电力行业基础知识.ppt
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1、电力行业基础知识电力行业基础知识目的与目标目的与目标了解了解电力生力生产的基的基础知知识了解了解电力行力行业的改革的改革趋向向了解了解电力企力企业的管理模式的管理模式了解了解电力系力系统常常见系系统的概念的概念课程概述课程概述电力生力生产的基的基础知知识电力行力行业的改革与重的改革与重组电力行力行业的企的企业管理模式管理模式常常见系系统的基本概念的基本概念电能与电力行业电能与电力行业n电能能 电能是能量的一种表能是能量的一种表现形式,它有形式,它有许多多优点。点。首先,它可以首先,它可以简便的便的转换成其它形式的能量。成其它形式的能量。其次,它其次,它还可以可以经过高高压输电线路,方便、快速、
2、路,方便、快速、经济的的输送很送很远的的距离,供距离,供给远方用方用电。n电力行力行业的任的任务 电力行力行业的根本任的根本任务就是:把一次能源(水力、就是:把一次能源(水力、风力、煤炭、石油、力、煤炭、石油、天然气、核能等)天然气、核能等)转换成二次能源(成二次能源(电能),并能),并经过电网将其网将其输送和送和分配分配给电力用力用户,用,用户使用各种用使用各种用电设备将将电能再能再转换成其它形式的成其它形式的能量加以使用。能量加以使用。n电力行力行业的的组成成 电力生力生产与使用与使用过程可以分程可以分为发电、输电、配、配电、用、用电(供(供电)四个)四个环节。电力行业的特点电力行业的特点
3、n电能不能大量能不能大量储存存 电能的生能的生产、输送和消送和消费实际上是同上是同时进行的,行的,发电设备任何任何时刻刻生生产的的电能必能必须等于等于该时刻用刻用电设备消消费与与输送中送中损耗耗电能之和,能之和,而且而且这一数一数值还随随时间不断不断变化。化。n发、输、配配、供各供各环节组成成统一的不可分割的整体一的不可分割的整体 由于由于电能不能大量能不能大量储存,必存,必须保持保持电能生能生产、输送、消送、消费流程的流程的连续性,由性,由这些些环节组成的成的统一整体一整体电力系力系统,是不可分割的。,是不可分割的。n对电能能质量的要求量的要求颇为严格格 电压的大小、的大小、频率偏离要求率偏
4、离要求值过多,都有可能多,都有可能导致用致用电设备工作不工作不正常、正常、产生生废品、品、损坏坏设备,甚至大面,甚至大面积停停电。因此,。因此,对电压大小、大小、频率的偏移都有一定的限率的偏移都有一定的限额。而且,由于系。而且,由于系统工况工况时刻刻变化,化,这些些偏移量是否偏移量是否总在限在限额之内,需要之内,需要经常常监测,要求,要求颇严。n电能生能生产、输送、消送、消费工况的改工况的改变十分迅速十分迅速 发电机、机、变压器、器、电力力线路、用路、用电设备的投入或退出都在一瞬的投入或退出都在一瞬间完完成,所以,成,所以,电能生能生产、输送、消送、消费工况的改工况的改变十分迅速。十分迅速。电
5、力生产的基本要求电力生产的基本要求n保保证可靠地持可靠地持续供供电 供供电的中断将使生的中断将使生产停停顿、生活混乱,甚至危机人身与、生活混乱,甚至危机人身与设备安全,安全,形成十分形成十分严重的后果。停重的后果。停电给国民国民经济造成的造成的损失失远远超超过电力系力系统本身的本身的损失。因此,失。因此,电力系力系统运行首先要运行首先要满足可靠、持足可靠、持续供供电的的要求。要求。n保保证良好的良好的电能能质量量 电力系力系统中各种中各种发、输、配、配电设备和用和用电设备一般都是按一般都是按额定定频率率与各种与各种电压等等级设计的。任何的。任何频率和率和电压的偏移都将影响的偏移都将影响这些些设
6、备的运行性能和效率,或的运行性能和效率,或进一步影响一步影响产品的品的质量、数量及量、数量及电气气设备的的使用寿命。所以,使用寿命。所以,规定了定了频率与率与电压质量量标准并准并严格格进行考核行考核。n保保证系系统运行的运行的经济性性 电能生能生产的的规模很大,消耗的一次能源在国民模很大,消耗的一次能源在国民经济一次能源一次能源总消耗消耗中占的比重中占的比重约为1/3,而且,而且电能在能在变换、输送、分配送、分配时的消耗的消耗绝对值也相当可也相当可观。因此,降低每生。因此,降低每生产一度一度电所消耗的能源和降低所消耗的能源和降低变换、输送、分配送、分配时的的损耗,有极重要的意耗,有极重要的意义
