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第一章电力系统概述

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电力系统分析教案

电力系统分析教案

第一章：电力系统基本概念1.1 电力系统简介电力系统的定义电力系统的基本组成部分电力系统的主要设备及其功能1.2 电力系统的分类交变电力系统与直流电力系统同步电力系统与异步电力系统高压电力系统与低压电力系统1.3 电力系统的运行方式电力系统的正常运行方式电力系统的不正常运行方式电力系统的稳定性和可靠性第二章：电力系统参数与电路模型2.1 电力系统参数电压、电流、功率和能量阻抗、电抗和容抗电力系统的等效电路2.2 电力系统的电路模型单相电路模型三相电路模型2.3 电力系统的相量图相量图的表示方法相量图的应用相量图的绘制与分析第三章：电力系统的稳定性与控制3.1 电力系统的稳定性电力系统稳定性的定义电力系统稳定性的判据电力系统稳定性的分析方法3.2 电力系统的控制电力系统控制的目标电力系统控制的方法电力系统控制的设备及其作用3.3 电力系统的保护与故障处理电力系统保护的作用与分类电力系统保护的方法与设备电力系统故障的类型与处理方法第四章：电力系统的优化与经济运行4.1 电力系统的优化电力系统优化的定义与目标电力系统优化的方法与算法电力系统优化的应用领域4.2 电力系统的经济运行电力系统经济运行的定义与目标电力系统经济运行的优化方法与算法电力系统经济运行的应用领域4.3 电力系统的节能与环保电力系统的节能措施与效果电力系统的环保措施与要求电力系统的可持续发展第五章：电力系统的负荷与短路分析5.1 电力系统的负荷电力系统负荷的分类与特性电力系统负荷的预测与计算电力系统负荷的分配与控制5.2 电力系统的短路分析短路故障的类型与特点短路分析的方法与步骤短路电流的计算与分析5.3 电力系统的保护与故障处理电力系统保护的作用与分类电力系统保护的方法与设备电力系统故障的类型与处理方法第六章：电力系统的传输与分配6.1 电力系统的传输输电线路的类型与特性输电线路的传输能力与损耗输电线路的优化设计与运行6.2 电力系统的分配配电线路的类型与特性配电线路的分配原则与方法配电线路的优化运行与维护6.3 电力系统的电压与无功控制电压控制的重要性与方法无功功率的概念与作用无功补偿设备的类型与配置第七章：电力系统的可靠性评估7.1 电力系统可靠性的指标与计算电力系统可靠性的基本指标电力系统可靠性的统计计算方法电力系统可靠性的评估模型7.2 电力系统的可靠性分析电力系统故障的类型与影响电力系统故障的传播与影响分析电力系统可靠性的优化提高措施7.3 电力系统的可靠性管理电力系统可靠性管理的重要性电力系统可靠性管理的方法与流程电力系统可靠性数据的收集与分析第八章：电力市场的运行与管理8.1 电力市场的概念与结构电力市场的定义与特点电力市场的结构与参与者电力市场的运作机制8.2 电力市场的运行与监管电力市场的运行规则与流程电力市场的监管机构与法规电力市场的竞争与公平性8.3 电力市场的交易与合同电力市场的交易类型与方式电力市场的合同管理与风险控制电力市场的信息技术支持第九章：电力系统的未来发展趋势9.1 电力系统的绿色与可持续发展清洁能源的发展与利用电力系统的绿色转型与减排电力系统的可持续发展战略9.2 电力系统的智能化与自动化智能电网的概念与架构电力系统的自动化控制技术电力系统的信息化与数字化转型9.3 电力系统的新技术与创新新能源技术的发展与应用电力系统的储能技术与需求响应电力系统的微电网与分布式能源第十章：电力系统的案例分析与实践10.1 电力系统的案例分析电力系统故障案例的分析与启示电力系统优化运行案例的分析与借鉴电力市场改革案例的分析与评价10.2 电力系统的实践操作电力系统的模拟与仿真电力系统的实验与测试电力系统的现场实习与操作培训10.3 电力系统的项目管理电力项目的基本流程与管理原则电力项目的风险评估与控制电力项目的质量管理与进度控制重点和难点解析一、电力系统的基本概念和分类：理解电力系统的定义、组成部分以及不同分类方式是理解后续内容的基础。

