電力系統(tǒng)教學課件

電力系統(tǒng)匯報人：AA2024-01-21CATALOGUE目錄電力系統(tǒng)概述發(fā)電環(huán)節(jié)與設備輸電環(huán)節(jié)與設備變電環(huán)節(jié)與設備配電環(huán)節(jié)與設備用電環(huán)節(jié)與設備01電力系統(tǒng)概述定義與組成輸電網(wǎng)將發(fā)電廠產(chǎn)生的電能通過高壓輸電線路輸送到負荷中心的網(wǎng)絡。發(fā)電廠將一次能源（如煤、石油、天然氣、水能、風能等）轉(zhuǎn)換為電能的場所。定義電力系統(tǒng)是由發(fā)電廠、輸電網(wǎng)、配電網(wǎng)和電力用戶組成的整體，用于將一次能源轉(zhuǎn)換為電能并輸送給用戶。配電網(wǎng)將輸電網(wǎng)輸送來的電能通過配電變壓器降壓后，分配給各個用戶的網(wǎng)絡。電力用戶消費電能的各類用戶，包括工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通、商業(yè)和居民等。電力系統(tǒng)的雛形形成，直流電和交流電開始應用于照明和動力。19世紀末至20世紀初隨著工業(yè)的發(fā)展，電力系統(tǒng)的規(guī)模和復雜性不斷增加，高壓輸電和互聯(lián)電網(wǎng)逐漸形成。20世紀中期發(fā)展歷程及現(xiàn)狀20世紀末至21世紀初：可再生能源和智能電網(wǎng)技術的興起，推動了電力系統(tǒng)的變革和發(fā)展。發(fā)展歷程及現(xiàn)狀現(xiàn)狀可再生能源在電力系統(tǒng)中的比重不斷增加，風能、太陽能等新能源發(fā)電技術得到廣泛應用。全球電力系統(tǒng)規(guī)模龐大，互聯(lián)程度不斷提高，跨國、跨洲電網(wǎng)逐漸形成。電力系統(tǒng)的智能化水平不斷提高，智能電網(wǎng)、微電網(wǎng)等技術得到快速發(fā)展和應用。發(fā)展歷程及現(xiàn)狀社會經(jīng)濟發(fā)展的基礎01電力系統(tǒng)是現(xiàn)代工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通和通訊等各個領域的基礎，對于社會經(jīng)濟的發(fā)展具有不可替代的作用。能源轉(zhuǎn)換和利用的關鍵02電力系統(tǒng)是實現(xiàn)一次能源轉(zhuǎn)換和利用的關鍵環(huán)節(jié)，對于提高能源利用效率和推動能源轉(zhuǎn)型具有重要意義。保障國家安全和民生福祉的基石03電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行對于保障國家安全和民生福祉至關重要，一旦出現(xiàn)故障或中斷，將對社會生產(chǎn)和人民生活造成嚴重影響。電力系統(tǒng)的重要性02發(fā)電環(huán)節(jié)與設備燃燒系統(tǒng)汽水系統(tǒng)電氣系統(tǒng)控制系統(tǒng)火力發(fā)電01020304將燃料（如煤、油、天然氣等）燃燒產(chǎn)生熱能。將熱能轉(zhuǎn)化為機械能，驅(qū)動發(fā)電機轉(zhuǎn)動。通過發(fā)電機將機械能轉(zhuǎn)化為電能。對整個發(fā)電過程進行監(jiān)控和調(diào)節(jié)，確保安全、經(jīng)濟運行。水力發(fā)電儲存水源，保持一定的水位和水量。利用水流沖擊水輪機葉片，將水能轉(zhuǎn)化為機械能。通過水輪機驅(qū)動發(fā)電機轉(zhuǎn)動，將機械能轉(zhuǎn)化為電能。對整個發(fā)電過程進行監(jiān)控和調(diào)節(jié)，確保安全、經(jīng)濟運行。