电力造价员考试基础知识讲义课件

1特高压电网

电力的广泛运用，电力需求的不断增加，推动电力技术日益向高电压、大机组、大电网发展。电网经历了从中压电网、高压电网到超高压电网，再到特高压电网的发展历史。相邻两个电压等级的级差在一倍以上才是经济合理的（输电能力、电网的发展和服务区域范围）。特高压电网——指的是以1000kv输电网为骨于网架，超高压输电网和高压输电网以及特高压直流输电、高压直流输电和配电网构成的分层、分区、结构清晰的现代化大电网。

2输电电压等级的划分

高压：通常指交流35～220kV、直±600kV及以下的电压；我国指的是110kV和220kV电网超高压：通常指交流330kV及以上、1000kV以下的电压；我国指的是330kV、500kV和750kv电网特高压：指交流1000kV、直流±600kV及以上的电压；我国指的是正在开发的1000kv交流电压和

±800kv直流电压输电工程和技术3特高压线路输电能力输电能力——输电线路满足静态稳定储备系数(或静态稳定裕度)和线路电压降落的百分比限制(或线路最高运行电压限制值)所传输的功率值。

5特高压线路输电能力②与电压的平方成正比

考虑不同电压等级输电线路的阻抗变化，电压升高1倍，输送能力的提高将大于4倍。结论：要大幅提高线路的输电能力，特别是远距离输电线路的功率输电能力，必须提高电网的电压等级。6分裂导线参数对特高压输电能力的影响每相③子导线的数目、④分裂导线直径（或子导线间距）和⑤相间距离直接决定电抗和容抗的大小，因而非常明显地影响特高压输电能力。7110OkV线路输电能力与分裂导线各参数之间的关系

8举例分裂导线的直径从0.8m到1.2m，同时保持子导线数和相间距离不变，输电线输电能力增加10％左右；子导线数从6增加到12，同时保持分裂导线直径和相间距离不变，输电能力可增加5％左右；相间距离从25m减少到15m，其他保持不变，输电能力可增加12％以上。总体来看，调整分裂导线3个参数在合理的范围，输电能力可增加大约25％。

特高压输电线路的设计，应在满足环境保护、绝缘要求、经济合理的情况下，增大分裂导线的直径、增加子导线数和缩小相间距离，以提高输电能力。1012特高压电网发展目标大容量、远距离从发电中心向负荷中心输送电能超高压电网之间的强互联，形成坚强的互联电网在已有的、强大的超高压电网之上覆盖一个特高压输电网14二、在中国建设特高压电网的必要性特高压电网输电能力强、输电损耗低、可以大量节约输电走廊，适用于大容量、远距离输送电能。特高压电网在我国的发展前景主要取决于我国能源资源的地理分布、能源传输需求和发展变化趋势。电源结构输煤与输电并举西电东送、南北互供

