1、電力系統(tǒng)根底知識(shí)培訓(xùn)前 言本手冊(cè)所涉及內(nèi)容均為電力系統(tǒng)根底知識(shí)及調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)根底知識(shí)。本手冊(cè)主要為新員工入門使用。目 錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc288833744 第1章 電力系統(tǒng)根底知識(shí) PAGEREF _Toc288833744 h 5 HYPERLINK l _Toc288833745 電力系統(tǒng)概述 PAGEREF _Toc288833745 h 5 HYPERLINK l _Toc288833746 根本概念 PAGEREF _Toc288833746 h 5 HYPERLINK l _Toc288833747 開展簡(jiǎn)況 PAGEREF _T

2、oc288833747 h 5 HYPERLINK l _Toc288833748 系統(tǒng)構(gòu)成與運(yùn)行 PAGEREF _Toc288833748 h 2 HYPERLINK l _Toc288833749 系統(tǒng)調(diào)度 PAGEREF _Toc288833749 h 2 HYPERLINK l _Toc288833750 系統(tǒng)規(guī)劃 PAGEREF _Toc288833750 h 3 HYPERLINK l _Toc288833751 研究與開發(fā) PAGEREF _Toc288833751 h 3 HYPERLINK l _Toc288833752 電力系統(tǒng)根底知識(shí) PAGEREF _Toc28883

3、3752 h 4 HYPERLINK l _Toc288833753 電力系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)、電力網(wǎng)絡(luò) PAGEREF _Toc288833753 h 4 HYPERLINK l _Toc288833754 電力的來(lái)源 PAGEREF _Toc288833754 h 4 HYPERLINK l _Toc288833755 常用術(shù)語(yǔ) PAGEREF _Toc288833755 h 4 HYPERLINK l _Toc288833756 電力系統(tǒng)構(gòu)成 PAGEREF _Toc288833756 h 4 HYPERLINK l _Toc288833757 電力系統(tǒng)的平安狀態(tài)、警戒狀態(tài) 、緊急狀態(tài) PAG

4、EREF _Toc288833757 h 5 HYPERLINK l _Toc288833758 負(fù)荷預(yù)測(cè) PAGEREF _Toc288833758 h 5 HYPERLINK l _Toc288833759 能源布局 PAGEREF _Toc288833759 h 6 HYPERLINK l _Toc288833760 電源規(guī)劃、電網(wǎng)規(guī)劃、配電規(guī)劃 PAGEREF _Toc288833760 h 6 HYPERLINK l _Toc288833761 信息與控制 PAGEREF _Toc288833761 h 6 HYPERLINK l _Toc288833762 電力工業(yè)生產(chǎn)的特點(diǎn) PA

5、GEREF _Toc288833762 h 7 HYPERLINK l _Toc288833763 現(xiàn)代電網(wǎng)的特點(diǎn) PAGEREF _Toc288833763 h 7 HYPERLINK l _Toc288833764 區(qū)域電網(wǎng)互聯(lián)的意義與作用 PAGEREF _Toc288833764 h 8 HYPERLINK l _Toc288833765 電網(wǎng)接線及其優(yōu)缺點(diǎn) PAGEREF _Toc288833765 h 8 HYPERLINK l _Toc288833766 母線接線主要方式 PAGEREF _Toc288833766 h 9 HYPERLINK l _Toc288833767 常用

6、母線接線方式的特點(diǎn) PAGEREF _Toc288833767 h 9 HYPERLINK l _Toc288833768 電力系統(tǒng)電壓與頻率特性的區(qū)別 PAGEREF _Toc288833768 h 10 HYPERLINK l _Toc288833769 電力系統(tǒng)通信管理有兩種模式 PAGEREF _Toc288833769 h 10 HYPERLINK l _Toc288833770 第2章 調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)專業(yè)背景 PAGEREF _Toc288833770 h 11 HYPERLINK l _Toc288833771 調(diào)度自動(dòng)化向調(diào)度員提供反映系統(tǒng)現(xiàn)狀的信息 PAGEREF _Toc2

7、88833771 h 11 HYPERLINK l _Toc288833772 能量管理系統(tǒng)EMS PAGEREF _Toc288833772 h 11 HYPERLINK l _Toc288833773 電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的組成及各局部作用。 PAGEREF _Toc288833773 h 11 HYPERLINK l _Toc288833774 電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化SCADA系統(tǒng)的作用及其根本功能 PAGEREF _Toc288833774 h 12 HYPERLINK l _Toc288833775 自動(dòng)發(fā)電控制AGC的概念 PAGEREF _Toc288833775 h 12 HYPERLI

8、NK l _Toc288833776 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治龅母拍?PAGEREF _Toc288833776 h 12 HYPERLINK l _Toc288833777 第3章 電力系統(tǒng)調(diào)度管理根底 PAGEREF _Toc288833777 h 13 HYPERLINK l _Toc288833778 概述 PAGEREF _Toc288833778 h 13 HYPERLINK l _Toc288833779 3.1.1.調(diào)度管理體制分類 PAGEREF _Toc288833779 h 13 HYPERLINK l _Toc288833780 3.1.2.我國(guó)的調(diào)度管理體制 PAGEREF _T

9、oc288833780 h 13 HYPERLINK l _Toc288833781 3.1.3.實(shí)例 PAGEREF _Toc288833781 h 13 HYPERLINK l _Toc288833782 3.1.4.調(diào)度管理的工作內(nèi)容 PAGEREF _Toc288833782 h 14 HYPERLINK l _Toc288833783 調(diào)度人員的職責(zé) PAGEREF _Toc288833783 h 14 HYPERLINK l _Toc288833784 3.2.1.值班調(diào)度員的職責(zé) PAGEREF _Toc288833784 h 14 HYPERLINK l _Toc2888337

10、85 3.2.2.電力系統(tǒng)運(yùn)行分析人員的主要職責(zé) PAGEREF _Toc288833785 h 15 HYPERLINK l _Toc288833786 3.2.3.管理人員的主要職責(zé) PAGEREF _Toc288833786 h 15 HYPERLINK l _Toc288833787 3.2.4.自動(dòng)化管理人員的主要職責(zé) PAGEREF _Toc288833787 h 15 HYPERLINK l _Toc288833788 第4章 電氣設(shè)備根底 PAGEREF _Toc288833788 h 16 HYPERLINK l _Toc288833789 電器設(shè)備概述 PAGEREF _T

11、oc288833789 h 16 HYPERLINK l _Toc288833790 4.1.1.電氣設(shè)備的意義 PAGEREF _Toc288833790 h 16 HYPERLINK l _Toc288833791 4.1.2.電氣設(shè)備的功用 PAGEREF _Toc288833791 h 17 HYPERLINK l _Toc288833792 4.1.3.電氣設(shè)備分類 PAGEREF _Toc288833792 h 17 HYPERLINK l _Toc288833793 4.1.4.電路圖 PAGEREF _Toc288833793 h 17 HYPERLINK l _Toc2888

12、33794 4.1.5.電氣設(shè)備的狀態(tài) PAGEREF _Toc288833794 h 19 HYPERLINK l _Toc288833795 電氣設(shè)備簡(jiǎn)介 PAGEREF _Toc288833795 h 19 HYPERLINK l _Toc288833796 4.2.1.一次設(shè)備 PAGEREF _Toc288833796 h 19 HYPERLINK l _Toc288833797 4.2.2.二次設(shè)備 PAGEREF _Toc288833797 h 20 HYPERLINK l _Toc288833798 4.2.3.輸變電電氣設(shè)備主要內(nèi)容 PAGEREF _Toc288833798

13、 h 21 HYPERLINK l _Toc288833799 電氣設(shè)備的主要參數(shù) PAGEREF _Toc288833799 h 23 HYPERLINK l _Toc288833800 4.3.1.額定電壓 PAGEREF _Toc288833800 h 24 HYPERLINK l _Toc288833801 4.3.2.額定電流 PAGEREF _Toc288833801 h 26 HYPERLINK l _Toc288833802 4.3.3.額定容量 PAGEREF _Toc288833802 h 26 HYPERLINK l _Toc288833803 第5章 電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性

14、PAGEREF _Toc288833803 h 27 HYPERLINK l _Toc288833804 電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的重要意義 PAGEREF _Toc288833804 h 27 HYPERLINK l _Toc288833805 電力系統(tǒng)穩(wěn)定性問題的含義和分類 PAGEREF _Toc288833805 h 27 HYPERLINK l _Toc288833806 電力系統(tǒng)穩(wěn)定性含義 PAGEREF _Toc288833806 h 27 HYPERLINK l _Toc288833807 電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的廣義角度分類 PAGEREF _Toc288833807 h 27 HYPERLI

