电力系统及自动化概述演示幻灯片.ppt

,2024/11/21 周四,1,积成电子股份有限公司,2016,校园招聘,智慧积成,精彩人生,电力系统和电力系统自动化概述,2024/11/21 周四,目录,2,电力系统的组成结构,1,电力系统运行的特点和要求,2,电力系统的参量量纲,3,电力系统的设备及功能概述,4,电力系统自动化概述,5,电力系统的组成结构,3,电力系统的组成结构,发电,用电,输电,变电,配电,RTU,RTU,FTU,数据采集和传输,应用服务器,电 网 调 度,4,电力系统的组成结构,超高压远距离输电网,地方电网,区域电网,110,kV,35,kV,35,kV,500,kV,220,kV,110,kV,10,kV,水力发电厂,火力发电厂,变电所,A：,枢纽,变电所,C：,地方,变电所,D：,终端,变电所,B：,中间,5,并网运行,优点：供电可靠性高，运行及调度方式灵活，实现水电火电互济，节约化石能源；形成电力交易市场。,缺点：发生事故时波及面大；大电网恢复难度更大。,电力系统的组成结构,6,目录,7,电力系统的组成结构,1,电力系统运行的特点和要求,2,电力系统的参量量纲,3,电力系统的设备及功能概述,4,电力系统自动化概述,5,电力系统运行的特点,运行的特点,平衡性：电能不能存储（抽水蓄能）,瞬时性：以光速传播,随机性：负荷随机变化,与国民经济和人民生活密切相关,8,电力系统运行的要求,/1,保证供电可靠性,停电售电量的损失远低于国民经济的损失,分为,、,、,类负荷,类负荷：中断发电会造成人身伤亡危险或重大设备损坏且难以修复，或给政治上和经济上造成重大损失者,类负荷：中断供电将长生大量废品，大量材料报废，大量减产，或将发生重大设备损坏事故，但采取适当措施能够避免者,类负荷：所有不属于一类及二类的用电负荷,9,保证电能质量,电能质量指标,：电压、频率、谐波、三相电压不平衡,电压：电压偏移不超过额定电压值的,5%,，否则会使用电设备的运行技术指标和经济指标下降，甚至不能正常工作,频率：频率偏移应不超过,0.2,0.5Hz,，否则会影响用户设备的正常工作，如电动机的转速,谐波：控制,2,19,次谐波，总谐波畸变率要求依电压等级差别对待，超标将引起设备损耗增大、过热等异常,三相电压不平衡：负序电压不平衡度,2%,，短时,4%,此外还有公用电网间谐波、波动和闪变等指标。,电力系统运行的要求,/2,10,提高电力系统运行的经济性,现状：,电能生产的规模越来越大，消耗一次能源（煤、石油、天然气、水能等）。其中化石能源（不可再生资源）占发电主导地位。,采用高效节能的发电设备，降低发电过程的能源消耗,降低电能在输送、分配过程中的损耗，如无功补偿,大力发展电力系统的联网运行，合理分配电厂之间的负荷，让经济性能好的电厂多发电,充分利用水电资源，注意水、火电厂之间的合理调配,电力系统运行的要求,/3,11,目录,12,电力系统的组成结构,1,电力系统运行的特点和要求,2,电力系统的参量量纲,3,电力系统的设备及功能概述,4,电力系统自动化概述,5,电力系统的参量,/1,13,总装机容量,系统中实际安装发电机组额定有功功率的总和,千瓦,kW,、兆瓦,MW,、吉瓦,GW,2015,年末全国发电装机容量,150,828,万,kW,，比,2014,年末增长,10.5%,火电装机容量,99021,万千瓦，增长,7.8%,；,水电装机容量,31937,万千瓦，增长,4.9%,；,核电装机容量,2608,万千瓦，增长,29.9%,；,并网风电装机容量,12934,万千瓦，增长,33.5%,；,并网太阳能发电装机容量,4318,万千瓦，增长,73.7%,。,年发电量,系统所有发电机组全年实际发出电能总和（,2015,年,56184,亿,kWh,）,kWh,（千瓦时）、,MWh,（兆瓦时）、,GWh,（吉瓦时）、,TWh,（太瓦时,年售电量,售电公司（供电公司）使用，计量单位同年发电量。,电力系统的参量,/2,14,最大负荷,规定的时间段内（年、月、日），系统总的有功功率负荷的最大值,单位同装机容量,额定频率,国内电网额定频率,50Hz,，,国外美国、日本等为,60Hz,电压等级,电力系统中最高电压等级电力线路的额定电压,单位是,kV,（千伏）,电力系统的参量,/3,15,电压等级,电力系统中最高电压等级电力线路的额定电压,单位是,kV,（千伏）,等级划分,低压网：电压等级在,1kV,以下,中压网：,1,10kV,高压网：高于,10kV,、低于,330kV,超高压网：低于,750kV,特高压网：,1000kV,及以上,电力系统的参量,/4,16,电流,A,（安培）、,kA,（千安培）,无功功率,Var,（乏）、,kVar,（千乏）、,MVar,（兆乏）,视在功率,VA,（伏安），,kVA,（千伏安），,MVA,（兆伏安）,目录,17,电力系统的组成结构,1,电力系统运行的特点和要求,2,电力系统的参量量纲,3,电力系统的设备及功能概述,4,电力系统自动化概述,5,电力系统的电气设备概述,18,为满足电能生产、输送和分配的需要，在电力系统中安装各类电气设备，用于实现启动、转换、监视、测量、调整、保护、切换和停止等操作,按电压等级分：高压电气设备和低压电气设备。,按作用分：一次设备和二次设备。,电力系统的电气设备概述,19,一次设备,直接生产、转换和输配电能的高压电气设备,包括：发电机、变压器、断路器、隔离开关、自动开关、接触器、刀开关、母线、输电线路、电力电缆、电抗器、电动机等,二次设备,对一次设备的工作进行监测、控制、调节、保护以及为运行、维护人员提供运行工况或生产指挥信号所需的低压电气设备,例如：测量表计，如电压表、电流表、功率表、电能表；继电保护及自动装置、直流电源等；变电站自动化系统各组成设备。