淺談電力系統的特征分析

戈曉英

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

[關鍵詞]電力系統 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

隨著我國電力系統的迅速發展，電力工業實現了歷史跨越。電網規模的擴大和電網技術的創新發展使電網電壓等級不斷提高。形成了以500KV為主（西北地區為330KV）電力網主網架。

電力網是聯接發電廠和用戶的中間環節。它是由各種不同電壓等級的電力線路和輸配電設備組成。電力網按其在電力系統中的作用不同，分為輸電網和配電網。其中：

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

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

電力網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備斷路器、隔離開關等。輸變電設備按不同電壓值分為不同電壓等級。我國大容量電力系統主網架的電壓等級已發展到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。從結構上電力網可分為：開式電力網（從一個方向獲取電能）和閉式電力網（從兩個及兩個方向以上獲得電能，含環形和兩端供電的電力網）。目前，我國大多數工礦企業是以6KV，10KV及35KV供電。如黑龍江七臺河礦區的主要供電網架為：向礦區電力網提供電源的共有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的15個變電所提供了電源。并由160公里的35KV供電線路構成七臺河礦區的主要供電網架。七煤集團公司110KV/35KV供電網絡示意如圖1所示 ：

1.電力系統是一個有機的統一整體

電力網和負荷（用戶）組成了電力系統。電力系統做為一個整體，它主要有：

（1）是電力系統的負荷預測（短期和中長期）、電力平衡與經濟調度

（2）是電力系統頻率與電壓的實時調整；

（3）是電力系統故障分析與事故處理；

（4）是電力系統網絡結構分析及制定合理的運行接線方式；電力系統穩定性分析及提高穩定性的技術措施。

電力系統的產、供、銷實際是同時進行的。電能的生產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量，又要經濟可靠。因此供電系統的基本要求是：

（1）供電的可靠性；

（2）電能質量合格；

（3）安全、經濟、合理性；

（4）電力網的運行調度的靈活性。

2.電力系統的功率平衡

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

（1）有功功率平衡

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

（2）無功功率平衡

電力系統無功功率不足引起的電壓穩定問題：電壓過高過低都對電氣設備和電力系統自身的安全產生較大的危害。無功嚴重不足的地區，可能出現電壓崩潰使局部電網瓦解。因此，電壓水平是電能質量的又一重要指標。電力系統各級調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.電力系統負荷變化的隨機性

在正常條件下電力系統的負荷和機組出力的變化也是隨機的。電力系統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。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值上不完全相同，把電力系統每日24h的負荷繪制成曲線，時間間隔無嚴格規定，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，根據每月最大的負荷繪制成年最大負荷曲線。如圖2所示

根據圖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電量最大；二是最大負荷的發生在照明時間。

4.電力系統要保持自身的安全與穩定

電力系統是一個轉換能量的完整獨立的系統，是一個時時刻刻都要保持動態平衡的物質實體，所以，就產生了自身的安全和穩定的問題。保持電力系統的安全穩定是保證對用戶連續供電的先決條件，電力系統安全與穩定的物質基礎是：合理的網絡結構，高技術水平的安全自動裝置。

綜上所述，由于電網技術的不斷升級及電網的規模的擴大，我國電力網的發展方興未艾。隨著跨區跨省送電能力的增長全國性的互聯電網以初步形成。全國統一電力系統的形成是電力工業發展的必然趨勢，也是衡量國家工業化水平高低的重要標志。

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

[關鍵詞]電力系統 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

隨著我國電力系統的迅速發展，電力工業實現了歷史跨越。電網規模的擴大和電網技術的創新發展使電網電壓等級不斷提高。形成了以500KV為主（西北地區為330KV）電力網主網架。

電力網是聯接發電廠和用戶的中間環節。它是由各種不同電壓等級的電力線路和輸配電設備組成。電力網按其在電力系統中的作用不同，分為輸電網和配電網。其中：

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

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

電力網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備斷路器、隔離開關等。輸變電設備按不同電壓值分為不同電壓等級。我國大容量電力系統主網架的電壓等級已發展到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。從結構上電力網可分為：開式電力網（從一個方向獲取電能）和閉式電力網（從兩個及兩個方向以上獲得電能，含環形和兩端供電的電力網）。目前，我國大多數工礦企業是以6KV，10KV及35KV供電。如黑龍江七臺河礦區的主要供電網架為：向礦區電力網提供電源的共有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的15個變電所提供了電源。并由160公里的35KV供電線路構成七臺河礦區的主要供電網架。七煤集團公司110KV/35KV供電網絡示意如圖1所示 ：

1.電力系統是一個有機的統一整體

電力網和負荷（用戶）組成了電力系統。電力系統做為一個整體，它主要有：

（1）是電力系統的負荷預測（短期和中長期）、電力平衡與經濟調度

（2）是電力系統頻率與電壓的實時調整；

（3）是電力系統故障分析與事故處理；

（4）是電力系統網絡結構分析及制定合理的運行接線方式；電力系統穩定性分析及提高穩定性的技術措施。

電力系統的產、供、銷實際是同時進行的。電能的生產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量，又要經濟可靠。因此供電系統的基本要求是：

