电力系统分析基础(课堂PPT).ppt

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,*,电力工程系,Department of Electrical Engineering,电力系统分析基础,Power System Analysis Basis,（一）,任 建 文,1,课程介绍,1,.,电力专业类专业课程介绍,-,传统上的课程划分，为选课提供参考,电力系统稳态分析,正常的、相对静止的 运行状态,电力系统暂态分析,从一种运行状态向另一种运行状态的过渡过程,2,课程介绍,电力系统稳态分析,电力系统的基本知识和等值网络,电力系统正常运行状况的分析和计算,电力系统有功功率,频率、无功功率,电压的控制与调整,3,课程介绍,电力系统暂态分析,波过程,操作或雷击产生的过电压,(,过程最短,),高压课程 主讲,电磁暂态过程,与短路及励磁有关,(,过程较长,),机电暂态过程,与动力系统有关,(,过程最长,),涉及电压、电流电力系统故障分析 主讲,涉及功率、功角,导致系统振荡、稳定性破坏、异步运行,短路计算,对称分量法及序网概念,不对称故障的分析与计算,静稳,暂稳,4,课程介绍,发电厂电气部分,电气主接线,卖电的网络,电器的原理与选择,卖电的工具,控制与信号,二次系统,配电装置,电器的组合及布置,高压断路器运行,同步发电机的运行,变压器的运行,5,课程介绍,电力系统继电保护原理,电流保护,距离保护,高频保护,自动重合闸,变压器保护,发电机保护,母线保护,6,课程介绍,2,.,电力工程,非电力类专业选修课程，了解电力系统的入门课程，深度不够、面面俱到,稳态分析,故障计算,一、二次系统,稳定性,防雷,综合性,基础性,50,学时,五门电专业课程,三掌握,基本知识,基本计算,基本原理,二目的,一般性认识,业务技术管理,7,课程介绍,主要学习电力系统的基本知识，分七章介绍,电力系统的组成,发、输、变、配,短路电流分析与计算,故障分析，三相短路概念,电气参数及等值电路,物理元件的数学模型,稳态分析与计算,功率流动、,潮流计算、有功调整、无功调整,发电厂和变电所一次系统,接线方式，电气设备,发电厂和变电所二次系统,继电保护，电网监护,电力系统运行稳定性,静稳、暂态稳定,8,课程介绍,3,.,电力系统分析基础,-,今年改革后的电力系的平台课程,主要学习电力系统稳态和短路分析知识,电力系统的基本概念,发、输、变、配。,8,学时,电力网元件参数及等值电路,物理元件的 数学模型,8,学时,简单电力网稳态分析与计算,功率流动、手工,潮流计算,8,学时,9,课程介绍,电力系统潮流的计算机算法,潮流计算的基本原理、数学模型、求解方法和计算程序框图。,8,学时,有功最优分配及频率控制,如何保证低损耗、高回收,6,学时,无功功率及电压调整,如何使无功合理分布使电压损耗最小,6,学时,短路电流分析与计算,三相短路及不对称故障计算,20,学时,10,讲课方式,1,、侧重基础,2,、物理概念与数学模型相结合,3,、补充新概念及专业领域研究成果和方向,4,、辅助教学手段，录像、模型、图片,5,、以讲为主，自学为辅,6,、听课自由，前提是有自学能力,7,、欢迎讨论、提意见,8,、板书乱、发音不准希望谅解,9,、考试不会难为同学们，不要求死记硬背,11,参考资料,1,、,电力系统分析基础 李庚银、栗然、杨淑英，机械工业出版,2,、电力系统分析复习指导与习题精解 杨淑英 中国电力出版社,5,、电力系统自动化、电网技术等杂志,3,、,电力系统稳态分析 （第二版）东南大学，陈珩，水利电力出版社,4,、,电力系统暂态分析 （第二版）西安交通大学，李光琦，水利电力出版社,12,第一章 电力系统的基本概念,1,.,电力系统的概念和组成,2,.,电能变换和电源构成,3,.,电力系统的负荷,4,.,电力系统运行的特点及要求,5,.,电力系统的电压等级,6,.,电力系统的接线及中性点接地,13,第一节,电力系统的概念和组成,电力系统由发、输、变、配组成,（生产、输送、分配、消费,）,14,第一节,电力系统的概念和组成,从调度、管理、控制的角度看,15,第一节,电力系统的概念和组成,16,第一节,电力系统的概念和组成,17,第一节,电力系统的概念和组成,从发电到用户的供电过程,18,第一节,电力系统的概念和组成,19,第一节,电力系统的概念和组成,20,第一节,电力系统的概念和组成,我国电网介绍,21,第一节,电力系统的概念和组成,我国电网介绍,22,第一节,电力系统的概念和组成,目前我国基本上进入大电网、大电厂、大机组、高电压输电、高度自动控制的新时代,。