电力生产概述PPT课件.ppt

电力生产技术概论主讲：王莉丽院系：电气与电子工程学院Tel:807984811.课程性程性质、目的和任、目的和任务 该课程可使学生程可使学生对电力生力生产、运行、运行和管理的各个主要生和管理的各个主要生产环节有系有系统的了的了解和解和认识，可达到普及，可达到普及电力系力系统生生产、运行和管理知运行和管理知识的目的。本的目的。本课程有助于程有助于学生今后从事与学生今后从事与电力系力系统相关的生相关的生产和和技技术管理工作。管理工作。2.本本课程的主要内容程的主要内容第一章第一章 电力生力生产概述概述第二章第二章 火力火力发电厂及基本生厂及基本生产过程程 第三章第三章 水力水力发电厂及基本生厂及基本生产过程程第四章第四章 原子能原子能发电及其它及其它发电形式形式 第五章第五章 变电所与所与电力力线路路 第六章第六章 电力系力系统的的组成和概念成和概念 第七章第七章 电力系力系统故障和故障和继电保保护 第八章第八章 电力系力系统运行和运行和调度度 3.主要参考主要参考书1 1、电力生力生产基本常基本常识，孙嘉平主嘉平主编，中国，中国电力出版社力出版社2 2、电力工程概力工程概论，韦纲等主等主编，中国，中国电力出版社力出版社3 3、电力工程，力工程，陈志志业编著，中国著，中国电力出版社；力出版社；4 4、电力生力生产常常识，电力工力工业部科学技部科学技术情情报研究所，研究所，电力工力工业出版社；出版社；5 5、电力生力生产常常识，胡仁堂，刘健生合，胡仁堂，刘健生合编，水利，水利电力出力出版社版社 4.课程程评价价标准准出勤出勤 10-30%10-30%平平时测验%期末考期末考试 70-90%70-90%5.1 1、电力生力生产与与电力工力工业（1 1）电力生力生产是把各种一次能源，包括化石燃料（煤炭、是把各种一次能源，包括化石燃料（煤炭、石油、天然气）、可再生能源（水能、石油、天然气）、可再生能源（水能、风能、太阳能、潮能、太阳能、潮汐能、地汐能、地热能和生物能和生物质能等）以及核能能等）以及核能转换成成电能，并能，并输送和分配到用送和分配到用户。（2 2）从事）从事电力生力生产、传输和和销售的行售的行业称称为电力工力工业，简称称电业。电业是能源工是能源工业的重要的重要组成部分，是成部分，是发展国民展国民经济的基的基础产业，是，是现代社会必不可少的公用事代社会必不可少的公用事业。（3 3）电力工力工业的的根本任根本任务是向各种是向各种电力用力用户提供充足、可提供充足、可靠、合格、价格合理的靠、合格、价格合理的电能和和优质服服务。第一章第一章 电力生力生产概述概述6.2 2、电力系力系统的基本参量和的基本参量和结线图（1 1）总装机容量：装机容量：该系系统中中实际安装安装发电机机额定有功功率的定有功功率的总和，和，以千瓦（以千瓦（kWkW）、兆瓦（）、兆瓦（MWMW）、吉瓦（）、吉瓦（GWGW）计。（2 2）年年发电量：量：该系系统中所有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，以兆瓦以兆瓦时（MWhMWh），吉瓦），吉瓦时（GWhGWh），太瓦），太瓦时（TWhTWh）计。（3 3）最大最大负荷：荷：规定定时间，如一天、一月或一年内，如一天、一月或一年内，电力系力系统总有功功率有功功率负荷的最大荷的最大值，以千瓦（，以千瓦（kWkW）、兆瓦（）、兆瓦（MWMW）、吉瓦）、吉瓦（GWGW）计。（4 4）最高最高电压等等级：该系系统中最高中最高电压等等级电力力线路的路的额定定电压，以千伏（以千伏（kVkV）计。（5 5）地理接地理接线图:主要主要显示示该系系统中中发电厂、厂、变电所的地理位置，所的地理位置，电力力线路的路径，及它路的路径，及它们相互相互间的的联结。优点点是可是可获得系得系统的的宏宏观印象，印象，缺点缺点是是难以表示各主要以表示各主要电机、机、电器器间的的联系。系。（6 6）电气接气接线图:主要主要显示示该系系统中中发电机、机、变压器、母器、母线、断、断路器、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气接气接线。