15三、国家特高压电网的应具备的基本功能国家特高压电网网架可为实现跨大区、跨流域水火电互济、全国范围内能源资源优化配置提供充分支持，以满足我国国民经济发展的需求。国家特高压电网应满足大容量、远距离、高效率、低损耗地实现“西电东送、南北互供”的要求。国家特高压电网应满足我国电力市场交易灵活的要求，促进电力市场的发展。国家特高压电网应具有坚强的网络功能，具有电网的可扩展性，可灵活地适应远景能源流的变化。国家特高压电网的网架结构应有效解决目前500kV电网存在的因电力密度过大引起的短路电流过大、输电能力过低和安全稳定性差等系统安全问题。16国家电网十二五规划国家电网2011年8月12日宣布，世界上运行电压最高的1000千伏晋东南—南阳—荆门特高压交流输电试验示范工程已通过国家验收。这标志着特高压已不再是“试验”和“示范”阶段，后续工程的核准和建设进程有望加快。17晋东南—南阳—荆门特高压交流试验示范工程1000kV晋东南—南阳—荆门特高压交流试验示范工程起于山西晋东南（长治）变站，经河南南阳关站，止于湖北荆门变电站。全线单回路架设，全长654公里，跨越黄河和汉江。变电容量600万千伏安。系统标称电压1000千伏，最高运行电压1100千伏，静态投资约57亿元。这条线路于2006年8月开工建设，历经28个月建设完工。工程于2006年8月取得国家发展和改革委员会下达的项目核准批复文件，同年底开工建设，2008年12月全面竣工，12月30日完成系统调试投入试运行，2009年1月6日22时完成168小时试运行投入商业运行，于2010年8月12日通过国家验收。18“三华”特高压交流同步电网建设锡盟、蒙西、张北、陕北能源基地通过三个纵向特高压交流通道向“三华”送电，北部煤电、西南水电通过三个横向特高压交流通道向华北、华中和长三角特高压环网送电。其中，三纵是：锡盟—南京、张北—南昌、陕北—长沙。三横是：蒙西—潍坊、晋中—徐州、雅安—皖南3个横向输电通道。此外，还建设淮南—南京—泰州—苏州—上海—浙北—皖南—淮南长三角特高压双环网。20三纵三横一环网2111回特高压直流输电工程在特高压直流工程方面，“十二五”期间，配合西南水电、西北华北煤电和风电基地开发，建设锦屏—江苏等11回特高压直流输电工程，建成青藏直流联网工程，满足西藏供电，实现西藏电网与西北主网联网。23WhatIsSmartGrid？

