电力系统分析第1章 电力系统的基本概念.ppt

电力系统是现代社会不可或缺的基础组成部分，它负责生产和供应电能，为各类用户提供便利的能源。本章主要探讨电力系统的基本概念，包括系统组成、额定电压和频率、系统运行要求以及电网的接线方式。 电力系统由发电厂、电力网和用户三大部分构成。发电厂是电能的源头，通过燃烧化石燃料、利用核反应或可再生能源（如水力、风力、太阳能）等转换为电能。电力网则是电能传输的桥梁，包括升压、降压变压器和各种电压等级的输电线路，它们确保电能从发电厂高效地输送到用户。用户则涵盖各类家庭、商业和工业消费者，他们消耗电能以满足生活和生产需求。 电力系统中的额定电压和频率是确保系统正常运行的关键参数。在国际上，标准的额定频率通常为50Hz（赫兹）。额定电压是指电气设备设计时所依据的工作电压，它影响设备的效率和安全性。电力线路和设备的额定电压定义了系统的额定电压UN，常见的电压等级有3kV、6kV、10kV、35kV、110kV、220kV、330kV和500kV。发电机和变压器的额定电压会有微小的偏差，以适应不同的运行条件。例如，变压器的高压绕组通常有分接头，允许调整电压以匹配电网的需求。 电力系统运行时有其独特的要求。由于电能不能大量储存，电力生产必须实时与需求相匹配，这要求电力生产具有高度的计划性和灵活性。此外，电力系统中的暂态过程非常快速，需要精确的控制和保护设备来确保稳定运行。电力系统对国民经济的重要性不言而喻，因此，安全、可靠、优质且经济的供电是核心目标，同时也要考虑到环境保护。 电网的接线方式对系统的可靠性和经济性有很大影响。无备用接线方式如放射式、干线式和树状式接线虽然结构简单、成本较低，但当单一供电回路出现故障时，可能会导致大面积停电。相反，有备用接线如双回路、双端供电和环网可以提供多路径供电，显著提高可靠性，尽管这会增加设备投资并使得运行调度更为复杂。在实际应用中，高压和超高压输电网倾向于采用有备用接线，而配电网络的接线方式则根据负荷的特性和重要性来选择。 电力系统的基本概念涵盖了系统结构、电压和频率标准、运行管理以及电网设计原则，这些都是理解和分析电力系统功能和性能的基础。深入理解这些概念有助于优化电力系统的规划、建设和运营，以满足不断增长的电能需求并确保供电的稳定性。