缺缺点点是，是，难以反映各以反映各发电厂、厂、变电所、所、电力力线路的相路的相对位置。位置。7.内蒙西部内蒙西部电网主网地理接网主网地理接线图发电厂厂500KV变电站站110KV变电站站220KV变电站站8.电力力系系统电气气接接线图9.3 3、电力系力系统的形成和的形成和发展展（1 1）电力工程的基石力工程的基石18311831年法拉第年法拉第电磁感磁感应定律定律（2 2）电机的出机的出现最早的最早的发电机原型机原型圆盘发电机。机。（3 3）电厂的出厂的出现 1875 1875年，巴黎北火年，巴黎北火车站建造了世界第一座火站建造了世界第一座火电厂，直流的。厂，直流的。（4 4）电力系力系统的出的出现 第一个完整第一个完整电力系力系统(直流直流)由由爱迪生在迪生在纽约城皮埃城皮埃尔大大街站建成，街站建成，18821882年年9 9月投入运行，由月投入运行，由1 1台蒸汽机拖台蒸汽机拖动直流直流发电机供机供给半径半径约1.5km1.5km面面积内的内的5959盏白白炽灯，灯，110V110V地下地下电缆。（5 5）三相交流高三相交流高压输电线路路 1891 1891年第一条三相交流高年第一条三相交流高压输电线路在德国运行，路在德国运行，1 1台台3OkVA3OkVA发电机、机、1 1台台95/15200V95/15200V升升压变、2 2台台13800/112V13800/112V降降压变。（6 6）交直流之争交直流之争10.4 4、近代、近代电力系力系统（1 1）电源构成源构成 火火电厂：燃煤、石油、天然气厂：燃煤、石油、天然气水水电厂厂核核电厂厂其它：太阳能、其它：太阳能、风能、潮汐能、地能、潮汐能、地热能能（2 2）负荷构成荷构成 电动机、机、电灯灯电热电炉、整流装置等炉、整流装置等（3 3）运行管理高度自）运行管理高度自动化化电力系力系统的主要的主要环节配有数字化的配有数字化的测量、保量、保护、控制装置、控制装置管理全系管理全系统运行的运行的计算机系算机系统（能量管理系（能量管理系统），），监视控制控制电力系力系统（4 4）输电电压已超已超过1000kV1000kV，输送距离超送距离超过1000km1000km，输送功率送功率超超过5000MW5000MW。（5 5）直流）直流输电用于解决同步用于解决同步电机并列的机并列的稳定性，提高定性，提高输送能力。送能力。输电电压已达到已达到800kV800kV，输送距离超送距离超过1000km1000km，输送功率送功率超超过3000MW3000MW 11.火火电厂集控室厂集控室12.调度控制室13.5 5、当今、当今电力工力工业的的发展展趋势世界范世界范围内内电力工力工业正在正在进行打破行打破垄断、引断、引进竞争争为特征的特征的电力体制改革力体制改革 20世世纪80年代，年代，电力行力行业天然天然垄断的概念已在某种程断的概念已在某种程度上部分消除，开始注入度上部分消除，开始注入竞争性力量，争性力量，电力市力市场化改革化改革进入入酝酿启启动阶段。段。90年代初英国年代初英国进行了行了电力民力民营化，化，实行行发、输、配、配电分分离，在离，在发电环节实行行竞争，争，输配配电环节实行价格管制和行价格管制和统一一经营，售，售电市市场逐步开放的逐步开放的电力体制改革。力体制改革。到到2003年欧盟范年欧盟范围内的内的电力市力市场开放程度平均达开放程度平均达80%。日本于日本于2003年年6月月对电力事力事业法法进行修行修订，非洲也已有，非洲也已有30多多个国家开始了个国家开始了电力改革。力改革。电力技力技术的的发展向高效率、展向高效率、环保型的方向保型的方向迈进 在在发电用一次能源的构成中，以煤用一次能源的构成中，以煤为主的局面在相当主的局面在相当长的的时间内不会改内不会改变。为保持煤保持煤电的的经济性和性和环保性，最保性，最为成成熟的技熟的技术是超是超临界大容量机界大容量机组。为降低温室气体的排放，工降低温室气体的排放，工业发达国家普遍重达国家普遍重视可再生能源的可再生能源的发电应用。近年来，西欧、用。近年来，西欧、美国等国已美国等国已经大力大力发展展风力力发电，此外太阳能、生物，此外太阳能、生物质能等能等可再生能源也加大了开可再生能源也加大了开发力度。力度。14.