15、NK l _Toc288833808 電力系統(tǒng)穩(wěn)定性根據(jù)電力系統(tǒng)所承受的擾動(dòng)大小不同的分類 PAGEREF _Toc288833808 h 28 HYPERLINK l _Toc288833809 提高靜態(tài)、暫態(tài)穩(wěn)定性的措施 PAGEREF _Toc288833809 h 28 HYPERLINK l _Toc288833810 提高電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定的措施 PAGEREF _Toc288833810 h 28 HYPERLINK l _Toc288833811 提高電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性的措施 PAGEREF _Toc288833811 h 29電力系統(tǒng)根底知識(shí)電力系統(tǒng)概述根本概念電力系統(tǒng)是由發(fā)

16、電、變電、輸電、配電和用電等環(huán)節(jié)組成的電能生產(chǎn)與消費(fèi)系統(tǒng)。它的功能是將自然界的一次能源通過發(fā)電動(dòng)力裝置主要包括鍋爐、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)及電廠輔助生產(chǎn)系統(tǒng)等轉(zhuǎn)化成電能，再經(jīng)輸、變電系統(tǒng)及配電系統(tǒng)將電能供給到各負(fù)荷中心，通過各種設(shè)備再轉(zhuǎn)換成動(dòng)力、熱、光等不同形式的能量，為地區(qū)經(jīng)濟(jì)和人民生活效勞。由于電源點(diǎn)與負(fù)荷中心多數(shù)處于不同地區(qū)，也無(wú)法大量?jī)?chǔ)存，故其生產(chǎn)、輸送、分配和消費(fèi)都在同一時(shí)間內(nèi)完成，并在同一地域內(nèi)有機(jī)地組成一個(gè)整體，電能生產(chǎn)必須時(shí)刻保持與消費(fèi)平衡。因此，電能的集中開發(fā)與分散使用，以及電能的連續(xù)供給與負(fù)荷的隨機(jī)變化，就制約了電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行。據(jù)此，電力系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)其功能，就需在各個(gè)環(huán)節(jié)和不同

17、層次設(shè)置相應(yīng)的信息與控制系統(tǒng)，以便對(duì)電能的生產(chǎn)和輸運(yùn)過程進(jìn)行測(cè)量、調(diào)節(jié)、控制、保護(hù)、通信和調(diào)度，確保用戶獲得平安、經(jīng)濟(jì)、優(yōu)質(zhì)的電能。 建立結(jié)構(gòu)合理的大型電力系統(tǒng)不僅便于電能生產(chǎn)與消費(fèi)的集中管理、統(tǒng)一調(diào)度和分配，減少總裝機(jī)容量，節(jié)省動(dòng)力設(shè)施投資，且有利于地區(qū)能源資源的合理開發(fā)利用，更大限度地滿足地區(qū)國(guó)民經(jīng)濟(jì)日益增長(zhǎng)的用電需要。電力系統(tǒng)建設(shè)往往是國(guó)家及地區(qū)國(guó)民經(jīng)濟(jì)開展規(guī)劃的重要組成局部。 電力系統(tǒng)的出現(xiàn)，使高效、無(wú)污染、使用方便、易于調(diào)控的電能得到廣泛應(yīng)用，推動(dòng)了社會(huì)生產(chǎn)各個(gè)領(lǐng)域的變化，開創(chuàng)了電力時(shí)代，發(fā)生了第二次技術(shù)革命。電力系統(tǒng)的規(guī)模和技術(shù)水準(zhǔn)已成為一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)開展水平的標(biāo)志之一。開展簡(jiǎn)況阿爾

18、瓦愛迪生在紐約主持建造的珍珠街電站。它裝有6臺(tái)直流發(fā)電機(jī)總?cè)萘考s670千瓦，用110伏電壓供1300盞電燈照明。19世紀(jì)90年代，三相交流輸電系統(tǒng)研制成功，并很快取代了直流輸電，成為電力系統(tǒng)大開展的里程碑。 20世紀(jì)以后，人們普遍認(rèn)識(shí)到擴(kuò)大電力系統(tǒng)的規(guī)模可以在能源開發(fā)、工業(yè)布局、負(fù)荷調(diào)整、系統(tǒng)平安與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行等方面帶來(lái)顯著的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。于是，電力系統(tǒng)的規(guī)模迅速增長(zhǎng)。世界上覆蓋面積最大的電力系統(tǒng)是前蘇聯(lián)的統(tǒng)一電力系統(tǒng)。它東西橫越7000千米，南北縱貫3000千米，覆蓋了約1000萬(wàn)平方千米的土地。 中國(guó)電力工業(yè)自1882年在上海誕生以來(lái)，經(jīng)歷了艱難曲折、開展緩慢的67年，到1949年發(fā)電裝機(jī)容量

19、和發(fā)電量?jī)H為185萬(wàn)千瓦和43億千瓦時(shí)，分別居世界第21位和第25位。1949年以后我國(guó)(大陸，下同)的電力工業(yè)得到了快速開展。1978年發(fā)電裝機(jī)容量到達(dá)5712萬(wàn)千瓦，發(fā)電量到達(dá)2566億千瓦時(shí)，分別躍居世界第8位和第7位。改革開放之后，電力工業(yè)體制不斷改革，在實(shí)行多家辦電、積極合理利用外資和多渠道資金，運(yùn)用多種電價(jià)和鼓勵(lì)競(jìng)爭(zhēng)等有效政策的鼓勵(lì)下，電力工業(yè)開展迅速，在開展規(guī)模、建設(shè)速度和技術(shù)水平上不斷刷新紀(jì)錄、跨上新的臺(tái)階。裝機(jī)先后超過法國(guó)、英國(guó)、加拿大、德國(guó)、俄羅斯和日本，從1996年底開始一直穩(wěn)居世界第2位。輸電線路以220千伏、330千伏和500千伏為網(wǎng)絡(luò)骨干，形成4個(gè)裝機(jī)容量超過150

20、0萬(wàn)千瓦的大區(qū)電力系統(tǒng)和9個(gè)超過百萬(wàn)千瓦的省電力系統(tǒng)，大區(qū)之間的聯(lián)網(wǎng)工作也已開始。進(jìn)入新世紀(jì)，我國(guó)的電力工業(yè)開展遇到了前所未有的機(jī)遇，呈現(xiàn)出快速開展的態(tài)勢(shì)。系統(tǒng)構(gòu)成與運(yùn)行電力系統(tǒng)的主體結(jié)構(gòu)有電源、電力網(wǎng)絡(luò)和負(fù)荷中心。電源指各類發(fā)電廠、站，它將一次能源轉(zhuǎn)換成電能；電力網(wǎng)絡(luò)由電源的升壓變電所、輸電線路、負(fù)荷中心變電所、配電線路等構(gòu)成。它的功能是將電源發(fā)出的電能升壓到一定等級(jí)后輸送到負(fù)荷中心變電所，再降壓至一定等級(jí)后，經(jīng)配電線路與用戶相聯(lián)。電力系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)千百個(gè)交織密布，有功潮流、無(wú)功潮流、高次諧波、負(fù)序電流等以光速在全系統(tǒng)范圍傳播。它既能輸送大量電能，創(chuàng)造巨大財(cái)富，也能在瞬間造成重大的災(zāi)難性事故

21、。為保證系統(tǒng)平安、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行，必須在不同層次上依不同要求配置各類自動(dòng)控制裝置與通信系統(tǒng)，組成信息與控制子系統(tǒng)。它成為實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)信息傳遞的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，使電力系統(tǒng)具有可觀測(cè)性與可控性，從而保證電能生產(chǎn)與消費(fèi)過程的正常進(jìn)行以及事故狀態(tài)下的緊急處理。 系統(tǒng)的運(yùn)行指組成系統(tǒng)的所有環(huán)節(jié)都處于執(zhí)行其功能的狀態(tài)。系統(tǒng)運(yùn)行中，由于電力負(fù)荷的隨機(jī)變化以及外界的各種干擾如雷擊等會(huì)影響電力系統(tǒng)的穩(wěn)定，導(dǎo)致系統(tǒng)電壓與頻率的波動(dòng)，從而影響系統(tǒng)電能的質(zhì)量，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成電壓崩潰或頻率崩潰。系統(tǒng)運(yùn)行分為正常運(yùn)行狀態(tài)與異常運(yùn)行狀態(tài)。其中，正常狀態(tài)又分為平安狀態(tài)和警戒狀態(tài)；異常狀態(tài)又分為緊急狀態(tài)和恢復(fù)狀態(tài)。電力系統(tǒng)運(yùn)行包括了

