电力系统分析：第一章 电力系统概述和基本概念.ppt

电力系统是现代社会不可或缺的基础组成部分，它涵盖了从电能生产到消费的整个过程。电力系统包括了发电、输电、配电和用电设备，以及相应的测量、保护和控制系统。在这个系统中，动力系统则进一步包含了用于产生电力的动力设备，如火力、水力、核能或风能发电机。电力网络特指电力系统中不同电压等级的线路和变压器，它们构成了电能传输的物理骨架。 电力系统的发展历程可追溯到19世纪末，从最初的低压直流电发展到现代的高压交流电系统。三相交流电的引入极大地提升了输电效率和传输距离，推动了电力系统的全球化。目前，全球已经形成了多个大型电力系统，比如中国就有六个跨省电力系统，且存在跨国电力互联的趋势。 电力系统的运行需要满足几个关键要求：保证可靠供电是至关重要的，尤其是对于一级负荷，必须确保在任何情况下都能不间断供电。良好的电能质量是保证用户设备正常运行的基础，包括电压质量（允许的电压偏移通常在±5%以内）、频率质量（通常不允许超过±0.2~0.5Hz的偏差）和波形质量（衡量谐波畸变的程度）。提高运行的经济性，如降低煤耗、厂用电率和网损率，同时考虑环境保护因素，也是电力系统优化的重要目标。 电力系统的电压等级是根据电能输送的经济性和设备制造的标准化来设定的。电压等级的选择影响着线路的电压降落和设备的电压偏移。例如，电力线路的平均额定电压一般为两端设备额定电压的平均值，以1.05倍的额定电压为典型值。表1-1展示了不同设备和线路的额定电压范围，反映了设备制造的标准系列。 同步发电机的额定电压通常较高，以适应线路的电压等级，而变压器的一次绕组和二次绕组则有不同的额定电压，以适应不同电压等级的电力传输和电压转换需求。用电设备的额定电压则与供电线路的额定电压保持一致，以保证设备的正常工作。 电力系统是一个复杂而精细的网络，需要综合考虑技术、经济和环境因素，确保安全、高效和可持续地供应电能。随着科技的进步，电力系统还将继续发展，采用更先进的技术和管理策略，以应对不断增长的能源需求和环境保护挑战。