（1）供電的可靠性；

（2）電能質量合格；

（3）安全、經濟、合理性；

（4）電力網的運行調度的靈活性。

2.電力系統的功率平衡

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

（1）有功功率平衡

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

（2）無功功率平衡

電力系統無功功率不足引起的電壓穩定問題：電壓過高過低都對電氣設備和電力系統自身的安全產生較大的危害。無功嚴重不足的地區，可能出現電壓崩潰使局部電網瓦解。因此，電壓水平是電能質量的又一重要指標。電力系統各級調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.電力系統負荷變化的隨機性

在正常條件下電力系統的負荷和機組出力的變化也是隨機的。電力系統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。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值上不完全相同，把電力系統每日24h的負荷繪制成曲線，時間間隔無嚴格規定，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，根據每月最大的負荷繪制成年最大負荷曲線。如圖2所示

根據圖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電量最大；二是最大負荷的發生在照明時間。

4.電力系統要保持自身的安全與穩定

電力系統是一個轉換能量的完整獨立的系統，是一個時時刻刻都要保持動態平衡的物質實體，所以，就產生了自身的安全和穩定的問題。保持電力系統的安全穩定是保證對用戶連續供電的先決條件，電力系統安全與穩定的物質基礎是：合理的網絡結構，高技術水平的安全自動裝置。

綜上所述，由于電網技術的不斷升級及電網的規模的擴大，我國電力網的發展方興未艾。隨著跨區跨省送電能力的增長全國性的互聯電網以初步形成。全國統一電力系統的形成是電力工業發展的必然趨勢，也是衡量國家工業化水平高低的重要標志。

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

[關鍵詞]電力系統 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

隨著我國電力系統的迅速發展，電力工業實現了歷史跨越。電網規模的擴大和電網技術的創新發展使電網電壓等級不斷提高。形成了以500KV為主（西北地區為330KV）電力網主網架。

電力網是聯接發電廠和用戶的中間環節。它是由各種不同電壓等級的電力線路和輸配電設備組成。電力網按其在電力系統中的作用不同，分為輸電網和配電網。其中：

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

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

電力網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備斷路器、隔離開關等。輸變電設備按不同電壓值分為不同電壓等級。我國大容量電力系統主網架的電壓等級已發展到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。從結構上電力網可分為：開式電力網（從一個方向獲取電能）和閉式電力網（從兩個及兩個方向以上獲得電能，含環形和兩端供電的電力網）。目前，我國大多數工礦企業是以6KV，10KV及35KV供電。如黑龍江七臺河礦區的主要供電網架為：向礦區電力網提供電源的共有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的15個變電所提供了電源。并由160公里的35KV供電線路構成七臺河礦區的主要供電網架。七煤集團公司110KV/35KV供電網絡示意如圖1所示 ：

1.電力系統是一個有機的統一整體

電力網和負荷（用戶）組成了電力系統。電力系統做為一個整體，它主要有：

（1）是電力系統的負荷預測（短期和中長期）、電力平衡與經濟調度

（2）是電力系統頻率與電壓的實時調整；

（3）是電力系統故障分析與事故處理；

（4）是電力系統網絡結構分析及制定合理的運行接線方式；電力系統穩定性分析及提高穩定性的技術措施。

電力系統的產、供、銷實際是同時進行的。電能的生產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量，又要經濟可靠。因此供電系統的基本要求是：

（1）供電的可靠性；

（2）電能質量合格；

（3）安全、經濟、合理性；

（4）電力網的運行調度的靈活性。

2.電力系統的功率平衡

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

（1）有功功率平衡

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

（2）無功功率平衡

電力系統無功功率不足引起的電壓穩定問題：電壓過高過低都對電氣設備和電力系統自身的安全產生較大的危害。無功嚴重不足的地區，可能出現電壓崩潰使局部電網瓦解。因此，電壓水平是電能質量的又一重要指標。電力系統各級調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.電力系統負荷變化的隨機性

在正常條件下電力系統的負荷和機組出力的變化也是隨機的。電力系統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。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值上不完全相同，把電力系統每日24h的負荷繪制成曲線，時間間隔無嚴格規定，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，根據每月最大的負荷繪制成年最大負荷曲線。如圖2所示

根據圖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電量最大；二是最大負荷的發生在照明時間。

4.電力系統要保持自身的安全與穩定

電力系統是一個轉換能量的完整獨立的系統，是一個時時刻刻都要保持動態平衡的物質實體，所以，就產生了自身的安全和穩定的問題。保持電力系統的安全穩定是保證對用戶連續供電的先決條件，電力系統安全與穩定的物質基礎是：合理的網絡結構，高技術水平的安全自動裝置。

綜上所述，由于電網技術的不斷升級及電網的規模的擴大，我國電力網的發展方興未艾。隨著跨區跨省送電能力的增長全國性的互聯電網以初步形成。全國統一電力系統的形成是電力工業發展的必然趨勢，也是衡量國家工業化水平高低的重要標志。