电力系统专业需要掌握的主要内容教学课件

1、电力系统专业需要掌握的主要内容1）电力系统规划的阶段划分、任务、内容和方法2）电力负荷的分类3）电力平衡4）备用容量的确定5）静态稳定判据6）电力系统安全稳定标准、导则7）变压器的主变形式、容量的选择8）中性点接地方式大家网：/9）电网设计方案11）导线截面选择10）接入系统原则12）无功平衡和无功补偿13）无功电源运行特性14）潮流计算运行方式的选择15）工频过电压限制、计算及工频谐振过电压的限制大家网：/电力系统专业最主要技术导则1）电力系统电压和无功电力技术导则2）电力系统安全稳定导则3）电力系统设计技术规程大家网：/第16章 电力系统规划设计16.1 电力系统规划设计的任务、内容及方法

2、16.2 电力需求预测及电力供需平衡16.3 电力系统安全稳定运行的基本要求及安全稳定标准以及保证系统安全的措施16.4 电源规划设计16.5 电网规划设计16.6 无功补偿型式选择及容量配置 16.7 潮流、稳定、工频过电压计算大家网：/电力系统的构成及运行要求电力用户（用电设备）电源（水、火、核电厂内发电机、升压变）电网（变电站+输电线路）电力系统安全稳定运行电量负荷预测电源规划设 计电网规划设 计电力系统安全稳定导则+满足安全稳定基本要求安全稳定标 准安全稳定计算分析安全稳定工作管理电力系统大家网：/16.1 电力系统规划设计的任务、内容及方法（掌握）1）电力发展规划三个设计阶段的划分2

3、）长期规划阶段研究的问题、目的、主要内容3）中期规划阶段研究的问题、目的、主要内容4）近期规划阶段研究的问题、目的、主要内容5）电力系统规划的方法大家网：/16.1 电力系统规划设计的任务、内容及方法（掌握）电力发展规划三个设计阶段的划分电力发展长期规划(长期规划，时间为15年以上) 电力发展中期规划(中期规划，时间为5-15年)五年规划（计划）(近期规划) -与国民经济发展相对应的五年计划， 包括两个阶段：在规划未开始实施前为五年规划，在开始实施后为五年计划。如2004年完成的山东省电力工业“十一五”发展规划及2020年远景目标纲要 属于五年规划。大家网：/16.1 电力系统规划设计的任务、

4、内容及方法（掌握）长期规划阶段研究的问题、目的、主要内容长期规划：研究电力发展的战略性问题。目的：提出1）电力可持续发展的基本原则和方向；2）电源的总体规模、基本布局、基本结构，能源多样化等；3）电网主框架；大家网：/内容:1）电力需求预测；2）动力资源开发；3）电源发展规划；4）电网发展规划；5）环境及社会影响分析；6）研究资金、电价、设备供应、人员培训等问题，提出原则措施。 大家网：/16.1 电力系统规划设计的任务、内容及方法中期规划阶段研究的问题、目的、主要内容中期规划：研究515年内的电力系统发展和建设方案。 目的：提出规划水平年的1）电源布局、结构和建设项目；2）电网布局、结构和建

5、设项目；内容:1）电力需求预测；2）动力资源开发；3）电源发展规划；4）电力网发展规划；5）环境及社会影响分析；6）对建设资金、电价水平进行测算和分析；大家网：/16.1 电力系统规划设计的任务、内容及方法（掌握）近期规划阶段研究的问题、目的、主要内容五年规划：研究5年内的电源、电网建设方案，并进行技术经济分析。目的：提出：五年内1）电源结构调整和建设原则，需调整和建设的项目、进度及顺序；2）电网结构调整和建设原则，需调整和建设的项目、进度及顺序；3）开展二次系统规划工作大家网：/内容:1）大区电力系统设计；2）省或地区系统设计；3）电厂接入系统设计；4）工程设计的系统专业配合；5）电力系统专

6、题设计；大家网：/16.1 电力系统规划设计的任务、内容及方法（掌握）长期规划中期规划五年规划(设计)1电力需求预测 电力需求预测大区电力系统设计2动力资源开发动力资源开发省或地区系统设计3电源发展规划电源发展规划电厂接入系统设计4电力网发展规划电力网发展规划工程设计的系统专业配合5环境及社会影响分析环境及社会影响分析电力系统专题设计6研究资金、电价、设备供应、人员培训等问题，提出原则措施。 测算和分析电力建设资金、电价水平进行等。 各阶段规划内容与差别大家网：/电力系统规划的方法(1)基本条件分析。(2)基本功能分析。(3)基本形态分析。 (4)动态分析。 (5)限制性条件分析。 (6)可靠

7、性与经济分析。 16.1 电力系统规划设计的任务、内容及方法（掌握）大家网：/(1)基本条件分析。电力工业发展的基本条件有3个，即电力负荷需要、动力资源开发及运输条件许可、发变电设备的制造及供应及时。(2)基本功能分析。分析电网的各部分以及某些大电源及主要网架的作用。对基本功能的分析要分层次进行，首先是全网供电范围、电源建设地点、电源的作用、分区电网之间的送受电关系等，其次应分析主力电源的合理送电范围、功率流向及相应的网架，最后是地区电网的情况。分析时要注意：随着系统的发展，电网各部分无论是电源、网架还是输电线的功能都是变化的。 16.1 电力系统规划设计的任务、内容及方法（掌握）大家网：/(

8、3)基本形态分析。分析发电厂与变电所之间的连接方式，也就是电网结构。最基本的电网结构有辐射型、链型及环型3种，电网结构主要决定于电厂和负荷的分布、电网覆盖地域的情况等。 电网结构设计的基本原则是分层分区原则，即不同电压等级电网构成不同的层次，不同地域的下一级电网解列构成不同的地区电网，地区电网本身具有足够的电压支撑和无功储备。16.1 电力系统规划设计的任务、内容及方法（掌握）大家网：/(4)动态分析。动态分析即弹性分析或可变因素分析，主要是指电网实际的发展进程与设计预计有差别时规划电网的适应能力。可变因素主要是指：负荷的实际增长超过或低于预计；电源建设进度或顺序发生变化；主要送电线路投产时间

