电力系统组成

电力系统概念汇总CHAPTER11、什么是电力系统？什么是电力网？他们都由那些设备组成？电力系统：由发电、变电、输电、配电、用电等设备和相应辅助设备、按规定的技术和经济要求组成的,将一次能源转换成电能并输送和分配到用户的一个统一系统.组成：电力系统是由发电机、变压器、线路、负荷等4类设备组成的有机整体.其组成根据功能分3个层次：电力网络：升压变压器+输电线路+降压变压器+配电线路电力系统：发电机+电力网络+用电设备〔用电负荷〕动力系统：电力系统+发电厂动力局部〔一次能源转换设备〕2、电力网的额定电压是怎样规定的？电力系统各类元件的额定电压与电力网的额定电压有什么关系？I〕电力线路的额定电压和系统的额定电压相等；II〕发电机的额定电压与系统的额定电压为同一级别时,其额定电压规定比系统的额定电压高5%； III〕变压器接受功率一侧的绕组为一次绕组〔相当于受电设备〕,输出功率一侧的绕组为二次绕组〔相当于供电设备〕；IV〕变压器一次绕组的额定电压与系统的额定电压相等,但直接与发电机联接时,其额定电压那么与发电机的额定电压相等.V〕变压器二次绕组的额定电压规定比系统的额定电压高10%,如果变压器的短路电压小于7%、或直接〔包括通过短距离线路〕与用户联接时,那么规定比系统的额定电压高5%.3、升压变压器和降压变压器的分接头是怎样规定的？变压器的额定变比和实际变比有什么区别？变压器分接头：①为满足电力系统的调压要求,电力变压器的绕组设有假设干个分接抽头分接头,相应绕组的中央抽头称之为主抽头.②变压器绕组额定电压,指主轴头对应的绕组额定电压.③分接头位置用“％〞示出,表示抽头偏离主抽头的额定电压％④分接头的设置：双绕组变压器一一分接头设在高压侧三绕组变压器一一分接头分别设在高压侧和中压侧⑤分接头调节方式与个数:个数为奇数〔含主抽头〕变压器变比A〕额定变比：kN二高压侧额定电压/低压侧额定电压B〕运行变比：k二高压侧分接头电压/低压侧额定电压C〕标么变比：k*= k / kN 〔or ： k*= k / kB见2.6 节〕4、电能生产的主要特点是什么？对电力系统运行有哪些根本要求？特点：同时性,瞬时性,与日常生活联系的密切性根本要求：1、供电平安可靠；2、电能质量良好；3、系统运行经济；4、环境友好.5、电力系统负荷可以分为哪几个等级,各级负荷有何特点？第一级负荷：中断供电的后果极为严重〔人身平安事故等〕第二级负荷：〔大量减产、对居民生活产生影响〕第三级负荷：停电影响不大的其他负荷6、电能质量的根本指标是什么？1、频率fN±0.2〜0.5Hz2、电压35kV及以上电压等级VN±5%, 10kV及以下电压等级VN±7%.3、谐波正弦波形畸变率W4〜5%.7、电力网的接线方式中,有备用接线和无备用接线,各有什么特点？无备用特点：简单、设备费用较少、运行方便、供电可靠性低有备用特点：简单,运行方便,供电可靠性和电压质量有明显提升,缺点是设备费用增加很多.8,什么是开式网络,什么是闭式网络,他们各有什么特点？开式网络：每一个负荷都只能沿惟一的路径取得电能的网络.闭式网络：每一个负荷点至少通过两条线路从不同的方向取得电能的网络.特点上有CHAPTER21、电力网计算中,单位长度输电线路常采用哪种等值电路？等值电路有哪些主要参数？这些参数 个反映什么物理现象？一、输电线路的参数1、电阻：反映线路通过电流时产生的有功功率损失效应2、电感：反映载流导线产生磁场效应3、电导：反映线路带电时绝缘介质中产生泄 导线附近空气游离而产生有功功率损失4、电容：反映带电导线周围电场效应.输电线路的参数可视为沿全长均匀分布,每单 参数为电阻r0,电感L0,电导g0,电容C0.等 下：2、架空线路的导线换位有什么作用？ 当三相导线排列不对称时,各相导线所交链的磁链及各相等值电感便不相同,这将引起三相参数不 对称.因此必须利用导线换位来使三相参数恢复对称.3、分裂导线对线路的参数有什么影响？分裂导线根数愈多,电阻愈小,电感越小,电纳越大.一般单导线线路每公里电抗为0.4.左右,分裂导线根数为2、3、4根时,每公里的电抗分别为0.33、 0.30、0.28 Q 左右.一般单导线线路每公里电纳大约为2.8X10-6 S/km 左右；对于分裂导线线路,每相分裂根数为2、 3、4根时,每公里的电纳分别为3.4X10-6 S, 3.8X10-6 S, 4.1 X 10-6 S 左右.4、电力网计算中两绕组变压器和三绕组变压器常采用哪种等值电路？5、计算绕组容量不同的三绕组变压器的电阻和电抗是要注意什么问题？1)依次让一个绕组开路,其余两个绕组按双绕组变压器做短路实验,测得短路损耗A PS(1-2)、 A PS(2-3)、A PS(3-1).a)容量比为100/100/100时,测得短路损耗A PS(1-2)、A PS(2-3)、A PS(3T)保持不变;b)容量比为 100/50/100 和 100/100/50 时,测得短路损耗A P‘ S(1-2)、A P/ S(2-3)、A P/ S(3T) 必须折算以得到A PS(1-2)、A PS(2-3)、A PS(3-1).折算公式见P-29式2-64.6、变压器变比是如何定义的？它与原、副方绕组的匝数比有何不同？在三相电力系统计算中,变压器的变比通常是指两侧绕组空载线电压的比值,它与统一铁芯柱上的 原副方绕组匝数比石油区别的.