淺談電力系統(tǒng)的特征分析

戈曉英

[摘 要]本文主要闡述了電力系統(tǒng)的功率平衡、電力系統(tǒng)負荷變化的隨機性、電力系統(tǒng)要保持自身的安全與穩(wěn)定等問題。

[關(guān)鍵詞]電力系統(tǒng) 特征 分析

中圖分類號：TG333.2 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）10-0002-01

隨著我國電力系統(tǒng)的迅速發(fā)展，電力工業(yè)實現(xiàn)了歷史跨越。電網(wǎng)規(guī)模的擴大和電網(wǎng)技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展使電網(wǎng)電壓等級不斷提高。形成了以500KV為主（西北地區(qū)為330KV）電力網(wǎng)主網(wǎng)架。

電力網(wǎng)是聯(lián)接發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)。它是由各種不同電壓等級的電力線路和輸配電設(shè)備組成。電力網(wǎng)按其在電力系統(tǒng)中的作用不同，分為輸電網(wǎng)和配電網(wǎng)。其中：

（1）輸電網(wǎng)是以高電壓甚至超高壓將發(fā)電廠、變電所與變電所之間的連接起來的送電網(wǎng)絡(luò)，也就是電力網(wǎng)中的主網(wǎng)架；

（2）配電網(wǎng)是直接將電能送到不同用戶的網(wǎng)絡(luò)。配電網(wǎng)可分高壓配電網(wǎng)（35KV及以上電壓）中壓配電網(wǎng)（10KV、6KV）及低壓配電網(wǎng)（380V、220V）。

電力網(wǎng)的主要部件是有桿塔（基）、輸電線路、變壓器、母線及它們的操作設(shè)備斷路器、隔離開關(guān)等。輸變電設(shè)備按不同電壓值分為不同電壓等級。我國大容量電力系統(tǒng)主網(wǎng)架的電壓等級已發(fā)展到220kV和500kV。我國采用的電壓等級主要有：6、10、35、110、220、330、500kV，750KV。同時，交流1000KV電壓等級、直流±800KV的輸電線路也已投運。從結(jié)構(gòu)上電力網(wǎng)可分為：開式電力網(wǎng)（從一個方向獲取電能）和閉式電力網(wǎng)（從兩個及兩個方向以上獲得電能，含環(huán)形和兩端供電的電力網(wǎng)）。目前，我國大多數(shù)工礦企業(yè)是以6KV，10KV及35KV供電。如黑龍江七臺河礦區(qū)的主要供電網(wǎng)架為：向礦區(qū)電力網(wǎng)提供電源的共有5座變電所。即由新民一次變（220KV），富強一次變（110KV），七臺河一次（220KV）及35KV矸石電廠和35KV龍洋焦電變。其中新民一次變（220KV），富強一次變（110KV），七臺河一次（220KV）這三所歸屬七臺河電業(yè)局；35KV矸石電廠和35KV龍洋焦電變歸屬七煤集團。這5座提供電源的變電所為七臺河礦區(qū)的15個變電所提供了電源。并由160公里的35KV供電線路構(gòu)成七臺河礦區(qū)的主要供電網(wǎng)架。七煤集團公司110KV/35KV供電網(wǎng)絡(luò)示意如圖1所示 ：

1.電力系統(tǒng)是一個有機的統(tǒng)一整體

電力網(wǎng)和負荷（用戶）組成了電力系統(tǒng)。電力系統(tǒng)做為一個整體，它主要有：

（1）是電力系統(tǒng)的負荷預(yù)測（短期和中長期）、電力平衡與經(jīng)濟調(diào)度

（2）是電力系統(tǒng)頻率與電壓的實時調(diào)整；

（3）是電力系統(tǒng)故障分析與事故處理；

（4）是電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分析及制定合理的運行接線方式；電力系統(tǒng)穩(wěn)定性分析及提高穩(wěn)定性的技術(shù)措施。

電力系統(tǒng)的產(chǎn)、供、銷實際是同時進行的。電能的生產(chǎn)和輸送的目的就是給用戶使用，在供電過程中既要保證電能質(zhì)量，又要經(jīng)濟可靠。因此供電系統(tǒng)的基本要求是：

