2020 4 6 1 積成電子股份有限公司2016校園招聘 智慧積成 精彩人生 電力系統和電力系統自動化概述 2020 4 6 目錄 2 電力系統的組成結構 1 電力系統運行的特點和要求 2 電力系統的參量量綱 3 電力系統的設備及功能概述 4 電力系統自動化概述 5 電力系統的組成結構 3 電力系統的組成結構 4 電力系統的組成結構 超高壓遠距離輸電網 地方電網 區域電網 110kV 35kV 35kV 500kV 220kV 110kV 10kV 水力發電廠 火力發電廠 變電所A 樞紐 變電所C 地方 變電所D 終端 變電所B 中間 5 并網運行優點 供電可靠性高 運行及調度方式靈活 實現水電火電互濟 節約化石能源 形成電力交易市場 缺點 發生事故時波及面大 大電網恢復難度更大 電力系統的組成結構 6 目錄 7 電力系統的組成結構 1 電力系統運行的特點和要求 2 電力系統的參量量綱 3 電力系統的設備及功能概述 4 電力系統自動化概述 5 電力系統運行的特點 運行的特點平衡性 電能不能存儲 抽水蓄能 瞬時性 以光速傳播隨機性 負荷隨機變化與國民經濟和人民生活密切相關 8 電力系統運行的要求 1 保證供電可靠性停電售電量的損失遠低于國民經濟的損失分為 類負荷 類負荷 中斷發電會造成人身傷亡危險或重大設備損壞且難以修復 或給政治上和經濟上造成重大損失者 類負荷 中斷供電將長生大量廢品 大量材料報廢 大量減產 或將發生重大設備損壞事故 但采取適當措施能夠避免者 類負荷 所有不屬于一類及二類的用電負荷 9 保證電能質量電能質量指標 電壓 頻率 諧波 三相電壓不平衡電壓 電壓偏移不超過額定電壓值的 5 否則會使用電設備的運行技術指標和經濟指標下降 甚至不能正常工作頻率 頻率偏移應不超過 0 2 0 5Hz 否則會影響用戶設備的正常工作 如電動機的轉速諧波 控制2 19次諧波 總諧波畸變率要求依電壓等級差別對待 超標將引起設備損耗增大 過熱等異常三相電壓不平衡 負序電壓不平衡度 2 短時 4 此外還有公用電網間諧波 波動和閃變等指標 電力系統運行的要求 2 10 提高電力系統運行的經濟性現狀 電能生產的規模越來越大 消耗一次能源 煤 石油 天然氣 水能等 其中化石能源 不可再生資源 占發電主導地位 采用高效節能的發電設備 降低發電過程的能源消耗降低電能在輸送 分配過程中的損耗 如無功補償大力發展電力系統的聯網運行 合理分配電廠之間的負荷 讓經濟性能好的電廠多發電充分利用水電資源 注意水 火電廠之間的合理調配 電力系統運行的要求 3 11 目錄 12 電力系統的組成結構 1 電力系統運行的特點和要求 2 電力系統的參量量綱 3 電力系統的設備及功能概述 4 電力系統自動化概述 5 電力系統的參量 1 13 總裝機容量系統中實際安裝發電機組額定有功功率的總和千瓦kW 兆瓦MW 吉瓦GW2015年末全國發電裝機容量150 828萬kW 比2014年末增長10 5 火電裝機容量99021萬千瓦 增長7 8 水電裝機容量31937萬千瓦 增長4 9 核電裝機容量2608萬千瓦 增長29 9 并網風電裝機容量12934萬千瓦 增長33 5 并網太陽能發電裝機容量4318萬千瓦 增長73 7 年發電量系統所有發電機組全年實際發出電能總和 2015年56184億kWh kWh 千瓦時 MWh 兆瓦時 GWh 吉瓦時 TWh 太瓦時年售電量售電公司 供電公司 使用 計量單位同年發電量 電力系統的參量 2 14 最大負荷規定的時間段內 年 月 日 系統總的有功功率負荷的最大值單位同裝機容量額定頻率國內電網額定頻率50Hz 國外美國 日本等為60Hz電壓等級電力系統中最高電壓等級電力線路的額定電壓單位是kV 千伏 電力系統的參量 3 15 電壓等級電力系統中最高電壓等級電力線路的額定電壓單位是kV 千伏 等級劃分低壓網 電壓等級在1kV以下中壓網 1 10kV高壓網 高于10kV 低于330kV超高壓網 低于750kV特高壓網 1000kV及以上 電力系統的參量 4 16 電流A 安培 kA 千安培 無功功率Var 乏 kVar 千乏 MVar 兆乏 視在功率VA 伏安 kVA 千伏安 MVA 兆伏安 目錄 17 電力系統的組成結構 1 電力系統運行的特點和要求 2 電力系統的參量量綱 3 電力系統的設備及功能概述 4 電力系統自動化概述 5 電力系統的電氣設備概述 18 為滿足電能生產 輸送和分配的需要 在電力系統中安裝各類電氣設備 用于實現啟動 轉換 監視 測量 調整 保護 切換和停止等操作按電壓等級分 高壓電氣設備和低壓電氣設備 按作用分 一次設備和二次設備 電力系統的電氣設備概述 19 一次設備直接生產 轉換和輸配電能的高壓電氣設備包括 發電機 變壓器 斷路器 隔離開關 自動開關 接觸器 刀開關 母線 