7、。第一第一级负荷荷:对这一一级负荷中断供荷中断供电,将,将造成人身事故、造成人身事故、设备损坏,使生坏,使生产秩序秩序长期不能恢复,人民生活期不能恢复,人民生活发生混乱等。生混乱等。第二第二级负荷荷:对这一一级负荷中断供荷中断供电,将,将造成大量减造成大量减产、使人民生活受到影响。使人民生活受到影响。第三第三级负荷荷:所有不属于第一、第二:所有不属于第一、第二级的的负荷,如工厂的附属荷,如工厂的附属车间、小城、小城镇等。等。电力行业的构成电力行业的构成水库水轮机汽轮机汽轮机汽轮机汽轮机水轮机锅炉锅炉核反应堆核反应堆水电站火电站核电站发电机变压器发电机变压器电动机电灯动力系统电力系统电力网络动力
8、部分发电环节输电环节配电环节供电环节电力行业的组成电力行业的组成-发电环节发电环节2003年全国年全国电力行力行业发电数据数据(单位位亿千瓦千瓦时)数据来源:国家数据来源:国家电力信息网力信息网沈阳东软软件股份有限公司电力事业部(版权所有,翻版必究)n发电环节 主要是指各种主要是指各种发电厂。厂。根据其根据其发电方式所利用能方式所利用能源的不同,可分源的不同,可分为火力火力发电、水力、水力发电、核能、核能发电以及其它以及其它发电方式(地方式(地热发电、风力力发电、太阳能、太阳能发电)等多种。)等多种。月份月份核核电火火电水水电总计1 131.2531.251247.511247.51154.8
9、154.81433.561433.562 225.8125.811046.841046.84140.84140.841213.491213.493 332.532.51313.431313.43155.66155.661501.591501.594 425.1225.121214.61214.6188.06188.061427.781427.785 526.0526.051165.251165.25232.05232.051423.351423.356 634.1434.141174.811174.81256.56256.561465.511465.517 742.7942.791372.39
10、1372.39265.81265.811680.991680.998 839.5539.551394.681394.68269.01269.011703.241703.249 943.3143.311242.011242.01266.52266.521551.841551.84101044.0944.091278.171278.17248.29248.291570.551570.55111140.4240.421377.711377.71186.58186.581604.711604.71121228.8928.891501.221501.22172.68172.681702.791702.7
11、9总计413.92413.9215328.6215328.622536.862536.8618279.418279.4比例比例2.26%2.26%83.86%83.86%13.88%13.88%100%100%电力行业的组成电力行业的组成-发电环节发电环节n火力火力发电是指用煤是指用煤(包括用油与天然气包括用油与天然气)为燃料的燃料的发电厂。厂。一般分一般分为火火电与与热电两种。两种。n水力水力发电是指把水的位能和是指把水的位能和动能能转变成成电能的能的发电厂。厂。一般分一般分为堤堤坝式与引水式。式与引水式。n其它方式其它方式 是指利用其它形式一次能源是指利用其它形式一次能源发电的方式。的方式
12、。主要有地主要有地热发电、风力力发电、太阳能、太阳能发电、潮汐、潮汐发电等。等。火火电厂厂:在火在火电厂,燃料在厂,燃料在锅炉燃炉燃烧,水被加水被加热后后产生的蒸汽全部都送到汽生的蒸汽全部都送到汽轮机,汽机,汽轮机机带动发电机机发出出电能。做完能。做完功的蒸汽排入凝汽器中冷却成水,又重功的蒸汽排入凝汽器中冷却成水,又重新送回新送回锅炉开始新的循炉开始新的循环。热电厂厂:在在热电厂中,与火厂中,与火电厂不同的厂不同的是要从汽是要从汽轮机中抽出一部分做机中抽出一部分做过功的蒸功的蒸汽,供汽,供给热能用能用户(如冬季供暖如冬季供暖)。其它蒸。其它蒸汽仍排入凝汽器中冷却成水,又重新送汽仍排入凝汽器中冷