（1）供電的可靠性；

（2）電能質(zhì)量合格；

（3）安全、經(jīng)濟、合理性；

（4）電力網(wǎng)的運行調(diào)度的靈活性。

2.電力系統(tǒng)的功率平衡

電力系統(tǒng)時時刻刻處在動態(tài)平衡的相對穩(wěn)定之中電能的生產(chǎn)、輸送，使用必須同時進行，并必須保持動態(tài)平衡。能量的轉(zhuǎn)換以功率的形式表現(xiàn)出來。因此，必須時刻保持電力系統(tǒng)有功功率和無功功率的平衡。

（1）有功功率平衡

電力系統(tǒng)有功功率不足引起的頻率穩(wěn)定問題：國家規(guī)定，電網(wǎng)的頻率標準是50Hz，裝機容量在3000MW以上的電網(wǎng)，頻率偏差要小于±0.2Hz。不可升高或降低頻率運行。頻率越低，對電力系統(tǒng)的安全威脅就越大。頻率低于47Hz以下時就有可能發(fā)生“頻率崩潰”使系統(tǒng)全部瓦解。

（2）無功功率平衡

電力系統(tǒng)無功功率不足引起的電壓穩(wěn)定問題：電壓過高過低都對電氣設(shè)備和電力系統(tǒng)自身的安全產(chǎn)生較大的危害。無功嚴重不足的地區(qū)，可能出現(xiàn)電壓崩潰使局部電網(wǎng)瓦解。因此，電壓水平是電能質(zhì)量的又一重要指標。電力系統(tǒng)各級調(diào)度部門在進行有功功率平衡的同時也在進行無功功率的平衡。

3.電力系統(tǒng)負荷變化的隨機性

在正常條件下電力系統(tǒng)的負荷和機組出力的變化也是隨機的。電力系統(tǒng)的總負荷是由許多用戶的用電負荷疊加起來的。單個用戶消耗的電力是隨機變化的。疊加起來的總負荷隨時間的變化帶有隨機的性質(zhì)。把每天的日負荷曲線對照，就會看到負荷曲線的形狀（輪廓）較為相似，但每天同一時刻的負荷在數(shù)值上不完全相同，把電力系統(tǒng)每日24h的負荷繪制成曲線，時間間隔無嚴格規(guī)定，習慣上以每小時的整點記錄為準，得出的負荷曲線叫日負荷曲線。若將每個整點的負荷看成是一個隨機變量的取值，一天就有24個隨機變量。以此類推，根據(jù)每月最大的負荷繪制成年最大負荷曲線。如圖2所示

根據(jù)圖2所示的新興變電所的年最大負荷值曲線。由此可見電力系統(tǒng)的負荷每天24小時都在不斷變化：有高峰8個小時（7：30-11：30，17：00-21：00）；有低谷7個小時（22：00-5.00）；其余9個小時是平峰。六、七、八月份最大需量較低，一月、十二月份較高。其中原因一是六、七、八月份月矸石電廠發(fā)電量最大；二是最大負荷的發(fā)生在照明時間。

4.電力系統(tǒng)要保持自身的安全與穩(wěn)定

電力系統(tǒng)是一個轉(zhuǎn)換能量的完整獨立的系統(tǒng)，是一個時時刻刻都要保持動態(tài)平衡的物質(zhì)實體，所以，就產(chǎn)生了自身的安全和穩(wěn)定的問題。保持電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定是保證對用戶連續(xù)供電的先決條件，電力系統(tǒng)安全與穩(wěn)定的物質(zhì)基礎(chǔ)是：合理的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，高技術(shù)水平的安全自動裝置。

綜上所述，由于電網(wǎng)技術(shù)的不斷升級及電網(wǎng)的規(guī)模的擴大，我國電力網(wǎng)的發(fā)展方興未艾。隨著跨區(qū)跨省送電能力的增長全國性的互聯(lián)電網(wǎng)以初步形成。全國統(tǒng)一電力系統(tǒng)的形成是電力工業(yè)發(fā)展的必然趨勢，也是衡量國家工業(yè)化水平高低的重要標志。