电力系统分析(大学电力专业期末复习资料)

电力系统分析(大学电力专业期末复习资料)
保证系统的电压、频率、波形在允许的范围内变动。 ➢电压偏移：一般不超过用电设备额定电压的±5%。 ➢频率偏移：一般不超过±0.2Hz。
3．为用户提供充足的电能。
1.2 电力系统的电压等级和负荷
一、电力系统的额定电压 电力网的额定电压：我国高压电网的额定电压等级有3kV、6 kV、10 kV、35 kV、60 kV、110 kV、220 kV、330 kV、500 kV等。 1.用电设备的额定电压：与同级电网的额定电压相同。 2.发电机的额定电压：比同级电网的额定电压高出5%， 用于补偿线路上的电压损失。
例1-1 已知下图所示系统中电网的额定电压，试确定发电机和变压 器的额定电压。
G
T1
变压~器T1的二次侧
供电距离较长，其
额定电压应10比kV线路
额定电压高10%
110kV
变T2压器T6k1V的一次绕组与 发电机直接相连，其一 次侧的额定电压应与发 电机的额定电压相同
发电机G的额定电压：UN·G=1.05×10=10.5（kV）
Wa Pmax
pdt
0
Pmax
图 年最大负荷与年最大负荷利用小时数
1.3 电力系统中性点运行方式
我国电力系统中性点有三种运行方式：
中性点不接地 中性点经消弧线圈接地 中性点直接接地
小电流接地系统 大电流接地系统
1、中性点不接地的电力系统
1.正常运行时，系统的三相电压对称，地中无电流流过， 2.当系统发生A相接地故障时 ，A相对地电压降为零，中性
点电压 U 0 U A 0 U 0 U A
UA
U A
U0
IPE
U C
U 0
U B
U C
U B
图1-8 中性点不接地系统发生A相接地故障时的电路图和相量图

《电力系统课件》课件

《电力系统课件》课件
3 电力技术发展趋势
展望电力技术的发展方向，如可再生能源和能源存储技术。
结尾
总结
总结电力系统课件的关键内容， 强调重点和要点。
发展前景分析
分析电力系统的未来发展趋势 和前景，展望行业的新机遇。
问题讨论
引入一些问题以激发学习者的 思考和互动，促进更深入的讨 论。
第三章 电力系统的运行管理
1
电网调度与控制
探讨如何调度和控制电力系统以确保能源供应的平衡和稳定。
2
停电维护与恢复
介绍停电维护的流程和恢复电力供应的策略，以应对紧急情况。
3
电能质量控制
讨论如何确保电能质量符合相关标准，提高供电的可靠性和稳定性。
第四章 电力系统的安全与保障
安全工作的重要性
强调电力系统安全工作的重 要性，保障人身和设备的安 全。
《电力系统课件》PPT课 件
欢迎来到《电力系统课件》PPT课件！本课程将介绍电力系统的概述、基本结 构、运行管理、安全保障、发展趋势等内容。让我们一起探索电力系统的奥 秘吧！
第一章 电力系统概述
电力系统的定义
介绍电力系统的概念和定义， 帮助理解其作用和重要性。
电力系统的组成
概括电力系统由哪些部分组 成，包括发电站、输电线路 和变电站等。
安全管理制度
介绍电力系统中采取的安全 管理制度，确保操作的规范 和安全。
事故应急处理
讨论电力系统发生事故时的 应急处理措施和流程。
第五章 电力系统的发展趋势
1 智能电网
探。
2 电力市场化改革
介绍电力市场化改革的动态和前景，推动电力行业的发展和竞争。
电力系统的演化历程
回顾电力系统的发展历程， 展示其技术和规模的进步。