22、所有這些狀態(tài)及其相互間的轉(zhuǎn)移。各種運(yùn)行狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)移需通過不同控制手段來(lái)實(shí)現(xiàn)。 電力系統(tǒng)在保證電能質(zhì)量、實(shí)現(xiàn)平安可靠供電的前提下，還應(yīng)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，即努力調(diào)整負(fù)荷曲線，提高設(shè)備利用率，合理利用各種動(dòng)力資源，降低燃料消耗、廠用電和電力網(wǎng)絡(luò)的損耗，以取得最正確經(jīng)濟(jì)效益。系統(tǒng)調(diào)度電能生產(chǎn)、供給、使用是在瞬間完成的，并需保持平衡。因此，它需要有一個(gè)統(tǒng)一的調(diào)度指揮系統(tǒng)。這一系統(tǒng)實(shí)行分級(jí)調(diào)度、分層控制。其主要工作有：預(yù)測(cè)用電負(fù)荷；分派發(fā)電任務(wù)，確定運(yùn)行方式，安排運(yùn)行方案；對(duì)全系統(tǒng)進(jìn)行平安監(jiān)測(cè)和平安分析；指揮操作，處理事故。系統(tǒng)規(guī)劃大型電力系統(tǒng)是現(xiàn)代社會(huì)物質(zhì)生產(chǎn)部門中空間跨度最廣、時(shí)間協(xié)調(diào)要求嚴(yán)格、層次分工

23、極復(fù)雜的實(shí)體系統(tǒng)。它不僅耗資大，費(fèi)時(shí)長(zhǎng)，而且對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的影響極大。所以制訂電力系統(tǒng)規(guī)劃必須注意其科學(xué)性、預(yù)見性。要根據(jù)歷史數(shù)據(jù)和規(guī)劃期間的電力負(fù)荷增長(zhǎng)趨勢(shì)做好電力負(fù)荷預(yù)測(cè)。在此根底上按照能源布局制訂好電源規(guī)劃、電網(wǎng)規(guī)劃、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)規(guī)劃、配電規(guī)劃等。電力系統(tǒng)的規(guī)劃問題需要在時(shí)間上展開，從多種可行方案中進(jìn)行優(yōu)選。這是一個(gè)多約束條件的具整數(shù)變量的非線性問題，需利用系統(tǒng)工程的方法和先進(jìn)的計(jì)算技術(shù)。特高壓電網(wǎng)“特高壓電網(wǎng)，指交流1000千伏、直流正負(fù)800千伏及以上電壓等級(jí)的輸電網(wǎng)絡(luò)。目前，中國(guó)的長(zhǎng)距離輸電和世界其他國(guó)家一樣，主要用500千伏的交流電網(wǎng)，從世界范圍看，俄羅斯、日本、意大利都曾經(jīng)建設(shè)過特高壓

24、試驗(yàn)線段，但是這些試驗(yàn)線段距離都比擬短，到目前為止，國(guó)外并沒有1000千伏交流線路在長(zhǎng)距離運(yùn)行。拿它和我國(guó)現(xiàn)有主要以500千伏交流和正負(fù)500千伏直流系統(tǒng)為主要的電網(wǎng)相比擬，前者如同高速公路，后者如同普通快速路，兩者在流量、流速、經(jīng)濟(jì)性等方面均不可同日而語(yǔ)。 目前，我國(guó)超高壓輸電線路以220千伏、330千伏、500千伏交流輸電和500千伏直流輸電線路為骨干網(wǎng)架。全國(guó)已經(jīng)形成5個(gè)區(qū)域電網(wǎng)和南方電網(wǎng)。其中：華東、華北、華中、東北4個(gè)區(qū)域電網(wǎng)和南方電網(wǎng)已經(jīng)形成了500千伏的主網(wǎng)架，西北電網(wǎng)在330千伏網(wǎng)架的根底上，正在建設(shè)750千伏網(wǎng)架。但是，由于我國(guó)電網(wǎng)跨區(qū)域輸電主要依靠500千伏交流和正負(fù)500

25、千伏直流，在提高電力輸送能力方面受到技術(shù)、環(huán)保、土地資源等多方面的制約。 而特高壓電網(wǎng)能夠適應(yīng)東西2000至3000公里，南北800至2000公里遠(yuǎn)距離大容量電力輸送需求，有利于大煤電基地、大水電基地和大型核電站群的開發(fā)和電力外送。第一條由集團(tuán)公司西北電力設(shè)計(jì)院承當(dāng)設(shè)計(jì)工作的750千伏的官?gòu)d至蘭州東輸變電工程截至今年運(yùn)行平安穩(wěn)定，為規(guī)劃中的國(guó)家特高壓電網(wǎng)打下堅(jiān)實(shí)根底。 特高壓電網(wǎng)的優(yōu)勢(shì) 1000千伏特高壓交流輸電線路輸送功率約為500千伏線路的至倍；正負(fù)千伏直流特高壓輸電能力是正負(fù)千伏線路的兩倍多。同時(shí)，特高壓交流線路在輸送相同功率的情況下，可將最遠(yuǎn)送電距離延長(zhǎng)倍，而損耗只有千伏線路的至。輸送

26、同樣的功率，采用千伏線路輸電與采用千伏的線路相比，可節(jié)省的土地資源。到年前后，國(guó)家電網(wǎng)特高壓骨干網(wǎng)架根本形成，國(guó)家電網(wǎng)跨區(qū)輸送容量將超過億千瓦，占全國(guó)總裝機(jī)容量的以上。屆時(shí)，從周邊國(guó)家向中國(guó)遠(yuǎn)距離、大容量跨國(guó)輸電將成為可能。 對(duì)于特高壓電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)性，專家分析：到年，通過特高壓可以減少裝機(jī)容量約萬(wàn)千瓦，節(jié)約電源建設(shè)投資約億元；每年可減少發(fā)電煤耗 2000萬(wàn)噸。北電南送的火電容量可以到達(dá)萬(wàn)千瓦，同各區(qū)域電網(wǎng)單獨(dú)運(yùn)行相比，年燃煤本錢約降低億元。 電力系統(tǒng)根底知識(shí)電力系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)、電力網(wǎng)絡(luò)電力系統(tǒng)：把由發(fā)電、輸電、變電、配電、用電設(shè)備及相應(yīng)的輔助系統(tǒng)組成的電能生產(chǎn)、輸送、分配、使用的統(tǒng)一整體稱為電力

27、系統(tǒng)；動(dòng)力系統(tǒng)：通常把發(fā)電企業(yè)的動(dòng)力設(shè)施、設(shè)備和發(fā)電、輸電、變電、配電、用電設(shè)備及相應(yīng)的輔助系統(tǒng)組成的電能熱能生產(chǎn)、輸送、分配、使用的統(tǒng)一整體稱為動(dòng)力系統(tǒng)；電力網(wǎng)絡(luò)：把由輸電、變電、配電設(shè)備及相應(yīng)的輔助系統(tǒng)組成的聯(lián)系發(fā)電與用電的統(tǒng)一整體稱為電力網(wǎng)絡(luò)。電力的來(lái)源火電：鍋爐汽輪機(jī)發(fā)電機(jī) 水電：水庫(kù)水輪機(jī)發(fā)電機(jī) 核電：核反響堆汽輪機(jī)發(fā)電機(jī) 其它：如風(fēng)能、地?zé)崮堋⑻?yáng)能、潮汐等 常用術(shù)語(yǔ)總裝機(jī)容量指該系統(tǒng)中實(shí)際安裝的發(fā)電機(jī)組額定有功功率的總和，以千瓦KW、兆瓦M(jìn)W、吉瓦GW為單位計(jì)。 年發(fā)電量指該系統(tǒng)中所有發(fā)電機(jī)組全年實(shí)際發(fā)出電能的總和，以千瓦時(shí)KWh、兆瓦時(shí)MWh、吉瓦時(shí)GWh為單位計(jì)。 最大負(fù)荷指