小型分散小型分散发电技技术快速快速发展展 20世世纪90年代以来，小型分散年代以来，小型分散发电技技术迅速迅速发展。展。多种高效率的小型燃气多种高效率的小型燃气轮机、内燃机和燃料机、内燃机和燃料电池，太池，太阳能阳能电池池发电系系统也也趋于于实用，其中用，其中发展最快的是小展最快的是小型型热电联产机机组。小型分散。小型分散发电技技术可极大地改善效可极大地改善效率和减率和减轻当今当今电力系力系统对环境形成的境形成的负担，担，还可减少可减少和改善和改善输配配电线路路。电力安全引起越来越广泛的关注力安全引起越来越广泛的关注 2003年可称年可称为“大停大停电年年”，继美加美加2003年年8月月14日日发生大面生大面积停停电事故后，事故后，2003年夏西欧地区相年夏西欧地区相继发生若干大面生若干大面积停停电事故。事故。2003年美加及西欧一系列年美加及西欧一系列严重停重停电事故引起了社会事故引起了社会对该地区地区电力市力市场开放的关开放的关注。停注。停电给社会社会经济、生活各方面、生活各方面带来巨大来巨大负面影响，面影响，迫使各国政府开始慎重考迫使各国政府开始慎重考虑电力安全及其相关力安全及其相关问题。15.6、电力生力生产的主要的主要环节发电厂厂升升压站站输电网网降降压站站配配电网网用用户电力生力生产过程：程：发电+输电 +配配电 +变电 +用用电16.（1 1）发电能量能量转换站站一一次次能能源源常常规能源能源新能源新能源再生性能源：再生性能源：水能水能非再生性能源：非再生性能源：煤、石油、天然气、煤、石油、天然气、核裂核裂变物物质再生性能源：再生性能源：太阳能、太阳能、风能、海洋能、能、海洋能、地地热能能非再生性能源：非再生性能源：核聚核聚变物物质电力力、焦炭、煤气、汽油、煤油、柴油、重油、焦炭、煤气、汽油、煤油、柴油、重油、氢能、沼气、酒精、蒸汽、能、沼气、酒精、蒸汽、热水等水等二二次次能能源源17.发电厂分厂分类火火电厂：厂：燃料的化学能燃料的化学能 热能能 机械能机械能 电能能 水水电厂：厂：水的水的势能能 机械能机械能 电能能 核核电厂：厂：核能核能 热能能 机械能机械能 电能能其它其它类型：型：太阳能太阳能发电风力力发电潮汐潮汐发电地地热发电燃料燃料电池池生物生物质能能发电等等18.发电厂之最厂之最（1998年底）世界最大的火世界最大的火电厂厂：俄：俄罗斯的斯的苏尔古特古特二厂，二厂，80*6 80*6万万KWKW，（，（天然气）；天然气）；最大的水最大的水电厂厂:巴西和巴拉圭合建的巴西和巴拉圭合建的伊泰普伊泰普水水电站，站，巴拉那河，支墩巴拉那河，支墩坝，坝高高196196米；米；在建的最大的水在建的最大的水电厂厂:中国三峡水中国三峡水电站，站，70*2670*26万万KWKW，重力重力坝，坝高高175175米；米；最大的抽水蓄能最大的抽水蓄能电站站:中国的中国的广州抽水蓄能广州抽水蓄能电站站，装机装机240240万万KWKW。19.我国主要的大型水我国主要的大型水电厂厂 白山（松花江）、水口（白山（松花江）、水口（闵江）、五江）、五强溪（沅水）、溪（沅水）、葛洲葛洲坝（长江）、三峡（江）、三峡（长江）、隔河岩（清江）、江）、隔河岩（清江）、广州抽水蓄能（流溪河支流）、广州抽水蓄能（流溪河支流）、盐滩（红水河）、水河）、二二滩（雅（雅砻江）、天生江）、天生桥（南（南盘江）、漫湾（江）、漫湾（澜沧 江）、刘家峡（黄河）、江）、刘家峡（黄河）、龙羊峡、李家峡、小浪底、羊峡、李家峡、小浪底、龚咀（大渡河）咀（大渡河）20.（2 2）输电从从发电厂或厂或发电中心中心输送到送到电力用力用户或或电力力负荷中心荷中心采用三相交流采用三相交流输电。采用高采用高电压等等级，可，可输送的距离越送的距离越远，可，可输送的容量越大。送的容量越大。高高压输电（220KV220KV）超高超高压输电（330330，500500，750KV750KV）特高特高压输电（1000KV1000KV及以上）及以上）21.（3 3）配）配电从从输电环节接受接受电能，并根据各能，并根据各类用用户的的不同需求，将不同需求，将电能分配到各行各能分配到各行各业的用的用户，以最少的消耗向用以最少的消耗向用户提供提供连续可靠、可靠、质量量合格且价格合理的合格且价格合理的电能。