对于Yy 和Dd 解放的变压器,k 「V N / V 2 N = w 1/叱,即原副方绕 组匝数比；对于Yd 接法的变压器k T = VJ 匕N = 尽1/叱.7、为什么变压器的五型等值电路能够实现原副方电压和电流的交换？1)变压器的n 型等值电路中三个阻抗(导纳)都与变比k 有关；2)n 型的两个并联支路的阻抗(导纳)的符号总是相反的；3)三个支路阻抗之和恒等于零,即构成了谐振三角形；4)三角形内产生谐振环流,实现原、副方的变压和电流变换,使等值电路起到变压器的作用.8、什么是标幺值？采用标幺值有什么好处？标幺值：在电力系统计算时,采用没有单位的阻抗、导纳、电压、电流和功率等进行计算.漏电流及 位长度的 值电路如 图2-1单位长线路的一相等值电路好处：元件参数实际大小不明确；相对大小清楚,便于比拟.CHAPTER41、怎样形成节点导纳矩阵？它的元素有什么物理意义？1、对角线元素Yii称为节点1的自导纳,其值等于接于节点i的所有支路导纳之和.2、非对角线元素Yij称为节点i , j间的互导纳,它等于直接联接于节点i , j间的支路导纳的负值.3、假设节点i , j间不存在直接支路,那么有Yij=0.4、节点导纳矩阵是一个稀疏的对称矩阵.2、节点导纳矩阵的特点：1〕直观易得2〕稀疏矩阵2〕对称矩阵CHAPTER91、电力系统日负荷曲线有什么特点？安排日发电方案和确定系统运行方式的重要依据.2、负荷率和最小负荷系数？负荷率：k=P / P ,最小负荷系数：a=P i / P3、年最大负荷曲线和年持续负荷曲线年最大负荷曲线：主要用来安排发电设备的检修方案,同时也为制订发电机组或发电厂的扩建或新建方案提供依据.描述一年内每月〔或每日〕最大有功功率负荷变化的情况.年持续负荷曲线：按一年中系统负荷的数值大小及其持续小时数顺序排列而绘制成.常用于安排发电方案和进行可靠性估算.4、负荷的电压静态特性,负荷的频率静态特性.负荷的电压静态特性：当频率维持额定值不变时,负荷功率与电压的关系.负荷的频率静态特性：当负荷端电压维持额定值,负荷功率与频率的关系.5、常用综合负荷等值电路综合负荷等值电路：电力系统分析计算中,发电机、变压器和电力线路常用等值电路代表,并由此组成电力系统的等值网络,负荷是电力系统的重要组成局部,用等值电路代表综合负荷是很自然的, 也是合理的.常用综合负荷等值电路：含源等值阻抗〔或导纳〕支路恒定阻抗〔或导纳〕支路异步电动机等值电路1〕潮流计算中,负荷常用恒定功率表示,必要时用线性化的静态特性；2〕短路计算中,负荷表示为含源阻抗支路或恒定阻抗支路；3〕稳定计算中,综合负荷可表示为恒定阻抗或不同比例的恒定阻抗和异步电动机的组合.CHAPTER101、什么叫电压损耗？什么叫电压偏移？电压损耗：两点间电压绝对值之差称为电压损耗,用AV表示.当两点电压之间的相角差5不大时, 可近似地认为电压损耗就等于电压降落的纵分量.电压偏移：网络中某点的实际电压同网络该处的额定电压之差,可以用kV表示,也可以用额定电压的百分数表示.2、电压降落公式分析1〕元件两端的电压幅值差主要由电压降落的纵分量决定；2〕元件两端的电压相角差主要由电压降落的横分量决定；3〕高压输电线的参数中,电抗要比电阻大得多,作为极端情况,令R=0可得：在纯电抗元件中,电压降落的纵分量是因传送无功功率而产生,电压降落的横分量那么因传送有功功率产生.元件两端存在电压幅值差是传送无功功率的条件,存在电压相角差那么是传送有功功率的条件.感性无功功率将从电压较高的一端流向电压较低的一端,有功功率那么从电压相位越前的一端流向电压相位落后的一端.实际的网络元件都存在电阻,电流的有功分量流过电阻将会增加电压降落的纵分量,电流的感性无功分量通过电阻那么将减少电压降落的横分量.CHAPTER111、开式网中,一直供电点的电压和负荷节点功率时,可按怎样的步骤进行潮流计算？1、从离电源点A最远的d点开始,利用线路额定电压,逆着功率传送方向依次算出各段功率损耗和功率分布.2、从电源点A开始,顺着功率传送方向,依次计算各段线路的电压降落,求出各节点电压.2、什么叫运算负荷？它在简单网络的潮流计算中有什么用处？将电纳支路分别用额定电压VN下的充电功率代替,将其分别与相应节点的负荷功率合并,得到各个节点的等效功率,叫做等效负荷,可以得到简化等值电路.3、在对多电压级的开式网络进行潮流计算时,对于变压器有哪几种处理方法？方法一：1、将变压器的阻抗归算到线路1的电压级；2、由末端向首端逐步算出各点功率,再用首端功率和电压算出第一段线路的电压损耗和节点b的电压,依次往后推算出各节点的电压.〔注意：经理想变压器时功率保持不变,两侧电压之比等于实际变压比k.〕方法二：1、将变压器阻抗和第二段的参数归算到线路1的电压级；2、按开式网络的潮流计算方法进行计算.〔注意：节点c和d的电压非该点实际电压,而是归算到线路段1的电压级的电压.〕方法三：1、将变压器用口型等值电路取代；2、按开式网络的潮流计算方法进行计算.4、什么是功率分点？电力网中功率由两个方向流入的节点称为功率分点,用▼标出.有时有功功率和无功功率分点可能出现在电力网的不同节点,通常用▼和▽分别表示有功率和无功功率分点.5、什么是循环功率？a〕每个电源点送出的功率都包含两局部：第一局部由负荷功率和网络参数确定,每一个负荷的功率都以该负荷点到两个电源点间的阻抗共轭值成反比的关系分配给两个电源点,且可以逐个计算.第二局部与负荷无关,它可以在网络中负荷切除的情况下,由两个供电点的电压差和网络参数确定, 通常称之为循环功率.b〕当两电源点电压相等时,循环功率为零.6、什么是均一网络？