智能电网知识24第一节智能电网概念一、智能电网概念的提出：1、背景：电网是国家能源产业链的重要环节，是国家综合运输体系的重要组成部分。各行业对电力的依赖增强，对供电可靠性及电能质量的要求日益提高。世界各国都对电网的发展模式进行思考和探索，以期提高电网运行水平。提出电网应该具备：高效、清洁、安全、可靠、交互的特征。26一、智能电网概念的提出（2）2005年欧洲提出类似的“smartgrid”概念，2006年，欧盟智能电网技术论坛推出了《欧洲智能电网技术框架》，认为智能电网技术是保证欧盟电网电能质量的一个关键技术和发展方向，主要着重于输配电过程中的自动化技术27（3）我国在智能电网概念的提出方面虽然稍晚，但之前就在相关技术领域开展了大量的研究和实践。1999年进行的“我国电力大系统灾变防治和经济运行的重大科学问题研究”，就已经提出过“数字电力系统”的概念。近年来国内也在一直不断关注国内外智能电网方面的最新研究进展。2007年10月，华东电网正式启动了智能电网可行性研究项目，计划建成具有自愈能力的智能电网。一、智能电网概念的提出283、小结：2008年11月11日到13日，中美清洁能源合作组织特别会议召开，在会上开始使用“SmartGrid”，中国将之翻译为“智能电网”，并在国内统一推广这一概念，以指导相关研究的开展。在2009年5月召开的“2009特高压输电技术国际会议”上，国家电网公司正式提出“坚强智能电网”的概念，并计划于2020年基本建成中国的坚强智能电网，正式拉开了中国坚强智能电网的研究与建设序幕。一、智能电网概念的提出30（一）美国智能电网基本概念美国提出智能电网要具备七大特征，以引导发展方向：①自愈：通过安装的自动化监测装置可以及时发现电网运行的异常情况，及时预见可能发生的故障；在故障发生时也可以在没有或少量人工干预下，快速隔离故障、自我恢复，从而避免大面积停电的发生，减少停电时间和经济损失②互动：消费者可以在知情的情况下与电力系统互动，有能力选择最合适自己的供电方案；也可以向电力公司提出个性化的供电服务要求，以满足特殊需求；③兼容：可接入各种分布式电源，如太阳能、风能等可再生能源和电能储存设备；二、智能电网内涵及特征31（一）美国智能电网基本概念⑤创新：鼓励并推动创新性的产品、服务和市场的发展；⑥优质：即电压、频率波动符合供电质量要求，谐波污染可以有效控制，从而满足数据中心、计算机、电子和自动化生产线等特殊行业对供电质量的严格需要，保障用户电能质量，并实现电能质量差别定价；⑦安全：通过坚强的电网网架，可以提高电网应对物理攻击和网络攻击的能力，可靠处理系统故障。二、智能电网内涵及特征32（二）欧盟智能电网基本概念欧洲经济发展水平较高，其网架架构、电源布点、电源类型臻于完善，负荷发展趋于平缓，电网新增建设规模有限。面临的主要问题在于：一是各国电网运行模式不同，国家间电网互连需要解决一系列的问题；二是面临大力节能减排、发展低碳经济以满足《京都议定书》环保目标的压力。欧洲智能电网建设更加关注可再生能源和分布式电源的接入，提高供电可靠性和电能质量、完善社会用户的增值服务。欧洲电力工业联盟在2009年5月给出了智能电网的概念：智能电网通过采用创新性的产品和服务，使用智能检测、控制、通信和自愈技术，有效整合发电方、用户或者同时具有发电和用电特性成员的行为和行动，以期保证电力供应持续、经济和安全。它能够交互运行，可容纳广大范围的小型分布式发电系统并网。二、智能电网内涵及特征33（二）欧盟智能电网基本概念欧洲智能电网发展的主要特征为：①灵活：满足社会用户的多样性增值服务；②易接入：保证所有用户的连接通畅，尤其对于可再生能源和高效、无二氧化碳排放或很少的发电资源要能方便接入；③可靠：保证供电可靠性，减少停电故障；保证供电质量，满足用户供电要求；④经济：实现有效的资产管理，提高设备利用率。研究重点在于研发可再生能源和分布式电源并网技术、储能技术、电动汽车与电网协调运行技术以及电网与用户的双向互动技术，以便带动欧洲整个电力行业发展模式的转变。二、智能电网内涵及特征34（三）中国坚强智能电网基本概念中国正处于经济建设高速发展时期，电力系统基础设施建设面临巨大压力；同时，地区能源分布和经济发展情况极不平衡:负荷中心在中东部地区，而能源中心则在西部和北部地区，其中蕴藏量极大的风能主要分布于东北、西北、华北以及沿海地区，太阳能资源主要分布在西藏、新疆和内蒙古等北部和西部地区。我国的智能电网必须以特高压骨干输电网为基础，建立坚强的输电系统，以便于实现能源的大范围合理配置，为电力系统更高层次的智能化提供坚实的基础。二、智能电网内涵及特征35坚强智能电网是以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强网架为基础，以通信信息平台为支撑，具有信息化、自动化、互动化特征，包含电力系统的发电、输电、变电、配电、用电和调度六大环节，覆盖所有电压等级，实现“电力流、信息流、业务流”的高度一体化融合，具有坚强可靠、经济高效、清洁环保、透明开放和友好互动内涵的现代电网。“坚强”与“智能”是现代电网的两个基本发展要求。“坚强”是基础，“智能”是关键。强调坚强网架与电网智能化的高度融合，是以整体性、系统性的方法来客观描述现代电网发展的基本特征。二、智能电网内涵及特征36（三）中国坚强智能电网基本概念智能电网主要内涵是：①坚强可靠：是指拥有坚强的网架、强大的电力输送能力和安全可靠的电力供应，从而实现资源的优化调配、减小大范围停电事故的发生概率。在故障发生时，能够快速检测、定位和隔离故障，并指导作业人员快速确定停电原因恢复供电，缩短停电时间。坚强可靠是中国坚强智能电网发展的物理基础；②经济高效：是指提高电网运行和输送效率，降低运营成本，促进能源资源的高效利用，是对中国坚强智能电网发展的基本要求；二、智能电网内涵及特征37（三）中国坚强智能电网基本概念智能电网主要内涵是：③清洁环保：在于促进可再生能源发展与利用，提高清洁电能在终端能源消费中的比重，降低能源消耗和污染物排放；是对中国坚强智能电网的基本诉求；④透明开放：意指为电力市场化建设提供透明、开放的实施平台，提供高品质的附加增值服务，是中国坚强智能电网的基本理念；⑤友好互动：即灵活调整电网运行方式，友好兼容各类电源和用户的接入与退出，激励电源和用户主动参与电网调节，是中国坚强智能电网的主要运行特性。二、智能电网内涵及特征38（三）中国坚强智能电网基本概念中国坚强智能电网的基本特征：①信息化：能采用数字化的方式清晰表述电网对象、结构、特性及状态，实现各类信息的精确高效采集与传输，从而实现电网信息的高度集成、分析和利用；②自动化：提高电网自动运行控制与管理水平提升③互动化：通过信息的实时沟通及分析，使整个系统可以良性互动与高效协调。二、智能电网内涵及特征392016年～2020年引领提升阶段，基本建成坚强智能电网，使电网的资源配置能力、安全水平、运行效率，以及电网与电源、用户之间的互动性显著提高。2011年～2015年全面建设阶段，加快特高压电网和城乡配电网建设，初步形成智能电网运行控制和互动服务体系，关键技术和装备实现重大突破和广泛应用。2009年～2010年规划试点阶段，重点开展坚强智能电网发展规划工作，制定技术和管理标准，开展关键技术研发和设备研制，开展各环节的试点工作。第一阶段第二阶段第三阶段国家电网公司将分三个阶段推进坚强智能电网的建设：三、坚强智能电网发展的三个阶段40经济高效坚强可靠清洁环保友好互动透明开放坚强智能电网1、坚强可靠是指具有坚强的网架结构、强大的电力输送能力和安全可靠的电力供应；2、经济高效是指提高电网运行和输送效率，降低运营成本，促进能源资源和电力资产的高效利用；3、清洁环保是指促进可再生能源发展与利用，降低能源消耗和污染物排放，提高清洁电能在终端能源消费中的比重；4、透明开放是指电网、电源和用户的信息透明共享，电网无歧视开放；5、友好互动是指灵活调整电网运行方式，友好兼容各类电源和用户接入与退出，激励电源和用户主动参与电网调节。三、坚强智能电网的五大内涵412009年8月，按照“重要领域率先突破和条件成熟地区先行”的原则，在智能电网的六大环节，优先选择了“基础条件好、项目可行度高、具有试点（示范）效应”的9个项目作为第一批试点工程。3．常规电源网厂协调试点工程2．风光储联合示范工程发电

