为什么要建立电力系统
电力系统是发电,输配电和供用电的总称。起初的电力系统都很小,是局部性的。现在电力系统一个电网就覆盖了好几个省,输电距离由几十,几百公里增加到上千公里,单个电网的容量由几万,几十万千瓦扩大到几百万,千万千瓦以上。发电机单机容量从几千,几万千瓦增大至60万,100万千瓦。大机组的诞生加快了小电网组成大电网的步伐(因为单台机组如果在电网中占得比例过大,那么大机组一旦故障就会对电网造成很大影响)。超高压大电网更是具有安全性,经济性和稳定性。
建立大型电力系统的好处有:
1、不受地方负荷影响,可以增大单台祭祖的容量,而大容量机组比小容量机组效率高,经济性好。
2、可以充分利用不用地方的不同资源、减小运输费用,降低电能成本。
3、利用不同能源电厂的工作特点,合理分配饱和,使系统在经济合理的状态下运行。
4、在不降低供电可靠性的条件下,允许减少备用机组或减小备用机组的容量。
大型电力系统是现代社会物质生产部门中空间跨度最大、时间协调要求严格、层次分工非常复杂的实体系统。它不仅耗资大,费时长,而且对国民经济的影响极大。所以制订电力系统规划必须注意其科学性、预见性。要根据历史数据和规划期间的电力负荷增长趋势做好电力负荷预测。
扩展资料
电力系统的规划问题需要在时间上展开,从多种可行方案中进行优选。这是一个多约束条件的具整数变量的非线性问题,需利用系统工程的方法和先进的计算技术。随着社会经济的不断发展,人们对电的依赖性越来越大,尤其是高海拔地区,对供电可靠性的要求也越来越高。
西藏高海拔地区还未实现配网带电作业,配网不停电作业专业性强,安全要求高,如果能在西藏等高海拔地区成功开展架空线路的带电作业,对提高高海拔地区配网运行检修水平,提升高海拔地区的供电可靠性和优质服务水平具有重要的意义。
据该负责人介绍,自2013年1月起,国网西藏电科院开展了高海拔地区提升配网不停电作业关键技术研究,通过不同海拔点空气间隙工频放电及操作冲击试验,制定了高海拔地区配网不停电作业技术标准,实现了高海拔地区配网带电作业领域历史性的突破。
参考资料来源:百度百科-电力系统
参考资料来源:人民网-国网西藏电科院详解西藏电力系统新型技术
二、电力系统运行状态及控制
当前我国电力系统的运行状态主要是针对不同条件下电力系统中相关设备的运行轨迹和状态来说,一般可以分成正常状态和异常状态两种。正常状态又可分为安全状态和警戒状态;异常状态又分成紧急状态和恢复状态。电力系统的运行包括了所有这些状态及其相互间的转移。
1.保持正常状态运行及维护
要想让整个电力系统保持正常运行,就需要从整体上进行考虑,如何让用户感受到稳定、高质量的供电标准是供电企业一项重要的工作内容。因此就要从实际出发,考虑系统负荷能量的大小,根据用户的多少实时调节发电机的功率发电范围,做到供电设备在一定范围内安全正常运行,提供安全可靠的用电保障,增加经济效益。
2.针对异常状态的恢复及控制
异常状态包含的范围比较广,除了正常状态以外的都属于异常状态。具体以紧急状态为例,它就是从正常状态转化而来的,一般都存在着故障问题。这不仅是对电力系统的一种威胁,还会引发大面积的停电等事故。除此之外,还有诸如自然灾害和天气造成的电力系统的运行进入紧急状态的现象。因此紧急状态是一种危险的运行现象,需要在第一时间采取及时有效的继电保护措施进行控制处理,防止事故发生和恶劣影响的扩大,只有这样才能使电力系统尽快的恢复安全稳定状态,避免事故发生,更好地服务于民。
电力系统是由发电厂、送变电线路、供配电所和用电等环节组成的电能生产与消费系统。它的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置转化成电能,再经输电、变电和配电将电能供应到各用户。为实现这一功能,电力系统在各个环节和不同层次还具有相应的信息与控制系统,对电能的生产过程进行测量、调节、控制、保护、通信和调度,以保证用户获得安全、优质的电能。
系统构成
电力系统的主体结构有电源、电力网络和负荷中心。电源指各类发电厂、站,它将一次能源转换成电能;电力网络由电源的升压变电所、输电线路、负荷中心变电所、配电线路等构成。它的功能是将电源发出的电能升压到一定等级后输送到负荷中心变电所,再降压至一定等级后,经配电线路与用户连接。电力系统中网络结点千百个交织密布,有功潮流、无功潮流、高次谐波、负序电流等以光速在全系统范围传播。它既能输送大量电能,创造巨大财富,也能在瞬间造成重大的灾难性事故。为保证系统安全、稳定、经济地运行,必须在不同层次上依不同要求配置各类自动控制装置与通信系统,组成信息与控制子系统。它成为实现电力系统信息传递的神经网络,使电力系统具有可观测性与可控性,从而保证电能生产与消费过程的正常进行以及事故状态下的紧急处理。
系统调度
电力系统需要依靠统一的调度指挥系统以实现正常调整与经济运行,以及进行安全控制、预防和处理事故等。根据电力系统的规模,调度指挥系统多是分层次建立,既分工负责,又统一指挥、协调,并采用各种自动化装置,建立自动化调度系统。
电能生产、供应、使用是在瞬间完成的,并需保持平衡。因此,它需要有一个统一的调度指挥系统。这一系统实行分级调度、分层控制。
其主要工作有:
①预测用电负荷;
②分派发电任务,确定运行方式,安排运行计划;
③对全系统进行安全监测和安全分析;
④指挥操作,处理事故。完成上述工作的主要工具是计算机。
能源布局
可用于发电的一次能源主要有河流的水力、化石燃料(煤、石油、天然气)和核燃料等。一次能源的规划决定于各种能源的储量及开发条件。
水力资源属再生能源,一般讲具有发电成本低的特点,但建造周期长。水力资源和大型水利枢纽的开发方案是发电、灌溉、航运、水土保持及生态环境效益综合平衡的结果。许多国家的电力系统在发展初期是优先发展水电,形成“水主火从”的局面。20世纪50年代末,发达国家中条件较好的水力资源已经充分开发,逐渐转为“火主水从”的局面。在火电开发中,以煤为燃料占主要地位。发达国家用于发电的煤炭约占煤炭总消费量的50%以上。利用天然气和石油为燃料的火电厂也占一定比例。70年代世界性石油危机后,以核燃料为动力的发电站得到了较快的发展。