均一网络的功率分布有何特点？对于各线段单位长度的阻抗值都相等的均一网络,在均一电力网中有功功率和无功功率的分布彼此无关.7、简单环网的一般处理方法1〕单电源供电的简单环网可以当作是供电点电压相等的两端供电网络.2〕对于多电源供电的简单环网,将给定功率的电源点当作负荷点处理,而把给定电压的电源点都一分为二,得到假设干个供电点电压的两端供电网络.8、闭式电力网中的电压损耗计算在不要求特别精确时,闭式电力网中任一线段的电压损耗可用电压降落的纵分量代替,即•在不计功率损耗时,V取电力网的额定电压；•计及功率损耗时,如果用某一点的功率就应取同一点的电压.9、两端供电网络中电压最低点确实定1〕假设有功功率分点和无功功率分点为同一节点,那么该点为电压最低点.2〕假设有功功率分点和无功功率分点不在同一点,那么必须分别算出各分点的实际电压,才能确定电压最低点和最大的电压损耗.3〕在具有分支线的闭式电力网中,功率分点只是对于干线而言的电压最低点,不一定是整个电力网的电压最低点.10、环网中功率的自然分布和经济分布功率在环网中与阻抗成反比分布,称此分布为功率的自然分布.1〕功率在环形网中与电阻成反比分布时功率损耗最小〔经济分布〕2〕只有在每段线路的比值R/X都相等的均一网络中,功率的自然分布才与经济分布相符.各段线路的不均一程度越大,两者差异就越大.11、环路电势和循环功率1〕环路电势因并联变压器的变比不等引起.2〕循环功率由环路电势产生,其方向与环路电势的作用方向一致.3〕两变压器的变比相等时,E,=0,循环功率不存在.4〕变压器的实际功率分布是由变压器变比相等且供给实际负荷时的功率分布,与不计负荷仅因变比不同而引起的循环功率叠加而成.12、环网中的潮流限制在环网中引入环路电势使产生循环功率,是对环网进行潮流限制和改善功率分布的有效手段.1〕调整环网中的变压器变比对于比值X/R较大的高压网络,主要作用是改变无功功率分布.2〕一般情况下,网络中功率自然分布不同于所期望的分布时,要求同时调整有功功率和无功功率, 这就要采用一些附加设备来产生所需的环路电势.a〕利用加压调压变压器产生附加电势.6〕利用FACTS 〔Flexible AC Transmission System〕装置实现潮流限制.13、在潮流计算中,根据定解条件可将节点分为哪几类？怎样为不同类型的节点建立潮流方程？1、PQ节点给定有功功率P和无功功率Q,求解电压〔V, 6〕o1〕通常变电所都属于这一类节点；2〕某些发电厂送出的功率在一定时间内固定时,该厂母线；3〕既不接发电机也没有负荷的联络节点〔亦称浮游节点〕.2、PV节点给定有功功率P和电压幅值V,求解Q和5.一般选择有一定无功储藏的发电厂和具有可调无功电源设备的变电所作为PV节点.3、平衡节点给定电压幅值V和电压相角5,求解P和Q.一般选择主调频发电厂为平衡节点. 〔也可以选择出线最多的发电厂〕14、应用牛顿法求解非线性方程的原理和计算步骤.原理：单变量非线性代数方程的牛顿迭代算法.分为节点电压用直角坐标表示时怎样建立牛顿法潮流方程并形成雅克比矩阵问题和节点电压用极坐标表示时怎样建立牛顿法潮流方程并形成雅克比矩阵问题.15、PQ分解法潮流计算采用了哪些简化假设,这些简化假设的依据是什么？在交流高压电网中,数电线路的电抗要比电阻大得多,系统中母线有功功率的变化主要受电压相位的影响,无功功率的变化主要受母线电压幅值变化的影响.在修正方程式的系数矩阵中,可将矩阵字块的N和K略去不计,认为他们的元素都等于零,这样n-1+m阶的方程式变分解为一个n-1阶和一个m阶的方程.节点的有功功率不平衡量只用于修正电压的相位,节点的无功功率不平衡量只用于修正电压的幅值,这两组方程分别轮流迭代,即是PQ分解法的院里.16、PQ分解法的简化假设对潮流计算结果的精度有影响吗？为什么？PQ分解法所做的种种简化只涉及到解题过程,而收敛条件的校验仍然是以精确的模型为依据的, 所以计算结果的精度是不受影响.但是要注意,在各种简化条件中们关键是输电线路的电阻和电感的比值的大小,110KV及以上电压等级的架空线该比值较小,一般满足PQ分解法的简化条件.在35KV及以下电压等级的电力网中,线路的该比值较大,在迭代计算中可能出现不收敛的情况.CHAPTER121、电力系统的无功功率需求主要由那些主要成分构成？1.无功功率负荷：异步电动机在电力系统负荷〔特别是无功负荷〕中的占比很大.系统无功负荷的电压特性主要由异步电动机决定.2.变压器的无功损耗：1〕变压器的无功损耗电压特性与异步电动机的相似.2〕变压器的无功功率损耗在系统的无功需求中占有相当的比重.3.输电线路的无功损耗：1〕35KV及以下架空线路的充电功率很小,线路消耗无功功率,为无功负载.2〕110KV 及以上的架空线路,当传输功率较大时,电抗中消耗的无功功率将大于电纳中产生的无功功率,为无功负载.2〕110KV及以上的架空线路,当传输功率较小〔小于自然功率〕时, 电纳中产生的无功功率,除了抵偿电抗中的损耗以外,还有多余,为无功电源.2、当机械负荷一定时,异步电动机的无功功率随电压变化而变化的规律有什么特点？为什么？1〕在额定电压附近,电动机的无功功率随电压的升降而增减.2〕当电压明显地低于额定值时,无功功率主要由漏抗中的无功损耗决定,因此随电压下降反而具有上升的性质. 结合异步电动机无功功率表达式和图像分析可得：3、电力系统总主要的无功功率电源有哪些？电力系统中的无功功率电源主要有发电机,同步调相机,静电电容器,静止无功补偿器和静止无功发生器,这四种装置又称无功补偿装置.