13、却成水,又重新送回回锅炉开始新的循炉开始新的循环。n核能核能发电是利用核裂是利用核裂变能能发电的的发电厂。厂。首先将核裂首先将核裂变能能转化化为热能,再按火力能,再按火力发电的方式,将的方式,将热能能转变为电能。它的原子核反能。它的原子核反应堆相当于火力堆相当于火力发电中的中的锅炉。炉。堤堤坝式式:在河床上游修建:在河床上游修建拦河大河大坝,将水将水积蓄起来,抬高上游水位,形蓄起来,抬高上游水位,形成成发电能力。能力。引水式引水式:一般建筑在山区水流湍急:一般建筑在山区水流湍急的河道上或河床坡度的河道上或河床坡度较陡的地方,陡的地方,不需要修建不需要修建拦河大河大坝,由引水渠道,由引水渠道将上
14、游的水引来将上游的水引来发电。火力发电机组原则性示意图火力发电机组原则性示意图输煤皮带引风机过热蒸汽给水汽包渣斗冲灰沟送风机空气过热器省煤器空气预热器下降管水冷壁 联箱喷燃器排粉机除尘器变压器发电机汽轮机凝汽器循环水泵凝结水泵低压加热器高压加热器除氧器给水泵煤斗磨煤机凉水塔煤粉分离器给水泵电力行业的组成电力行业的组成-输输、配配、供电环节供电环节n输电环节 主要是指各种枢主要是指各种枢纽变电所、中所、中间变电所。所。枢枢纽变电所所:是:是连接接电力系力系统高高压和中和中压的部分,的部分,汇集多个集多个电源,源,电压等等级为330500kV的的变电所。如果停所。如果停电,将引起系,将引起系统解列
15、,甚至解列,甚至瘫痪。中中间变电所所:主要以交:主要以交换电能能为主,或使主,或使长距离距离输电线路分段,一般路分段,一般汇集集2-3个个电源,源,电压等等级为220330kV,同,同时又降又降压供供给当地用当地用电,即,即在在电网中主要起中网中主要起中间环节的作用。如果停的作用。如果停电,将引起区域,将引起区域电网解列。网解列。n配配电环节 主要是指各种地区主要是指各种地区变电所。它所。它们是向地区用是向地区用户供供电为主的主的变电所,是一所,是一个地区或城市的主要个地区或城市的主要变电所,所,电压等等级一般一般为110220kV,它,它们停停电后,后,仅影响影响该地区的供地区的供电。n供供
16、电环节 主要是指各种主要是指各种终端端变电所。它所。它们在在输电线路的路的终端,端,经降降压后直接向用后直接向用户供供电,电压等等级一般一般为110kV以下。如果停以下。如果停电,只是用,只是用户受到受到损失失。电网的基本知识电网的基本知识电网按网按电压等等级的高低分的高低分层,按,按负荷密度的地域分区;荷密度的地域分区;不同容量的不同容量的发电厂和用厂和用户应分分别接入不同接入不同电压等等级的的电网;网;大容量助理大容量助理电厂厂应接入主网,接入主网,较大容量的大容量的电厂厂应接入接入较高高压的的电网,容量网,容量较小的可接入小的可接入较低低电压的的电网。网。配配电网网应按地区划分,一个配按
17、地区划分,一个配电网担任分配一个地区的网担任分配一个地区的电力及向力及向该地区供地区供电的任的任务。配配电网之网之间通通过输电网网发生生联系。系。不同不同电压等等级的的电网的网的纵向向联系通系通过输电网逐网逐级降降压形成。形成。电力系力系统之之间通通过输电线连接,形成互接,形成互联电力系力系统。连接接两个两个电力系力系统的的输电线称称为联络线。电网电网/电力系统的描述电力系统的描述基本参量基本参量 n总装机容量装机容量 该区域区域电网中网中实际安装的安装的发电机机组额定有功功率的定有功功率的总和。和。n年年发电量量 该电网中所有网中所有发电机机组全年全年实际发出出电能的能的总和。和。n最大最大
18、负荷荷 在在规定定统计时间内(如一天、一月、内(如一天、一月、一年),一年),该电网网总有功功率有功功率负荷的最荷的最大大值。n额定定频率率n最高最高电压等等级 该电网中最高网中最高电压等等级电力力线路的路的额定定电压。对电力系统的描述与认识主要通过:基本参量和接线图结线图结线图n地理地理结线图 主要主要显示示该电力系力系统中中发电厂、厂、变电所的地理位置,所的地理位置,电力力线路的路的路径,以及它路径,以及它们相互相互间的的联结。n电气气结线图 主要主要显示示该电力系力系统中中发电机、机、变压器、母器、母线、断路器、断路器、电力力线路等主要路等主要电机、机、电器、器、线路之路之间的的电器器结
19、线。类别类别n作用作用升升压变电站(站(电厂附近)厂附近)降降压变电站(站(负荷中心附近)荷中心附近)枢枢纽变电站(站(汇集多个集多个电源)源)n管理形式管理形式有人有人值守守无人无人值守守n结构形式构形式屋外(高屋外(高压)屋内(居民密集区、屋内(居民密集区、污秽严重区)重区)n地理条件地理条件地面地面地下(洞内)地下(洞内)变电站变电站作用作用/类别类别/规模规模作用:汇集和分配电力、控制操作、升降电压规模规模n电压等等级35KV110KV220KV330KV500KVn变压器器总容量容量n出出线回路数回路数输电线路和配电线路输电线路和配电线路标准电压等级(kV)输送容量(MV A)输送距
