供配電技術課件西安工業(yè)大學投稿人：課程概述1課程目標培養(yǎng)學生電力系統(tǒng)供配電技術的理論基礎和實踐能力。2課程內容涵蓋電力系統(tǒng)基礎知識、供電可靠性、電能質量、配電網規(guī)劃與設計、配電自動化等方面。3教學方法理論講解、案例分析、實驗操作相結合，注重學生實踐能力培養(yǎng)。4考核方式期末考試和課程作業(yè)。供配電系統(tǒng)概述發(fā)電電力系統(tǒng)的第一步是發(fā)電，將各種能源轉化為電能。例如：燃煤電廠、水力發(fā)電站等。輸電將發(fā)電廠產生的電能通過高壓輸電線路輸送到各個城市和地區(qū)。變電將高壓電能降低到適合工業(yè)和民用負載的電壓等級。配電將變電站輸出的電能分配到各個用戶，供用戶使用。電壓等級和電網結構10高壓110kV及以上，用于遠距離輸電35中壓10kV-110kV，用于區(qū)域供電0.4低壓0.4kV，用于終端用戶電力系統(tǒng)負荷分類工業(yè)負荷工廠、礦山、化工廠等商業(yè)負荷商場、酒店、辦公樓等居民負荷住宅、公寓等電力系統(tǒng)負荷特性負荷變化電力系統(tǒng)負荷在一天中、一周中和一年中都會發(fā)生變化，這些變化是由于人們生活和工作習慣造成的。負荷分布電力系統(tǒng)負荷在不同地區(qū)、不同季節(jié)和不同時間段都有不同的分布，這些分布反映了不同地區(qū)的經濟發(fā)展水平和生活方式。負荷增長隨著社會經濟的發(fā)展和人民生活水平的提高，電力系統(tǒng)負荷不斷增長，這給電力系統(tǒng)運行和建設帶來了挑戰(zhàn)。負荷預測數據采集收集歷史負荷數據，例如用電量、電壓、電流等，為預測模型提供基礎數據。數據預處理對采集到的數據進行清理、轉換和特征工程，以提高預測模型的準確性。模型選擇根據數據特點和預測目標選擇合適的預測模型，例如時間序列模型、機器學習模型等。模型訓練使用歷史數據訓練預測模型，使其能夠學習負荷變化規(guī)律并進行預測。預測評估使用獨立數據集評估模型預測精度，并進行模型優(yōu)化，提高預測結果的準確性。電力系統(tǒng)投資和運行成本投資成本包括建設、設備采購、土地征用等運行成本包括燃料、人工、維修保養(yǎng)等電源配置和調度1電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定確保電力系統(tǒng)可靠運行2經濟運行降低發(fā)電成本3優(yōu)化能源利用提高能源效率配電網架構配電網是電力系統(tǒng)的重要組成部分，負責將電力從變電站輸送到最終用戶。配電網的結構根據供電范圍、負荷特點和技術發(fā)展水平等因素而有所不同。常見的配電網結構包括輻射式、環(huán)狀式和網狀式。配電網規(guī)劃和設計1負荷預測預測未來電力需求2線路設計選擇合適的電纜和電線3變壓器選型選擇合適的變壓器4保護設備選擇合適的斷路器和熔斷器配電網規(guī)劃和設計是電力系統(tǒng)建設的重要環(huán)節(jié)，確保可靠、安全、經濟的電力供應配電網自動化提高供電可靠性自動化的監(jiān)控和控制可以快速識別和解決故障，減少停電時間。提升能源效率通過優(yōu)化負荷分配和線路管理，減少能源浪費，提高整體能源利用率。降低運營成本自動化系統(tǒng)可以減少人工干預，提高效率，從而降低運營成本。配電線路的選型高壓電纜適用于大容量、長距離的配電線路，具有良好的絕緣性能，耐腐蝕性強。低壓電纜適用于小容量、短距離的配電線路，成本相對較低，安裝方便。電力架空線適用于室外、長距離的配電線路，施工成本較低，但對環(huán)境有一定影響。配電變壓器的選型容量根據負荷的大小和類型選擇合適的容量，保證變壓器能夠滿足負荷需求。電壓等級選擇與配電系統(tǒng)電壓等級相匹配的變壓器，確保安全和可靠運行。連接方式根據配電系統(tǒng)結構選擇合適的連接方式，例如Y/Y、Y/Δ或Δ/Y。其他因素考慮環(huán)境因素、安裝空間、經濟性等因素，選擇合適的變壓器。配電電纜的選型1電流容量根據負載電流和電纜允許載流量選擇合適的電纜截面。