静电电容器只能吸收容性无功功率〔即发出感性无功功率〕, 其余几类补偿装置既能吸收容性无功,亦能够吸收感性无功.4、发电机输出的功率要收到什么限制？改变功率因数时,发电机发出的有功功率P和无功功率Q要受定子电流额定值〔额定视在功率〕、转子电流额定值〔空载电势〕、原动机出力〔额定有功功率〕的限制.5、对无功电源的同步调相机和静电电容器的优缺点做比拟分析.同步调相机：1〕相当于空载运行的同步电动机；2〕过励磁运行时,向系统供给感性无功功率起无功电源作用；3〕欠励运行时,从系统吸取感性无功功率起无功负荷作用.优点：装有自动励磁调节装置的同步调相机能根据装设地点电压的数值平滑改变输出〔或吸收〕无功功率.特别是有强行励磁装置时,在系统故障情况下,能调节系统电压,有利于提升系统稳定性. 缺点：同步调相机是旋转机械,运行维护复杂;有功功率损耗大；投资费用较大〔宜于大容量集中使用〕；响应速度慢难以适应动态无功限制的要求.静电电容器：优点：无旋转部件,维护方便；单位容量投资费用较小,且与容量的大小无关；运行时功率损耗较小.装设容量可大可小,可集中使用也可分散装设就地供给无功功率,以降低网络的电能损耗；缺点：供给系统的无功功率受节点电压影响,调节性能较差.6、新型无功补偿装置,静止无功补偿器和静止无功发生器的特点静止无功补偿器〔Static Var Compensator〕SVC简称静止补偿器,由静电电容器与电抗器并联组成；能够平滑地改变输出〔或吸收〕的无功功率. 常见类型：1〕由晶闸管限制电抗器TCR与固定电容器并联组成的静止补偿器；2〕由饱和电抗器与固定电容器并联组成〔带有斜率校正〕的静止补偿器；3〕晶闸管限制电抗器与晶闸管投切电容器TSC并联组成的静止补偿器.优点：1〕电压变化时能够快速平滑地调节无功功率,满足动态无功补偿需要；2〕运行维护简单,功率损耗较小；3〕响应时间较短,对于冲击负荷有较强的适应性；4〕 TCR 、TSC 型静止补偿器还能做到分相补偿以适应不平衡的负荷变化. 静止无功发生器〔Static Var Generator, SVG 〕也称为静止同步补偿器〔STATCOM 〕或静止调相机〔STATCON 〕 优点:1〕与静止补偿器相比,响应速度更快,运行范围更宽,谐波电流含量更少；2〕电压较低时仍可向系统注入较大的无功电流,它的储能元件〔如电容器〕容量远比它所提供的无功容量要小.7、为什么说电力系统的运行电压水平取决于无功功率的供需平衡?当电势E 为一定值时,Q 同V 的关系如右图曲 1〕系统在电压Va 下到达无功功率平衡. 2〕假设负荷增加,系统的无功电源不能满足在 功平衡的需要,那么只能降低电压运行以到达新 衡. 3〕假设负荷增加,系统的无功电源能够满足在 功平衡的需要,那么可在较高电压水平下运行.8、无功平衡的原那么 从改善电压质量和降低网络功率损耗考虑,应尽量防止通过电网元件大量地传送无功功率.应分地 区分电压级地进行无功功率平衡.〔即做到无功功率的就地平衡、减少无功功率的长距离和跨电压 级的传送〕9、电压偏移过大对系统和用户各有什么害处？我国电力系统对于供电电压的允许偏移有什么具 体的规定？ 电压偏移的危害：1〕电压偏移过大,影响用户正常工作；2〕电压降低,会使网络中的功率损耗和能量损耗加大；3〕电压过低可能会危及电力系统运行的稳定性；4〕电压过高,各种电气设备的绝缘可能受到损害,在超高压网络中增加电晕损耗等.电压的允许偏移：1〕35kV 及以上供电电压正、负偏移的绝对值之和不超过额定电压的10%,如供电电压上下偏移同 号时,按较大的偏移绝对值作为衡量依据；2） 10kV 及以下三相供电电压允许偏移为额定电压的±7%；3） 220V 单相供电电压允许偏移为额定电压的+7%和-10%.10、顺调压、逆调压和常调压的概念,这些调压各适用于哪些情况？逆调压：在大负荷时升高电压,小负荷时降低电压的调压方式.一般在最大负荷时保持中枢点电压 比线路额定电压高5%,在最小负荷时保持为线路的额定电压.适用于供电线路较长、负荷变动较 大的中枢点.顺调压：在大负荷时允许中枢点电压低一些,但不低于线路的额定电压的102.5%；小负荷时允许 其电压高一些,但不超过线路额定电压的107.5%.适用于供电距离近,或负荷变动不大的变电所. 常调压：在任何负荷下,中枢点的电压保持为大约恒定的数值,一般较线路额定电压高2%〜5%.11、什么是中枢点,怎样确定中枢点电压的允许变化范围？中枢点：1〕区域性水、火电厂的高压母线；2〕枢纽变电所的二次母线；3〕有大量地方负荷的发电机电压母线.对于向多个负荷点供电的中枢点,其电压允许变化范围可按两种极端情况确定：1〕在地区负荷最大时,电压最低的负荷点的允许电压下限加上到中枢点的电压损耗等于中枢点的 最低电压. 2〕在地区负荷最小时,电压最高负荷点的允许电压上限加上到中枢点的电压损耗等于中枢点的最 高电压. a 〕当中枢点的电压能满足这两个负荷点的要求时,其他各点的电压根本上都能满足.b 〕如果中枢点是发电机电压母线,那么除了上述要求外,还应受厂用设备与发电机的最高允许电压 以及为保持系统稳定的最低允许电压的限制.c 〕假设在任何时候,各负荷点所要求的中枢点电压允许变化范围都有公共局部,那么调整中枢点的电 压,使其在公共的允许范围内变动,就可以满足各负荷点的调压要求,无需增设调压设备.否那么, 需要在某些负荷点增设必线1所示电压Va 下无的无功平电压Va 下无。