能。考考虑用用户的重要性。的重要性。考考虑用用户对电能能质量的要求（量的要求（电压、频率率和波形）。和波形）。可靠的配可靠的配电网网络。采用先。采用先进的配的配电自自动化化技技术、电能能质量控制技量控制技术和和现代代电能能计量量技技术。22.（4 4）变电存在于存在于电力生力生产的各主要的各主要环节中中发电：发电机机-升升压站站-输电网网输电：不同：不同电压的的输电网之网之间和和输电线路路的交的交汇处，变电所起到所起到变换电压，控制，控制电流方向和流方向和电压调节作用。作用。输电网网-降降压站站-配配电网网配配电：电压需需经多次多次变换才能降至才能降至电力用力用户所采用的用所采用的用电电压，变电不不仅起起变换电压作用，作用，还起控制起控制电力流向、分配力流向、分配电力和力和保保证电压质量的作用。量的作用。23.7 7、电力生力生产特点特点电力生力生产可以把各种一次能源可以把各种一次能源转换为便于便于输送和分配的送和分配的电能，没有能，没有这种种转换，许多一次能源，如水能、核能和多一次能源，如水能、核能和风能能等，甚至不能直接而广泛地加以利用。等，甚至不能直接而广泛地加以利用。电能可以方便地能可以方便地转换成机械、成机械、热能、光能和化学能等多种能、光能和化学能等多种其它形式的能。其它形式的能。电能是清能是清洁能源，可以精确定能源，可以精确定时、定点、定量加以利用。、定点、定量加以利用。电能的生能的生产、输送、分配直接到用送、分配直接到用户使用是在同一瞬使用是在同一瞬时完完成的，成的，不能大不能大规模存模存储。因此。因此电力生力生产的各个的各个环节必必须随随时保持平衡，并与保持平衡，并与电力的使用（用力的使用（用电）随）随时保持平衡，形保持平衡，形成一个完整的、高度成一个完整的、高度协同同动作的作的电力系力系统。24.8 8、我国我国电力工力工业发展概况展概况电源建源建设年份装机(kW)年发电量(度)世界排名1949185万43亿2519796302万2820亿619881.2亿5451亿519901.4亿6213亿419952.2亿1万亿220003.2亿1.3万亿220023.5亿1.6万亿225.我国我国电力工力工业发展展历史史1879年，中国上海公共租界点亮第一盏电灯，随后1882年英国商人在上海创办了中国第一家公用电业公司上海电气公司1882年上海创建第一个11.76kW发电厂。旧中国电力工业发展缓慢，到1949年，全国发电装机容量为185万kW，年发电量为43亿kWh，分别名列世界第25位和21位。建国后50多年中国电力工业迅速发展，持续以年均10%以上速度发展。1990年，全国发电装机容量达13789万kW，年发电量达6213亿kWh，均列世界第4位。截止到2006年末，我国发电装机容量达到6.22亿kW，位世界第2位。26.截止2006年底，全国220千伏及以上输电线路回路长度达到28.15万公里，220千伏及以上变电设备容量达到98131万千伏安。除西北电网以330kV为主网架外，其他跨省电网和山东电网都已建成500kV主网架。香港、澳门电网分别以400kV和110kV和广东电网从而和南方电网互联；华中和华东电网通过葛-上直流输电工程已实现了互联；东北和华北、华北和华中电网通过交流500kV实现了互联；华中和南方电网通过三广直流输电工程实现互联；西北和华中电网在2005年通过灵宝直流背靠背工程实现互联。目前全国联网局面正在推进中，已经基本实现除新疆、西藏、台湾以外的全国联网。27.可划分可划分为5 5个个阶段段 20 20世世纪5050年代年代为城市城市电网的网的发展展阶段段 60 60年代逐年代逐渐形成省网形成省网 70 709090年代年代为区域区域电网网发展展阶段段 90 90年代到年代到2121世世纪前前1010年年为大区大区电网互网互联阶段段 21 21世世纪二三十年代将形成全国二三十年代将形成全国统一一电网网电网建网建设28.19541954年我国自行年我国自行设计的第一回的第一回220220KVKV 松松（丰丰满水水电站站）-东（虎虎石石台台变电站站）-李李（李李石石寨寨变电站站）建成投入运行，全建成投入运行，全长369.25369.25公里；公里；19721972年年建建成成第第一一回回330330KVKV线路路，经甘甘肃泰泰安安变电站站到到陕西西关关中中汤峪峪变电站，全站，全长524524公里；公里；19811981年年建建成成第第一一回回500500KVKV线路路（平平顶山山-武武汉）由由河河南南姚姚孟孟电厂厂经双河向武双河向武汉送送电，全，全长595595公里；公里；19891989年建成第一回年建成第一回500500KVKV直流直流输电线路，由葛洲路，由葛洲坝到上海，到上海，实现了了华中中电网与网与华东电网的互网的互联。