截止,2004,年底,装机总容量达,4.00,亿千瓦。,我国现有发电装机容量在,20000MW,以上的电力系统,11,个，其中东北、华北、华东、华中电网装机容量均超,30000MW,，华东、华中电网甚至超过,40000MW,，西北电网的装机容量也达到,20000MW,。南方电力联营系统连结广东、广西、贵州、云南四省电网，实现了西电东送。其它几个独立省网，如四川、山东、福建等电网和装机容量也超过或接近,10000MW,。,各电网中,500KV,（包括,330KV,）主网架逐步形成和壮大。,220KV,电网不断完善和扩充。,从,1988,年起连续每年新增投产大中型发电机组超过,10000MW,。,1990,年我国第一条从葛洲坝水电站至上海南桥换流站的,500KV,直流输电线路实现双极运行，使华中和华东两大区电网实现非同期联网。,23,第一节,电力系统的概念和组成,两家电网公司是国家电网公司、中国南方电网有限责任公司；,家发电集团公司是中国华能集团公司、中国大唐集团公司、中国华电集团公司、中国国电集团公司和中国电力投资集团公司；,家辅业集团公司是中国电力工程顾问集团公司、中国水电工程顾问集团公司、中国水利水电建设集团公司和中国葛洲坝集团公司。,电力体制改革方案：,1(,电监会,)+2(,电网公司,)+5(,发电集团,)+4(,辅业集团,),24,第一节,电力系统的概念和组成,电 网 图,25,第一节,电力系统的概念和组成,电力系统为什么要互联并网运行呢？,1,.,采用高效率大容量机组,减少备用容量,2,.,合理利用动力资源,水、火电互补,3,.,提高供电可靠性,系统越大，抗干扰能力越强,4,.,提高运行的经济性,装,高效率大容量机组、,合理利用动力资源、合理分配负荷、削峰填谷,。,26,第一节,电力系统的概念和组成,全国联网势在必行,现在,：,7,个跨省电网，,5,个独立省网,2015,年全国联网：,以三峡电站为中心，东西南北四方向联网,东西以送电和联网效益并重,南北以获得联网效益为主，兼顾送电,联网方案：,首先建成三峡电网（华东、华中、四川、重庆）,中部电网：以三峡电站为中心沿长江展开,北部电网：以华北为中心，与东北、山东联网，开发,黄河上游拉西瓦等水电站，实现与西北联网,南部电网：红水河、澜沧江、乌江流域、贵州煤炭基地,27,第一节,电力系统的概念和组成,全国联网势在必行,北部和中部三纵：,西线：西北与川渝以直流方式相联,中线：华北与华中以直流背靠背相联,东线：山东与华东以直流背靠背相联,南部和中部：,提高水电利用容量，减少弃水,湖南衡阳到广东韶关,500KV,交直流输电,三峡到广东的远距离直流输电,28,第一节,电力系统的概念和组成,近年来停电事故频发,8.14,美加大停电,8.28,伦敦大停电,9.1,悉尼和马来西亚大停电,9.28,意大利大停电,近年来面临严重缺电,去年缺电,3500,万,KW,，今年缺电,2500,万,KW,。电力建设滞后于电力需求增长，电力供应总量不足，是造成电力供应逐步紧张的根本原因。,频率的抖动会造成次品堆积如山，大停电造成的灾难不压于一次强烈的地震,事故链接,缺电原因,29,第二节,电能变换和电源构成,一、电能变换,30,第二节,电能变换和电源构成,二、电源构成及展望,火电,70%,、水电,20%,、核电,10%,燃料电池、太阳光、太阳能（分散型）,21,世纪新能源,热核反应,不使用放射性材料的核能，,2030,年后实用化,2050,年时，电力供应是现在的,23,倍（,15000,亿,KW.h),核能约占,54%,，燃料电池等分散型电源和电力储存系,统约占,15%20%,31,第二节,电能变换和电源构成,我国的能源结构极不合理,目前电源配置情况,2020,年电源配置情况,32,第二节,电能变换和电源构成,二、电源构成及展望,33,第二节,电能变换和电源构成,三、火力发电,火电发电 燃料燃烧 水 蒸汽 机械能 发电,火 电 厂,凝汽式,效率低（,3740%,）、容量大，坑口电厂,热电厂,效率高（,6770%,）、容量小，城市区,34,第二节,电能变换和电源构成,三、火力发电,35,