水庫水輪機發(fā)電機控制系統(tǒng)反應堆冷卻劑系統(tǒng)蒸汽發(fā)生器汽輪機與發(fā)電機核能發(fā)電核燃料在反應堆內(nèi)發(fā)生鏈式反應，釋放出大量熱能。將冷卻劑帶來的熱能傳遞給水，產(chǎn)生高溫高壓蒸汽。將反應堆內(nèi)的熱能帶出，傳遞給蒸汽發(fā)生器。高溫高壓蒸汽驅(qū)動汽輪機轉(zhuǎn)動，進而驅(qū)動發(fā)電機產(chǎn)生電能。利用風力驅(qū)動風輪機轉(zhuǎn)動，進而驅(qū)動發(fā)電機產(chǎn)生電能。風力發(fā)電利用光伏效應或光熱效應將太陽能轉(zhuǎn)化為電能。太陽能發(fā)電利用生物質(zhì)燃燒或氣化產(chǎn)生的熱能或燃氣驅(qū)動發(fā)電機產(chǎn)生電能。生物質(zhì)能發(fā)電利用地下熱水或蒸汽驅(qū)動汽輪機轉(zhuǎn)動，進而驅(qū)動發(fā)電機產(chǎn)生電能。地熱發(fā)電新能源發(fā)電03輸電環(huán)節(jié)與設備采用1000千伏及以上的電壓等級進行電能傳輸，具有輸電容量大、距離遠、損耗低等優(yōu)點。特高壓輸電超高壓輸電高壓直流輸電采用330千伏至765千伏的電壓等級進行電能傳輸，適用于遠距離、大容量輸電。利用直流電進行電能傳輸，具有線路造價低、損耗小、調(diào)節(jié)靈活等特點。030201高壓輸電技術通過換流站將交流電轉(zhuǎn)換為直流電進行傳輸，再通過逆變站將直流電轉(zhuǎn)換回交流電供給用戶。直流輸電原理包括換流站、直流輸電線路、逆變站以及相關控制保護系統(tǒng)。直流輸電系統(tǒng)構成線路造價低、損耗小、無穩(wěn)定性問題、調(diào)節(jié)靈活等。直流輸電的優(yōu)勢直流輸電技術

柔性輸電技術柔性交流輸電技術采用電力電子裝置對交流輸電線路的參數(shù)進行靈活快速調(diào)節(jié)，提高線路的輸送能力和穩(wěn)定性。柔性直流輸電技術采用可關斷器件組成的換流器進行直流輸電，具有無換相失敗、可向無源網(wǎng)絡供電等優(yōu)點。柔性輸電技術的應用在新能源并網(wǎng)、城市電網(wǎng)改造、海島供電等領域具有廣泛應用前景。以物理電網(wǎng)為基礎，融合信息、通信和自動控制等技術，構建具有高度信息化、自動化和互動化特征的電網(wǎng)體系。智能電網(wǎng)概述包括物聯(lián)網(wǎng)技術、云計算技術、大數(shù)據(jù)技術等，實現(xiàn)電網(wǎng)的實時監(jiān)測、優(yōu)化調(diào)度和智能決策。智能電網(wǎng)關鍵技術在能源互聯(lián)網(wǎng)、電動汽車充換電設施、分布式能源接入等領域發(fā)揮重要作用。智能電網(wǎng)的應用智能電網(wǎng)技術04變電環(huán)節(jié)與設備根據(jù)電壓等級和功能，變電站可分為升壓變電站、降壓變電站、聯(lián)絡變電站等。變電站類型實現(xiàn)電能的電壓變換、匯集和分配，以及控制、保護和測量等功能。變電站功能變電站類型及功能利用電磁感應原理，通過變換交流電壓、電流和阻抗等方式實現(xiàn)電能的傳輸和分配。主要包括鐵芯、繞組、油箱、冷卻裝置等部分。其中，鐵芯和繞組是變壓器的核心部分，負責電磁能量的轉(zhuǎn)換。變壓器原理及結構變壓器結構變壓器原理高壓隔離開關用于在高壓設備檢修時，使高壓設備與帶電部分隔離，保證工作人員的安全。高壓斷路器用于在正常情況下接通或斷開高壓電路中的空載電流和負荷電流，以及在系統(tǒng)發(fā)生故障時與保護裝置相配合，迅速切斷故障電流。高壓負荷開關用于在高壓電路中接通或斷開負荷電流，但不能切斷短路電流。