[摘 要]本文主要闡述了電力系統(tǒng)的功率平衡、電力系統(tǒng)負荷變化的隨機性、電力系統(tǒng)要保持自身的安全與穩(wěn)定等問題。

[關(guān)鍵詞]電力系統(tǒng) 特征 分析

中圖分類號：TG333.2 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）10-0002-01

隨著我國電力系統(tǒng)的迅速發(fā)展，電力工業(yè)實現(xiàn)了歷史跨越。電網(wǎng)規(guī)模的擴大和電網(wǎng)技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展使電網(wǎng)電壓等級不斷提高。形成了以500KV為主（西北地區(qū)為330KV）電力網(wǎng)主網(wǎng)架。

電力網(wǎng)是聯(lián)接發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)。它是由各種不同電壓等級的電力線路和輸配電設(shè)備組成。電力網(wǎng)按其在電力系統(tǒng)中的作用不同，分為輸電網(wǎng)和配電網(wǎng)。其中：

（1）輸電網(wǎng)是以高電壓甚至超高壓將發(fā)電廠、變電所與變電所之間的連接起來的送電網(wǎng)絡(luò)，也就是電力網(wǎng)中的主網(wǎng)架；

（2）配電網(wǎng)是直接將電能送到不同用戶的網(wǎng)絡(luò)。配電網(wǎng)可分高壓配電網(wǎng)（35KV及以上電壓）中壓配電網(wǎng)（10KV、6KV）及低壓配電網(wǎng)（380V、220V）。

電力網(wǎng)的主要部件是有桿塔（基）、輸電線路、變壓器、母線及它們的操作設(shè)備斷路器、隔離開關(guān)等。輸變電設(shè)備按不同電壓值分為不同電壓等級。我國大容量電力系統(tǒng)主網(wǎng)架的電壓等級已發(fā)展到220kV和500kV。我國采用的電壓等級主要有：6、10、35、110、220、330、500kV，750KV。同時，交流1000KV電壓等級、直流±800KV的輸電線路也已投運。從結(jié)構(gòu)上電力網(wǎng)可分為：開式電力網(wǎng)（從一個方向獲取電能）和閉式電力網(wǎng)（從兩個及兩個方向以上獲得電能，含環(huán)形和兩端供電的電力網(wǎng)）。目前，我國大多數(shù)工礦企業(yè)是以6KV，10KV及35KV供電。如黑龍江七臺河礦區(qū)的主要供電網(wǎng)架為：向礦區(qū)電力網(wǎng)提供電源的共有5座變電所。即由新民一次變（220KV），富強一次變（110KV），七臺河一次（220KV）及35KV矸石電廠和35KV龍洋焦電變。其中新民一次變（220KV），富強一次變（110KV），七臺河一次（220KV）這三所歸屬七臺河電業(yè)局；35KV矸石電廠和35KV龍洋焦電變歸屬七煤集團。這5座提供電源的變電所為七臺河礦區(qū)的15個變電所提供了電源。并由160公里的35KV供電線路構(gòu)成七臺河礦區(qū)的主要供電網(wǎng)架。七煤集團公司110KV/35KV供電網(wǎng)絡(luò)示意如圖1所示 ：

1.電力系統(tǒng)是一個有機的統(tǒng)一整體

電力網(wǎng)和負荷（用戶）組成了電力系統(tǒng)。電力系統(tǒng)做為一個整體，它主要有：

（1）是電力系統(tǒng)的負荷預(yù)測（短期和中長期）、電力平衡與經(jīng)濟調(diào)度

（2）是電力系統(tǒng)頻率與電壓的實時調(diào)整；

（3）是電力系統(tǒng)故障分析與事故處理；

（4）是電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分析及制定合理的運行接線方式；電力系統(tǒng)穩(wěn)定性分析及提高穩(wěn)定性的技術(shù)措施。

電力系統(tǒng)的產(chǎn)、供、銷實際是同時進行的。電能的生產(chǎn)和輸送的目的就是給用戶使用，在供電過程中既要保證電能質(zhì)量，又要經(jīng)濟可靠。因此供電系統(tǒng)的基本要求是：