电力系统分析

电力系统分析

不同电压等级的使用范围不一样：500KV、330KV、
220KV一般用于大电力系统的主干线；154、60KV 电压等级不推广；110KV既用于中、小电力系统的 主干线，也用于大电力系统的二次网络；35KV既用 于大城市或大工业企业内部网络，也广泛用于农村 网络；10KV则是最常用的低一级配电电压；只有负 荷中高压电动机的比重很大时，才考虑以6KV配电 方案，3KV仅限于工企业内部采用。 由上图可以看出来： （1）同一电压等级下，各种设备的额定电压不完全 相等； （2）各电气设备的额定电压之间有一个相互配合的 问题。
电力系统的额定电压 * 电力线路的额定电压：等于系统的额定电压； * 发电机的额定电压：比系统的额定电压高5%； * 变压器的额定电压： – 一次绕组： * 直接与发电机相连：等于发电机的额定电压； * 不直接与发电机相连：等于系统的额定电压； – 二次绕组：比系统的额定电压高10%或5%。
二、电力系统的负荷 1、电力系统的负荷 负荷电力系统的总负荷：系统中千万个用电设备消耗功率的总 和。可分为动力负荷和照明负荷。 电力系统的综合负荷：工业、农业、交通运输、市政生活等各 方面消耗的功率之和。 电力系统的供电负荷：电力系统的综合用电负荷加上电网的功 率损耗。 电力系统的发电负荷：供电负荷加上发电厂厂用电，也就是发 电机应发出的功率。 2、负荷的分类 按物理性能分：有功负荷和无功负荷 按电力生产与销售的过程分：发电负荷、供电负荷和用电负荷 按用户的性质分：工业负荷、农业负荷、交通运输负荷和人民 生活用电负荷等 按负荷对供电可靠性的要求分：一级负荷、二级负荷和三级负 荷
3.
由于多股铝线的机械性能差，往往将铝和钢组合起
来制成钢芯铝线。它是将铝线绕在单股或多股钢线 外层作主要载流部分，机械荷载由钢线和铝线共同 承担的导线。 无论单股或多股、由一种或两种金属制成的导线， 其标号后的数字总是代表主要载流部分(并非整根导 线)额定截面积的数值(mm2)。采用新标准时．则在 这一数字后再增加一个钢线部分额定截面积的数值 (mm2)。例如，按新标准。LGJ―400／50‖表示铝线 部分实际截面积为399．73mm2，额定截面积为 400mm 2；钢线部分实际截面积为51．82mm 2， 额定截面积为50mm 2。它大体相当于旧标准的 LGJQ—400

电力系统的基本概念

电力系统的基本概念
对于双回路情况： 特点：供电可靠性高，电能质量高。 缺点：不够经济。
对于环式网： 优点：供电可靠且较双回路要经济。 缺点：运行调度复杂，且故障时电压质量差。
两端供电网： 是常见的接线方式，但必须有两个及两个以
上的独立电源。
3、选择接线方式考虑的因素：
供电可靠，有良好的电能质量和经济指标， 经过各种方案的技术、经济比较，而且也要考虑 运行调度灵活和操作安全。
第一章 电力系统的基本概念
第一节 电力系统概述
一、电力系统的形成和发展： 从1831年法拉第发现了电磁感应定律，到1875 年巴黎北火车站发电厂的建立，电真正进入了实 用阶段。
Δ 第一次高压输电技术：
1882年 直流输电（法国）
德普勒（Marcel Depree）用装在米斯巴赫 煤矿的直流发电机功率约为3kw，以 1500~2000VDC沿57km电报线，把电能送至慕 尼黑国际博览会，供给一台电动机，使装饰喷泉 转动。
f=50HZ±0.2 U=UN±5% 波形：正弦波 3、保证系统运行的经济性
三、单一电力系统的联合
优点： 1、提高供电的可靠性； 2、合理地调配用电，降低联合系统的最大负荷，减 小系统发电设备的总装机容量； 3、合理地利用各类发电厂，提高运行的经济性 4、联合系统容量很大，个别负荷的波动对系统电能 质量影响很小
缺点： 需要投资，特别是系统间相距较远时。
第四节 电力系统的接线方式
一、几种典型接线方式的特点： 由地理接线图可见，复杂的接线可以简化分
解为几种典型的接线方式，大致可分成两大类： 无备用和有备用方式。
1、有备用接线方式：
包括单回放射式、干线式和链式网络。即：每 个负荷只能靠一条线路取得电能。见图1-16（a） (b)(c)（P21）