电力系统是由发电厂、变电所、输电线、配电系统及负荷组成的发电厂有火电、水电、核电、风能、太阳能等种类。

火电： 火力发电厂，采用煤炭作为一次能源，利用皮带传送技术，向锅炉输送经处理过的煤粉，煤粉燃烧加热锅炉使锅炉中的水变为水蒸汽，经一次加热之后，水蒸汽进入高压缸。

为了提高热效率，应对水蒸汽进行二次加热，水蒸汽进入中压缸。

通过利用中压缸的蒸汽去推动汽轮发电机发电。

锅炉－ 汽轮机 － 发电机 水电：以水具有的重力势能转变成动能的水冲水轮机，水轮机即开始转动，若我们将发电机连接到水轮机，则发电机即可开始发电。

如果我们将水位提高来冲水轮机，可发现水轮机转速增加。

因此可知水位差愈大则水轮机所得动能愈大，可转换之电能愈高。

这就是水力发电的基本原理。

水库－水轮机－发电机核电：通过核岛（一回路）的核裂变放热，在高压下加热水使其达到高温蒸发进入常岛（二回路），高压的过热水蒸气进入汽轮机，通过喷嘴加速冲击汽轮机转子上的动叶，将一部分的热能转化为机械能。

汽轮机转子的转动带动发电机发电。

做功完成的水蒸气进入凝汽器，给水泵后再次进入核岛吸热。

变电所变电所将电厂电压升压至500KV后，将通过输电系统传至全国各地。

输电系统电网中输电线路的电压为220KV以上。

配电系统电力在经过输送线路传输后经过变压器将电压降至35、63、110kV（高压配电系统）后，再将电压降至10、6kV（中压配电系统）后，再将电压降至380、220V（低压配电系统）电网将一般将10、6kV的电输至低压配电系统、大型工厂等用电量大的地方。

低压配电系统再将380、220V的电输送至家庭、学校等用电量小的用户。

负载在电路中消耗电能的装置叫用电器（也叫负载）。

是用电能进行工作的装置。

如电灯，电视或电阻等其他用电器。

电力系统的基础知识一、电力系统的构成一个完整的电力系统由分布各地的各种类型的发电厂、升压和降压变电所、输电线路及电力用户组成，它们分别完成电能的生产、电压变换、电能的输配及使用。

二．电力网、电力系统和动力系统的划分电力网：由输电设备、变电设备和配电设备组成的网络。

电力系统：在电力网的基础上加上发电设备。

动力系统：在电力系统的基础上，把发电厂的动力部分（例如火力发电厂的锅炉、汽轮机和水力发电厂的水库、水轮机以及核动力发电厂的反应堆等）包含在内的系统。

三．电力系统运行的特点一是经济总量大。

目前，我国电力行业的资产规模已超过2万多亿，占整个国有资产总量的四分之一，电力生产直接影响着国民经济的健康发展。

二是同时性，电能不能大量存储，各环节组成的统一整体不可分割，过渡过程非常迅速，瞬间生产的电力必须等于瞬间取用的电力，所以电力生产的的发电、输电、配电到用户的每一环节都非常重要。

三是集中性，电力生产是高度集中、统一的，无论多少个发电厂、供电公司，电网必须统一调度、统一管理标准，统一管理办法;安全生产，组织纪律，职业品德等都有严格的要求。

四是适用性，电力行业的服务对象是全方位的，涉及到全社会所有人群，电能质量、电价水平与广大电力用户的利益密切相关。

五是先行性，国民经济发展电力必须先行。

四、电力系统的额定电压电网电压是有等级的，电网的额定电压等级是根据国民经济发展的需要、技术经济的合理性以及电气设备的制造水平等因素，经全面分析论证，由国家统一制定和颁布的。

我们国家电力系统的电压等级有220/380V、3 kV、6 kV、10 kV、20 kV、35 kV、66 kV、110 kV、220 kV、330 kV、500 kV。

随着标准化的要求越来越高，3 kV、6 kV、20 kV、66 kV也很少使用。

供电系统以10 kV、35 kV、为主。

输配电系统以110 kV以上为主。

发电机过去有6 kV与10 kV两种，现在以10 kV为主，低压用户均是220/380V。

什么是电力系统电力系统三大部分是什么导读我们都知道电力系统的组成部分包括动力系统、电力系统以及电力网。

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那么今天呢，小编就来好好讲讲电力系统那些事。

那么，什么是电力系统呢？电力系统三大部分是什么？今天小编就来给各位一一解答一下！什么是电力系统电力系统是由发电厂、送变电线路、供配电所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、优质的电能。

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。

电力系统三大部分是什么由发电、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，通过各种设备再转换成动力、热、光等不同形式的能量，为地区经济和人民生活服务。

