电力系统与电力网的组成

电力系统与电力网的组成（基础）世界上大部分国家的动力资源和电力负荷中心分布是不一致的。如水力资源都是集中在江河流域水位落差较大的地方，燃料资源集中在煤、石油、天燃气的矿区。而大电力负荷中心则多集中在工业区和大城市，因而发电厂和负荷中心往往相隔很远的距离，从而发生了电能输送的问题．水电只能通过高压输电线路把电能送到用户地区才能得到充分利用。火电厂虽然能通过燃料运输在用电地区建设电厂，但随着机组容量的扩大，运输燃料常常不如输电经济。于是就出现了所谓坑口电厂，即把火电厂建在矿区，通过升压变电站、高压输电线、降压变电所(站)把电能送到离电厂较远的用户地区。随着高压输电技术的发展．在地理上相隔一定距离的发电厂为了安全、经济、可靠供电．需将孤立运行的发电厂用电力线路连接起来。首先在一个地区内互相连接，再发展到地区和地区之间互相连接，这就组成统一的电力系统。通常将发电厂、变电所、用电设备之间用电力网和热力网连接起来的整体，叫做动力系统。动力系统中的电气部分，即发电机、配电装置、变压器、电力线路及各种用电设备连接在一起组成的统一整体。称为电力系统。电力系统中由各级电压等级的输配电线路及升降压变电所组成的部分，称为电力网。在我国习惯将电力系统称作电网，例如华中电力系统称为华中电网。电子式互感器是数字化变电站中的关键数字化变电站技术是变电站自动化技术发展中具有里程碑意义的一次变革，其主要特征是“一次设备智能化，二次设备网络化，符合IEC61850标准”，即数字化变电站内的信息全部做到数字化，信息传递实现网络化，通信模型达到标准化，使各种设备和功能共享统一的信息平台。这使得数字化变电站在系统可靠性、经济性、维护简便性方面均比常规变电站有大幅度提升。数字化变电站是由智能化一次设备、网络化二次设备在IEC61850通信协议基础上分层构建，能够实现智能设备间信息共享和互操作的现代化变电站。与常规变电站相比，数字化变电站间隔层和站控层的设备及网络接口只是接口和通信模型发生了变化，而过程层却发生了较大的改变，由传统的电流、电压互感器、一次设备以及一次设备与二次设备之间的电缆连接，逐步改变为电子式互感器、智能化一次设备、合并单元、光纤连接等内容。电子式互感器的应用，克服了传统互感器绝缘复杂、体积大且笨重；CT动态范围小、易饱和且二次输出不能开路；电磁式PT易产生铁磁谐振等诸多缺点。电子式互感器具有绝缘简单、体积小、重量轻等优有点，特别是CT动态范围宽、无磁饱和、二次输出可以开路；PT无谐振现象等。......数字化变电站的优点高性能1）通信网络采用统一的通信规约IEC61850，不需要进行规约转换，加快了通信速度，降低了系统的复杂度和设计、调试和维护的难度，提高了通信系统的性能。2）数字信号通过光缆传输避免了电缆带来的电磁干扰，传输过程中无信号衰减、失真。无L、C滤波网络，不产生谐振过电压。传输和处理过程中不再产生附加误差，提升了保护、计量和测量系统的精度。3）电子式互感器无磁饱和，精度高，暂态特性好。高安全性1）电子式互感器的应用，避免了油和SF6互感器的渗漏问题，很大程度上减少了运行维护的工作量，不再受渗漏油的困扰，同时提高了安全性。2）电子式互感器高低压部分光电隔离，使得电流互感器二次开路、电压互感器二次短路可能危及人身或设备等问题不复存在，大大提高了安全性。3）光缆代替电缆，避免了电缆端子接线松动、发热、开路和短路的危险，提高了变电站整体安全运行水平。高可靠性1）设备自检功能强，合并器收不到数据会判断通讯故障或互感器故障而发出告警，既提高了运行的可靠性又减轻了运行人员的工作量。2）采集器的电源由能量线圈或激光电源提供，两者自动切换，互为备用。高经济性1）采用光缆代替大量电缆，降低成本。用光缆取代二次电缆，简化了电缆沟、电缆层和电缆防火，保护、自动化调试的工作量减少，减少了运行维护成本。同时，缩短周期，减少通道重复建设和投资。2）实现信息共享，兼容性高，便于新增功能和扩展规模，减少变电站投资成本。