9、提前或推迟等。因此电力系统规划要采用滚动的方法不断加以修正。 大家网：/(5)限制性条件分析。在制定电力系统规划方案时要特别注意那些会影响方案成立的限制性因素，这些因素主要是：自然地理条件的限制性因素；供水水源条件；煤矿建设进度不能满足电厂需要；厂、所区公路、铁路、码头的建设进度、规模不能满足要求；主要输电线存在跨江、河问题；主要电气设备制造困难等。16.1 电力系统规划设计的任务、内容及方法（掌握）大家网：/(6)可靠性与经济分析。我国目前还未制定有关电源规划和电网规划阶段的可靠性准则，在系统规划阶段有电力发展规划编制原则，在系统设计阶段则有SD 1311984电力系统技术导则、电力系统安全

10、稳定导则及SDJ 1611985电力系统设计技术规程对电力系统安全稳定运行的标准提出了要求。16.1 电力系统规划设计的任务、内容及方法（掌握）大家网：/要求设计通过潮流计算、无功补偿及电压调整计算、系统稳定计算、N1网络安全检查、工频过电压及潜供电流计算、系统短路电流计算、方案经济评价计算等对设计系统的技术经济特性进行全面综合评价，提出最佳方案。规划设计的电力系统应满足经济性、可靠性与灵活性的基本要求。大家网：/电力系统规 划之间的关系及作用长期规划中期规划五年规划（设计）关系以五年规划和中期规划为基础以五年规划为基础，并应在长期规划的指导下编制。以现状为基础，并应在中期、长期规划的指导下进

11、行编制。作用研究电力发展的战略性问题。1）长期规划的深化；也是长期规划的补充和修订 。2）电力工程项目开展初步可行性研究工作的依据。3）电力工程项目开展设计工作的依据。 1）中期规划的深化和具体表现，也是对中期、长期规划进行补充和修订。2）编制、报批项目建议书、项目可行性研究报告书的依据。3）电力工程项目开展设计工作的依据。大家网：/16.2 电力需求预测及电力供需平衡（掌握）16.2.1 负荷的分类及预测方法16.2.2 电力电量平衡计算16.2.3 电力系统安全稳定运行的基本要求及安全稳定标准以及保证系统安全的措施大家网：/16.2.1 负荷的分类及预测方法 （掌握）1）电力负荷的分类2）

12、电量、电力预测的主要内容3）负荷特性及参数的定义4）电量、最大负荷预测常用方法大家网：/16.2.1 负荷的分类及预测方法（掌握） 电力负荷的分类(1)按物理性能分类 有功负荷和无功负荷。 (2)按电能的生产、供给和销售过程分类 发电负荷、供电负荷和用电负荷用电负荷=系统内各用户在某一时刻所耗用电力的总和供电负荷=用电负荷+网损(线路和变压器损耗)发电负荷=供电负荷+发电厂厂用负荷 =用电负荷+网损(线路和变压器损耗)+厂用电大家网：/16.2.1 负荷的分类及预测方法（掌握） (3)按所属行业分类（有功负荷） 国民经济行业用电 、城乡居民生活用电。第一产业用电、第二产业用电、第三产业用电、居

13、民生活用电。第一产业用电 农、林、牧、渔、水利业 (水利现调整至三产)第二产业用电 工业和建筑业(其中木、竹材采运业现调整至一产）第三产业用电 其他剩余部分（现包括水利业 ）居民生活用电 住宅用电。 大家网：/16.2.1 负荷的分类及预测方法（掌握） (4)按负荷在电力系统中的分布分类 变电所负荷、分区负荷及全系统负荷。(5)按时间分类 年、月、周、日负荷（最大负荷）(6)按负荷的重要性分类 一级负荷、二级负荷、三级负荷 一级负荷 中断供电将造成人身伤亡，或在政治经济上有重大损失的负荷 二级负荷 中断供电将影响重要用电单位的正常工作，或将在政治经济上有较大损失的负荷 三级负荷 不属于一级和二

14、级的其他负荷。 大家网：/电量需求预测内容1)各年(或水平年)总需电量；2)各年(或水平年)一、二、三产业和居民生活需电量；3)各年(或水平年)分部分、分行业需电量；4)各年(或水平年)按经济区域、行政区域或供电区需电量。16.2.1 负荷的分类及预测方法（掌握） 大家网：/电力负荷预测内容1)各年(或水平年)最大负荷；2)各年(或水平年)代表月份的日负荷曲线、周负荷曲线3)各年(或水平年)年时序负荷曲线、年负荷曲线；4)各年(或水平年)的负荷特性和参数（平均负荷率、最小负荷率、日最大峰谷差、最大负荷利用小时数等） 16.2.1 负荷的分类及预测方法（掌握） 大家网：/ 日负荷曲线 一天内每小

15、时(整点时刻)负荷的变化情况 大家网：/ 周负荷曲线 一周内每天最大负荷的变化情况 大家网：/ 全年(8760)每小时负荷按大小排队作出的曲线年时序负荷曲线大家网：/年负荷曲线 某年每个月最大负荷变化情况大家网：/负荷特性及参数：最大(小)负荷=报告期(日、月、季、年)内记录的负荷中，数值最大(小)的一个;日平均负荷=日发(用)电量 24小时;年平均负荷=全年8760小时负荷的平均值 (或全年各日平均负荷的平均值);日负荷率=日平均负荷 日最大负荷;大家网：/日最小负荷率=日最小负荷 日最大负荷最大负荷利用小时数=年发（用）电量 年最大负荷日峰谷差=日最大负荷 日最小负荷年最大峰谷差=日峰谷差