电力系统运行与控制

电力系统运行与控制

电力系统运行与控制第一章电力系统概述电力系统是指由发电厂、输电线路、变电站以及配电网络组成的电能输送和分配系统。

它承担着将发电厂产生的电能输送到用户端的重要任务。

电力系统的运行与控制是确保整个系统安全、稳定运行的关键环节。

本章将介绍电力系统的基本概念、组成以及运行特点。

1.1 电力系统的定义电力系统是指由发电、输电、变电和配电等各个环节构成的电能输送和分配系统。

它包括了发电厂、输电线路、变电站和配电系统等。

1.2 电力系统的组成电力系统包括三个主要部分：发电部分、传输部分和配电部分。

发电部分是指发电厂将各种能源转化为电能的过程；传输部分是指将发电厂产生的电能送至用户的过程；配电部分是指在用户端将电能按需分配到各个用电设备的过程。

1.3 电力系统的运行特点电力系统的运行特点主要表现在以下几个方面：（1）输电损耗较大：长距离的输电线路会导致较大的传输损耗，需要通过合理的电压等级选择和输电线路设计来降低损耗。

（2）负荷变化大：电力系统的负荷是随着用户需求而变化的，而发电和输电设备的运行是有一定的惯性和响应时间的，在负荷变化大的情况下，需要通过控制系统来平衡供需之间的关系。

（3）系统安全性要求高：电力系统的运行安全对于保障电力供应的可靠性和稳定性至关重要，因此需要制定系统安全控制策略，包括过电压和过电流保护等。

第二章电力系统运行电力系统运行是指电力系统运维人员根据实际情况对电力系统进行管理、监控和调度的过程。

它包括对发电、输电和配电等各个环节的监控和控制，以及针对各种异常情况的应对措施。

2.1 电力系统监控电力系统监控是通过监测各个环节的运行参数和状态，及时发现并解决可能导致系统故障的问题。

监控内容包括发电机组、变电站和配电设备的运行状态、电压和频率等关键参数的监测。

2.2 电力系统调度电力系统调度是指根据负荷需求、电源供应和系统运行状态等因素，合理安排发电和输电计划，并进行各个环节之间的协调和调度。

调度包括电力资源的调配、负荷的平衡、电能输送的优化等。

电力系统概述


表1-1 第三类额定电压（单位：KV）
1.电力线路的额定电压 电力线路（或电网）的额定电压等级是国家根据国民经济 发展的需要及电力工业的水平，经全面技术经济分析 后确定的。它是确定各类用电设备额定电压的基本依 据。 2.用电设备的额定电压 由于用电设备运行时，电力线路上要有负荷电流流过，因而在 电力线路上引起电压损耗，造成电力线路上各点电压 略有不同。但成批生产的用电设备，其额定电压不可 能按使用地点的实际电压来制造，而只能按线路首端 与末端的平均电压即电力线路的额定电压U来制造。 所以用电设备的额定电压规定与同级电力线路的额定 电压相同。
(3)核能发电厂：核能发电是利用原子反应堆中核 燃料(例如铀)慢慢裂变所放出的热能产生蒸汽 (代替了火力发电厂中的锅炉)驱动汽轮机再带 动发电机旋转发电。以核能发电为主的发电厂 称为核能发电厂,简称核电站。根据核反应堆的 类型,核电站可分为压水堆式、沸水堆式、气冷 堆式、重水堆式、快中子增殖堆式等。 (4)风力发电场：利用风力吹动建造在塔顶上的大 型桨叶旋转带动发电机发电称为风力发电,由数 座、十数座甚至数十座风力发电机组成的发电 场地称为风力发电场。 (5)其他还有地热发电厂、潮汐发电厂、太阳能发 电厂等。
3.电力线路 电力线路的作用是输送电能，并把发电厂、变配电所和电 能用户连接起来。 水力发电厂须建在水力资源丰富的地方，火力发电厂一般也多 建在燃料产地，即所谓的“坑口电站”，因此，发电 厂一般距电能用户均较远，所以需要多种不同电压等 级的电力线路，将发电厂生产的电能源源不断地输送 到各级电能用户。 通常把电压在35kV及以上的高压电线路称为送电线路，而 把10kV及以下的电力线路，称为配电线路。 电力线路按其传输电流的种类又分为交流线路和直流线路； 按其结构及敷设方式又可分为架空线路、电缆线路及 户内配电线路。