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，故其生产、输送、分配和消费都在同一时间内完成，并在同一地域内有机地组成一个整体，电能生产必须时刻保持与消费平衡。

电力系统的组成1. 电力系统的组成电力系统是由发电厂、变电所、电力线路和电能用户组成的一个整体。

为了充分利用动力资源，降低发电成本，发电厂往往远离城市和电能用户，这就需要输送和分配电能，将发电厂发出的电能经过升压、输送、降压和分配送到用户。

（1）发电厂。

发电厂是生产电能的场所，在发电厂可以把自然界中的一次能源转换为用户可以直接使用的二次能源———电能。

根据发电厂所取用的一次能源不同，主要有火力发电、水力发电、核能发电、太阳能发电、地热发电、潮汐发电、风能发电等发电形式。

（2）变电所。

变电所的功能是接受电能、变换电压和分配电能。

变电所由电力变压器、配电装置和二次装置等构成。

按变电所的性质和任务不同，分为升压变电所和降压变电所，按变电所的地位和作用不同，又分为枢纽变电所、地区变电所和用户变电所。

（3）电力线路。

电力线路将发电厂、变电所和电能用户连接起来，完成输送电能和分配电能的任务。

电力线路有各种不同的电压等级，通常将220kV及以上的电力线路称为输电线路，110kV及以下的电力线路称为配电线路。

配电线路又分为高压配电线路（110kV）、中压配电线路（35～6kV）和低压配电线路（0.38/0.22kV）。

（4）电能用户。

电能用户又称电力负荷，指所有消耗电能的用电设备或用电单位。

2. 供配电系统的组成供配电系统是电力系统的重要组成部分，它是由总降压变电所、高压配电所、配电线路、车间变电所或建筑物变电所和用电设备组成。

图2-3所示为供配电系统结构框图。

由图可以看出，总降压变电所是用户电能供应的枢纽。

它将35～110kV的外部供电电源电压降为6～10kV高压配电电压，供给高压配电所、车间变电所或建筑物变电所和高压用电设备。

高压配电所集中接收6～10kV电压，再分配到附近各车间变电所或建筑物变电所和高压用电设备。

一般负荷分散、厂区大的大型企业需要设置高压配电所。

配电线路分为6～10kV高压配电线路和0.38/0.22kV低压配电线路。

电力系统课程一、引言电力系统是指由电源、输电、配电和用电等组成的电力供应网络。

它是现代社会不可或缺的基础设施，为工业生产、商业运营和民生服务提供了稳定可靠的电力供应。

电力系统课程是电力工程及自动化等专业的核心课程，旨在培养学生对电力系统的理论、设计和运行管理等方面的综合能力。

二、电力系统基本概念1. 电力系统组成电力系统由电源、输电、配电和用电四个主要部分组成。

电源可以是发电厂、风电场、太阳能光伏电池组等，输电通过变电站和高压输电线路将电能从发电厂传输到配电站，配电再将电能供给用户用电。

2. 电力系统特点电力系统具有以下几个特点：•大规模：电力系统涉及到广泛的地域范围，需要覆盖城市、乡村等各个地区，并满足不同地区的用电需求。

•复杂性：电力系统包含众多的电力设备和线路，涉及到多个层级的电压等级，需要协调管理和调度控制。

•连续性：电力系统需要24小时不间断地供电，对电力设备的可靠性和备用能力提出了要求。

•安全性：电力系统需要保证供电过程中的安全性，包括电弧灭弧、短路保护等措施。

3. 电力系统拓扑结构电力系统可以采用不同的拓扑结构，常见的有单回路结构、辐射结构、环网结构等。

•单回路结构：电力系统中最简单的结构，主要用于规模较小的区域供电。

•辐射结构：以变电站为中心，向不同方向辐射出去的分支线路，适用于中等规模的城市供电。

•环网结构：通过多条回路连接的结构，具有较好的供电可靠性，适用于大规模城市供电。

4. 电力系统负荷特性电力系统的负荷特性是指电力系统负荷随时间的变化规律。

负荷特性对电力系统的运行和规划具有重要影响。

常见的负荷特性包括：•日变化特性：负荷随着白天和夜晚的交替而变化，主要受到居民生活用电和工业生产用电的影响。

•峰谷差特性：负荷在一天中呈现出高峰和低谷，主要由于用电习惯和生产工艺的影响。

•季节变化特性：负荷随着季节的变化而变化，主要受到气候和社会经济因素的影响。

三、电力系统分析与设计1. 电力系统仿真电力系统仿真是指利用计算机模拟电力系统的运行过程，以评估其稳态和暂态特性。

电力系统的基础知识一、电力系统的构成一个完整的电力系统由分布各地的各种类型的发电厂、升压和降压变电所、输电线路及电力用户组成，它们分别完成电能的生产、电压变换、电能的输配及使用。

二．电力网、电力系统和动力系统的划分电力网：由输电设备、变电设备和配电设备组成的网络。

电力系统：在电力网的基础上加上发电设备。

动力系统：在电力系统的基础上，把发电厂的动力部分（例如火力发电厂的锅炉、汽轮机和水力发电厂的水库、水轮机以及核动力发电厂的反应堆等）包含在内的系统。

三．电力系统运行的特点一是经济总量大。

目前，我国电力行业的资产规模已超过2万多亿，占整个国有资产总量的四分之一，电力生产直接影响着国民经济的健康发展。

二是同时性，电能不能大量存储，各环节组成的统一整体不可分割，过渡过程非常迅速，瞬间生产的电力必须等于瞬间取用的电力，所以电力生产的的发电、输电、配电到用户的每一环节都非常重要。