（1）供電的可靠性；

（2）電能質(zhì)量合格；

（3）安全、經(jīng)濟、合理性；

（4）電力網(wǎng)的運行調(diào)度的靈活性。

2.電力系統(tǒng)的功率平衡

電力系統(tǒng)時時刻刻處在動態(tài)平衡的相對穩(wěn)定之中電能的生產(chǎn)、輸送，使用必須同時進行，并必須保持動態(tài)平衡。能量的轉(zhuǎn)換以功率的形式表現(xiàn)出來。因此，必須時刻保持電力系統(tǒng)有功功率和無功功率的平衡。

（1）有功功率平衡

電力系統(tǒng)有功功率不足引起的頻率穩(wěn)定問題：國家規(guī)定，電網(wǎng)的頻率標準是50Hz，裝機容量在3000MW以上的電網(wǎng)，頻率偏差要小于±0.2Hz。不可升高或降低頻率運行。頻率越低，對電力系統(tǒng)的安全威脅就越大。頻率低于47Hz以下時就有可能發(fā)生“頻率崩潰”使系統(tǒng)全部瓦解。

（2）無功功率平衡

電力系統(tǒng)無功功率不足引起的電壓穩(wěn)定問題：電壓過高過低都對電氣設(shè)備和電力系統(tǒng)自身的安全產(chǎn)生較大的危害。無功嚴重不足的地區(qū)，可能出現(xiàn)電壓崩潰使局部電網(wǎng)瓦解。因此，電壓水平是電能質(zhì)量的又一重要指標。電力系統(tǒng)各級調(diào)度部門在進行有功功率平衡的同時也在進行無功功率的平衡。

3.電力系統(tǒng)負荷變化的隨機性

在正常條件下電力系統(tǒng)的負荷和機組出力的變化也是隨機的。電力系統(tǒng)的總負荷是由許多用戶的用電負荷疊加起來的。單個用戶消耗的電力是隨機變化的。疊加起來的總負荷隨時間的變化帶有隨機的性質(zhì)。把每天的日負荷曲線對照，就會看到負荷曲線的形狀（輪廓）較為相似，但每天同一時刻的負荷在數(shù)值上不完全相同，把電力系統(tǒng)每日24h的負荷繪制成曲線，時間間隔無嚴格規(guī)定，習慣上以每小時的整點記錄為準，得出的負荷曲線叫日負荷曲線。若將每個整點的負荷看成是一個隨機變量的取值，一天就有24個隨機變量。以此類推，根據(jù)每月最大的負荷繪制成年最大負荷曲線。如圖2所示

根據(jù)圖2所示的新興變電所的年最大負荷值曲線。由此可見電力系統(tǒng)的負荷每天24小時都在不斷變化：有高峰8個小時（7：30-11：30，17：00-21：00）；有低谷7個小時（22：00-5.00）；其余9個小時是平峰。六、七、八月份最大需量較低，一月、十二月份較高。其中原因一是六、七、八月份月矸石電廠發(fā)電量最大；二是最大負荷的發(fā)生在照明時間。

4.電力系統(tǒng)要保持自身的安全與穩(wěn)定

電力系統(tǒng)是一個轉(zhuǎn)換能量的完整獨立的系統(tǒng)，是一個時時刻刻都要保持動態(tài)平衡的物質(zhì)實體，所以，就產(chǎn)生了自身的安全和穩(wěn)定的問題。保持電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定是保證對用戶連續(xù)供電的先決條件，電力系統(tǒng)安全與穩(wěn)定的物質(zhì)基礎(chǔ)是：合理的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，高技術(shù)水平的安全自動裝置。

綜上所述，由于電網(wǎng)技術(shù)的不斷升級及電網(wǎng)的規(guī)模的擴大，我國電力網(wǎng)的發(fā)展方興未艾。隨著跨區(qū)跨省送電能力的增長全國性的互聯(lián)電網(wǎng)以初步形成。全國統(tǒng)一電力系統(tǒng)的形成是電力工業(yè)發(fā)展的必然趨勢，也是衡量國家工業(yè)化水平高低的重要標志。