16、的最大值 大家网：/电量预测常用方法(1)用电（产值）单耗法。将预测期的产品产量(或产值)乘以用电单耗，可得所需要的用电量。适用于已有生产或建设计划的中近期负荷预测。常用：三次产业产值（或增加值）单耗法+居民生活用电。 (2)电力弹性系数法在某一时期内用电量的平均年增长率与同时期国内生产总值 (GDP)平均年增长率的比值。电力弹性系数是一个宏观指标，用作远期粗略的负荷预测。 大家网：/(3)回归分析法 利用数理统计原理，对大量的统计数据进行数学处理，并确定用电量与某些自变量之间的相关关系，建立一个相关性较好的数学模式即回归方程，并加以外推，用以预测今后的用电量。 回归分析法包括一元线性、多元线

17、性和非线性回归法。 从理论上讲任何回归方程只适用于原来预测数据的变化范围内而不适于外推，但在实际应用中总在适当范围内外推。大家网：/(4)时间序列法 根据历史统计资料，总结出电力负荷发展水平与时间先后顺序的关系，即把时间序列作为一个随机变量序列，用概率统计的方法，尽可能减少偶然因素的影响，得出电力负荷随时间序列所反映出来的发展方向与趋势，并进行外推以预测未来负荷发展的水平。简单平均法、加权平均法和移动平均法等都属于时间序列法。 大家网：/(5)综合用电水平法 按照预测的人口数及每人平均耗电量来预测居民总用电量。(6)负荷密度法 根据对不同规模城市的调查，参照城市发展规划、人口规划、居民收入水平

18、增长情况等，每平方千米面积用电千瓦小时数来测算城乡负荷水平。 综合用电水平法和负荷密度法都是用来预测城乡居民生活用电的方法。 大家网：/最大负荷预测常用方法(1)最大负荷利用小时法 最大负荷=预测需电量/年最大负荷利用小时数；年最大负荷利用小时数：参考历史统计值及经负荷特性分析后确定。(2)同时率法 用所求各供电地区的最大负荷之和乘以同时率K，得到整个系统的综合用电最高负荷，再加上整个系统的线损和厂用电后，就可以求得整个系统的最大发电负荷。 大家网：/递增率的计算方法1）已知数据，求递增率预测某市2005年最大负荷2345MW，2010年3250MW，求“十一五”递增率（3250/2345）1

19、/5-1）*100%=6.75%预测某市2005年最大负荷2345MW，2008年3250MW，求“十一五”前三年递增率（3250/2345）1/3-1）*100%=11.49%2)已知递增率,求数值预测某市2005年最大负荷2345MW， “十一五”递增率6.75%,求2008年、2010年最大负荷2008年：2345*（1+6.75/100)3=28532010年： 2345*（1+6.75/100)5=3251大家网：/最大发电负荷（最大负荷）、用电量、最大负荷利用小时数间的计算方法最大负荷利用小时数=年发电量 年最大负荷1）已知某市全社会用电量350亿kWh，最大发电负荷5800MW，

20、求最大负荷利用小时数及最大负荷利用率350*100000/5800=6034（小时）2）已知某市全社会用电量350亿kWh，最大负荷利用小时数6000小时，求最大发电负荷350*100000/6000=5833（MW）大家网：/3）已知某市2000年全社会用电量350亿kWh，最大发电负荷5800MW，2000-2003年电量、电力平均增长率分别为9.5%和10%，求2003年最大负荷利用率第一步，求2003年的电量、最大负荷第二步，求2003年最大负荷利用小时数第三步，求最大负荷利用率（最大负荷利用小时数/8760）大家网：/发电设备年利用小时数发电设备年利用小时数=用电量/总装机已知某电省

21、发电设备总容量7000MW，2000年全社会用电量350亿kWh，最大发电负荷5800MW，求200年发电设备年利用小时数350*100000/7000=5000（小时）大家网：/用电力弹性系数法预测电量电力弹性系数=用电量年均增长率/ GDP年均增长率1）已知某省“九五”期间国内生产总值（GDP）年均增长10%，全社会用电量年均增长9%，求“九五期间的电力弹性系数 9/10=0.92）已知某省国内生产总值1995年为350亿元，2000年为550亿元，1995年全社会用电量150亿kWh，“九五”期间电力弹性系数为1.1，求2000年的全社会用电量。第一步：求“九五”期间GDP年均增长率第二

22、步：求“九五”期间全社会用电量年均增长率第三步：求2000年全社会用电量大家网：/16.2.2 电力电量平衡计算（熟练掌握） 1）电力、电量平衡的目的及其主要确定的内容2）电力平衡中容量组成、定义及其相互间的关系3）各设计水文年电力电量平衡的作用4）备用容量的概念5）备用容量的确定及其分配原则、必需装机容量和电力、电量平衡的计算方法大家网：/16.2.2 电力电量平衡计算（熟练掌握） 电力平衡的目的及其主要确定的内容电力平衡的目的：满足规划期电力需求预测的需要主要确定的内容：(1)确定电力系统需要的发电设备总容量；(2)确定规划期内逐年新增的发电装机容量和退役机组容量；(3)确定电力系统需要的

23、备用容量在水、火电厂之间的合理分配。(4)确定电力系统需要的调峰容量。大家网：/电量平衡的目的及其主要确定的内容电量平衡的目的：满足规划期电量需求预测的需要主要确定的内容： （1）确定火力发电厂年需要发电量（2）计算和确定燃料消耗量（3）确定发电设备年利用小时数（4）确定水电站电量的实际利用程度大家网：/电力平衡中容量组成、定义及其相互间的关系电力平衡中的容量组成：装机容量、必需容量、工作容量、重复容量和受阻容量(1)装机容量是指系统中各类电厂安装的发电机组额定容量的总和。(2)必需容量是指维持电力系统正常供电所必需的装机总容量，即工作容量和备用容量之和。(3)工作容量是指发电机担任电力系统正