28、規(guī)定時(shí)間內(nèi)，電力系統(tǒng)總有功功率負(fù)荷的最大值，以千瓦KW、兆瓦M(jìn)W、吉瓦GW為單位計(jì)。 額定頻率按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，我國(guó)所有交流電力系統(tǒng)的額定功率為50Hz。 最高電壓等級(jí)是指該系統(tǒng)中最高的電壓等級(jí)電力線路的額定電壓。電力系統(tǒng)構(gòu)成電力系統(tǒng)的主體結(jié)構(gòu)有電源水電站、火電廠、核電站等發(fā)電廠，變電所升壓變電所、負(fù)荷中心變電所等，輸電、配電線路和負(fù)荷中心。各電源點(diǎn)還互相聯(lián)接以實(shí)現(xiàn)不同地區(qū)之間的電能交換和調(diào)節(jié)，從而提高供電的平安性和經(jīng)濟(jì)性。輸電線路與變電所構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)通常稱電力網(wǎng)絡(luò)。電力系統(tǒng)的信息與控制系統(tǒng)由各種檢測(cè)設(shè)備、通信設(shè)備、平安保護(hù)裝置、自動(dòng)控制裝置以及監(jiān)控自動(dòng)化、調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)組成。電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)應(yīng)保證

29、在先進(jìn)的技術(shù)裝備和高經(jīng)濟(jì)效益的根底上，實(shí)現(xiàn)電能生產(chǎn)與消費(fèi)的合理協(xié)調(diào)。 根據(jù)電力系統(tǒng)中裝機(jī)容量與用電負(fù)荷的大小，以及電源點(diǎn)與負(fù)荷中心的相對(duì)位置，電力系統(tǒng)常采用不同電壓等級(jí)輸電如高壓輸電或超高壓輸電，以求得最正確的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。根據(jù)電流的特征，電力系統(tǒng)的輸電方式還分為交流輸電和直流輸電。交流輸電應(yīng)用最廣。直流輸電是將交流發(fā)電機(jī)發(fā)出的電能經(jīng)過整流后采用直流電傳輸。 由于自然資源分布與經(jīng)濟(jì)開展水平等條件限制，電源點(diǎn)與負(fù)荷中心多處于不同地區(qū)。由于電能目前還無(wú)法大量?jī)?chǔ)存，輸電過程本質(zhì)上又是以光速進(jìn)行，電能生產(chǎn)必須時(shí)刻保持與消費(fèi)平衡。因此，電能的集中開發(fā)與分散使用，以及電能的連續(xù)供給與負(fù)荷的隨機(jī)變化，就成為

30、制約電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和運(yùn)行的根本特點(diǎn)。電力系統(tǒng)的平安狀態(tài)、警戒狀態(tài) 、緊急狀態(tài)平安狀態(tài)指電力系統(tǒng)的頻率、各點(diǎn)的電壓、各元件的負(fù)荷均處于規(guī)定的允許值范圍，并且，當(dāng)系統(tǒng)由于負(fù)荷變動(dòng)或出現(xiàn)故障而引起擾動(dòng)時(shí)，仍不致脫離正常運(yùn)行狀態(tài)。由于電能的發(fā)、輸、用在任何瞬間都必須保證平衡，而用電負(fù)荷又是隨時(shí)變化的，因此，平安狀態(tài)實(shí)際上是一種動(dòng)態(tài)平衡，必須通過正常的調(diào)整控制包括頻率和電壓即有功和無(wú)功調(diào)整才能得以保持。 禁戒狀態(tài)指系統(tǒng)整體仍處于平安規(guī)定的范圍，但個(gè)別元件或局部網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行參數(shù)已臨近平安范圍的閾值。一旦發(fā)生擾動(dòng)，就會(huì)使系統(tǒng)脫離正常狀態(tài)而進(jìn)入緊急狀態(tài)。處于警戒狀態(tài)時(shí)，應(yīng)采取預(yù)防控制措施使之返回平安狀態(tài)。緊急狀態(tài)

31、指正常狀態(tài)的電力系統(tǒng)受到擾動(dòng)后，一些快速的保護(hù)和控制已經(jīng)起作用，但系統(tǒng)中某些樞紐點(diǎn)的電壓仍偏移，超過了允許范圍；或某些元件的負(fù)荷超過了平安限制，使系統(tǒng)處于危機(jī)狀況。緊急狀態(tài)下的電力系統(tǒng)，應(yīng)盡快采用各種校正控制和穩(wěn)定控制措施，使系統(tǒng)恢復(fù)到正常狀態(tài)。如果無(wú)效，就應(yīng)按照對(duì)用戶影響最小的原那么，采取緊急控制措施，使系統(tǒng)進(jìn)入恢復(fù)狀態(tài)。這類措施包括使系統(tǒng)解列即整個(gè)系統(tǒng)分解為假設(shè)干局部系統(tǒng)，其中某些局部系統(tǒng)不能正常供電和切除局部負(fù)荷此時(shí)系統(tǒng)尚未解列，但不能滿足全部負(fù)荷要求，只得去掉局部負(fù)荷。在這種情況下再采取恢復(fù)控制措施，使系統(tǒng)返回正常運(yùn)行狀態(tài)。負(fù)荷預(yù)測(cè)是制訂電力系統(tǒng)規(guī)劃的重要根底。它要求預(yù)先估算規(guī)劃期間各

32、年需要的總電能和最大負(fù)荷，并預(yù)測(cè)各負(fù)荷點(diǎn)的地理位置。預(yù)測(cè)方法有按照地區(qū)、用途工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通、市政、民用等累計(jì)的方法和宏觀估算方法。后者就是考慮電力負(fù)荷與國(guó)民生產(chǎn)總值的關(guān)系，電力負(fù)荷增長(zhǎng)率與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)率的關(guān)系，按時(shí)間序列由歷史數(shù)據(jù)估算出規(guī)劃期間電力負(fù)荷的增長(zhǎng)。由于負(fù)荷預(yù)測(cè)中不確定因素很多，因此，往往需采用多種方法互相校核，最后由規(guī)劃者作出決策。能源布局可用于發(fā)電的一次能源主要有河流的水力、化石燃料(煤、石油、天然氣)和核燃料等。一次能源的規(guī)劃決定于各種能源的儲(chǔ)量及開發(fā)條件。水力資源屬再生能源,一般講具有發(fā)電本錢低的特點(diǎn),但建造周期長(zhǎng)。水力資源和大型水利樞紐的開發(fā)方案是發(fā)電、灌溉、航運(yùn)、水土保持及

33、生態(tài)環(huán)境效益綜合平衡的結(jié)果。許多國(guó)家的電力系統(tǒng)在開展初期是優(yōu)先開展水電，形成“水主火從的局面。20世紀(jì)50年代末，興旺國(guó)家中條件較好的水力資源已經(jīng)充分開發(fā)，逐漸轉(zhuǎn)為“火主水從的局面。在火電開發(fā)中，以煤為燃料占主要地位。興旺國(guó)家用于發(fā)電的煤炭約占煤炭總消費(fèi)量的50以上。利用天然氣和石油為燃料的火電廠也占一定比例。70年代世界性石油危機(jī)后，以核燃料為動(dòng)力的發(fā)電站得到了較快的開展。電源規(guī)劃、電網(wǎng)規(guī)劃、配電規(guī)劃電源規(guī)劃主要是根據(jù)各種發(fā)電方式的特性和資源條件，決定增加何種形式的電站(水電、火電、核電等)，以及發(fā)電機(jī)組的容量與臺(tái)數(shù)。承當(dāng)基荷為主的電站，因其利用率較高，宜選用適合長(zhǎng)期運(yùn)行的高效率機(jī)組，如核電

34、機(jī)組和大容量、高參數(shù)火電機(jī)組等，以降低燃料費(fèi)用。承當(dāng)峰荷為主的電站，因其年利用率低，宜選用啟動(dòng)時(shí)間短、能適應(yīng)負(fù)荷變化而投資較低的機(jī)組，如燃汽輪機(jī)組等。至于水電機(jī)組，在豐水期應(yīng)盡量滿發(fā)，承當(dāng)系統(tǒng)基荷；在枯水期因水量有限而帶峰荷。 由于水電機(jī)組的造價(jià)僅占水電站總投資的一小局部，近年來(lái)多傾向于在水電站中適當(dāng)增加超過保證出力的裝機(jī)容量即加大裝機(jī)容量的逾量，以防止棄水或減少棄水。對(duì)有條件的水電站，世界各國(guó)均致力開展抽水蓄能機(jī)組，即系統(tǒng)低谷負(fù)荷時(shí)，利用火電廠的多余電能進(jìn)行抽水蓄能；當(dāng)系統(tǒng)頂峰負(fù)荷時(shí)，再利用抽蓄的水能發(fā)電。盡管抽水-蓄能-發(fā)電的總效率僅2/3,但從總體考慮，安裝抽水蓄能機(jī)組比建造調(diào)峰機(jī)組還是