輸電線路 電力電纜 電抗器 電動機等二次設備對一次設備的工作進行監測 控制 調節 保護以及為運行 維護人員提供運行工況或生產指揮信號所需的低壓電氣設備例如 測量表計 如電壓表 電流表 功率表 電能表 繼電保護及自動裝置 直流電源等 變電站自動化系統各組成設備 電力系統二次設備 20 二次設備 系統類 電網調度自動化系統配電管理系統變電站自動化系統變電站直流電源系統 電力系統二次設備 21 目錄 22 電力系統的組成結構 1 電力系統運行的特點和要求 2 電力系統的參量量綱 3 電力系統的設備及功能概述 4 電力系統自動化概述 5 電力系統自動化概述 23 電力系統組成 由發電 輸電 變電 配電和用電等環節組成的電能生產與消費系統 功能 將自然界的一次能源通過發電動力裝置轉化成電能 再經輸電 變電和配電將電能供應到各用戶 電力自動化系統為實現以上功能 考慮到電能不能存儲 電力系統變化非常迅速 電力系統非常重要這些運行的特點 為了使電力系統更好地服務于經濟社會和人們生活 需要自動化系統 電力系統在各個環節和不同層次還具有相應的信息與控制系統 對電能的生產過程進行測量 調節 控制 保護 通信和調度 以保證用戶獲得安全 經濟 優質的電能 電力系統自動化概述 24 電力系統調度自動化能量管理系統 EMS 針對發電和輸電系統 配電管理系統 DMS 針對配電和用電系統 即10kV以下的電網 變電站自動化分為各不同電壓等級的變電站 10kV 1000kV 電力自動化概述 調度分級 25 電力自動化概述 調度分級 26 五級電力調度國調 網調 省調 地調 縣調調度基本原則統一調度分級管理分層控制 電力自動化概述 電力企業 27 電網公司 兩大電網公司 國家電網 南方電網地方電力公司陜西地方電力集團公司 陜西地電 四川省地方電力局公司 四川地電 內蒙古電力集團有限責任公司 蒙西 發電企業五大發電集團 華能 大唐 華電 國電 中電投其他發電集團 華潤電力 國華電力 國投電力 中廣核 神華 魯能 電力系統自動化概述 28 電力系統自動化分類調度自動化配電自動化變電站自動化 調度自動化 主網 對區域電網內的變電站進行監視 遙測 遙信采集 調度控制中心計算機系統和運行人員對當前運行狀態進行計算分析根據計算分析結果判斷系統狀態 做出調節控制決策命令 通過遠動信息通道傳送至各電廠和變電站 從而實現對電力系統運行的自動化調度控制 遙控 遙調 調度控制目的 保證系統優質 安全 經濟地供電 調度自動化包括四遙 遙測 遙信 遙控 遙調 電力系統自動化概述 配電自動化 配網 利用通信技術和計算機技術對配電網進行智能化監控管理 對配電網上的設備實現遠方實時監視 協調及控制功能 目的 提高供電可靠性和供電電能質量 始終處于安全 經濟的最優運行狀態 電力系統自動化概述 電力系統自動化概述 發電廠 輸電線 變電站 配電網 用戶 AGC 調度自動化 SCADA 需方管理 能量管理系統 配電管理系統 電網調度自動化 配電自動化 調度自動化與配電自動化關注的側重點 電力自動化概述 支撐技術 32 電力系統理論以電路 電磁場 電機學為基礎 研究電力系統自身的特性 輸配電技術研究超高壓輸電線路 遠距離交直流輸電系統 以及提高輸電線路輸送能力等方面的問題 電力系統保護故障分析 元件保護 線路保護 系統性故障保護和過電壓及其防護 電力系統控制數據采集 變量調節 電能質量控制 運行優化控制 能量管理系統 電力自動化概述 概念術語 33 EMS能量管理系統EnergyManageSystemSAS變電站自動化系統SubstationAutomationSystemSCADA數據采集與監視控制系統SupervisoryControlAndDataAcquisition 電力自動化概述 概念術語 34 AGC自動發電控制 AutomaticGenerationControl AVC 自動電壓控制 AutomaticVoltageControl DTS 調度員培訓仿真系統 DispatcherTrainingSystem DMS配電管理系統 DistributionManagementSystem 電力自動化概述 概念術語 35 RTU遠動終端單元 RemoteTerminalUnit TTU配電變壓器監測終端單元 distributionTransformersupervisoryTerminalUnit FTU饋線終端單元 具有遙控 遙信 故障檢測功能 并與配電自動化主站通信 提供配電系統運行情況和各種參數即監測控制所需信息 包括開關狀態 電能參數 相間故障 接地故障以及故障時的參數 并執行配電主站下發的命令 對配電設備進行調節和控制 實現故障定位 故障隔離和非故障區域快速恢復供電功能 FeederTerminalUnit 電力自動化概述 概念術語 36 FTU