24、常负荷的容量。大家网：/(4)重复容量是指水电厂为了多发季节性电能，节省火电燃料而增设的发电容量。重复容量是在一定的设计供电范围、负荷水平和设计保证率条件下选定的，当任一条件变化时，就有可能部分或全部转化为必需容量。(5)受阻容量是指由于各种原因，发电设备不能按装机额定容量发电的容量。大家网：/相互间的关系装机容量=必需容量+重复容量+受阻容量 =工作容量+备用容量+重复容量+受阻容量大家网：/电力系统按发电机动力来源的不同可分为：1）纯水电系统2）纯火电系统3）水、火电联合系统（常见） 对于水、火电联合系统，要求对各设计水文年进行电力电量平衡计算，最后确定和检验电力系统建设规模、各项指标。大

25、家网：/ 各设计水文年电力电量平衡的作用 (1)设计枯水年。确定系统的需要装机容量及装机进度、发电设备的利用小时数 (2)设计平水年。确定水电厂的电量利用程度，研究网络及联络线的经济性、水电站的电气主接线、送电线路截面及系统多年平均年燃料需要量的依据。 (3)设计丰水年。用来校核平水年确定的电厂主接线、设备和线路的送电能力、经济性。 (4)特枯水年。用来检验系统的缺电情况及网络的适应性，必要时需研究解决措施。 大家网：/ 水、火电联合运行电力系统电量平衡中设计水文年的选择设计枯水年和设计平水年大家网：/ 电力平衡需要逐年进行，应按逐年控制月份的最大负荷和水电厂设计枯水年的月平均出力编制。大家网

26、：/ 备用容量的概念备用容量：为了保证系统不间断供电、并保持在额定频率下运行而设置的装机容量 包括：负荷备用、事故备用、检修备用负荷备用：为担负电力系统一天内瞬时的负荷波动和计划外的负荷增长速度所需的发电容量。事故备用：指电力系统中发电设备发生事故时为保证正常供电所需的发电容量检修备用：指在电力系统一年内的低负荷季节，不能满足全部机组按年计划检修而必须增设的发电容量 大家网：/16.2.2 电力电量平衡计算（熟练掌握） 备用容量的确定及其分配原则、必需装机容量、电力、电量平衡的计算方法备用容量=负荷备用+事故备用+检修备用一般不低于系统最大发电负荷的20%，负荷备用（2-5%）：一般由水电承担

27、事故备用（10%，但不小于系统一台最大的单机容量）：一般按水、火电厂担负系统工作容量的比例分配检修备用（8-15%）：按有关规程要求及具体情况而定必需装机容量=工作容量+备用容量大家网：/16.2.2 电力电量平衡计算某电力系统2010年丰水期最大负荷25000MW，系统装机总容量32000MW，其中水电装机12000MW，火电装机20000MW，最大单机容量1000MW，负荷备用率取2%、事故备用率取10%。经过电力平衡计算其工作容量由水电承担10000MW，火电承担15000MW。求负荷备用容量、事故备用容量及水、火电各自承担的负荷备用容量和事故备用容量负荷备用容量=25000*0.02=

28、500(MW)事故备用容量=25000*0.1=2500(MW)承担负荷备用容量:火电0MW,水电500MW(一般由水电承担)承担事故备用容量:火电=2500*15000/(10000+15000)=1500(MW)水电=2500*10000/(10000+15000)=1000(MW)大家网：/16.2.2 电力电量平衡计算某电力系统2010年最大负荷25000MW，负荷备用率取3%、事故备用率取10%、检修备用取8%，在扣除300MW受阻装机容量后，经电力平衡计算供需平衡。求系统总备用容量、需要装机容量及规划总机容量 总备用容量=负荷备用容量+事故备用容量+检修备用容量 =25000*0.

29、03+25000*0.1+25000+0.08=5250(MW)需要装机容量=最大负荷+总备用容量 =25000+5250=30250(MW)规划总装机容量=需要装机容量 +受阻容量 =30250+300=30550(MW)大家网：/16.2.2 电力电量平衡计算某电力系统2010年最大供电负荷25000MW，负荷备用率取2%、事故备用率取10%、检修备用取8%，控制月份受阻装机容量300MW，空闲容量200MW，厂用电、线损率共计10%，经电力平衡计算控制月电力供需平衡。求系统控制月份总机容量 第一步：求控制月份最大负荷（供电负荷+厂用电、线损） 25000+25000*0.1=27500(

30、MW)第二步:求总备用容量(负荷备用容量+事故备用容量+检修备用容量) 27500*(0.02+0.1+0.08)=5500(MW)大家网：/第三步:示需要装机容量(最大负荷+总备用容量) 27500+5500=33000(MW)第四步:求规划总装机容量(需要装机容量 +受阻容量+空闲容量) 33000+300+200=33500(MW)大家网：/山东电网为纯燃煤火电系统，无水电等其它电源。2003年总装机容量23658MW，最大发电负荷17600MW，发电机组最小技术出力为50%，电力负荷日最小负荷率全年都不小于60%。1）以下说法正确的是（A）A。电力电量平衡可得到保证（17600*1.2

31、=2112023658)B。电力平衡可得到保证，电量得不到保证C。电力平衡得不到保证，电量可得到保证16.2.2 电力电量平衡计算大家网：/D。电力电量平衡均得不到保证2）关于调峰问题，下面说法不正确的是（B）(60%50%)A。能适应负荷变动的需要和满足调峰要求B。不能适应负荷变动的需要，也不能满足调峰要求C。火电调峰幅度大于负荷变化范围，不存在调峰困难问题D。汽轮发电机组调节性能即可以担任 基荷和腰荷，也可以担任峰荷大家网：/ 年份2010年2015年2020年项目最大发电负荷二、水电工作容量（出力） 水电工作容量（出力）三、备用容量其中：水电 火电四、需要装机容量 其中：水电 火电五、实

