《现代供配电技术》课件

现代供配电技术欢迎学习现代供配电技术课程。本课程将深入探讨电力系统的核心概念、最新技术和未来发展趋势。让我们一起开启这段电力知识的旅程。课程大纲1供电系统基础我们将从供电系统概述开始，逐步深入电力系统的组成、特点和基本概念。2配电网络与电能质量探讨配电系统结构、保护系统，以及电能质量的重要性和管理方法。3新技术与未来展望学习新能源接入、智能电网技术，并展望供配电技术的未来发展方向。供电系统概述定义供电系统是将电能从发电厂输送到用户的完整网络体系。功能确保电能的稳定、可靠、高效传输与分配。重要性是现代社会经济发展和人民生活的重要基础设施。电力系统的组成发电系统包括各类发电厂，如火电、水电、核电等。输电系统由高压输电线路和变电站组成，实现远距离电力传输。配电系统将电能分配到各类用户，包括配电线路和配电变压器。电力系统的特点实时性电能生产与消费同时进行，需要实时平衡。复杂性系统规模大，设备种类多，运行模式复杂。安全性要求高关系国计民生，要求极高的可靠性和安全性。技术密集型涉及多学科知识，技术更新快。电力系统基本概念电压电路中两点间的电位差，单位为伏特(V)。电流单位时间内通过导体横截面的电量，单位为安培(A)。功率单位时间内产生或消耗的电能，单位为瓦特(W)。电压等级划分1特高压1000kV及以上交流，±800kV及以上直流2超高压500kV-750kV交流3高压110kV-330kV4中压10kV-35kV5低压380V/220V交流电力传输1优势易于变压，传输损耗小，技术成熟。2挑战受电抗影响，长距离传输能力有限。3应用主要用于中短距离输电和配电网络。4发展趋势向更高电压等级发展，提高传输效率。直流电力传输优点长距离传输损耗小，可实现异步互联。缺点换流设备复杂，初始投资大。应用场景远距离大容量输电，海底电缆传输。发展前景在特高压输电和新能源并网中应用广泛。电力变压器原理电磁感应基于法拉第电磁感应定律，利用磁场变化产生感应电动势。绕组比初级和次级绕组的匝数比决定了电压变换比。铁心作用提供低磁阻路径，增强磁通密度，提高变压效率。电力变压器的类型油浸式变压器使用绝缘油冷却，适用于大容量场合。干式变压器无油设计，防火性能好，适用于室内。调压变压器可调节输出电压，用于稳定电网电压。整流变压器与整流器配合使用，用于交直流转换。电力变压器的特性空载特性反映变压器的铁损和励磁特性。短路特性反映变压器的阻抗电压和铜损。负载特性反映变压器在不同负载下的电压变化。温升特性反映变压器在运行中的发热情况。配电系统概述定义将电能从变电站分配到各类终端用户的系统。电压等级通常包括10kV、35kV中压和380V/220V低压。主要设备包括配电变压器、开关设备、线路和保护装置等。功能实现电能的分配、控制、保护和计量。配电网络结构放射状结构简单可靠，适用于负荷密度低的地区。环网结构供电可靠性高，适用于城市配电网。网格结构灵活性强，适用于负荷密度高的区域。配电网络供电方式单电源供电结构简单，成本低，但可靠性较差。双电源供电可靠性高，适用于重要用户。多电源供电可靠性最高，适用于特别重要的用户。配电网络保护系统过电流保护防止线路和设备过载或短路。距离保护根据故障点距离快速切除故障。差动保护比较进出电流差值，精确定位故障。自动重合闸临时性故障自动恢复供电。配电网络自动化SCADA系统实现配电网络的远程监控和数据采集。故障定位系统快速准确定位故障点，缩短停电时间。负荷管理优化负荷分配，提高系统运行效率。自愈技术故障自动隔离和供电恢复，提高可靠性。电能质量概述定义电力系统向用户供应电能的品质特性。重要性直接影响用电设备的性能和寿命。关注点电压、频率、波形等多个方面的稳定性。挑战新能源接入和非线性负载增加带来新的问题。电能质量指标电压偏差实际电压与额定电压的差异。频率偏差实际频率与标准频率的偏离。谐波含量非基波频率成分对电网的影响。电压闪变电压快速波动引起的灯光闪烁现象。电能质量问题及治理问题电压波动谐波污染功率因数低治理方法无功补偿装置谐波滤波器动态电压调节器新能源接入技术1并网逆变器将新能源发电转换为符合电网要求的交流电。2智能调度平衡新能源发电的不稳定性，实现与传统电源的协调。3电网适应性技术提高电网对新能源大规模接入的承受能力。4高级测量系统实时监测新能源发电和并网状况。微电网系统分布式发电利用太阳能、风能等本地资源发电。储能系统平衡发电和用电，提高系统稳定性。控制系统实现微电网的自治运行和并网切换。负荷管理智能调节用电需求，优化能源利用。储能技术应用电化学储能锂离子电池、钠硫电池等，响应速度快。物理储能抽水蓄能、压缩空气储能，适合大规模储能。电磁储能超导储能、超级电容器，适合短时大功率应用。热储能相变材料储能，适合可再生能源配套使用。供配电系统中的节能高效设备采用低损耗变压器和高效导线。无功补偿提高功率因数，减少线路损耗。负荷管理实施峰谷调度，平衡电网负荷。能源回收利用制动能量回收等技术节约能源。智能电网技术智能计量双向通信，实时监测用电情况。大数据分析优化电网运行，预测故障。人工智能自动化决策，提高系统效率。网络安全保护关键基础设施免受网络攻击。智能电网发展趋势1自愈能力电网具备自我诊断和修复能力，提高可靠性。2用户参与实现需求侧响应，用户积极参与电网运行。3高度集成信息流、电力流、业务流高度融合。4绿色低碳大规模新能源接入，实现清洁能源转型。未来供配电技术展望超导输电利用超导体实现近乎零损耗的电力传输。量子通信应用量子加密技术保障电网通信安全。能源互联网实现多种能源形式的智能互联和协同优化。柔性直流输电提高远距离大容量输电能力和系统稳定性。本课程小结1未来展望探讨了智能电网和新技术应用。2新能源与储能学习了新能源接入和储能技术。3配电