三是集中性，电力生产是高度集中、统一的，无论多少个发电厂、供电公司，电网必须统一调度、统一管理标准，统一管理办法;安全生产，组织纪律，职业品德等都有严格的要求。

四是适用性，电力行业的服务对象是全方位的，涉及到全社会所有人群，电能质量、电价水平与广大电力用户的利益密切相关。

五是先行性，国民经济发展电力必须先行。

四、电力系统的额定电压电网电压是有等级的，电网的额定电压等级是根据国民经济发展的需要、技术经济的合理性以及电气设备的制造水平等因素，经全面分析论证，由国家统一制定和颁布的。

我们国家电力系统的电压等级有220/380V、3 kV、6 kV、10 kV、20 kV、35 kV、66 kV、110 kV、220 kV、330 kV、500 kV。

随着标准化的要求越来越高，3 kV、6 kV、20 kV、66 kV也很少使用。

供电系统以10 kV、35 kV、为主。

输配电系统以110 kV以上为主。

发电机过去有6 kV与10 kV两种，现在以10 kV为主，低压用户均是220/380V。

电力系统分析基础知识一、电力系统的基本概念No.1 电力系统的组成和接线方式1、电力系统的四大主要元件：发电机、变压器、电力线路、负荷。

2、动力系统包括动力部分（火电厂的锅炉和汽轮机、水电厂的水库和水轮机、核电厂的核反应堆和汽轮机）和电力系统。

3、电力网包括变压器和电力线路。

4、用户只能从一回线路获得电能的接线方式称为无备用接线方式。

No.2 电力系统的运行特点1、电能的生产、传输、分配和消费具有：①重要性、②快速性、③同时性。

2、电力系统运行的基本要求：①安全可靠持续供电（首要要求）、②优质、③经济3、根据负荷的重要程度（供电可靠性）将负荷分为三级。

4、电压质量分为：①电压允许偏差、②三相电压允许不平衡度、③公网谐波、④电压允许波动与闪变5、衡量电能质量的指标：①电压、②频率、③波形（电压畸变率）6、10kV公用电网电压畸变率不超过4%。

7、抑制谐波的主要措施：①变压器星三角接线、②加装调谐波器、③并联电容/串联电抗、④增加整流器的脉冲次数8、衡量电力系统运行经济性的指标：①燃料损耗率、②厂用电率、③网损率9、线损包括：①管理线损、②理论线损、③不明线损10、线损计算方法：①最大负荷损耗时间法②最大负荷损失因数法③均方根电流法No.3 电力系统的额定频率和额定电压1、电力线路的额定电压（也称电力网的额定电压）与用电设备的额定电压相同。

2、正常运行时电力线路首端的运行电压常为用电设备额定电压的105%，末端电压为额定电压。

3、发电机的额定电压比电力网的额定电压高5%。

4、变压器的一次绕组相当于用电设备，其额定电压与电力线路的额定电压相同；但变压器直接与发电机相连时，其额定电压与发电机额定电压相同，即为该电压级额定电压的105%。

5、变压器的二次绕组相当于电源，其输出电压应较额定电压高5%，但因变压器本身漏抗的电压损耗在额定负荷时约为5%，所以变压器二次侧的额定电压规定比额定电压高10%。

6、降压变压器二次侧连接10kV线路，当短路电压百分比小于7.5%（变压器本身漏抗的电压损耗较小）时，比线路额定电压高5%。

电力系统——由发电、变电、输电、配电和用电等环节组成我国发电厂的发电机组输出额定电压为3.15～20kV（较为常见的一样为6kv和10kv）。

为减少线路能耗，一样电能的输出要经发电厂中的升压变电所升压至35～500kV（火力发电厂的发电机厂房外确实是变压器，该变压器二次为220kV），再由高压输电线传送到受电区域变电所，降压至6～10kV，经高压配电线送到用户配电变电所并降压至380V低压，以提供给用户利用。

从我国此刻的电力情形来看，送电距离在200～300千米时采纳220千伏的电压输电；在100千米左右时采纳110千伏；50千米左右采纳35千伏；在15千米～20千米时采纳10千伏，有的那么用6600伏。

输电电压在110千伏以上的线路，称为超高压输电线路。

在远距离送电时，我国还有500千伏的超高压输电线路。

举例：大型水力发电站的输电进程：从发电站发出的交流电第一由变电所1中的输电变压器把电压升到220千伏，然后输送到远处的中心变电所2，在那里输电变压器把电压降为110千伏，送到下属各变电所，在变电所3由输电变压器再把电压降为35千伏。

然后输送给下一级变电所4，变电所4又用输电变压器把电压降为10千伏，再送至各用户的变电所5，最后将电压变成380伏／220伏，供给用电设备利用。

从大型水力发电站发出的电力，通过输电线路送到用户，中间要通过五次变换电压（一升、四降）。

关于中、小型电站来讲，中间变换电压的次数就少一些，这要依照发电视发出的电压、输送线路的远近等具体情形来确信。

1．发电发电厂发电机通常都是三相发电机（能产生幅值相等、频率相等（50Hz）、相位互差120°电势的发电机），提供的是三相交流电，以三相发电机作为电源，称为三相电源；以三相电源供电的电路，称为三相电路；U、V、W称为三相，相与相之间的电压是线电压，电压为380V；相与中心线之间称为相电压，电压是220V。

那根零线，相当于发电机的轴心，电势为零，因此叫做零线。

电力系统知识问答及答案1. 什么是电力系统？电力系统是一个包括发电、输电、变电、配电和用电的复杂网络，它将发电厂产生的电能送到用户手中。

2. 电力系统的主要组成部分有哪些？电力系统的主要组成部分包括：- 发电机：将各种能源转换为电能；- 输电线路：将电能从发电厂输送到各个地方；- 变压器：改变电压等级以适应不同距离和容量的传输；- 配电线路：将电能送到用户；- 用电设备：将电能转换为其他形式的能量；- 调控中心：对电力系统进行监控和控制。

