第一章 绪论 General introduction 第一节 电力系统概论
General introduction of electric power industry
一、 电力系统的构成
Composing of power system <一>电力工业在国民经济中的地位
The status of power industry in national economic 1． 电力工业是社会公共基础事业，是国民经济的一个重要部门。 2． 为社会生产的各个领域提供动力，与社会生活密切相关； 3． ?经济要发展，电力要先行?。从各国经济发展看，国民经济每
增长1%，就要求电力工业增长1.3%—1.5%。 <二> 电力系统的形成
Development of power system
1 初期 电厂建在用电区附近，规模很小，孤立运行。
2 随着生产的发展和科学技术的进步，用电量和发电厂容量不断增加，但由于发电所需的一次能源通常离负荷中心较远，因此形成了电力网和电力系统。
<三>基本概念 Basic conception
电力系统：发电机、变压器、输配电线路和电力用户的电器设备所组
成的电气上的整体。
电力网：电力系统中输送、分配电能的部分（变压器和输配电线路）。 动力系统：电力系统+发电厂的动力部分（火电厂的锅炉、汽机；水
电厂的水库、水轮机；核电厂的反应堆）
二、 电力系统的发展
The history of electric power industry
1．国外电力系统的发展历史
1831 法拉第发现电磁感应定律后，出现了交流 直流发电机，直流电动机
出现里100-400V的低压直流输电系统； 1882年 德国 1500-2000V 直流输电系统 1885年 单相交流输电 1891年 三相交流输电
俄国人 展示了现代电力系统模式 2．国内电力系统发展历史 1882年 第一座电厂在上海建成
1882—1945年 全国总装机容量185万KW，年发电量仅43亿KWh 2000年 全国总装机容量3亿KW，年发电量13556亿KWh
并建成500kV交流、直流超高压输电线路，7个跨省电力系统 西南大容量水电的开发，山西陕西和内蒙西部大量坑口电厂的建设，使得全国联网的格局逐步形成。 3.联合电力系统的特点
Characteristics of power system
1)系统总装机容量减少。发电厂孤立运行的最大负荷并不同时出现 2)合理利用动力资源
与火力发电厂相比，水电厂具有单位发电成本低、跟踪负荷快的
特点。因此，依照?不弃水?的原则，水电厂丰水季节承担基荷，枯水季节承担峰荷。这样可以降低煤耗，充分利用水力资源。 3)提高了供电可靠性
由于各电厂之间在机组检修或系统发生事故的情况下能够相互支援，从而可以降低系统备用容量和提高供电可靠性。 4)提高了系统运行的经济性
a.在机组间合理分配负荷；
b.采用大容量机组，降低单位千瓦造价和运行损耗。 缺点：故障波及地区容易扩大、系统短路容量增加。 三、对电力系统的基本要求
Basic requirement of the power system operation （一） 电能生产、输送和消费的特点
1． 电能不能大量存储。电能的生产、输送、分配、消费同时发生； 2． 从一种运行方式过渡到另一种运行方式的过渡过程非常短促； 3． 与国民经济各部门的关系密切。各部门广泛使用电能，电能的
中断或减少将影响国民经济各部门。
(二） 电力系统运行的基本要求 1．满足用电需求，保障供给 2．保证可靠的持续供电。
提高运行水平；防止发生误操作；事故后应尽量采取措施防止事故扩大；完善电力系统的结构等。
当系统发生事故、出现供电不足时，首先切除三类用户，以确保一、二类用户的需要（一类用户：中断供电，会带来人身危险、设备损坏、大量次品、破坏生产秩序、给国民经济带来巨大的经济损失或重大政治影响的用户。用两个或两个以上独立电源供电；二类用户：中断供
电会造成减产、停工的用户。两路供电或一路专用线路供电；三类用户：短时停电不会带来严重后果）。 3．保证良好的电能质量。
电压偏移：?5% 频率偏差：50?（0.2—0.5）HZ 波形畸变率：很小
4．保证电力系统运行的经济性
提高效率、降低损耗、节约能量资源。
第二节 发电厂的类型 Type of power plant
一次能源：虽自然界演化生成的动力资源，是能源的直接提供者，如
煤、石油、天然气。
电能是二次能源。
一、火力发电厂 fossil fuel station
以煤、汽油或天然气为燃料的电厂，原动机一般为汽轮机，也有
用柴油机或燃气轮机的。
图1-2 凝汽式火力发电厂生产过程示意图 火力发电厂又可分为：
1) 凝气式火电厂 (steam power plant) 做过功的蒸汽排入凝汽器冷凝成水，重新送回锅炉。在凝汽器中大量的热量被循环水带走，所以效率很低，只有30%—40%。
2）热电厂(thermal plant) 汽轮机中一部分做过功的蒸汽从中间断抽出供给热力用户，或经热交换器将水加热后把热水供给用户。效率高达60%—70%.
二、水力发电厂 hydroelectric power plant 将水的位能和动能转变成电能。
发电厂容量取决于上下游水位差（水头）和流量大小。
水力发电机组承受变动负荷的能力较好，且启动快，电力系统中发生事故时可充分发挥备用功能。