电力系统分析第一章第一章引论引论电能系统的定义电力系统的形成和发展电力系统的组成电力系统工程学科的范畴课程的内容电能系统的定义电能系统的定义电力系统分析电能传输电能传输引论东南大学电气工程学院电力系统分析电能系统、电力系统、电力网示意图电能系统、电力系统、电力网示意图引论东南大学电气工程学院电力系统分析20072007年底年底江苏江苏省省500k500kVV输输电网电网架示架示意图意图引论东南大学电气工程学院电力系统分析复杂电力系统50.0Hz50.249.8发电用电引论电力系统分析⎧⎧锅炉汽轮机(火电厂)⎪⎪⎪动力部分⎨水库水轮机()水电厂⎪⎪核反应堆汽轮机()核电厂⎪⎩⎪⎧发电机⎪⎪动力系统⎨⎪⎧⎧升压变压器⎪输电网⎨⎪⎪输电线路⎪⎪⎪⎩电力系统⎨电力网⎨⎪⎧降压变压器⎪⎪⎪配电网⎪⎪⎨⎪⎩⎩配电线路⎪⎪⎩⎪⎩⎪负荷引论工程学院电气东南大学电力系统分析电能系统与电力系统的定义电能系统与电力系统的定义(2)(2)电能系统：„在动力系统中，生产、输送、转换的能量主要部分是电能的，称为电能系统。电力系统：„电能系统中的电气部分称为电力系统。电力网：„在电力系统中通常把发电机和用电之间属于输电和配电的环节称为电力网。引论东南大学电气工程学院电力系统的形成和发展电力系统的形成和发展电力系统分析电力系统的形成电力系统的形成1820年奥斯特证实了电流的磁效应1831年法拉第发现了电磁感应定律，促进电动机和发电机的发明1882年实现了较高电压的直流输电远距离、大功率传输困难1885年实现了单相交流输电，1889年发明了三相异步电动机、三相变压器和三相交流制1891年建立了最早的三相交流输电系统引论东南大学电气工程学院电力系统分析电力系统的发展电力系统的发展输电技术发展的初期以减少线路损耗为特点，提高电压针式绝缘子使电压提高到80kV1906年悬式绝缘子使电压提高到110～120kV20世纪20年代采用均压环电压可做到220kV为解决交流输电同步发电机并联运行的稳定性问题，直流输电又得到应用±800kV，距离1000km以上，容量3000MW引论东南大学电气工程学院电力系统的组成电力系统的组成电力系统分析电力系统的组成电力系统的组成„现代电力系统由三大系统组成a能量变换、传输、分配和使用的一次系统。发电机、变压器、电力线路和负荷这四大元件构成了电力系统的主体（躯干）。也可称为物流系统。a为了保证电力系统可靠、稳定、安全和经济运行的监控、保护、自动控制、调度等系统称为二次系统。如：继电保护装置、通讯装置和能量管理系统等。也可称为信息流系统。a电能量交易系统，也可称为货币流系统。电力信息系统电力交易系统电力系统引论东南大学电气工程学院电力系统工程学科的范畴电力系统工程学科的范畴电力系统分析电力系统工程学科的范畴电力系统工程学科的范畴„电力系统工程学科是衍生于电路、电磁场、电机学，并随着电力系统的发展而发展形成的一门工程学科。它的研究领域大致包括：a（1）电力系统理论：电力系统理论是以电路、电磁场和电机理论为基础，吸收大量新兴学科的有关内容，并结合电力系统的特点而形成的面向现代电力系统的理论，是其它各个电力领域的理论基础。a（2）输配电技术:输配电技术主要涉及超高压输电线路、远距离交直流输电系统设计以及提高输电线路输送能力的方法等方面的研究。引论东南大学电气工程学院电力系统分析电力系统工程学科的范畴电力系统工程学科的范畴a（3）电力系统规划：电力系统规划主要涉及远景负荷预测、电源规划、网络规划、可靠性分析、环境保护、生态平衡等方面的问题。a（4）电力系统运行：电力系统运行主要涉及稳态运行分析、暂态过程分析、安全性分析、电能质量管理、运行方式优化等方面的内容。a（5）电力系统保护：电力系统保护主要涉及故障分析、元件保护、线路保护、系统性故障保护和过电压及其防护等方面的问题。a（6）电力系统控制：主要涉及数据采集、个别变量的调节、电能质量控制、运行优化控制、安全性控制、能量管理系统等方面的问题。引论东南大学电气工程学院电力系统分析电力系统运行状态电力系统运行状态„电力系统稳态：指系统正常的、相对静止的运行状态。a发电量与负荷相等a所有运行设备的电流、电压、频率、波形在允许范围a所有发电机在负荷正常变动和小扰动时保持同步„电力系统暂态：指