高壓開關設備03數(shù)字化變電站優(yōu)勢提高變電站的自動化水平，減少運行維護成本，提高電網(wǎng)運行的安全性和穩(wěn)定性。01數(shù)字化變電站概念采用先進的數(shù)字化技術，對變電站的二次設備進行數(shù)字化改造，實現(xiàn)變電站信息的數(shù)字化采集、傳輸和處理。02數(shù)字化變電站特點具有信息數(shù)字化、通信網(wǎng)絡化、系統(tǒng)集成化、結構緊湊化、狀態(tài)可視化等特點。數(shù)字化變電站技術05配電環(huán)節(jié)與設備配電網(wǎng)類型根據(jù)電壓等級、供電范圍和負荷性質(zhì)，配電網(wǎng)可分為城市配電網(wǎng)、農(nóng)村配電網(wǎng)和工業(yè)配電網(wǎng)等。配電網(wǎng)特點配電網(wǎng)具有電壓等級多、網(wǎng)絡結構復雜、負荷變化大、供電可靠性要求高等特點。配電網(wǎng)類型及特點配電自動化概述配電自動化是利用現(xiàn)代計算機、通信和網(wǎng)絡技術，對配電網(wǎng)進行實時監(jiān)測、控制和管理的技術。配電自動化功能包括數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制、饋線自動化、電壓無功控制、負荷管理、自動抄表與計費等功能。配電自動化實施需要建立完善的通信網(wǎng)絡，配置相應的自動化設備，并進行系統(tǒng)集成和調(diào)試。配電自動化技術123分布式電源是指位于用戶附近，可獨立運行或與配電網(wǎng)并網(wǎng)運行的發(fā)電設施，包括太陽能、風能、生物質(zhì)能等可再生能源。分布式電源概述分布式電源可通過逆變器將直流電轉(zhuǎn)換為交流電，然后接入配電網(wǎng)。接入方式可分為單點接入和多點接入。分布式電源接入方式分布式電源的接入會對配電網(wǎng)的電壓、電流、功率因數(shù)等產(chǎn)生影響，需要進行合理的規(guī)劃和管理。分布式電源對配電網(wǎng)的影響分布式電源接入技術微電網(wǎng)是一種由分布式電源、儲能裝置、能量轉(zhuǎn)換裝置、負荷和監(jiān)控保護裝置等組成的小型發(fā)配電系統(tǒng)。微電網(wǎng)概述微電網(wǎng)可運行于并網(wǎng)模式和孤島模式。在并網(wǎng)模式下，微電網(wǎng)與主網(wǎng)相連，實現(xiàn)能量的雙向流動；在孤島模式下，微電網(wǎng)獨立運行，為負荷提供電力。微電網(wǎng)運行模式包括微電網(wǎng)的規(guī)劃與設計、運行與控制、保護與安全、能量管理與優(yōu)化等關鍵技術。微電網(wǎng)關鍵技術微電網(wǎng)技術06用電環(huán)節(jié)與設備包括各類工業(yè)生產(chǎn)設備用電，具有用電量大、負荷穩(wěn)定、連續(xù)運行等特點。工業(yè)負荷商業(yè)場所如商場、酒店、辦公樓等的用電，用電時間集中，負荷波動大。商業(yè)負荷城鄉(xiāng)居民生活用電，負荷分散，用電量相對較小，但用電時間不規(guī)律。居民負荷電力負荷分類及特點通過調(diào)整負荷的運行方式和時間，實現(xiàn)電力資源的優(yōu)化配置和節(jié)約用電。負荷管理引導用戶在電力供應緊張時減少用電，保障電網(wǎng)穩(wěn)定運行。電力需求響應提高用電設備的能效水平，降低能源消耗和浪費。能效管理需求側(cè)管理技術智能家居通過智能設備實現(xiàn)家庭用電的自動化和智能化管理。電動汽車智能充電根據(jù)電網(wǎng)負荷和用戶需求，實現(xiàn)電動汽車的智能充電和調(diào)度。智能電表實現(xiàn)遠程抄表、實時監(jiān)測和用電數(shù)據(jù)分析等功能。智能用電技術抽水蓄能利用電力負荷低谷