第一章 电力系统概述


图1-5 坝后式水电站断面图 1－上游水位；2－下游水位；3－坝；4－压力进水管；5 －检修闸门；6－闸门；7－吊车；8－水轮机蜗壳；9－水 轮机转子；10－尾水管；11－发电机；12－发电机间；13 －吊车；14－发电机电压配电装置；15－升压变压器；16 －架空线；17－避雷线
6）河床式厂房。如图1-6所示。其厂 房与拦河坝相连接，成为坝的一部分，厂 房承受水的压力，适用于水头小于50m的 水电站。 （2）引水式水电站。由引水系统将天 然河道的落差集中进行发电的水电站，称 为引水式水电站。引水式水电站适宜建在 河道多弯曲或河道坡降较陡的河段，用较 短的引水系统可集中较大的水头；也适宜 于高水头水电站，避免建设过高的挡水建 筑物。
图1－10 风力发电装置
1－风力机；2－升速齿轮箱；3－发电机；4－控制系统； 5－改变方向的驱动装置；6－底板和外罩；7－塔架； 8－控制和保护装置；9－土建基础；10－电缆；11－配电装置
（2）海洋能发电。海洋能是蕴藏在海水中的可再生能源，如潮汐能、波 浪能、海流能、海洋温差能、海洋盐差能等。潮汐能发电已实用化。潮汐发 电就是利用潮汐的位能发电，即在潮差大的海湾入口或河口筑堤构成水库， 在坝内或坝侧安装水轮发电机组，利用堤坝两侧的潮差驱动水轮发电机组发 电。可单向或双向发电。 1）单库单向式。单库单向式潮汐电站如图1－11所示。电站只建一个水 库，安装单向水轮发电机组，在落潮时发电。 2）单库双向式。单库双向式潮汐电站如图1－12所示。电站也只建一个 水库，安装双向水轮发电机组，在涨落潮时均发电。 3）双库（高低库）式。建两个毗连的水库，水轮发电机组安装在两水库 之间的隔坝内。
图1-1 凝汽式火电厂生产过程的示意图 1－煤场；2－碎煤机；3－原煤仓；4－磨煤机;5－煤粉仓； 6－给粉机；7－喷燃器；8－炉膛；9－锅炉；10－省煤 器；11－空气预热器；12－引风机；13－送风机；14－ 汽轮机；15－发电机； 16－凝汽器；17－抽气器； 18－ 循环水泵；19－凝结水泵； 20－除氧器；21－给水泵； 22－加热器；23－水处理设备；24－升压变压器

第一章-电力系统基本概念PPT优秀课件

第一章 电力系统的基本概念
➢1-1 电力系统概述 ➢1-2 电力系统的特点和运行要求 ➢1-3 电力系统的接线方式和电压等级 ➢1-4 三相电力系统的中性点运行方式
第一章 电力系统的基本概念
需
1o 电力系统的组成？
掌
2o 电力系统的特点？
握 的
3o 系统电压等级？
问
4o 各设备额定电压？
题
5o 中性点运行方式？
500kV • 目前国际上实际投运的最高电压等级750kV(加、美、
俄、巴西、南非等国） • 我国晋东南—南阳—荆门特高压交流试验示范工程，
世界上第一条投入商业化运行的1000千伏输电线路
（3）直流输电、紧凑型输电和灵活交流输电
• 直流输电在远距离输电中具有优越性，我国已有 多条±800kV输电线路。
• 电压愈来愈高、容量和规模愈来愈大的区域性、地区性、 全国性甚至跨国性的电力系统
高压？
（2）特高压（1000kV以上）输电的出现与展望
• 习惯上，1～100kV为高压， 100～1000kV为超高压， 1000kV以上为特高压。
• 20世纪60年代国际上开始特高压输电的研究 • 1985年苏联1228km的1150kV,但至今运行于500kV • 20世纪90年代日本300km的1000kV，但至今运行于
对应于一定的输送功率和输送距离应有一最合理的线 路电压。但从设备制造角度和电力工业发展，国家 标准规定标准电压等级
➢ 所谓额定电压，就是发电机、变压器和电气设 备等在正常运行时具有最大经济效益时的电压。
➢ 国家规定了标准电压等级系列，
– 有利于电器制造业的生产标准化和系列化 – 有利于设计的标准化和选型 – 有利于电器的互相连接和更换 – 有利于备件的生产和维修等