35、經(jīng)濟(jì)，尤其對(duì)調(diào)峰容量缺乏的系統(tǒng)更是如此。 電網(wǎng)規(guī)劃是指在已確定的電源點(diǎn)和負(fù)荷點(diǎn)的前提下，合理選擇輸電電壓等級(jí)，確定網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及輸電線路的輸送容量，然后對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性和無(wú)功平衡等進(jìn)行校核。配電規(guī)劃是指確定配電變電站的容量和位置、配電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、配電線路導(dǎo)線截面選擇、電壓水平與無(wú)功補(bǔ)償措施，以及可靠性校驗(yàn)等。信息與控制電力系統(tǒng)中的信息與控制子系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)信息傳遞的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。它使電力系統(tǒng)具有可觀測(cè)性與可控性，從而保證電能生產(chǎn)與消費(fèi)過程的正常進(jìn)行，以及在事故狀態(tài)下的緊急處理。從電力系統(tǒng)誕生之日起，信息與控制子系統(tǒng)就是電力系統(tǒng)必不可少的組成局部，它在不同水平上的完善和開展，才使電能的廣泛應(yīng)用成

36、為現(xiàn)實(shí)。 電力系統(tǒng)信息與控制子系統(tǒng)的進(jìn)步，保證了電能質(zhì)量，提高了電力系統(tǒng)平安運(yùn)行水平,改善了勞動(dòng)條件,提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，還為電力系統(tǒng)的經(jīng)營(yíng)決策提供有力支援，從概念上、方法上對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行分析和經(jīng)營(yíng)管理賦予新的內(nèi)容。功能：信息與控制子系統(tǒng)的作用主要在保證電力系統(tǒng)平安、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行。它執(zhí)行以下3項(xiàng)任務(wù)。正常運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)、記錄,正常操作與調(diào)整(自動(dòng)維持頻率和電壓等);異常狀態(tài)及事故狀態(tài)下的報(bào)警、保護(hù)、緊急控制及事故記錄；運(yùn)行管理，進(jìn)行短期負(fù)荷預(yù)測(cè)，制定發(fā)電方案，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)調(diào)度等。 組成與運(yùn)行 ：20世紀(jì)50年代以來(lái)，隨著通信技術(shù)與控制理論的開展，以及電子計(jì)算機(jī)和微電子技術(shù)的應(yīng)用，電力系統(tǒng)的信息與

37、控制逐步向以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為標(biāo)志的綜合調(diào)度自動(dòng)化方向開展。電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的根本組成如圖4。由被控端發(fā)電廠、變電所采集各種運(yùn)行信息包括開關(guān)量、模擬量和數(shù)字量，經(jīng)轉(zhuǎn)換后由通道數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)傳送到調(diào)度端，再由調(diào)度端計(jì)算機(jī)接受數(shù)據(jù)，經(jīng)過處理后，或進(jìn)行顯示監(jiān)測(cè)，或進(jìn)行記錄制表，或作出控制決策，再由通道傳送到被控端進(jìn)行操作、控制。由于電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，地域廣闊，一般采用分級(jí)、分層調(diào)度控制。 電力工業(yè)生產(chǎn)的特點(diǎn)1電力生產(chǎn)的同時(shí)性發(fā)電、輸電、供電是同時(shí)完成的,電能不能大量?jī)?chǔ)存,必須用多少,發(fā)多少。2電力生產(chǎn)的整體性發(fā)電廠、變壓器、高壓輸電線路、配電線路和用電設(shè)備在電網(wǎng)中形成一個(gè)不可分割的整體,缺少任一

38、環(huán)節(jié),電力生產(chǎn)都不可能完成,相反,任何設(shè)備脫離電網(wǎng)都將失去意義。3電力生產(chǎn)的快速性電能輸送過程迅速,其傳輸速度與光速相同, 到達(dá)每秒30萬(wàn)公里,即使相距幾萬(wàn)公里,發(fā)、供、用都是在一瞬間實(shí)現(xiàn)。4電力生產(chǎn)的連續(xù)性電能的質(zhì)量需要實(shí)時(shí)、連續(xù)的監(jiān)視與調(diào)整。5電力生產(chǎn)的實(shí)時(shí)性電網(wǎng)事故開展迅速,涉及面大,需要實(shí)時(shí)平安監(jiān)視。6電力生產(chǎn)的隨機(jī)性由于負(fù)荷變化、異常情況及事故發(fā)生的隨機(jī)性，電能質(zhì)量的變化是隨機(jī)的，因此，在電力生產(chǎn)過程中，需要實(shí)時(shí)調(diào)度，并需要實(shí)時(shí)平安監(jiān)控系統(tǒng)隨時(shí)跟蹤隨機(jī)事件，以保證電能質(zhì)量及電網(wǎng)平安運(yùn)行?，F(xiàn)代電網(wǎng)的特點(diǎn)1由堅(jiān)強(qiáng)的超高壓系統(tǒng)構(gòu)成主網(wǎng)架。2各電網(wǎng)之間聯(lián)系較強(qiáng)。3電壓等級(jí)簡(jiǎn)化。4具有足夠的調(diào)

39、峰、調(diào)頻、調(diào)壓容量，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)發(fā)電控制。5具有較高的供電可靠性。6具有相應(yīng)的平安穩(wěn)定控制系統(tǒng)。7具有高度自動(dòng)化的監(jiān)控系統(tǒng)。8具有高度現(xiàn)代化的通信系統(tǒng)。9具有適應(yīng)電力市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)的技術(shù)支持系統(tǒng)。10有利于合理利用能源。區(qū)域電網(wǎng)互聯(lián)的意義與作用1可以合理利用能源，加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)，有利于電力工業(yè)的可持續(xù)開展。2可安裝大容量、高效能火電機(jī)組、水電機(jī)組和核電機(jī)組，有利于降低造價(jià)，節(jié)約能源，加快電力建設(shè)速度。3可以利用時(shí)差、溫差，錯(cuò)開用電頂峰，利用各地區(qū)用電的非同時(shí)性進(jìn)行負(fù)荷調(diào)整，減少備用容量和裝機(jī)容量。4可以在各地區(qū)之間互供電力、互通有無(wú)、互為備用，可減少事故備用容量，增強(qiáng)抵御事故能力，提高電網(wǎng)平安水平和供

40、電可靠性。5能承受較大的沖擊負(fù)荷，有利于改善電能質(zhì)量。6可以跨流域調(diào)節(jié)水電，并在更大范圍內(nèi)進(jìn)行水火電經(jīng)濟(jì)調(diào)度，取得更大的經(jīng)濟(jì)效益。電網(wǎng)接線及其優(yōu)缺點(diǎn)電網(wǎng)主接線方式大致可分為有備用和無(wú)備用兩大類。無(wú)備用接線方式包括單回的放射式、干線式、鏈?zhǔn)骄W(wǎng)絡(luò)。有備用結(jié)線方式包括雙回路的放射式、干線式、鏈?zhǔn)揭约碍h(huán)式和兩端供電網(wǎng)絡(luò)。無(wú)備用接線方式： (a)放射式； (b)干線式； c鏈?zhǔn)接袀溆媒泳€方式： a放射式； (b)干線式； c鏈?zhǔn)剑籨環(huán)式；(e)兩端供電網(wǎng)絡(luò)無(wú)備用接線方式的主要優(yōu)點(diǎn)在于簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、運(yùn)行方便，主要缺點(diǎn)是供電可靠性差。因此這種結(jié)線不適用于一級(jí)負(fù)荷占很大比重的場(chǎng)合。但一級(jí)負(fù)荷的比重不大,并可為這

41、些負(fù)荷單獨(dú)設(shè)置備用電源時(shí),仍可采用這種結(jié)線。這種結(jié)線方式之所以適用于二級(jí)負(fù)荷是由于架空電力線路已廣泛采用自動(dòng)重合閘裝置。有備用結(jié)線中,雙回路的放射式、干線式、鏈?zhǔn)骄W(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn)在于供電可靠性和電壓質(zhì)量高,缺點(diǎn)是可能不夠經(jīng)濟(jì)。因?yàn)殡p回路放射式結(jié)線,對(duì)每一負(fù)荷都以兩回路供電,每回路分擔(dān)的負(fù)荷不大,而在較高電壓級(jí)網(wǎng)絡(luò)中,往往由于防止發(fā)生電暈等原因,不得不選用大于這些負(fù)荷所需的導(dǎo)線截面積,以致浪費(fèi)有色金屬。干線式或鏈?zhǔn)浇Y(jié)線所需的斷路器等高壓電器很多。有備用結(jié)線中的環(huán)式結(jié)線有與上列結(jié)線方式相同的供電可靠性,但卻較它們經(jīng)濟(jì),缺點(diǎn)為運(yùn)行調(diào)度較復(fù)雜,且故障時(shí)的電壓質(zhì)量差。有備用結(jié)線中的兩端供電網(wǎng)絡(luò)最常見,但采用這