3. 什么是电压？电压是电势差的度量，是推动电荷流动的力量。

电压的单位是伏特（V）。

4. 什么是电流？电流是单位时间内通过导体横截面的电荷流量，电流的单位是安培（A）。

5. 什么是电阻？电阻是阻碍电流流动的物理量，其单位是欧姆（Ω）。

6. 什么是电力？电力是电压和电流的乘积，表示为P，其单位是瓦特（W）。

7. 什么是无功功率？无功功率是指在交流电路中，不参与能量转换或不做功的功率，它与电压和电流的相位差有关。

8. 电力系统中有哪些主要的保护装置？电力系统中的主要保护装置包括：- 断路器：用于切断电路，保护系统免受过载和短路的损害；- 继电器：根据预定的条件进行自动控制和保护；- 保护装置：包括过电流保护、差动保护、接地保护等，用于保护电力系统免受各种故障的损害。

9. 什么是电力系统稳定性？电力系统稳定性是指电力系统在受到外部干扰或内部故障时，能够维持正常运行的能力。

10. 如何提高电力系统的稳定性？提高电力系统稳定性的方法包括：- 增加系统备用容量；- 优化系统运行参数；- 采用先进的控制技术和保护装置；- 进行系统的维护和检修。

以上是电力系统知识问答及答案，希望对您有所帮助。

电力系统分析基础知识点总结电力系统是指由发电厂、变电站、输电线路和配电网等组成的电能供应系统。

电力系统的分析是对电力系统进行各种参数和运行条件的计算和评估，以保证电力系统的安全、稳定和经济运行。

下面是电力系统分析的基础知识点总结：一、电力系统模型1.电力系统分析的第一步是建立系统的数学模型。

常用的电力系统模型有节点模型、支路模型和矩阵模型。

2.节点模型是利用节点电压和分支电流表示电力系统的模型，适用于潮流计算、稳定计算等。

3.支路模型是利用支路电流和支路电压表示电力系统的模型，适用于短路计算、暂态稳定计算等。

4.矩阵模型是利用节点电压和支路电流构造的矩阵表示电力系统的模型，适用于状态估计、谐波计算等。

二、电力系统潮流计算1.电力系统潮流计算是解决电力系统节点电压和分支电流的问题。

2.潮流计算的目标是求解电力系统中每个节点的电压和每条支路的电流。

3.潮流计算的方法包括高斯-赛德尔迭代法、牛顿-拉夫逊迭代法、迭代法等。

三、电力系统短路计算1.电力系统短路计算是解决电力系统发生短路故障时，电流的分布和电压的变化的问题。

2.短路计算的目标是求解电力系统中每个节点的短路电流和各个分支的短路电压。

3.短路计算的方法包括节点法、支路法、短路阻抗法等。

四、电力系统暂态稳定计算1.电力系统暂态稳定计算是解决电力系统在故障情况下的暂态过程，如发电机的转速和电压的变化等问题。

2.暂态稳定计算的目标是求解电力系统中各个节点、线路和发电机的暂态响应。

3.暂态稳定计算的方法包括直接法、分步法、迭代法等。

五、电力系统谐波计算1.电力系统谐波计算是解决电力系统中谐波电流和谐波电压的问题。

2.谐波计算的目标是求解电力系统中各个节点的谐波电压和各个支路的谐波电流。

3.谐波计算的方法包括傅里叶级数法、谱域法、蒙特卡洛法等。

六、电力系统状态估计1.电力系统状态估计是利用实时测量数据对电力系统的状态进行估计，如电压的估计、负荷的估计等。

电厂电气知识点总结一、电力系统基本组成1. 发电机发电机是电力系统的核心设备，它将机械能转换为电能。

发电机的基本原理是利用电磁感应现象，利用导线在磁场中运动时所产生的电动势来产生电流。

发电机通常由转子和定子两部分组成，转子是旋转的部分，定子是固定的部分。

常见的发电机包括汽轮发电机、水轮发电机和风力发电机等。

2. 变压器变压器是电力系统中用于改变电压和电流大小的设备。

它通过互感原理，实现了电压的升降，并实现了电压的隔离。

变压器通常由铁芯和绕组两部分组成，铁芯用于传导磁场，绕组用于传导电流。

变压器分为升压变压器和降压变压器两种类型，常见的变压器有油浸式变压器和干式变压器。

3. 输电线路输电线路是连接发电厂和用户的电力输送通道，它的主要作用是将发电厂产生的电能输送到用户处。

输电线路通常由导线、杆塔和绝缘子构成，导线用于传导电流，杆塔用于支撑导线，绝缘子用于隔离导线和杆塔。

根据输电线路的电压等级不同，可以分为高压输电线路、中压输电线路和低压输电线路。

4. 开关设备开关设备是电力系统中用于控制电路通断和电器设备操作的设备，包括断路器、开关、接触器等。

它们的主要作用是在电路故障时实现快速的切除故障段，并且可以实现对电路的远程控制，保证电力系统的安全稳定运行。

5. 辅助设备辅助设备是电力系统中用于辅助发电、输电和配电的设备，包括冷却系统、除湿系统、防火系统等。

它们的主要作用是保证发电机和变压器的正常运行，防止电气设备因环境因素而受损。

二、电力系统运行原理1. 电力系统的平衡电力系统的平衡是指在正常运行状态下，发电量与负荷需求相匹配，实现电网的供需平衡。

电力系统的平衡包括机械平衡和电气平衡两个方面，机械平衡是指发电机的机械输入和输出功率平衡，电气平衡是指电网内各节点的功率平衡。

平衡是电力系统正常运行的基础，只有在平衡状态下，系统才能稳定运行。

2. 电力系统的稳定性电力系统的稳定性是指在外部扰动作用下，系统能够保持平衡态或者尽快恢复到新的稳定平衡态的能力。