水电站电气设备课件

旦因故障退出运行将导致大规模停电。而大容量机 组起经济运行指标远高于中小型机组，是今后电力 工业的主要机型。只有互联成大电网，才为安装大 容量机组创造条件。 ❖ 5.可以水火互济节约能源改善电网调节性能。 ❖ 大容量电力系统中水电厂和火电厂可以联合调度， 发挥各自的特点和优势。
第三节 电能的质量标准
第二节 电力系统联网运行的优越性
❖ 2.减少系统中总备用容量的比重。 ❖ 为避免系统中某一台发电机故障退出运行而
使一些用户停电，一般都使用装机容量大于 最大用电负荷，即留有备用容量。由于备用 容量是可以在整个系统中互相通用的，因此 电力系统中总容量越大，备用容量的比重就 可以减少。
第二节 电力系统联网运行的优越性
的位能和动能转换成电能的场所。
❖ 根据取水的方式不同，又可以分为：
❖ a.堤坝式:一般河流水位的落差沿河流是分散的，为 提高落差就需要在河流的上游修建拦河坝，将水积 蓄、提高水头，进行发电。
❖ 通常这类水电站又细分为坝后式和河床式两种。
坝后式水电站:发电机厂房建在坝后，全部水头的压力由坝体 承受，水库的水由压力水管引入厂房，推动水轮发电机发电。
❖ 火电厂投资相对少，建设工期相对短，但原 料储量不如水电丰富，而且有污染。
❖ 火电机组不如水电机组启停迅速，所以火电 大多承担基荷，而水电即可承担基荷（丰水 期），也可承担腰荷，以及调峰、调频、调 相和各种备用任务。
d.核电厂
核电厂发电的原理与火电厂相似，都要有一个热源，将
水加热成蒸汽，进而推动汽轮机旋转并带动发电机转动而发 出电能。不同的是核电厂所用的热源不是煤或石油，它的热 源是原子核的裂变能。
输电网和配电网两部分。
❖ 输电网一般是由220KV及以上电压等级的输电线路 和与之相连的变电站组成，是电力系统的主干部分， 它的作用是将电能输送到距离较远的各地区配电网 或直接送给大型工厂企业。目前，我国的几大电网 已经初步建成了以500KV超高压输电线路为骨干的 主网架。
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图1－6 压水堆核电厂发电方式示意图
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问题 （1）辐射环境影响 排放的汽体、液体、固体废物 （2）非辐射环境影响 排放的废热、废水等
福建省在福鼎、福清 筹建核电站，作为能源的 过渡方案。
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三、风力发电
• 风能资源 风能就是指流动的空气所具有的能量，是由 太阳能转化而来的。 全球大气中总的风能量约为:1017kW， 可被开发利用的风能约为:2×1010kW， 比世界上可利用的水能: 大10倍。 因此，风能的开发利用具有非常广阔的前景。
36ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
• 古代对风能的利用: 几千年(埃及最早)的历史:风车用于碾 谷和抽水、借风航行等
图1－1 水电站示意图 1－水库；2－压力水管；3－水电站厂房；4－水轮机 5－发电机；6－尾水渠道
12
示例：
水口水电厂
三峡电站
13
三峡电站
水轮机
14
（2）河床式水电站
图1－2 河床式水电站示意图
15
葛洲坝水电站
（河床式）
16
（3）引水式水电站
图1－3 引水式水电站示意图
17
引水式 电站示例
30
火电厂生产过程 火电厂按照原动机不同可分为汽轮机电厂、燃气轮 机电厂、蒸汽—燃气轮机联合循环电厂。但从能量转换 观点分析，其基本过程都是：燃料的化学能→热能→机 械能→电能。 • 锅炉将燃料的化学能转化为蒸汽热能，蒸汽机将 蒸汽热能转化为机械能，发电机将机械能转化为电能。 （如图1—5所示）。 • 火电厂的实际生产过程要复杂得多，还需要很多 辅助系统以维持其正常生产，如输煤系统、除灰系统， 供水系统、水处理系统等。
29
二、 火力发电
• 火力发电厂简称火电厂，是利用煤、石油、天然 气或其他燃料的化学能生产电能的工厂。 • 我国电源构成是以火电为主，至2004年底，全国 总装机容量为44070万kW，火电装机容量为 32490万 kW,占我国发电装机总容量的 73.7 %。 • 火电厂按使用燃料的不同可分为燃煤、燃油和燃 气等几类电厂。我国的煤炭资源比较丰富，燃煤火电 厂是我国目前电能生产的主要方式。
反击式水轮机种类很多，有混流式、斜流 式、轴流式（定浆式、转浆式）、贯流式（全 贯流式、半贯流式）。
主要由水轮机室、导水机构、转轮和泄水 机构四大部分组成。