42、種結(jié)線的先決條件是必須有兩個(gè)或兩個(gè)以上獨(dú)立電源,而且它們與各負(fù)荷點(diǎn)的相對(duì)位置又決定了采用這種結(jié)線的合理性。母線接線主要方式母線接線主要有以下幾種方式：?jiǎn)文妇€：?jiǎn)文妇€、單母線分段、單母線或單母線分段加旁路；雙母線：雙母線、雙母線分段、雙母線或雙母線分段加旁路；三母線：三母線、三母線分段、三母線分段加旁路；3/2接線、3/2接線母線分段；4/3接線；母線變壓器發(fā)電機(jī)組單元接線；橋形接線：內(nèi)橋形接線、外橋形接線、復(fù)式橋形接線；角形接線或稱環(huán)形：三角形接線、四角形接線、多角形接線。常用母線接線方式的特點(diǎn)1單母線接線：?jiǎn)文妇€接線具有簡(jiǎn)單清晰、設(shè)備少、投資小、運(yùn)行操作方便且有利于擴(kuò)建等優(yōu)點(diǎn),但可靠性和靈活

43、性較差。當(dāng)母線或母線隔離開關(guān)發(fā)生故障或檢修時(shí),必須斷開母線的全部電源。2雙母線接線：雙母線接線具有供電可靠,檢修方便,調(diào)度靈活或便于擴(kuò)建等優(yōu)點(diǎn)。但這種接線所用設(shè)備多特別是隔離開關(guān)),配電裝置復(fù)雜,經(jīng)濟(jì)性較差;在運(yùn)行中隔離開關(guān)作為操作電器,容易發(fā)生誤操作,且對(duì)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化不便；尤其當(dāng)母線系統(tǒng)故障時(shí),須短時(shí)切除較多電源和線路,這對(duì)特別重要的大型發(fā)電廠和變電所是不允許的。3單、雙母線或母線分段加旁路：其供電可靠性高，運(yùn)行靈活方便，但投資有所增加，經(jīng)濟(jì)性稍差。特別是用旁路斷路器帶路時(shí)，操作復(fù)雜，增加了誤操作的時(shí)機(jī)。同時(shí)，由于加裝旁路斷路器，使相應(yīng)的保護(hù)及自動(dòng)化系統(tǒng)復(fù)雜化。43/2及4/3接線：具有較高的

44、供電可靠性和運(yùn)行靈活性。任一母線故障或檢修,均不致停電;除聯(lián)絡(luò)斷路器故障時(shí)與其相連的兩回線路短時(shí)停電外,其他任何斷路器故障或檢修都不會(huì)中斷供電；甚至兩組母線同時(shí)故障(或一組檢修時(shí)另一組故障)的極端情況下,功率仍能繼續(xù)輸送。但此接線使用設(shè)備較多,特別是斷路器和電流互感器,投資較大,二次控制接線和繼電保護(hù)都比擬復(fù)雜。5母線變壓器發(fā)電機(jī)組單元接線：它具有接線簡(jiǎn)單,開關(guān)設(shè)備少,操作簡(jiǎn)便,宜于擴(kuò)建，以及因?yàn)椴辉O(shè)發(fā)電機(jī)出口電壓母線,發(fā)電機(jī)和主變壓器低壓側(cè)短路電流有所減小等特點(diǎn)。電力系統(tǒng)電壓與頻率特性的區(qū)別電力系統(tǒng)的頻率特性取決于負(fù)荷的頻率特性和發(fā)電機(jī)的頻率特性負(fù)荷隨頻率的變化而變化的特性叫負(fù)荷的頻率特性。

45、發(fā)電機(jī)組的出力隨頻率的變化而變化的特性叫發(fā)電機(jī)的頻率特性，它是由系統(tǒng)的有功負(fù)荷平衡決定的，且與網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)阻抗關(guān)系不大。在非振蕩情況下，同一電力系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)頻率是相同的。因此，系統(tǒng)頻率可以集中調(diào)整控制。電力系統(tǒng)的電壓特性與電力系統(tǒng)的頻率特性那么不相同。電力系統(tǒng)各節(jié)點(diǎn)的電壓通常情況下是不完全相同的，主要取決于各區(qū)的有功和無(wú)功供需平衡情況，也與網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)阻抗有較大關(guān)系。因此，電壓不能全網(wǎng)集中統(tǒng)一調(diào)整，只能分區(qū)調(diào)整控制。電力系統(tǒng)通信管理有兩種模式 :電力系統(tǒng)的通信全部或大局部租公用事業(yè)單位(如郵電)的設(shè)備;電力系統(tǒng)自己獨(dú)立構(gòu)成通信系統(tǒng)。在中國(guó)，電力系統(tǒng)調(diào)度通信多屬后一種。調(diào)度機(jī)構(gòu)的通信管理工作主要是

46、:監(jiān)視和維護(hù)運(yùn)行設(shè)備，保證通信暢通;根據(jù)用戶要求，提供可靠的數(shù)據(jù)通信網(wǎng);通信頻率管理;參與通信規(guī)劃和工程建設(shè)、設(shè)備選型和調(diào)試，保證通信系統(tǒng)與電網(wǎng)同步開展。調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)專業(yè)背景調(diào)度自動(dòng)化的作用1為電網(wǎng)運(yùn)行情況的平安監(jiān)控提供精確而可靠的信息，包括有關(guān)的負(fù)荷與發(fā)電情況，電壓、有功及無(wú)功潮流，穩(wěn)定極限，系統(tǒng)頻率等。2當(dāng)電網(wǎng)運(yùn)行條件出現(xiàn)重要偏差時(shí)，及時(shí)自動(dòng)告警，并指明或同時(shí)起動(dòng)糾偏措施。3當(dāng)電網(wǎng)解列時(shí)，給出顯示，并指明解列處所。能量管理系統(tǒng)EMSEMS能量管理系統(tǒng)是現(xiàn)代電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)含硬、軟件總稱。其主要功能由根底功能和應(yīng)用功能兩個(gè)局部組成。根底功能包括：計(jì)算機(jī)、操作系統(tǒng)和EMS支撐系統(tǒng)。應(yīng)用功能

47、包括：數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視SCADA、發(fā)電控制AGC與方案、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用分析三局部組成。電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的組成及各局部作用電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)，其根本結(jié)構(gòu)包括控制中心、主站系統(tǒng)、廠站端RTU和信息通道三大局部。根據(jù)所完成功能的不同，可以將此系統(tǒng)劃分為信息采集和執(zhí)行子系統(tǒng)、信息傳輸子系統(tǒng)、信息處理子系統(tǒng)和人機(jī)聯(lián)系子系統(tǒng)。信息采集和執(zhí)行子系統(tǒng)的根本功能是在各發(fā)電廠、變電站采集各種表征電力系統(tǒng)運(yùn)行的狀態(tài)的實(shí)時(shí)信息。另外、此系統(tǒng)還負(fù)責(zé)接收和執(zhí)行上級(jí)調(diào)度控制中心發(fā)出的操作、調(diào)節(jié)或控制命令。信息傳輸子系統(tǒng)為信息是整個(gè)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的核心。以電子計(jì)算機(jī)為主要組成局部。該子系統(tǒng)包含大量的直接面向電網(wǎng)調(diào)度、運(yùn)行人員的計(jì)算

48、機(jī)應(yīng)用軟件，完成對(duì)采集到信息的各種處理及分析計(jì)算，乃至實(shí)現(xiàn)對(duì)電力設(shè)備的自動(dòng)控制與操作。人機(jī)聯(lián)系子系統(tǒng)將傳輸?shù)秸{(diào)度控制中心的各類信息進(jìn)行加工處理，通過各種顯示設(shè)備、打印設(shè)備和其他輸出設(shè)備，為調(diào)度人員提供完整實(shí)用的電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)信息。調(diào)度人員發(fā)出的遙控、遙調(diào)指令也通過此系統(tǒng)輸入、傳送給執(zhí)行機(jī)構(gòu)。電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化SCADA系統(tǒng)的作用及其根本功能調(diào)度中心采集到的電網(wǎng)信息必須經(jīng)過應(yīng)用軟件的處理，才能最終以各種方式效勞于調(diào)度生產(chǎn)。在應(yīng)用軟件的支持下，調(diào)度員才能監(jiān)視到電網(wǎng)的運(yùn)行狀況，才能迅速有效地分析電網(wǎng)運(yùn)行的平安與經(jīng)濟(jì)水平，才能迅速完成事故情況下的判斷、決策，才能對(duì)遠(yuǎn)方廠站實(shí)施有效的遙控和遙調(diào)。目前，國(guó)內(nèi)調(diào)度

