电量持续增长：“十一五”期间，我国发电装机和发电量年 均增长率分别为10.5%、10.34%。发电装机容量继2000年达到了3亿千瓦后，到2009 年已将达到8.6亿千瓦。发电量在2000年达到了1.37万亿千瓦时，到2009年达到34334亿千瓦时，其中火电占到总发电量的82. 6%。水电装机占总装机容量的24.5%, 核电发电量占全部发电量的2. 3%,可再生能源主要是风电和太阳能发电，总量微乎 其微； 二、电源结构不断调整和技术升级受到重视。水电开发力度加大，2008年9月，三峡电站机组增加到三十四台，总装机容量达到为二千二百五十万千瓦。核电建设取得进展，经过20年的努力，建成以秦山、大亚湾/岭澳、田湾为代表的三个核电基地， 截至2008年底，国内已投入运营的机组共11台，占世界在役核电机组数的 2.4%,装机容量约910万千瓦，为全国电力装机总量的 1.14%、世界在役核电装机总量的 2.3%。
华南理工大学广州学院 电气工程系 《专业概论与发展》课程论文 题目电力系统的发展及其所面临的问题系部电气工程系 专业电气工程及其自动化 班级09电气（6）班 姓名张泽雄 学号200930084754 指导教师刘耀丹 评分 2010年 06月 01 日
电力系统的发展及其所面临的问题 1831年，法拉第发现了电磁感应现象并且建造了第一个发电机原型，从此电力的出现改变了人们的生活，随着电力的不断发展、电力需求的增长，人们开始提出建立电力生产中心的设想，通过电力生产中心向各个单元提供电能。电力系统的出现，使高效、无污染、使用方便、易于调控的电能得到更广泛应用，推动了社会生产各个领域的变化，开创了电力时代，发生了第二次技术革命，同时电力系统的出现促进了发电、变电、输电、配电和用电等环节的发展，使各个环节独自发展到了一个新高度，同时共同促进电力系统进一步的发展。 一、发电 19世纪70年代，欧洲进入了电力革命时代。不仅大企业，就连小工厂也都纷纷采用新的动力──电能。最初，一台发动机设备只供应一栋房子或一条街上的照明用电，人们称这种发电站为“住户式”电站，发电量很小。随着电力需求的增长，人们开始提出建立电力生产中心的设想——发电厂。 1882年，爱迪生在美国纽约珍珠街建立拥有6台发动机的发电厂，供应圣马厂邮局，桥西的城市大教堂和桥头旅馆等用电，发电厂利用蒸汽机驱动直流发电机，电压为110伏，电力可供1000个爱迪生灯泡用。同年末纽约珍珠街爱迪生公司发电厂也装上了同型机组，这是美国的第一座发电厂，内装6台发动机，可供6000个爱迪生灯泡用电，于是，后来在俄国彼得堡的芬坦克河上出现了水上发电站，发电站建在驳船上，为涅夫斯基大街照明供电。 传统的发电厂可分为火力发电厂、水力发电厂、风力发电厂、原子能发电厂、地热能发电厂、垃圾发电厂等等。目前在我国电力结构中，火力发电占75.6%，水力发电占23.5%，核能发电占0.9%，还有少量是利用风能、太阳能、地热能和海洋能等新能源及可再生能源发电。从我国发电能源结构中可以看出，我国的发电主要是依靠火力发电，在前期粗放型的经济发展中，火力发电为经济的发展提供了巨大的动力，但是随着经济的发展，可持续发展战略的提出，火力发电这一高耗能、高污染的发电方式以不能满足日益严格的环境要求，因而国家需要不断地优化发电能源结构，实现能源的多样化。拒不完全统计，小功率发电机组在生产一度电时将消耗360克煤，而大功率机组在在生产一度电时消耗290克煤，因而压缩小机组以提高发电效率，小机组将由大机组代替，同时把发展水电摆在重要位置，还要把天然气发电、其他新能源发电提到重要议程上来。 十一五规划以来，我国的电源结构持续优化，清洁能源发电比例持续提高。火电机组继续向大容量、高参数、环保型方向发展。截至8月底，全国投运百万千瓦超超临界机组27台，是世界上拥有百万千瓦超超临界机组最多的国家；30万千瓦及以上机组占全部火电机组的比重已从2000年的33.86%提高到2009年底的69.43%。今年水电装机容量突破2亿千瓦，是世界上水电装机规模最大的国家。核电在建施工规模2129万