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（1）水轮机室 是引水机构，常称蜗壳，其作用是将引水 管来的水流沿圆周方向均匀导向转轮。
图1－7 蜗壳外形图
25
• （2）导水机构 导水机构的作用是使水流沿着有利的 方向进入水轮机的转轮。 调整导叶的开度，调节进入转轮的流 量，从而改变水轮机的输出功率。导水机 构关闭导叶，可使水轮机停止运行。 • （3）转轮
注重：能源开发与节约并重
10
一、水力发电
我国水力资源
理论蕴藏量：6.98亿千瓦 技术可开发：4.93亿千瓦 经济可开发：3.95亿千瓦 目前已开发：1.08亿千瓦 • 水电站是将水能转变成电能的工厂， 能量转换过程：水能→机械能→电能。 水流量(m3/s)和水头（落差m）
11
水电站的型式
（1）坝后式
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图1－5 凝汽式火力发电厂生产系统组合示意图
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浙江华能火电厂
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火电厂锅炉外观
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三、 风力发电
• 风能就是指流动的空气所具有的能量，是由太阳 能转化而来的。 • 风能是一种干净的自然能源、可再生能源，同时 风能的储量十分丰富。 • 据估算，全球大气中总的风能量约为1017kW，其 中可被开发利用的风能约为2×1010kW，比世界上可 利用的水能大10倍。 • 因此，风能的开发利用具有非常广阔的前景。 (一)、风力发电机 从能量转换观点来看，风力发电的能量转换过程 为：空气动能→旋转机械能→电能，因此发电设备的 关键在于将截获的流动空气所具有的动能转化为机械 能的装置即风力机。
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•
1、冲击式水轮机
根据水流冲击转轮的部位和方向的不同， 冲击式水轮机可分为水斗式、斜击式和双击式。 水斗式水轮机应用最广泛，它的主要部件 有转轮、喷嘴、喷针、折向器、主轴和机壳。
图1－6 水斗式水轮机 1－转轮；2－喷嘴；3－转轮室；4－机壳；5－调节手轮；6－针阀 23
• 2、反击式水轮机
重点： 1、电力系统的基本概念 难点： 电压等级
2、电力系统的基本要求
3、电压等级
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第一节 电力系统中能源的构成
• 能源开发与利用
• (一)能源资源 • 能源资源是指为人类提供能量的天然物质。它包括煤、 石油、天然气、水能等，也包括太阳能、风能、生物质能、 地热能、海洋能、核能等新能源。 • 能源资源是一种综合的自然资源。纵观社会发展史， 人类经历了柴草能源时期、煤炭能源时期和石油天然气能 源时期，目前正向新能源时期过渡，并且无数学者仍在不 懈地为社会进步寻找开发更新更安全的能源。 • 但是，目前人们能利用的能源仍以煤炭、石油、天然 气为主，在世界一次能源消费结构中，这三者的总和约占 93%左右。
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• 能源按使用情况进行分类，如表1-1所示。 • 凡从自然界可直接取得而不改变其基本形态的能 源称为一次能源。 • 由一次能源经过加工或转换成另一种形态的能源 称为二次能源。 • 在一定历史时期和科学技术水平下，已被人们广 泛应用的能源，称为常规能源。 • 那些虽古老但采用了新的先进的科学技术而加以 广泛应用的能源称为新能源。 • 凡在自然界中可以不断再生并有规律地得到补充 的能源，称为可再生能源。 • 经过亿万年形成的，在短期内无法恢复的能源称 为非可再生能源。
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四、 太阳能发电
1、太阳能资源
太阳能是地球的能源之母、万物生长 之源。 可再生能源，用之不竭，免费使用。 而且是清洁、无污染。
但是，太阳能的能流密度较低，还具有 间歇性和不稳定性。
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• 五、核能发电 • 核电厂是利用核裂变能转化为热能，再按火电厂 的发电方式，将热能转换为电能，它的原子核反应堆 相当于锅炉。核反应堆中，除装有核燃料外，还以重 水或高压水作为慢化剂和冷却剂，所以，反应堆又可 分为重水堆、压水堆等。图1—6为压水堆核电厂发电 方式示意图。 • 核反应堆内，铀-235在中子撞击下，使原子核发 生裂变，产生的巨大能量主要以热能形式被高压水带 至蒸汽发生器，在此产生蒸汽，送至汽轮发电机组。 • 1kg铀-235所发出的电力约等于2700t标准煤所发 出的电力。