49、運(yùn)行中已經(jīng)使用的應(yīng)用軟件根本功能為：數(shù)據(jù)采集與傳輸；平安監(jiān)視、控制與告警；制表打??；特殊運(yùn)算；事故追憶。自動(dòng)發(fā)電控制AGC的概念自動(dòng)發(fā)電控制簡(jiǎn)稱AGC(Autonmatic Generation Control)，它是能量管理系統(tǒng)EMS的重要組成局部。按電網(wǎng)調(diào)度中心的控制目標(biāo)將指令發(fā)送給有關(guān)發(fā)電廠或機(jī)組，通過電廠或機(jī)組的自動(dòng)控制調(diào)節(jié)裝置，實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)電機(jī)功率的自動(dòng)控制。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治龅母拍铍娋W(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)描述電網(wǎng)中各電氣元件的圖形連接關(guān)系。電網(wǎng)是由假設(shè)干個(gè)帶電的電氣島組成的，每個(gè)電氣島又由許多母線及母線間相連的電氣元件組成。每條母線又由假設(shè)干個(gè)母線段元素通過斷路器、隔離開關(guān)相連而成。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治鍪歉鶕?jù)

50、電網(wǎng)中各斷路器、隔離開關(guān)的遙信狀態(tài)，通過一定的搜索算法，將母線段元素連成某條母線，并將母線與相連的各電氣元件組成電氣島，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)接線辨識(shí)與分析。電力系統(tǒng)調(diào)度管理根底電力系統(tǒng)調(diào)度管理(dispatehingmanagementofelectricpowersystem)為確保電力系統(tǒng)平安、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行所進(jìn)行的管理工作的總稱.由于調(diào)度管理體制不同，各國(guó)調(diào)度機(jī)構(gòu)的設(shè)置不同，因而電力系統(tǒng)調(diào)度管理的內(nèi)容不盡相同。在中國(guó)，國(guó)務(wù)院1993年公布了?電網(wǎng)調(diào)度管理?xiàng)l例?，電力系統(tǒng)的調(diào)度管理依照該條例進(jìn)行。概述調(diào)度管理體制分類 管理體制分統(tǒng)一調(diào)度和聯(lián)合調(diào)度兩種根本模式。統(tǒng)一調(diào)度對(duì)全電力系統(tǒng)的負(fù)荷平衡、發(fā)電廠出力

51、分配、發(fā)供電設(shè)備檢修安排、電能質(zhì)量調(diào)整和平安經(jīng)濟(jì)運(yùn)行等進(jìn)行統(tǒng)一的調(diào)度。調(diào)度原那么是系統(tǒng)各組成局部服從全電力系統(tǒng)的最大利益，使電力系統(tǒng)到達(dá)平安、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。聯(lián)合調(diào)度互聯(lián)電力系統(tǒng)按相互之間簽訂的協(xié)議進(jìn)行的調(diào)度，又稱合同調(diào)度。組成互聯(lián)電力系統(tǒng)的各電力系統(tǒng)實(shí)行獨(dú)立的經(jīng)濟(jì)核算，在系統(tǒng)內(nèi)部實(shí)行統(tǒng)一調(diào)度，在系統(tǒng)外部即在各電力系統(tǒng)之間實(shí)行聯(lián)合調(diào)度。互聯(lián)的電力系統(tǒng)之間按預(yù)先訂立的協(xié)議或通過臨時(shí)協(xié)商，進(jìn)行電力與電量的交換、事故支援、協(xié)調(diào)平安準(zhǔn)那么等。參加互聯(lián)電力系統(tǒng)的各個(gè)調(diào)度機(jī)構(gòu)是相互平等的。我國(guó)的調(diào)度管理體制 中國(guó)電力系統(tǒng)正在引入電力市場(chǎng)機(jī)制，逐步推行廠網(wǎng)分開、電力電量競(jìng)價(jià)上網(wǎng)等，這將對(duì)上述兩種調(diào)度管理體制

52、產(chǎn)生影響。調(diào)度機(jī)構(gòu)為保障電網(wǎng)平安、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行進(jìn)行安排、指揮、控制和協(xié)調(diào)等項(xiàng)工作的組織。實(shí)行統(tǒng)一調(diào)度的電力系統(tǒng)，設(shè)有最高一級(jí)的調(diào)度機(jī)構(gòu)，在其下依電網(wǎng)的電壓等級(jí)、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和發(fā)電廠容量大小或按地區(qū)分設(shè)假設(shè)干第二級(jí)、第三級(jí)調(diào)度機(jī)構(gòu)。中國(guó)各電網(wǎng)按?電力法?和?電網(wǎng)調(diào)度管理?xiàng)l例?的規(guī)定實(shí)行統(tǒng)一調(diào)度，分級(jí)管理的體制，共設(shè)五級(jí)調(diào)度機(jī)構(gòu)，即國(guó)家調(diào)度機(jī)構(gòu)(簡(jiǎn)稱國(guó)調(diào))，跨省、自治區(qū)、直轄市調(diào)度機(jī)構(gòu)(簡(jiǎn)稱網(wǎng)調(diào))，省、自治區(qū)、直轄市級(jí)調(diào)度機(jī)構(gòu)(簡(jiǎn)稱省調(diào))，省轄市級(jí)調(diào)度機(jī)構(gòu)(簡(jiǎn)稱地調(diào))，縣級(jí)調(diào)度機(jī)構(gòu)(簡(jiǎn)稱縣調(diào))。下級(jí)調(diào)度機(jī)構(gòu)服從上級(jí)調(diào)度機(jī)構(gòu)在調(diào)度業(yè)務(wù)上的領(lǐng)導(dǎo)，并嚴(yán)格執(zhí)行上級(jí)調(diào)度機(jī)構(gòu)的潤(rùn)度命令。實(shí)例 以華東

53、電網(wǎng)現(xiàn)狀為例，國(guó)家電力調(diào)度通信中心負(fù)責(zé)調(diào)度管轄華東和華中電網(wǎng)之間的直流聯(lián)絡(luò)線.華東網(wǎng)調(diào)負(fù)責(zé)調(diào)度管轄華東500kV電網(wǎng)以及江蘇、浙江、安徽和上海等三省一市電力電量交換;省調(diào)管轄省(市)內(nèi)220kV電網(wǎng)、電廠以及地區(qū)調(diào)度;每個(gè)地調(diào)調(diào)度管轄假設(shè)干縣調(diào)。國(guó)外調(diào)度機(jī)構(gòu)有多種模式.法國(guó)電力系統(tǒng)為統(tǒng)一調(diào)度模式，最高一級(jí)調(diào)度機(jī)構(gòu)為中央調(diào)度所，下設(shè)7個(gè)地區(qū)調(diào)度所，地區(qū)調(diào)度所之下設(shè)假設(shè)干配電中心。實(shí)行聯(lián)合調(diào)度的電力系統(tǒng)，有的設(shè)聯(lián)合調(diào)度機(jī)構(gòu)，如日本外鄉(xiāng)9個(gè)電力系統(tǒng)組成的聯(lián)合電力系統(tǒng)有兩級(jí)聯(lián)合調(diào)度機(jī)構(gòu);有的不設(shè)聯(lián)合調(diào)度機(jī)構(gòu)，如歐洲發(fā)輸電協(xié)調(diào)聯(lián)盟聯(lián)合電力系統(tǒng)。調(diào)度管理一般包括運(yùn)行方案管理、運(yùn)行調(diào)度管理、運(yùn)行方式管理、繼