2電壓等級選擇與供電電壓等級相匹配的電纜，確保安全可靠運行。3敷設方式考慮電纜的敷設方式，例如地下敷設、架空敷設等，選擇合適的電纜類型和結構。配電柜的選型功能需求確定配電柜的功能，包括開關、保護、測量等。環(huán)境條件考慮安裝環(huán)境，如溫度、濕度、腐蝕性等因素。安全標準選擇符合國家標準和行業(yè)規(guī)范的配電柜。經濟性綜合考慮成本、性能和使用壽命。配電網運行及維護1日常巡視定期檢查配電設備的運行狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)并排除故障。2故障處理快速定位故障點，采取有效措施進行搶修，保證供電可靠性。3設備檢修對配電設備進行定期檢修，延長設備使用壽命，提高供電質量。供電可靠性1可靠性指標供電可靠性是指電力系統(tǒng)持續(xù)穩(wěn)定地供電的能力，通常用供電可靠性指標來衡量。2影響因素影響供電可靠性的因素包括：電力設備故障、自然災害、人為因素等。3重要性供電可靠性對社會經濟發(fā)展和人民生活至關重要，是電力系統(tǒng)安全運行的重要保障。電能質量電壓偏差、波動和閃變頻率偏差和波動諧波和間諧波功率因數電能質量監(jiān)測及分析1電壓電壓波動、諧波、瞬變等2電流電流波動、諧波、過電流等3頻率頻率偏差、頻率波動等4功率功率因數、功率波動等電能質量監(jiān)測分析是保證電能質量的關鍵環(huán)節(jié)。它可以幫助我們及時發(fā)現(xiàn)和分析電能質量問題，并采取措施進行治理，從而提高電力系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。電能質量補償技術電容器補償通過安裝電容器來提高功率因數，降低無功功率消耗，提高系統(tǒng)效率。靜止無功補償器(SVC)利用電力電子技術快速調節(jié)無功功率，提高電壓穩(wěn)定性，改善電能質量。工程案例分析1本案例分析將重點介紹西安工業(yè)大學某教學樓供配電系統(tǒng)改造工程，闡述改造方案設計思路，并結合實際運行情況，探討改造效果和經驗總結。工程案例分析2以某大型工業(yè)園區(qū)配電系統(tǒng)為例，介紹了該系統(tǒng)的設計方案、運行特點以及面臨的挑戰(zhàn)，并分析了如何通過優(yōu)化配電網結構、應用智能化技術等手段提升供電可靠性，提高能源效率。案例還探討了該系統(tǒng)在應對未來電網發(fā)展趨勢，例如分布式能源、電動汽車充電等方面所面臨的機遇和挑戰(zhàn)，為其他類似項目的建設和運營提供借鑒參考。配電自動化關鍵技術實時數據采集實時數據采集是配電自動化系統(tǒng)的核心。它收集各種數據，包括電壓、電流、功率、頻率等。這些數據用于監(jiān)控網絡狀態(tài)并進行故障診斷。網絡控制配電自動化系統(tǒng)可以控制配電網絡中的設備，例如開關、變壓器和電容器，以優(yōu)化系統(tǒng)性能，提高可靠性并減少損耗。先進算法配電自動化系統(tǒng)使用先進的算法來分析實時數據，預測問題，優(yōu)化操作并做出明智的決策。分布式電源并網技術光伏發(fā)電利用太陽能發(fā)電，實現(xiàn)清潔能源利用。風力發(fā)電利用風能發(fā)電，實現(xiàn)可再生能源利用。生物質能發(fā)電利用生物質能發(fā)電，實現(xiàn)可再生能源利用。儲能技術在配電網中的應用提高供電可靠性儲能系統(tǒng)可以作為備用電源，在電網故障時提供電力，確保用戶供電的連續(xù)性。改善電能質量儲能系統(tǒng)可以吸收和釋放能量，平滑電壓波動，提高電能質量。優(yōu)化電網運行儲能系統(tǒng)可以調節(jié)負荷，提高電網的利用率，降低電網的運行成本。促進分布式電源發(fā)展儲能系統(tǒng)可以與分布式電源配合，提高分布式電源的并網能力和穩(wěn)定性。智能電網在配電網中的應用1提高供電可靠性智能電網通過實時監(jiān)測和控制，可以快速識別故障并進行隔離，有效提高供電可靠性。2優(yōu)化能源效率