综合输电变电配电用电调度

1．上海世博园智能电网综合示范工程4．输电线路状态监测中心试点工程5．智能变电站试点工程6．配电自动化试点工程

7．用电信息采集系统试点工程9．智能电网调度技术支持系统试点工程

8．电动汽车充放电站试点工程

第一批试点工程42目前，一批主要技术标准和规范已编制完成，部分关键技术研究和重要设备研制也取得了突破，开展第二批试点的条件已经具备。在公司统一部署下，智能电网部与有关部门协商，提出了第二批12个试点项目，连同第一批9个试点项目，共计21个试点项目，作为坚强智能电网规划试点阶段的试点工程。

第二批试点工程简介第二批试点主要包括：1、增加分布式电源与微网、输电线路直升机/无人机智能巡检、柔性直流输电、省级集中95598供电服务中心、智能用电小区/楼宇、电力光纤到户、信息平台及安全试点等9个新的试点项目；2、研究提出电网运行集中监控、输变电状态监测系统、农网营配调管理模式优化综合示范等3个跨环节试点工程。43综合发电输电配电用电信息通信1.中新天津生态城智能电网综合示范工程2.大规模风电功率预测及运行控制3.输电线路直升机/无人机智能巡检5.分布式光伏发电接入及微网运行控制6.

省级集中95598供电服务中心8.信息平台及安全4.柔性直流输电7.智能用电小区/楼宇9.电力光纤到户跨环节项目：10.