54、電保護(hù)和平安自動(dòng)裝置管理、電力系統(tǒng)自動(dòng)化管理、電力系統(tǒng)通信管理以及水電站水庫(kù)調(diào)度管理、調(diào)度系統(tǒng)人員培訓(xùn)管理等。調(diào)度管理的工作內(nèi)容 不少國(guó)外電力系統(tǒng)調(diào)度管理主要是運(yùn)行方案和運(yùn)行調(diào)度管理，其余管理分屬于其他技術(shù)部門。運(yùn)行方案管理電力系統(tǒng)運(yùn)行方案是提供給調(diào)度安排電力系統(tǒng)生產(chǎn)的方案，分年、季、月、周、日運(yùn)行方案等。內(nèi)容主要包括:電力系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)計(jì);有功功率、有功電量、無(wú)功功率的平衡方案，以及有功功率和電盆的交換方案;經(jīng)濟(jì)調(diào)度方案;設(shè)備檢修進(jìn)度表，新設(shè)備啟動(dòng)方案;電力系統(tǒng)運(yùn)行接線方式;系統(tǒng)穩(wěn)定、短路容量、潮流分布、調(diào)壓等計(jì)算分析及有關(guān)措施;系統(tǒng)的頻率和電壓調(diào)整措施;事故對(duì)策;水庫(kù)調(diào)度等。不同時(shí)段的運(yùn)行方案

55、側(cè)重點(diǎn)有所不同，不同層次調(diào)度機(jī)構(gòu)的運(yùn)行方案內(nèi)容也不盡相同。運(yùn)行調(diào)度管理由于電力生產(chǎn)、傳輸和消費(fèi)是同時(shí)完成的，所以必須對(duì)發(fā)電、輸電、變電、配電等各個(gè)環(huán)節(jié)實(shí)行統(tǒng)一調(diào)度，分級(jí)管理。調(diào)度人員的職責(zé)值班調(diào)度員的職責(zé) 主要是:保持發(fā)電出力與供電負(fù)荷平衡，調(diào)整系統(tǒng)頻率和電壓;監(jiān)視系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)和設(shè)備平安情況，處理發(fā)生的異?，F(xiàn)象和事故;執(zhí)行和調(diào)整交換方案，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行;4下達(dá)設(shè)備檢修、改變系統(tǒng)運(yùn)行方式、處理事故、新設(shè)備投人運(yùn)行等有關(guān)的操作命令。運(yùn)行調(diào)度控制的手段有人工與自動(dòng)兩種，前者如對(duì)事故的處理，后者如自動(dòng)發(fā)電控制、頻率調(diào)整、信息收集以及在線平安分析等，通過能量管理系統(tǒng)(EMS)來(lái)實(shí)現(xiàn)。運(yùn)行方式管理根

56、據(jù)電力系統(tǒng)運(yùn)行方式，分析各項(xiàng)運(yùn)行控制(特別是事故處理策略)是否正確，從中找出經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)，用于改良調(diào)度管理和提高調(diào)度人員工作水平。分析中遇到的屬于電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、電力設(shè)備或各種裝置的問題，向有關(guān)部門提出，以求解決。電力系統(tǒng)運(yùn)行分析人員的主要職責(zé) 主要是：熟知電網(wǎng)各種運(yùn)行方式和今數(shù);熟練使用計(jì)算工具研究電網(wǎng)不同運(yùn)行方式中的電壓、潮流和毯定等問題;對(duì)于出現(xiàn)的問題，尤其是系統(tǒng)運(yùn)行方式上的問題，要善于提出各種改良措施和對(duì)策;掌握現(xiàn)代電網(wǎng)的技術(shù)開展方向，力求把新技術(shù)用于本電網(wǎng)，以提高電網(wǎng)運(yùn)行水平;參與電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的有關(guān)工作。繼電保護(hù)和平安自動(dòng)裝里管理繼電保護(hù)和平安自動(dòng)裝里是保證電力系統(tǒng)平安運(yùn)行的重要技術(shù)手段。管

57、理人員的主要職責(zé) 主要是:監(jiān)視設(shè)備運(yùn)行狀況;整定計(jì)算和協(xié)調(diào);對(duì)設(shè)備動(dòng)作情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，提出改良措施;參與新設(shè)備的選型、試驗(yàn)和啟動(dòng)調(diào)試;進(jìn)行全過程技術(shù)監(jiān)替，定期對(duì)工作人員進(jìn)行培訓(xùn)和交流。電力系統(tǒng)自動(dòng)化管理調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的功能是利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)協(xié)助調(diào)度人員實(shí)時(shí)監(jiān)視、分析和控制電力系統(tǒng)運(yùn)行。為此，在調(diào)度部門配置能量管理系統(tǒng)、管理信息系統(tǒng)(MIS)以及相關(guān)的數(shù)據(jù)傳箱網(wǎng)等。自動(dòng)化管理人員的主要職責(zé) 主要是:保持自動(dòng)化系統(tǒng)正常運(yùn)行，維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù);開發(fā)新功能、進(jìn)行設(shè)備更新;參加自動(dòng)化規(guī)劃和設(shè)備選型，不斷用新技術(shù)提高調(diào)度運(yùn)行水平；對(duì)下屬調(diào)度進(jìn)行指導(dǎo)、培訓(xùn)，參與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的故障處理等。電氣設(shè)備根底電器設(shè)備概述電氣設(shè)

58、備的意義第一章我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了電力系統(tǒng)的根底知識(shí)。電力系統(tǒng)高速開展并帶來(lái)巨大效益的同時(shí)也帶來(lái)很多問題，其中包括以下諸問題。1絕緣保護(hù)問題由于大氣中雷電的作用及電力系統(tǒng)中參數(shù)的變化，常常會(huì)引起電力系統(tǒng)中電壓短時(shí)間的升高，這種短時(shí)間升高的電壓叫過電壓。過電壓可能會(huì)超出線路和電氣設(shè)備的絕緣能力，使線路和電氣設(shè)備遭受破壞。所以在系統(tǒng)中不但要有能限制過電壓的裝置，而且還應(yīng)該有能在出現(xiàn)過電壓時(shí)保護(hù)線路及電氣設(shè)備的裝置。2電流的發(fā)熱問題線路和電氣設(shè)備的導(dǎo)電回路要長(zhǎng)時(shí)間地通過工作電流。由于導(dǎo)電回路中存在著導(dǎo)體自身的電阻和導(dǎo)體相互接觸處的接觸電阻，因而要產(chǎn)生電能損耗。這種損耗和電氣中的鐵磁損耗都是熱源，將會(huì)引起線

59、路及電氣設(shè)備的溫度升高。當(dāng)線路中通過的電流超出所允許的最大電流時(shí)，就可能燒毀線路或電氣設(shè)備。因此電力系統(tǒng)中應(yīng)該采用能防止過電流及在出現(xiàn)過電流時(shí)能保護(hù)線路與電氣設(shè)備的措施，這就需要裝設(shè)電抗器、過電流繼電器等裝置。3電力系統(tǒng)的故障，特別是短路故障的問題電力系統(tǒng)在運(yùn)行中可能會(huì)發(fā)生各種類型的故障，其中短路故障是最嚴(yán)重的故障。比方在系統(tǒng)載流局部相與相或相與地之間短接時(shí)，短路電流會(huì)到達(dá)幾萬(wàn)甚至幾十萬(wàn)安。由于熱效應(yīng)及電動(dòng)力效應(yīng)，就可能使電氣設(shè)備遭受到嚴(yán)重的破壞。同時(shí)，由于短路時(shí)電力系統(tǒng)電壓降低，將會(huì)破壞各發(fā)電廠并聯(lián)運(yùn)行的工作穩(wěn)定性，造成系統(tǒng)瓦解，釀成停電事故。短路故障給系統(tǒng)帶來(lái)的危害是相當(dāng)大的，這就要求一方

60、面應(yīng)盡量設(shè)法消除引起短路的一切因素：另一方面，在一旦發(fā)生短路時(shí)，那么應(yīng)能迅速排除。因而，在系統(tǒng)中應(yīng)有快速切斷短路電流的設(shè)備。此外，電力系統(tǒng)中80%以上短路故障都是臨時(shí)性的如雷擊、鳥害等，在短路電流切斷后可很快消除。為了提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的連續(xù)性和可靠性，在短路故障消除后，應(yīng)能使線路自行接通，恢復(fù)供電。所以電力系統(tǒng)中應(yīng)有能自行恢復(fù)供電的自動(dòng)重合閘裝置。4電力系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性問題在電力系統(tǒng)中，從電能的生產(chǎn)、輸送、分配到轉(zhuǎn)換成其它形式的能量，是在同一瞬間完成的。就是說(shuō)電能不象其它產(chǎn)品一樣可以儲(chǔ)存，在任何瞬時(shí)，都要求輸入和輸出平衡。一旦發(fā)生不平衡，就會(huì)在電力系統(tǒng)中產(chǎn)生一種騷亂，這叫暫態(tài)過程。如果暫態(tài)過程