现代电力系统

现代电力系统思维导图，介绍了电力发展、基本特征、发电控制、输电控制、调度控制和信息系统、研究内容、稳定分类。

现代电力系统

• 电力发展
  • 发电
    • 常规能源发电
      • 火电
        • 火力发电在所有电能生产所占比例最大
      • 水电
        • 我国是水电装机容量最大的国家
    • 清洁能源发电
      • 核电
        • 安全、可靠、清洁、高效、经济
      • 其他能源发电
        • 风能、生物质能、太阳能、氢能
  • 输变电
    • 早期
      • 直流输电
    • 后来
      • 交流输电
        • 交流系统电压水平容易转换，灵活性
        • 交流发电机比直流发电机简单
        • 交流电动机比直流电动机简单、便宜
    • 再后来
      • 高压直流输电
        • 无同步稳定性问题
        • 节约投资
        • 可以连接两个不同步（不同频）的交流系统
    • 特殊示范工程
      • 1989年葛洲坝水电站到上海南桥±500kv超高压直流线路
      • 2010年云广、向上±800kv特高压直流线路
      • 2020年6月雅中-江西±800kv特高压直流工程
        • 十四五期间建成的首个”西电东送“
      • 白鹤滩-浙江±800kv特高压直流
    • 电压等级分类
      • 直流
        • 高压直流HVDC
          • ±600kv及以下
        • 特高压直流UHVDC
          • ±600kv以上
      • 交流
        • 高压交流HV
          • 35~220kv
        • 超高压EHV
          • 330kv及以上，1000kv以下
        • 特高压UHV
          • 1000kv及以上
• 基本特征
  • 基本组成
    • 发电系统
    • 输电系统
      • 输电网
        • 负荷中心
        • 将发电厂发出的电力输送到消费电能地区
      • 次输电网
        • 输电变电站到配电变电站
      • 配电网
        • 将电力送往用户
    • 电能特点
      • 输送和控制相对容易、效率和可靠性高
      • 同时性、整体性、快速性、连续性、实时性、随机性
• 控制
  • 发电控制
    • 励磁调节系统
    • 调速系统
    • 首要任务
      • 维持整个系统发电与系统负荷和损耗平衡
      • 维持系统频率和联络线潮流在允许范围内
  • 输电控制
    • 包括
      • 功率控制
      • 电压控制
    • 静止无功补偿装置
    • 柔性交流输电技术
      • 不改变现有电网结构，极大提高电网的输电能力
      • 提高系统的可靠性、快速性和灵活性
      • 扩大系统对电压和潮流的控制能力
      • 有很强的限制短路电流、阻尼振荡的能力，有效提高暂态稳定性
      • 对系统的参数既可断续调节又可连续调节
  • 调度控制和信息系统
• 研究内容
  • 稳态分析
  • 故障分析
  • 稳定性分析
  • 电力系统安全分析
• 稳定分类
  • IEEE/CIGRE
    • 电力系统稳定性
      • 角度稳定性
        • 小扰动稳定
        • 暂态稳定
      • 频率稳定性
        • 短期
        • 长期
      • 电压稳定性
        • 小扰动电压稳定
        • 大扰动电压稳定
  • 我国
    • 电力系统稳定性
      • 角度稳定性
        • 暂态稳定性
        • 静态稳定性
        • 动态稳定性
      • 频率稳定性
      • 电压稳定性
        • 大扰动电压稳定
        • 小扰动电压稳定
• 输电距离足够长时，直流经济性>交流经济性
  • 架空线路>500km
  • 地下或海底电缆>50km