电网运行集中监控12.农电营配调管理模式优化试点工程11.输变电设备状态监测系统第二批试点分布表：第二批试点工程简介44中新天津生态城位于天津滨海新区，是中国、新加坡两国政府战略性合作项目。一期工程4平方公里起步区计划于2011年底建成，将利用信息化、自动化、互动化的技术手段，建设涵盖智能发电、输电、变电、配电、用电以及通信信息的生态城智能电网，构建清洁、安全、高效、可持续的能源供应系统和服务体系，打造节能、环保、宜居的智能电网城市。示范工程一期涵盖起步区，共计3万户电力用户，负荷约为77MW。由智能电网部牵头，天津公司作为试点单位。工程建设时间为2010年1月至2011年12月。第二批试点工程简介（一）中新天津生态城智能电网综合示范工程45序号项目名称建设内容1分布式电源接入光伏和垃圾发电等分布式电源接入电网配套设施2储能系统储能系统及远程监控系统3智能电网设备综合状态监测电网设备综合状态监测系统4智能变电站110kV和畅路变电站5配电自动化及调控一体化配电自动化系统建设及调控一体化实施6电能质量监测与控制电能质量监测网络、新型电能质量控制装置应用7用电信息采集系统用电信息采集系统主站、高级量测和通信装置布点8智能用电小区/楼宇智能交互终端、智能插座、智能电表、用电管理平台等9电动汽车充放电设施充放电装置和后台控制系统10通信信息网络建设建设覆盖生态城一期变电站、配电网的通信信息网络11电网智能化运行可视化平台建设集地理信息、分析与可视化于一体的综合性平台（一）中新天津生态城智能电网综合示范工程第二批试点工程简介46（二）大规模风电功率预测及运行控制试点工程在调度侧建设风电运行控制技术平台，实现风电场的在线运行监测、日前和短期功率预测，以及有功、无功和电压控制应用功能；依托风电中心，建设测风塔网络、风能预报系统、数值天气预报生产系统，实现风电场超短期功率预测。西北公司、吉林和甘肃公司作为试点单位。工程建设时间为2010年1月至12月。

（三）输电线路直升机/无人机智能巡检试点工程通过应用已研制成功的机载智能巡检系统，积累应用直升机对输电线路开展智能巡检的经验；研制无人机巡检的关键技术设备，尝试无人机在输电线路巡检中的工程应用。由公司生产技术部牵头，华北、浙江公司（直升机）和山东、辽宁公司（无人机）为试点单位。工程建设时间为2010年1月至2011年12月。

第二批试点工程简介47（四）柔性直流输电示范工程通过研究柔性直流输电的关键技术和研制关键设备，建设一个输送容量为20MVA，电压等级为±30kV的柔性直流输电示范工程，解决上海南汇风电并网问题，积累柔性直流输电工程经验。由科技部牵头，上海公司为试点单位。工程建设时间为2010年1月至2011年12月。

（五）分布式光伏发电接入及微网运行控制试点工程以河南财税专科学校校园520kW光伏发电项目为依托开展工程试点，研究分布式光伏发电对配电网的影响及微网运行控制模式，为分布式电源并网和微网运行控制提供技术依据。由生产技术部牵头，河南公司为试点单位。工程建设时间为2010年1月至2011年12月。

第二批试点工程简介48（六）省级集中95598供电服务中心试点工程通过建设省级95598供电服务中心和统一的门户网站，实现对全省（市）范围内信息发布、故障报修、业扩报装、服务投诉等业务的统一管理和监控，为用户提供信息查询、费用结算、能效评价和用能策略制定等服务，开展双向互动用电服务。由营销部牵头，江苏、山西公司为试点单位。工程建设时间为2010年1月至12月。

（七）智能用电小区/楼宇试点工程在北京、重庆和秦皇岛各选择2个小区，分别选择光纤和电力线载波通信技术，建设智能用电小区，建立电网公司与电力用户的双向互动渠道，探索电力光纤到户服务模式。在上海选择新建和已有大型公共建筑各一栋，建设智能用电楼宇，探索楼宇能效管理模式。由营销部牵头，华北、北京、重庆、上海公司作为试点单位。工程建设时间为2010年1月至1