32、际可能装机容量 其中：水电 火电六、新增容量其中：水电 火电七、受阻容量其中：水电 火电八、退役容量 其中：水电 火电九、水电重复容量十、炎电电力盈亏大家网：/16.2.2 电力电量平衡计算2005年2010年2015年一、系统需要发电量二、年底装机容量其中：当年新增容量三、平均计算容量四、年平均利用小时数（一）/（三）备注：1、当年新增容量一般按1/4容量考虑； 2、若年利用小时数5000小时，则说明装机容量偏多。 一般在50005500小时较为适宜。大家网：/16.3 电力系统稳定运行的基本要求及安全稳定标准以及保证系统安全的措施（熟练掌握） 电力系统安全稳定导则大家网：/一、保证电力系统

33、安全稳定运行的基本要求1) 对电力系统安全稳定运行的总体要求2) 受端系统的定义及加强受端系统安全稳定水平面的五个要求3）对电网分层分区的要求4) 无功平衡及补偿5) 防止电力系统崩溃6) 电力系统全停后的恢复二、电力系统的安全稳定标准1）电力系统承受大扰动能力的安全稳定标准2) 对几种特殊情况的要求16.3 电力系统稳定运行的基本要求及安全稳定标准以及保证系统安全的措施（熟练掌握） 大家网：/16.3 电力系统稳定运行的基本要求及安全稳定标准以及保证系统安全的措施对电力系统安全稳定运行的总体要求1)为保证电力系统运行的稳定性，维持电网频率、电压的正常水平，系统应有足够的静态稳定储备和有功、无

34、功备用容量。备用容量应分配合理，并有必要的调节手段。在正常负荷波动和调整有功、无功潮流时，均不应发生自发振荡。2)合理的电网结构是电力系统安全稳定运行的基础。3)在正常运行方式(含计划检修方式，下同)下，系统中任一元件(发电机、线路、变压器、母线)发生单一故障时（N-1），不应导致主系统非同步运行，不应发生频率崩溃和电压崩溃。 大家网：/16.3 电力系统稳定运行的基本要求及安全稳定标准以及保证系统安全的措施4)在事故后经调整的运行方式下，电力系统仍应有规定的静态稳定储备，并满足再次发生单一元件故障后的暂态稳定和其它元件不超过规定事故过负荷能力的要求。5)电力系统发生稳定破坏时，必须有预定的措

35、施，以防止事故范围扩大，减少事故损失。6)低一级电网中的任何元件（包括线路、母线、变压器等）发生各种类型的单一故障均不得影响高一级电压电网的稳定运行。 大家网：/受端系统的定义是指以负荷集中地区为中心，包括区内和邻近电厂在内，用较密集的电力网络将负荷和这些电源连接在一起的电力系统。受端系统通过接受外部及远方电源输入的有功电力和电能，以实现供需平衡。16.3 电力系统稳定运行的基本要求及安全稳定标准以及保证系统安全的措施（熟练掌握） 大家网：/加强受端系统安全稳定水平面的五个要求受端系统是整个电力系统的重要组成部分，应作为实现合理的电网结构的一个关键环节予以加强，从根本上提高整个电力系统的安全稳

36、定水平。加强受端系统安全稳定水平的要点有1）加强受端系统内部最高一级电压的网络联系；（提高电网结构变化和转送电力的灵活性，使之形成较强的闭环或开环的受端系统网架，以便能够使下一级电压的电网断开运行，简化结构，降低短路电流。） 16.3 电力系统稳定运行的基本要求及安全稳定标准以及保证系统安全的措施（熟练掌握） 大家网：/2）为加强受端系统的电压支持和运行的灵活性，在受端系统应接有足够容量的电厂；（提供足够的动态无功储备。）3）受端系统要有足够的无功补偿容量；4）枢纽变电所的规模要同受端系统的规模相适应5）受端系统发电厂运行方式改变，不应影响正常受电能力。 大家网：/对电网分层分区的要求1）应按

37、照电网电压等级和供电区域，合理分层分区。合理分层：将不同规模的发电厂和负荷接到相适应的电压网络上；合理分区：以受端系统为核心，将外部电源连接到受端系统，形成一个供需基本平衡的区域，并经联络线与相邻区域相连。2）随着高一级电压电网的建设，下级电压电网应逐步实现分区运行，相邻分区之间保持互为备用。应避免和消除严重影响电网安全稳定的不同电压等级的电磁环网，发电厂不宜装设构成电磁环网的联络变压器。3）分区电网应尽可能简化，以有效限制短路电流和简化继电保护的配置。16.3 电力系统稳定运行的基本要求及安全稳定标准以及保证系统安全的措施（熟练掌握） 大家网：/对无功平衡及补偿的要求1）无功功率电源的安排应

38、有规划，并留有适当裕度，以保证系统各中枢点的电压在正常和事故后均能满足规定的要求。2）电网的无功补偿应以分层分区和就地平衡为原则，并应随负荷（或电压）变化进行调整，避免经长距离线路或多级变压器传送无功功率，500kV或330kV线路的充电功率应基本上予以补偿。3） 发电机或调相机应带自动调节励磁（包括强行励磁）运行，并保持其运行的稳定性。4）为保证受端系统发生突然失去一回重载线路或一台大容量机组（包括发电机失磁）等事故时保持电压稳定和正常供电，不致出现电压崩溃，受端系统中应有足够的动态无功备用容量。 16.3 电力系统稳定运行的基本要求及安全稳定标准以及保证系统安全的措施（熟练掌握） 大家网：