[摘 要]本文主要闡述了電力系統(tǒng)的功率平衡、電力系統(tǒng)負荷變化的隨機性、電力系統(tǒng)要保持自身的安全與穩(wěn)定等問題。

[關(guān)鍵詞]電力系統(tǒng) 特征 分析

中圖分類號：TG333.2 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）10-0002-01

隨著我國電力系統(tǒng)的迅速發(fā)展，電力工業(yè)實現(xiàn)了歷史跨越。電網(wǎng)規(guī)模的擴大和電網(wǎng)技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展使電網(wǎng)電壓等級不斷提高。形成了以500KV為主（西北地區(qū)為330KV）電力網(wǎng)主網(wǎng)架。

電力網(wǎng)是聯(lián)接發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)。它是由各種不同電壓等級的電力線路和輸配電設(shè)備組成。電力網(wǎng)按其在電力系統(tǒng)中的作用不同，分為輸電網(wǎng)和配電網(wǎng)。其中：

（1）輸電網(wǎng)是以高電壓甚至超高壓將發(fā)電廠、變電所與變電所之間的連接起來的送電網(wǎng)絡(luò)，也就是電力網(wǎng)中的主網(wǎng)架；

（2）配電網(wǎng)是直接將電能送到不同用戶的網(wǎng)絡(luò)。配電網(wǎng)可分高壓配電網(wǎng)（35KV及以上電壓）中壓配電網(wǎng)（10KV、6KV）及低壓配電網(wǎng)（380V、220V）。

電力網(wǎng)的主要部件是有桿塔（基）、輸電線路、變壓器、母線及它們的操作設(shè)備斷路器、隔離開關(guān)等。輸變電設(shè)備按不同電壓值分為不同電壓等級。我國大容量電力系統(tǒng)主網(wǎng)架的電壓等級已發(fā)展到220kV和500kV。我國采用的電壓等級主要有：6、10、35、110、220、330、500kV，750KV。同時，交流1000KV電壓等級、直流±800KV的輸電線路也已投運。從結(jié)構(gòu)上電力網(wǎng)可分為：開式電力網(wǎng)（從一個方向獲取電能）和閉式電力網(wǎng)（從兩個及兩個方向以上獲得電能，含環(huán)形和兩端供電的電力網(wǎng)）。目前，我國大多數(shù)工礦企業(yè)是以6KV，10KV及35KV供電。如黑龍江七臺河礦區(qū)的主要供電網(wǎng)架為：向礦區(qū)電力網(wǎng)提供電源的共有5座變電所。即由新民一次變（220KV），富強一次變（110KV），七臺河一次（220KV）及35KV矸石電廠和35KV龍洋焦電變。其中新民一次變（220KV），富強一次變（110KV），七臺河一次（220KV）這三所歸屬七臺河電業(yè)局；35KV矸石電廠和35KV龍洋焦電變歸屬七煤集團。這5座提供電源的變電所為七臺河礦區(qū)的15個變電所提供了電源。并由160公里的35KV供電線路構(gòu)成七臺河礦區(qū)的主要供電網(wǎng)架。七煤集團公司110KV/35KV供電網(wǎng)絡(luò)示意如圖1所示 ：

1.電力系統(tǒng)是一個有機的統(tǒng)一整體

電力網(wǎng)和負荷（用戶）組成了電力系統(tǒng)。電力系統(tǒng)做為一個整體，它主要有：

（1）是電力系統(tǒng)的負荷預(yù)測（短期和中長期）、電力平衡與經(jīng)濟調(diào)度

（2）是電力系統(tǒng)頻率與電壓的實時調(diào)整；

（3）是電力系統(tǒng)故障分析與事故處理；

（4）是電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分析及制定合理的運行接線方式；電力系統(tǒng)穩(wěn)定性分析及提高穩(wěn)定性的技術(shù)措施。

電力系統(tǒng)的產(chǎn)、供、銷實際是同時進行的。電能的生產(chǎn)和輸送的目的就是給用戶使用，在供電過程中既要保證電能質(zhì)量，又要經(jīng)濟可靠。因此供電系統(tǒng)的基本要求是：

