
电力系统模型由发电模型、输电模型、变电模型、配电模型和用电模型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,电力系统模型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、经济、X质的电能。
由发电、变电、输电、配电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(主要包括锅炉、汽轮机、发电机及电厂辅助生产系统等)转化成电能,再经输、变电系统及配电系统将电能供应到各负荷中心,通过各种设备再转换成动力、热、光等不同形式的能量,为地区经济和人民生活服务。由于电源点与负荷中心多数处于不同地区,也无法大量储存,故其生产、输送、分配和消费都在同一时间内完成,并在同一地域内有机地组成一个整体,电能生产必须时刻保持与消费平衡。因此,电能的集中开发与分散使用,以及电能的连续供应与负荷的随机变化,就制约了电力系统的结构和运行。据此,电力系统要实现其功能,就需在各个环节和不同层次设置相应的信息与控制系统,以便对电能的生产和输运过程进行测量、调节、控制、保护、通信和调度,确保用户获得安全、经济、X质的电能。
建立结构合理的大型电力系统不仅便于电能生产与消费的集中管理、统一调度和分配,减少总装机容量,节省动力设施投资,且有利于地区能源资源的合理开发利用,更大限度地满足地区国民经济日益增长的用电需要。电力系统建设往往是X及地区国民经济发展规划的重要组成部分。
电力系统模型的出现,使高效、无污染、使用方便、易于调控的电能得到广泛应用,推动了社会生产各个X域的变化,开创了电力时代,发生了X二次技术革命。电力系统的规模和技术水准已成为一个X经济发展水平的标志之一。
电力系统模型的主体结构有电源、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X后输送到负荷中心变电所,再降压至一定等X后,经配电线路与用户相联。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。
系统的运行指组成系统的所有环节都处于执行其功能的状态。系统运行中,由于电力负荷的随机变化以及外界的各种干扰(如雷击等)会影响电力系统的稳定,导致系统电压与频率的波动,从而影响系统电能的质量,严重时会造成电压崩溃或频率崩溃。系统运行分为正常运行状态与异常运行状态。其中,正常状态又分为安全状态和警戒状态;异常状态又分为紧急状态和恢复状态。电力系统运行包括了所有这些状态及其相互间的转移。各种运行状态之间的转移需通过不同控制手段来实现。
电力系统模型在保证电能质量、实现安全可靠供电的前提下,还应实现经济运行,即努力调整负荷曲线,提高设备利用率,合理利用各种动力资源,降低燃料消耗、厂用电和电力网络的损耗,以取得X佳经济效益。
电力系统模型——是由发电厂模型、变电所模型、输电线模型、配电系统模型及负荷组成的。是现代社会中X重要、X庞杂的工程系统之一。
电力网络模型——是由变压器模型、电力线路等变换、输送、分配电能设备所组成的部分。
动力系统模型——在电力系统的基础上,把发电厂的动力部分(例如火力发电厂的锅炉、汽轮机和水力发电厂的水库、水轮机以及核动力发电厂的反应堆等)包含在内的系统。
总装机容量——指该系统中实际安装的发电机组额定有功功率的总和,以千瓦(KW)、兆瓦(MW)、吉瓦(GW)为单位计。
年发电量——指该系统中所有发电机组全年实际发出电能的总和,以千瓦时(KWh)、兆瓦时(MWh)、吉瓦时(GWh)为单位计。
X大负荷——指规定时间内,电力系统总有功功率负荷的X大值,以千瓦(KW)、兆瓦(MW)、吉瓦(GW)为单位计。
额定频率——按X标准规定,我国所有交流电力系统的额定频率为50Hz。
X高电压等X——是指该系统中X高的电压等X电力线路的额定电压。
电力系统模型系统构成
电力系统模型的主体结构有电源(水电站模型、火电厂模型、X站模型等发电厂),变电所模型(升压变电所、负荷中心变电所等),输电、配电线路和负荷中心。各电源点还互相联接以实现不同地区之间的电能交换和调节,从而提高供电的安全性和经济性。输电线路与变电所构成的网络通常称电力网络。电力系统模型的信息与控制系统由各种检测设备、通信设备、安全保护装置、自动控制装置以及监控自动化、调度自动化系统组成。电力系统的结构应保证在X的技术装备和高经济效益的基础上,实现电能生产与消费的合理协调。
根据电力系统中装机容量与用电负荷的大小,以及电源点与负荷中心的相对位置,电力系统常采用不同电压等X输电(如高压输电或X高压输电),以求得X佳的技术经济效益。根据电流的特征,电力系统的输电方式还分为交流输电和直流输电。交流输电应用X广。直流输电是将交流发电机发出的电能经过整流后采用直流电传输。
由于自然资源分布与经济发展水平等条件限制,电源点与负荷中心多处于不同地区。由于电能目前还无法大量储存,输电过程本质上又是以光速进行,电能生产必须时刻保持与消费平衡。因此,电能的集中开发与分散使用,以及电能的连续供应与负荷的随机变化,就成为制约电力系统结构和运行的根本特点。