,电力系统二次设备,20,二次设备（系统类）,电网调度自动化系统,配电管理系统,变电站自动化系统,变电站直流电源系统,电力系统二次设备,发电,用电,输电,变电,配电,RTU,RTU,FTU,数据采集和传输,应用服务器,电 网 调 度,21,目录,22,电力系统的组成结构,1,电力系统运行的特点和要求,2,电力系统的参量量纲,3,电力系统的设备及功能概述,4,电力系统自动化概述,5,电力系统自动化概述,23,电力系统,组成：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。,功能：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。,电力自动化系统,为实现以上功能，考虑到电能不能存储、电力系统变化非常迅速、电力系统非常重要这些运行的特点，为了使电力系统更好地服务于经济社会和人们生活，需要自动化系统。,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。,电力系统自动化概述,24,电力系统调度自动化,能量管理系统（,EMS,），针对发电和输电系统。,配电管理系统（,DMS,）,针对配电和用电系统，即,10kV,以下的电网。,变电站自动化,分为各不同电压等级的变电站,(10kV-1000kV,）,电力自动化概述,-,调度分级,25,电力自动化概述,-,调度分级,26,五级电力调度,国调、网调、省调、地调、县调,调度基本原则,统一调度,分级管理,分层控制,电力自动化概述,-,电力企业,27,电网公司：,两大电网公司：国家电网、南方电网,地方电力公司,陕西地方电力集团公司（陕西地电）,四川省地方电力局公司（四川地电）,内蒙古电力集团有限责任公司（蒙西）,发电企业,五大发电集团：华能、大唐、华电、国电、中电投,其他发电集团：华润电力、国华电力、国投电力、中广核、神华、鲁能,电力系统自动化概述,28,电力系统自动化分类,调度自动化,配电自动化,变电站自动化,调度自动化（主网）,对区域电网内的变电站进行监视（遥测、遥信采集）,调度控制中心计算机系统和运行人员对当前运行状态进行计算分析,根据计算分析结果判断系统状态，做出调节控制决策命令，通过远动信息通道传送至各电厂和变电站，从而实现对电力系统运行的自动化调度控制（遥控、遥调）,调度控制目的，保证系统优质、安全、经济地供电。,调度自动化包括四遥（遥测、遥信、遥控、遥调）。,电力系统自动化概述,配电自动化（配网）,利用通信技术和计算机技术对配电网进行智能化监控管理，对配电网上的设备实现远方实时监视、协调及控制功能。,目的：,提高供电可靠性和供电电能质量，始终处于安全、经济的最优运行状态。,电力系统自动化概述,电力系统自动化概述,发电厂,输电线,变电站,配电网,用户,AGC,调度自动化,SCADA,需方管理,能量管理系统,配电管理系统,电网调度自动化,配电自动化,调度自动化与配电自动化关注的侧重点,电力自动化概述,-,支撑技术,32,电力系统理论,以电路、电磁场、电机学为基础，研究电力系统自身的特性。,输配电技术,研究超高压输电线路、远距离交直流输电系统，以及提高输电线路输送能力等方面的问题。,电力系统保护,故障分析、元件保护、线路保护、系统性故障保护和过电压及其防护。,电力系统控制,数据采集、变量调节、电能质量控制、运行优化控制、能量管理系统。,电力自动化概述,-,概念术语,33,EMS,能量管理系统,Energy Manage System,SAS,变电站自动化系统,Substation Automation System,SCADA,数据采集与监视控制系统,Supervisory Control And Data Acquisition,电力自动化概述,-,概念术语,34,AGC,自动发电控制（,Automatic Generation Control,）,AVC,：,自动电压控制（,Automatic Voltage Control,）,DTS,：,调度员培训仿真系统（,Dispatcher Training System,）,DMS,配电管理系统（,Distribution Management System,）,电力自动化概述,-,概念术语,35,RTU,远动终端单元（,Remote Terminal Unit,）,TTU,配电变压器监测终端单元（,distribution Transformer supervisory Terminal Unit,）,FTU,馈线终端单元：具有遥控、遥信，故障检测功能，并与配电自动化主站通信，提供配电系统运行情况和各种参数即监测控制所需信息，包括开关状态、电能参数、相间故障、接地故障以及故障时的参数,并执行配电主站下发的命令，对配电设备进行调节和控制，实现故障定位、故障隔离和非故障区域快速恢复供电功能。（,Feeder Terminal Unit,）,电力自动化概述,-,概念术语,36,FTU,电力自动化概述,-,智能电网,37,智能电网,国网公司：建设坚强智能电网是以特高压电网为骨干网架,、各级电网协调发展的坚强网架为基础，以通信信息平台为支撑，具有信息化、自动化、互动化特征，包含电力系统的发电、输电、变电、配电、用电和调度各个环节，覆盖所有电压等级，实现“电力流、信息流、业务流”的高度一体化融合的现代电网。,智能变电站,Thank You!,