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• （4）尾水管
图1－8 尾水管示意图
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水力发电的特点：
• （1）水能是可再生能源，没有损耗，没有污染。 • （2）不排放有害气体、烟尘和灰渣，没有核废 料。 • （3）水力发电的效率高，常规水电厂的发电效 率在80%以上。 • （4）机组起停灵活，输出功率增减快、可变 幅度大，便于调峰、调频和承担事故备用电源。 • （5）水库可以综合利用，承担防洪、灌溉、航 运、生活和生产用水、养殖、旅游等任务。 • （6）受丰枯变化的影响较大。 • （7）对生物资源生态环境有破坏。
• 授课教材： 《电力系统基础（第二版）》杨以涵主编，中国电 力出版社，2007 • 主要参考书目： 1、《电力系统概论》，杨淑英，中国电力出版 社.2003 2、《电力系统分析》，夏道止，中国电力出版社， 2004年9月。 3、《电力系统基础》，吴俊勇，北京交通大学出 版社 4、《电力系统稳态分析》第三版，陈珩, 中国电力 出版社, 2007.6
• 重点： • 三大计算 1、标幺值计算 2、稳态计算：潮流；调频、调压 3、暂态计算：故障；稳定性
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第一章 电力系统概述
第一节 电力系统中能源的构成 第二节 电力系统的形成
第三节 电力系统的负荷
第四节 电力系统运行的特点及要求 第五节 电力系统的电压等级和规定 第六节 我国电力工业的发展
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第一章 电力系统概述 重点及难点：
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表1-1 能源分类
可再生能源：水力
常规 能源 非可再生能源：煤、石油、天然气、核裂变 可再生能源：太阳能、风能、生物质能、海洋能、 地热能 非可再生能源：核聚变材料
一次 能源 能 源
二次 能源 新能源
电力、焦炭、煤气、汽油、煤油、柴油、重油、沼气、蒸汽、 热水
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(二)、资源的有效利用 人类生产和生活始终面临着一个无 法避免的问题：资源稀缺。
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• 能源按其来源可以分为四类： • 第一类是来自太阳能。除了直接的太阳辐射
能之外，煤、石油、天然气等石化燃料以及生物质能、 水能、风能、海洋能等资源都是间接来自太阳能。
•
第二类是以热能形式储藏于地球内部的地 热能，如地下热水、地下蒸汽、干热岩体等。 • 第三类是地球上的铀、钍等核裂变资源和 氘、氚、锂等核聚变资源。 • 第四类是月球、太阳等星体对地球的引力， 而以月球引力为主所产生的能量，如潮汐能。
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主 要 内 容
电 力 系 统 基 础
电力系统 稳态分析 （一）
正常稳态分析 计算（U、I、 P、Q、f ）
运行调整和优化
电力系统的基本概念 各元件的特性和模型 潮流计算
调频 调压
经济运行
电力系统 暂态分析 （二）
电磁暂态分析 （故障分析）
对称故障（三相短路） 不对称短路 静态 暂态
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正常稳态分析 （稳定性分析）
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• (三)、风力发电的特点 • （1）风能是可再生能源，不存在资源枯竭的问题。 • （2）风力发电是清洁的电能生产方式，不会造成空气 污染。 • （3）风力发电机组建设工期短，单台机组安装仅需几 周，从土建、安装到投产，只需半年至一年时间。投资 规模灵活，可根据资金多少来确定，而且安装一台可投 产一台。 • （4）运行简单，可完全做到无人值守。 • （5）实际占地少，机组与监控、变电等建筑仅占风电 场约1%的土地，其余场地仍可供农、牧、渔使用，而且 对土地要求低，在山丘、海边、河堤、荒漠等地形条件 下均可建设，还可建设大型海上风力发电场。