20、离(km)配电线路100.22620352152050输电线路1101050501502201005001003003302008002006005001000150015085075020002500500以上一次系统与二次系统一次系统与二次系统n一次系一次系统一次一次设备:是指直接生:是指直接生产、输送和分配送和分配电能的高能的高电压、大、大电流的流的设备。包括。包括发电机、机、变压器、断路器、隔离开关、器、断路器、隔离开关、电力力电缆、母、母线、输电线、电抗器、抗器、避雷器、高避雷器、高压熔断器、熔断器、电流互流互感器、感器、电压互感器等。互感器等。一次接一次接线:是指由一次:是指由一次
21、设备连接在一起构成的接在一起构成的电路,称路,称为一一次接次接线或主接或主接线。n二次系二次系统二次二次设备:是指:是指对一次一次设备进行行监察、控制、察、控制、测量、量、调整、整、和保和保护的低的低电压设备。包括。包括测量量仪表、控制与信号器具、表、控制与信号器具、继电保保护装置、自装置、自动远动装置、装置、操作操作电源、控制源、控制电缆、溶断器、溶断器等。等。二次接二次接线:是指由二次:是指由二次设备互互相相连接构成的接构成的电路,又称路,又称为二二次回路。次回路。二次系统的基本任务:反映一次设备的工作状况,控制一次设备;当一次设备发生故障时,能将故障部分迅速退出工作,以保持电力系统处在最
22、佳或安全运行状态。一次系统主结线示意图一次系统主结线示意图课程概述课程概述电力生力生产的基的基础知知识电力行力行业的改革与重的改革与重组电力行力行业的企的企业管理模式管理模式常常见系系统的基本概念的基本概念电力体制改革的取向电力体制改革的取向发 电输变电配配 电第一第一阶段段厂网分开厂网分开竞价上网价上网第二第二阶段段输配分开配分开售售电竞争争输变电配配 电发电发电输变电发电发电配配电配配电国家电力资产重组方案国家电力资产重组方案原国家原国家电力力公司公司资产发电输变电配配电中国中国华能集能集团公司公司 中国大唐集中国大唐集团公司公司 中国中国华电集集团公司公司 中国国中国国电集集团公司公司
23、中国中国电力投力投资集集团公司公司 国家国家电网公司网公司南方南方电网公司网公司华北北电网网公公司司东北北电网网公公司司华东电网网公公司司华中中电网网公公司司西西北北电网网公公司司电网及网及其它其它资产发电资产少量装机区域电力市场运行示意图区域电力市场运行示意图五大五大发电集集团其它其它发电公司公司电网自有网自有电厂厂发电侧供供电公司公司电网公司:输配电供供电公司公司用电侧大用大用户大用大用户用用户群群用用户群群区域区域电力力交易交易中心中心区域区域电力力交易交易中心中心改革的影响改革的影响改革改革对电力企力企业市市场环境的影响境的影响 改革改革对电力企力企业价价值链的影响的影响 改革改革对电
24、力企力企业信息化的促信息化的促进 竞争形争形态由区域由区域垄断到广域断到广域竞争争 产品渠道由一厂一网到品渠道由一厂一网到竞价上网价上网 运运营模式由生模式由生产主主导到客到客户主主导 发展展动力由被力由被动发展到主展到主动竞争争 电力企力企业旧价旧价值链模式模式 电力企力企业新价新价值链模式模式 对企企业信息化建信息化建设的目的目标的影响的影响 对企企业信息化建信息化建设思路的影响思路的影响 对企企业信息化建信息化建设内容的影响内容的影响 对企企业信息系信息系统提出了新的要求提出了新的要求三级电网的定位与职责三级电网的定位与职责电网电网定位定位职责职责国家级国家级国家电网(电力市场),是实现
25、各大区域间电力资源优化配置,保持国家控制力的重要手段。同时也是实施“西电东送,南北互供”,提高全国电网联网整体经济效益的重要载体和基础。负责各区域电网之间的电力交易和电力调度,处理区域电网公司日常生产中需要网间协调的问题;参与投资、建设和经营相关的跨区域输变电和联网工程,近期还将负责三峡工程输变电网络工程的建设和管理。受国家有关部门委托,协助制定全国电网的发展规划。区域区域区域电网公司作为国家电网公司的全资或控股子公司享有独立法人地位。负责经营和管理区域电网,规划区域电网发展,培育区域电力市场,管理区域电力调度交易中心。省级省级省级电网公司作为区域电网公司的分公司或子公司承担开放市场促进电力资
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