3）电子式互感器采用固体绝缘，无渗漏问题，减少了停运检修成本。4）数字化变电站技术含量高，电缆等耗材节约，具有节能、环保、节约社会资源的多重功效。看当今各国如何环保用电看当今各国如何环保用电各种“绿”字头活动总共节电101亿度。企业和商家也在为节能添一把火。自19952003年底。最近。节电产品琳琅满目。节能产品的普及和推广在韩国节能运动中功不可没。韩国各地商铺里。颇受消费者青睐。新的节能型电脑、空调、洗衣机、电视机等家电近来销量大增。;日本：开发新生物能源发电冷柜又保护了环境。生物发电在日本是一种新生事物。日本岩手县葛卷町第一座牛粪便发电厂已开始运转。葛卷町还计划利用牛粪制造燃料电池。用牛粪便发电既节省了能源。美国:各种激励措施鼓励节电各级政府通过各种激励措施。给予20%电费回扣。实施这一项目之后。即300多万户家庭达到减少用电量20%以上的目标，帮助百姓更加高效地用电。如：加州政府出钱对于夏季少用电20%以上的用户。有33%居民。另外还有几百万家庭节电达到10%20%取得了很好的节电效果便利店冷柜巴西：节电自觉自愿2001年7月。以致居民刚搬入新居。但同时也让市民深刻体会到电的重要性。所以，巴西全国都遭遇到电力极度不足的困扰。就被告知节约用电。经常停电影响了市民的日常生活。人们日常生活中，早睡早起就成了基本原则。即使到后来电力供应稳定了人们也爽快地配合政府，自觉参与到各种节能活动中去。古巴：家用电器更新换代古巴节省能源最快捷的办法就是家用电器的更新换代。古巴政府要进口上百万台节能型电冰箱。经济有困难的可以分期付款。以成本价卖给老百姓。;冷藏展示柜古巴几乎都是燃油发电。人们对用电不太注意。油价持续攀升，过去石油像水一样非常便宜。设备耗电大。现在石油资源越来越少。古巴必须进行“能源革命”开源节流，开发风能等可再生能源，同时大力降低能耗。但是建设新电厂投资大、工期长，还需要增加燃油，最快捷的办法就是家用电器的更新换代。英国：立法保障政策引导英国政府每年拿出5000万英镑的能源效率基金”鼓励企业节约能源。英国正在实行中的绿色房屋”计划鼓励居民采用环保技术建造或装修房屋。这种新型住宅将采用太阳能电池板、洗澡水循环处理装置和无污染涂料等。英国在提高能效方面有一系列的立法保障和政策引导。将来。花园里最好再架一座风车。每家的电就可以自给自足了每家每户可安装蒸汽发电机。如果有可能。利用风能发电。如此一来。;家长应如何教育孩子呢同时。彻夜灯光照明的现象很少见。大型公司和政府部门都没有华丽的照明工程”夜晚漫步在伦敦街头。有些店铺还采用了定时关灯装置。住宅和公寓楼内，英国的城市里。看不到大面积流光溢彩和楼体通明的景观。大多数店铺橱窗的灯在打烊后就全部关闭。楼道里的公用灯也大多采用自动断电装置。为了节能，就连首相府所在唐宁街也换上了节能灯。法国:建筑实现“个性化”节电据统计。其中34%用于取暖、8%用于烹调、15%用于热水、43%属于其他用途。为了科学合理地用电。减少能源消耗，民居建筑的能源消费占法国能源总消费的45%排放的温室气体占法国温室气体总排放量的25%法国家庭的电力消耗20年翻了一倍。法国政府在引导居民节约电力。以及提高建筑物的能源利用效率等方面采取了诸多措施。居室“个性化”节电炎夏来临。向居民介绍建筑物夏季防暑降温的小窍门。法国环境与能源管理局的网页增添了凉爽家居全套招数”链接。;除了适时开窗关窗、合理摆放植物、视屋顶高度及居室面积选择吊扇或台扇等大量常识。热浪袭来时突击安装空调不是明智之举。还产生噪音、妨碍空气流通，网站特别还提请居民注意。因为空调不仅破坏城市景观。影响人体健康。让人与环境和谐共处。合理的节能措施能让建筑物天然地冬暖夏凉。大力发展建筑节能新房子要消除能源漏洞。这是法国近几年来全力推行的节能方针。预防气候变化全国行动计划”和“全国改善能源消耗效率行动”都包含一个重要内容。实现建筑的可持续发展。老房子要提高能源效率。即提高建筑物的能源利用效率。;两项全国行动计划的框架内。