29.我国主要我国主要电力系力系统30.发展展规划：划：以以三三峡峡（26*70026*700MWMW）建建设为中中心心，首首先先形形成成中中部部电网。三峡网。三峡电站将向站将向华东、广、广东和和华中送中送电。20102010年年左左右右将将基基本本形形成成北北、中中、南南三三个个跨跨区区互互联网网络，北部北部电网包括网包括华北、北、东北、西北和山北、西北和山东电网；网；中部中部电网包括网包括华中、中、华东、川渝和福建、川渝和福建电网；网；南南部部电网网包包括括广广东、广广西西、云云南南、贵州州、香香港港、澳澳门电网网。2010201020202020年年期期间将将形形成成覆覆盖盖全全国国的的统一一联合合电网。网。31.厂网分开厂网分开 打破打破垄断断 中国国家中国国家电力公司拆分重力公司拆分重组成成1111家家国家国家电网公司网公司中国南方中国南方电网有限公司网有限公司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中国中国电力投力投资集集团公司公司中国中国电力工程力工程顾问集集团公司公司中国水中国水电工程工程顾问集集团公司公司中国水利水中国水利水电建建设集集团公司公司中国葛洲中国葛洲坝集集团公司公司国家国家电力力监管委管委员会会4家家辅业公司公司5家家发电公司公司2家家电网公司网公司32.我国的我国的电力力现状状大机大机组、大、大电厂：厂：最大火最大火电机机组9090万万KWKW，最大水最大水电机机组7070万万KWKW，最大核最大核电机机组9090万万KWKW。水水电：三峡：三峡-总容量容量18201820万万MW MW 大大电力系力系统：目前我国大目前我国大陆已形成七大跨省区域性已形成七大跨省区域性电网：网：华东、华中、中、华北、北、东北、西北、西南、北、西北、西南、华南，此外南，此外还有山有山东、福建、福建、云南等省网。三峡水云南等省网。三峡水电厂建成后将出厂建成后将出现全国性的全国性的联网。网。高高电压：输电网网电压等等级主要是主要是220220KVKV、330KV330KV（西北网）和西北网）和500500KVKV。500KV500KV交流交流输电线路和路和+-500+-500KVKV直流直流输电线路构成骨干路构成骨干输电网网络。高度自高度自动化：化：2020万万KWKW及以上大型机及以上大型机组采用采用计算机算机监控系控系统；新建；新建变电站一般装有微机站一般装有微机综合自合自动化系化系统，有些，有些实现无人无人值班；班；各各级调度（国度（国调、（网、（网调）、省）、省调、地、地调）实现调度自度自动化化 ；1010KVKV及以下及以下电网正网正进行配网自行配网自动化化 。33.我国我国电力工力工业发展方展方针1 1）开）开发与与节约并重并重2 2）大力开）大力开发水水电3 3）继续发展火展火电4 4）适当）适当发展核展核电5 5）积极极发展新能源展新能源发电6 6）同步）同步发展展电网，促网，促进全国全国联网网34.世界电力工业发展趋势有以下几点：1）电力工业的市场化体制改革 2）更加广泛地使用电力 3）转向燃气蒸汽联合循环发电 4）大力发展洁净煤技术5）大力发展可再生能源发电 6）提倡分散的电力工业 7）积极推广电力需求侧管理国外国外电力工力工业发展展动态35.小小 结 1、电力生力生产与与电力工力工业2、电力系力系统的基本参量和的基本参量和结线图3、电力系力系统的形成和的形成和发展展4、近代、近代电力系力系统5、电力生力生产的主要的主要环节6、电力生力生产特点特点7、我国、我国电力工力工业发展概况展概况36.