（1）供電的可靠性；

（2）電能質(zhì)量合格；

（3）安全、經(jīng)濟、合理性；

（4）電力網(wǎng)的運行調(diào)度的靈活性。

2.電力系統(tǒng)的功率平衡

電力系統(tǒng)時時刻刻處在動態(tài)平衡的相對穩(wěn)定之中電能的生產(chǎn)、輸送，使用必須同時進行，并必須保持動態(tài)平衡。能量的轉(zhuǎn)換以功率的形式表現(xiàn)出來。因此，必須時刻保持電力系統(tǒng)有功功率和無功功率的平衡。

（1）有功功率平衡

電力系統(tǒng)有功功率不足引起的頻率穩(wěn)定問題：國家規(guī)定，電網(wǎng)的頻率標準是50Hz，裝機容量在3000MW以上的電網(wǎng)，頻率偏差要小于±0.2Hz。不可升高或降低頻率運行。頻率越低，對電力系統(tǒng)的安全威脅就越大。頻率低于47Hz以下時就有可能發(fā)生“頻率崩潰”使系統(tǒng)全部瓦解。

（2）無功功率平衡

電力系統(tǒng)無功功率不足引起的電壓穩(wěn)定問題：電壓過高過低都對電氣設(shè)備和電力系統(tǒng)自身的安全產(chǎn)生較大的危害。無功嚴重不足的地區(qū)，可能出現(xiàn)電壓崩潰使局部電網(wǎng)瓦解。因此，電壓水平是電能質(zhì)量的又一重要指標。電力系統(tǒng)各級調(diào)度部門在進行有功功率平衡的同時也在進行無功功率的平衡。

3.電力系統(tǒng)負荷變化的隨機性

在正常條件下電力系統(tǒng)的負荷和機組出力的變化也是隨機的。電力系統(tǒng)的總負荷是由許多用戶的用電負荷疊加起來的。單個用戶消耗的電力是隨機變化的。疊加起來的總負荷隨時間的變化帶有隨機的性質(zhì)。把每天的日負荷曲線對照，就會看到負荷曲線的形狀（輪廓）較為相似，但每天同一時刻的負荷在數(shù)值上不完全相同，把電力系統(tǒng)每日24h的負荷繪制成曲線，時間間隔無嚴格規(guī)定，習慣上以每小時的整點記錄為準，得出的負荷曲線叫日負荷曲線。若將每個整點的負荷看成是一個隨機變量的取值，一天就有24個隨機變量。以此類推，根據(jù)每月最大的負荷繪制成年最大負荷曲線。如圖2所示

根據(jù)圖2所示的新興變電所的年最大負荷值曲線。由此可見電力系統(tǒng)的負荷每天24小時都在不斷變化：有高峰8個小時（7：30-11：30，17：00-21：00）；有低谷7個小時（22：00-5.00）；其余9個小時是平峰。六、七、八月份最大需量較低，一月、十二月份較高。其中原因一是六、七、八月份月矸石電廠發(fā)電量最大；二是最大負荷的發(fā)生在照明時間。

4.電力系統(tǒng)要保持自身的安全與穩(wěn)定

電力系統(tǒng)是一個轉(zhuǎn)換能量的完整獨立的系統(tǒng)，是一個時時刻刻都要保持動態(tài)平衡的物質(zhì)實體，所以，就產(chǎn)生了自身的安全和穩(wěn)定的問題。保持電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定是保證對用戶連續(xù)供電的先決條件，電力系統(tǒng)安全與穩(wěn)定的物質(zhì)基礎(chǔ)是：合理的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，高技術(shù)水平的安全自動裝置。

綜上所述，由于電網(wǎng)技術(shù)的不斷升級及電網(wǎng)的規(guī)模的擴大，我國電力網(wǎng)的發(fā)展方興未艾。隨著跨區(qū)跨省送電能力的增長全國性的互聯(lián)電網(wǎng)以初步形成。全國統(tǒng)一電力系統(tǒng)的形成是電力工業(yè)發(fā)展的必然趨勢，也是衡量國家工業(yè)化水平高低的重要標志。