根据不同地理位置的光照、温度和湿度等自然条件。并在网站上公布。法国政府通过了建筑节能规范。评估出不同建筑材料的能源利用效率。这套规范细致入微。为了方便咨询。获得免费服务。投资及施工方都必须依照节能规范行事，环境与能源管理局还在各地设立“能源信息点”地方政府、个体经营者、小型企业和居民都可与之联络。解建筑材料及设计方案的能源效率。如果要盖新楼。否则得不到施工许可。如何选购手机能源与环境管理局统计发现。有的还是不可轻易改动的特色建筑。逐区、逐片甚至逐个确定了旧房的能源改造方案。老建筑在保温、通风、照明等方面有许多可填补的能源漏洞。因为这些建筑千差万别。所以管理局与地方政府密切协作。韩国：绿色产品刮起节电风暴韩国政府在节能方面下了很多功夫。通过签订节能约定等形式让企业、团体和公众自动参与节能。先后在全国推广“绿色能源家庭”绿色照明”绿色发动机”绿色创意”等活动理解智能电网什么是智能电网1、智能电网核心价值及其度量美国智能电网给出的愿景中，认为智能电网核心价值是：（1）更可靠。一个可靠的电网，无论何时何地，都可为其用户提供合格电能。（2）更坚强。一个安全电网不用付出太大代价即可承受物理或网络攻击。对自然灾害，安全电网将受到更小损害，且快可以恢复。（3）更经济。一个经济电网可以用公平合理的价格与充足的供应来保证供需平衡。（4）更高效。一个高效电网将运用多种策略，来控制成本、最小化网损、高效发电，并可通过给客户提供能源管理手段来优化资产利用率。（5）环境友好。一个环境友好的电网可通过效率提升和可再生能源利用来减小对环境的负面影响。（6）使用更安全。一个安全电网对公众和电网工作人员都不会带来任何伤害。欧盟智能电网给出的愿景中，认为智能电网核心价值是：（1）高灵活性：满足用户的需求，同时能应对未来的变化和挑战。（2）高可接入性：确保所有的电网用户都能接入，特别是零或低碳排放的可再生电源和高效的当地电源。（3）高可靠性：确保核提高供电安全性和供电质量，以符合数字时代的需求。对危险和不确定因素有很强的适应力。（4）高经济性：通过创新、能效管理、平等竞争及监管，达到最高的经济性。从上可以看出，高可靠性和高经济性是两者的交集。在欧盟智能电网的愿景中，强调了高灵活性和高可接入性，而对“更高环境友好”、“更高效”、“更坚强”、“使用更安全”没有涉及。或许，他们认为“高可接入性”已反映了“更为环境友好”这一期望，且更为具体；“高经济性”已经隐含了“更高效”要求；“高可靠性”中“对危险和不确定因素有很强的适应力”已经反映“更坚强”这一期望；而“使用更安全”则不用作为智能电网最为重要期望之一来提出。总体来看，欧洲智能电网更加强调可再生能源电源接入，美国智能电网更加强调电网坚强可靠，两者略有差异，这样会造成他们在建设智能电网时发展重点可能略有不同。作者认为，出现这样的情况是自然的，智能电网建设必然要符合生态圈成员对智能电网期望，美国智能电网生态成员与欧盟智能电网生态圈成员对智能电网核心价值认识不同、建设重点不同，是非常正常的事情。事实上，建设智能电网没有也不应有统一的模式，关键是智能电网建设应符合国情、符合当地社会经济及电网发展具体情况，能给生态圈成员带来他们最为期望的价值。以上对智能电网核心价值做了分析，但从科学研究角度，光用文字说明智能电网核心价值是远远不够的，还需要对其进行量化，猜便于操作。在2005~2007年间，美国能源技术实验室现代电网战略项目组召开了一系列地区性会员，会议参加包括广泛的各个层次的利益相关者。会议确定了所期望的美国智能电网核心价值（即前述的更可靠、更坚强、更经济、更高效、更为环境友好使用更安全），并对这些核心价值用一些指标做了量化，如下表所示：核心价值及其度量核心价值衡量指标可靠性停运持续时间、停运频率、瞬时停运、电能质量坚强性分布式发电占发电半分比、参与电力市场用户数经济性区域高峰电价与平均电价、传输阻塞成本、供电中断损失、电能质量扰动带来损失、传送总成本高效性系统网损、高峰负荷