39、/防止电力系统崩溃1）在规划电网结构时，应实现合理的分层分区原则；运行中的电力系统必须在适当地点设置解列点，并装设自动解列装置。当系统发生稳定破坏时，能够有计划的将系统迅速而合理地解列为供需尽可能平衡（与自动按频率减负荷、过频率切水轮机、低频自起动水轮发电机等措施相配合）而各自保持同步运行的两个或几个部分，防止系统长时间不能拉入同步或造成系统频率和电压崩溃，扩大事故。16.3 电力系统稳定运行的基本要求及安全稳定标准以及保证系统安全的措施（熟练掌握） 大家网：/2）电力系统必须考虑可能发生的最严重事故情况，并配合解列点的安排，合理安排自动低频减负荷的顺序和所切负荷数值。当系统全部或解列后的局部

40、出现功率缺额时，能够有计划地按频率下降情况自动减去足够数量的负荷，以保证重要用户的不间断供电。发电厂应有可靠的保证厂用电供电的措施，防止因失去厂用电导致全厂停电。3）在负荷集中地区，应考虑当运行电压降低时，自动或手动切除部分负荷，或有计划解列，以防止发生电压崩溃。大家网：/电力系统全停后的恢复1）电力系统全停的恢复应首先确定停电系统的地区、范围和状况；然后依次确定本区内电源或外部系统帮助恢复供电的可能性；当不可能时，应很快投入系统黑起动方案。2）制定黑启动方案应根据电网结构的特点，合理划分区域，各区域必须安排一至两台具备黑启动能力机组，并合理分布。3）系统全停后的恢复方案(包括黑启动方案)，应

41、适合本系统的实际情况，以便能快速有序地实现系统的重建和对用户恢复供电。恢复方案中应包括组织措施，技术措施，恢复步骤和恢复过程中应注意的问题，其保护、通信、远动、开关及安全自动装置均应满足自启动和逐步恢复其它线路和负荷供电的特殊要求。 大家网：/4） 在恢复启动过程中应注意有功、无功功率平衡，防止发生自励磁和电压失控及频率的大幅度波动，必须考虑系统恢复过程中的稳定问题，合理投入继电保护和安全自动装置，防止保护误动而中断或延误系统恢复。 电力系统承受大扰动能力的安全稳定标准分为三级： 第一级标准：保持稳定运行和电网的正常供电； 第二级标准：保持稳定运行，但允许损失部分负荷； 第三级标准：当系统不能

42、保持稳定运行时，必须防止系统崩溃并尽量减少负荷损失。大家网：/第一级标准：正常运行方式下的电力系统受到下述单一元件故障扰动后，保护、开关及重合闸正确动作，不采取稳定控制措施，必须保持电力系统稳定运行和电网的正常供电，其它元件不超过规定的事故过负荷能力，不发生连锁跳闸。任何线路单相瞬时接地故障重合成功；同级电压的双回或多回线和环网，任一回线单相永久故障重合不成功及无故障三相断开不重合；同级电压的双回或多回线和环网，任一回线三相故障断开不重合；任一发电机跳闸或失磁；受端系统任一台变压器故障退出运行；任一大负荷突然变化；任一回交流联络线故障或无故障断开不重合；直流输电线路单极故障。大家网：/第二级标

43、准：正常运行方式下的电力系统受到下述较严重的故障扰动后，保护、开关及重合闸正确动作，应能保持稳定运行，必要时允许采取切机和切负荷等稳定控制措施。（切机和切负荷是指在功率多余地区切机、在功率不足地区切负荷）单回线单相永久性故障重合不成功及无故障三相断开不重合；任一段母线故障；同杆并架双回线的异名两相同时发生单相接地故障不重合，双回线三相同时跳开；直流输电线路双极故障。 大家网：/第三级标准：电力系统因下列情况导致稳定破坏时，必须采取措施，防止系统崩溃，避免造成长时间大面积停电和对最重要用户(包括厂用电)的灾害性停电，使负荷损失尽可能减少到最小，电力系统应尽快恢复正常运行。a) 故障时开关拒动；b

44、) 故障时继电保护、自动装置误动或拒动；c) 自动调节装置失灵；d) 多重故障;e) 失去大容量发电厂；f) 其他偶然因素。16.3 电力系统稳定运行的基本要求及安全稳定标准以及保证系统安全的措施（熟练掌握） 大家网：/对几种特殊情况的要求1.为了使失去同步的电力系统能够迅速恢复正常运行，并减少运行操作，经计算分析，在全部满足下列三个条件的前提下，可以不解列，允许局部系统作短时间的非同步运行，而后再同步。a) 非同步运行时通过发电机、调相机等的振荡电流在允许范围内，不致损坏系统重要设备；16.3 电力系统稳定运行的基本要求及安全稳定标准以及保证系统安全的措施（熟练掌握） 大家网：/b) 在非同

45、步运行过程中，电网枢纽变电所或接有重要用户的变电所的母线电压波动最低值不低于额定值的75，因而不致甩掉大量负荷；c) 系统只在两个部分之间失去同步，通过预定控制措施，能使之迅速恢复同步运行。若调整无效，应在事先规定的适当地点解列。大家网：/2.向特别重要受端系统送电的双回及以上线路中的任意两回线同时无故障或故障断开，导致两条线路退出运行，应采取措施保证电力系统稳定运行和对重要负荷的正常供电，其他线路不发生连锁跳闸。3. 在电力系统中出现高一级电压的初期，发生线路单相永久故障，允许采取切机措施；发生线路三相短路故障，允许采取切机和切负荷措施，保证电力系统的稳定运行。4. 任一线路、母线主保护停运

46、时，发生单相永久接地故障，后备保护延时切除故障，应采取措施保证电力系统的稳定运行。 16.3 电力系统稳定运行的基本要求及安全稳定标准以及保证系统安全的措施（熟练掌握） 大家网：/16.4 电源规划设计（了解）1）电源规划设计的主要任务和主要内容2）电源的分类3）基荷、腰荷、峰荷及各类电源的分工原则4）选择电原结构的主要原则5）电源布局的主要原则6）电源规划设计的技术原则16.4.1 任务、内容和技术原则大家网：/电源规划设计的主要任务和主要内容主要任务：根据某一时期预测的负荷需要量，寻求一个技术经济合理的电源建设方案。主要内容: （1）确定发电设备总容量（2）选择电源结构 （3）确定电源布局

47、（4）电源建设方案优化（5）提出电源建设项目表 16.4.1 任务、内容和技术原则大家网：/电源的分类（按发电能源种类）1）水电常规水电（径流式、调节式）、抽水蓄能电站2）火电煤电、油电、天然气3）核电4）新能源发电风电、太阳能、地热能、潮汐能、生物能、波浪能、海洋温差能等。 16.4.1 任务、内容和技术原则大家网：/峰荷=平均负荷与最大负荷之间的负荷腰荷=最小负荷与平均负荷之间的负荷基荷=最小负荷以下的负荷基荷、腰荷、峰荷平均负荷最大负荷最小负荷峰荷腰荷基荷大家网：/各类电源的分工原则1）尖峰负荷电厂：由具有调节水库的水电厂、火电厂中的调峰机组、抽水蓄能电站和燃气轮机电厂承担。2）承担腰荷

48、的电厂：腰荷火电厂、引水道较长且调节池较小的水电厂、抽汽供热机组的凝汽发电部分3）基荷电厂：基荷火电厂、核电厂、热电厂的供热强制出力、径流水电厂或为灌溉、航运等综合利用放水而发出的强制出力等承担。16.4.1 任务、内容和技术原则大家网：/选择电源结构的主要原则根据规划地区内拥有或可能从外部得到的发电能源的种类、数量和价格来决定电源结构。a保证发电能源的稳定供应。 b 提高发电能源供应的经济性，能源流向合理，系统安全、可靠、经济合理，系统装机和水电电量得到充分利用。 c适应负荷变动的需要，满足调峰要求，保证供电的可靠性。 d保护生态，节约能源，减少污染。 16.4.1 任务、内容和技术原则大家

49、网：/电源布局的主要原则根据规划地区的电厂建设条件,合理进行布局。1）水电：根据河流分布、地形、地质、地震、交通运输、淹没损失、生态环境影响、与负荷中心的距离等条件，选择水电厂的坝址。尽可能建设具有较好调节性能的大中型水电厂；因地制宜发展小水电。 2）核电：在能源资源缺乏、交通运输紧张、经济比较发达的地区，用水量大，一般靠近大江、大河或沿海建厂。对工程地质、地震、防洪条件等有较高的要求。厂址宜选在人口密度较低的地区，离城镇要有适当的距离。 16.4.1 任务、内容和技术原则大家网：/3）火电： 燃煤电厂。根据煤、水资源、交通运输、用电负荷分布、出线走廊、除灰及环境保护等条件进行选择。 目前，我

50、国建设的燃煤电厂从地理位置上看，分为坑口电厂、路口和港口电厂、负荷中心电厂。以石油、天然气作为燃料的火电厂，可参照燃煤电厂的建厂条件，着重落实石油、天然气稳定供应的可能性以确定厂址。 4）新能源发电：在风能、太阳能、海洋能、生物能等丰富地区建厂。在有条件的地方建设风力、太阳能、地热、潮汐等电站16.4.1 任务、内容和技术原则大家网：/电源规划设计的技术原则 电源规划设计应遵循充足性、可靠性、灵活性和经济性原则，大力推动水电建设和流域梯级开发，积极发展坑口电厂，建设路口、港口电厂和负荷中心电厂，适当建设核电站；考虑环境保护和资源永续利用，积极推进新能源发电和洁净煤燃烧技术等工程应用；坚持规模经

51、济，加快电源结构的调整和改造，严禁小型凝汽式火电机组的建设。 16.4.1 任务、内容和技术原则大家网：/16.4.2 电源规划的常规设计方法 （厂网分开后电源规划主体缺位，目前以下方法已难以很好的实施）常规设计方法是根据各年度电力系统的需要，拟出几个电源组合方案，进行多方案比较。 （即电源优化的基本步骤）：(1)确定设计年度系统需要的新增装机容量。 (2)拟出电源方案。 (3)收集整理与各电源方案相对应的能源情况。 (4)收集整理电源与煤源间的交通运输情况。 (5)论述与各电源方案相配套的电网建设方案，计算网络投资和运行费(含电能损失费)。 大家网：/16.5 电网规划设计16.5.1 电网

52、设计的任务和内容，设计的一般技术原则16.5.2 电网电压等级的选择16.5.3 电网结构设计的一般方法16.5.4 发电厂接入系统设计16.5.5 受端系统及系统联络线的设计大家网：/(6)进行煤、电、运经济比较。(7)将对结果影响较大的因素做部分或全部灵敏度分析，包括有发输变电造价，燃料成本或售价，煤矿造价，运输成本或运价，增加的运输设备造价，贴现率，建设周期。 (8)综合分析，得出推荐结论。 大家网：/1)电网规划设计主要内容、一般技术原则、目标网架的要求2)电网规划设计一般技术原则3)目标网架的要求16.5.1 电网设计的任务和内容,设计的一般技术原则（掌握）大家网：/电网规划设计主要

53、内容、一般技术原则、目标网架的要求任务：根据设计期内的负荷需求及电源建设方案，确定相应的电网接线，以满足可靠、经济地输送电力的要求。内容： (1)确定输电方式； (2)选择电网电压； (3)确定网络结构； (4)确定变电所布局和规模。大家网：/电网规划设计一般技术原则(1) 满足电力市场发展的需要并适当超前。(2) 必须坚持统一规划，以安全可靠为基础，突出整体经济效益，满足环境保护要求，加强电网结构，提出合理的电网方案。(3) 应重点研究目标网架。(4) 应重视受端网络规划，建成坚强的受端网架。(5) 送端网络规划应根据送端电源所能达到的最终规模，远近结合统筹考虑。对于大型电源基地，路口、港口

54、电厂集中的地区应作出战略性安排。 大家网：/目标网架的要求 1)安全可靠、运行灵活、经济合理，具有一定的应变能力； 2)潮流流向合理，避免网内环流； 3)网络结构简单，层次清晰，贯彻“分层分区”的原则； 4)适应大型电厂接入电网。注意：在研究目标网架时必须考虑电力潮流流向的合理性大家网：/16.5.2 电网电压等级的选择（熟练掌握） 1)我国国家电压等级的标准、电压等级配置及电网电压等级选择的原则2)电网结构设计的基本原则大家网：/16.5.2 电网电压等级的选择（熟练掌握） 我国国家电压等级的标准、电压等级配置及电网电压等级选择的原则电压标准:3、6、10、35、66、110、220、330

55、、500、750kV。110kV及以上电压等级配置110220500kV(全国绝大部分电网)110330750kV(西北电网)，220kV及以下电压等级配置1066220kV(东北部分地区电网)、10(6)35110220kV(全国绝大部分电网)大家网：/16.5.2 电网电压等级的选择（熟练掌握） 电网电压等级选择的原则1）电网现状、国家电压标准2）今后10-15年的输电容量、输电距离3）电力系统安全大家网：/16.5.3 电网结构设计的一般方法电网结构设计的基本原则(1)能满足各种方式下潮流变化的需要，有一定灵活性，能适应系统发展的要求。(2)任一元件无故障断开，应能保持系统稳定运行，且不

56、致使其他元件超过规定的事故过负荷和电压允许偏差的要求。(3)应有较大的抗扰动能力满足稳定导则标准。(4)满足分层和分区原则。(5)合理控制系统短路电流。 大家网：/ 电网结构设计的一般方法 步骤主要内容方案形成确定送电距离；确定送电容量；拟定几个网络联接方案（水平年、过渡年）方案检验技术比较：应进行潮流、暂态稳定、短路电流计算；必要时进行调相、调压计算，工频过电压、潜供电流计算等。分析不同方案的主要技术差别。经济比较：近期、远期电网工程投资、网损等。综合分析综合分析网络结构的安全性、经济性和灵活性（远景适应），提出推荐方案。大家网：/1)接入系统设计的内容2)电厂接入原则3)机组容量选择4)接

57、入电压等级16.5.4 发电厂接入系统设计（熟练掌握） 大家网：/接入系统内容：1）电力市场需求预测2）电力电量平衡3）接入系统方案论证4）对电厂电气主接线及电气设备参数提出要求5）对电厂送出工程项目进行了财务评价16.5.4 发电厂接入系统设计（熟练掌握） 大家网：/电厂接入原则：1）不同规模的发电厂应分别接入相应的电压网络（提高电网的稳定性与灵活性，简化电厂与网络接线，降低短路电流）；在受端系统内建设的主力电厂宜直接接入最高一级电压电网。2)外部电源宜经相对独立的送电回路接入受端系统，尽量避免电源或送端系统之间的直接联络和送电回路落点过于集中。（对于大电网，要着重保全网而不是着重保留个别电

58、源。分散外接电源可以保证在系统严重故障时，不会16.5.4 发电厂接入系统设计（熟练掌握） 大家网：/ 因为负荷大量转移而引起恶性连锁反应，受端系统也不会因失去电源容量过多而引起电压、频率崩溃，从而防止全网性崩溃瓦解事故。）每一组送电回路的最大输送功率所占受端系统总负荷的比例不宜过大。具体比例可结合受端系统的具体条件来决定。大家网：/机组容量选择：1) 根据系统内总装机容量和备用容量、负荷增长速度、电网结构和设备制造、政策导向等因素进行选择。2)最大机组容量不宜超过系统总容量的810。机组接入电压：1）根据电厂、电网具体情况论证确定，主要考虑的因素：规划容量，单机容量，输电方向、容量及距离，电

59、厂在系统中的作用；简化电网结构及电厂主接线、降低网损、调度运行灵活；限制系统短路电流；系统安全稳定水平；对各种因素变化的适应性等。2）出线电压一般不超过两种(不包括发电机电压)；3）有条件时，大机组尽量以发变线单元方式直接接入枢纽变电所 。大家网：/1）电力系统间互联的原则2）系统互联的技术经济效益16.5.5 系统联络线设计（熟练掌握）大家网：/电力系统间互联的原则1）电力系统采用交流或直流方式互联应进行技术经济比较。2）交流联络线的电压等级宜与主网最高一级电压相一致。3）互联电网在任一侧失去大电源或发生严重单一故障时，联络线应保持稳定运行，并不应超过事故过负荷能力的规定。4）在联络线因故障

60、断开后，要保持各自系统的安全稳定运行。5）系统间的交流联络线不宜构成弱联系的大环网，并要考虑其中一回断开时，其余联络线应保持稳定运行并可转送规定的最大电力。6）对交流弱联网方案，应详细研究对电网安全稳定的影响，经技术经济论证合理后，方可采用。大家网：/系统互联的技术经济效益：错峰效益、调峰效益、补偿效益、备用效益、规模经济效益、能源调剂效益错峰效益:由于负荷特性和地理位置不同引起最大负荷出现的时间不同。联网后综合最大负荷小于系统最大负荷之和，从而获得效益。调峰效益：联网后，水电能替代部分火是进行调峰所获得的效益。补偿效益：由于系统内各水电厂所处河流来水和水库调节特性不同，联网后可进行补偿调节而