电力/热力/燃气/水
电力供应
电力供应


简介

电力供应,是指电能由发电厂传输至用电负荷的过程,主要包括电能的变换、输送及调控,其中电能的变换是指电能参数的变化,包含电压、频率、交直流变换等,而电压的变换包含了升压和降压两种形式。电能的输送是利用输电网络将电能输送至负荷中心,可按电压等级分为输电网络和配电网络。电能的调控是对电能供应的控制,包括电能质量、峰谷等的调控。

评判标准

电力供应的评判标准,或者说电力供应的质量可以从电能质量、供电可靠性等方面进行评判。

电能质量

电能质量是指电力系统中电能的质量。理想的电能应该是完美对称的正弦波。但是现实中的传输线和负载以及外界干扰会对电能质量产生很大的影响,因此电能并不是完美的正弦波,而电力供应就要使用特定手段去剔除夹杂在正弦成分中的其他波形,减小对用电端和电网产生的影响。 电能质量包含电压质量,频率质量和波形质量三方面。电压质量和频率质量一般都以偏移是否超过给定值来衡量,例如给定的允许电压偏移为额定值的 ±5% ,给定的允许频率偏移为 ±(0.2~0.5)Hz 等。波形质量则以畸变率是否超过给定值来衡量。畸变率是指各次谐波有效值平方和的方均根值与基波有效值的百分比。给定的允许畸变率长因供电电压等级而异。例如,以 380、220V供电时为 5%,以 10kV供电时为 4%,等等。

供电可靠性

供电可靠性是指用户在一定时间周期内(一般是一年)内可以正常使用电能几率,一般用在周期内停电总时间的平均值大小评价。

种类

各种类型的发电厂/站(如火电厂、水电厂,风电场,核电站等)生产电能,生产出来的电能经过升压变压器传输到 输电网中,输电网又将电能传输到配电网中,配电网把电能供应到各个用户。

生产流程

输电

电能的传输,是电力系统整体功能的重要组成环节。发电厂与电力负荷中心通常都位于不同地区。在水力、煤炭等一次能源资源条件适宜的地点建立发电厂,通过输电可以将电能输送到远离发电厂的负荷中心,使电能的开发和利用超越地域的限制。与其他能源输送方式相比较,输电具有损耗小、效益高、灵活方便、易于调节控制、减少环境污染等优点。 目前广泛应用三相交流输电,频率为50Hz(或60Hz)。20世纪60年代以来直流输电又有新发展,与交流输电相配合,组成交直流混合的电力系统。

直流输电

运用直流电(电荷的单向流动或者移动)输电。由于直流电无法通过变压器改变电压,需要改变电压时需将直流电转化为交流电,造成一定电能损耗。所以目前应用较少,造价较高。直流换流站的造价远高于交流输电的,而直流输电线路的造价则明显低于交流输电线路的。同时,直流输电的网损又比交流的小得多。 直流输电的优点是直流输电架空线路只需正负两极导线、杆塔结构简单、线路造价低、损耗小;直流电缆线路输送容量大、造价低、损耗小,不易老化、寿命长,且输送距离不受限制;直流输电不存在交流输电的稳定问题,有利于远距离大容量输电;采用直流输电可实现电力系统之间的非同步联网;直流输电输送的有功功率和换流器消耗的无功功率均可由控制系统进行控制,可利用这种快速可控性来改善交流系统的运行性能;在直流电的作用下,只有电阻起作用,电感和电容均不起作用,直流输电采用大地为回路,直流电流则向电阻率低的大地深层流去,可很好地利用大地这个良导体;直流输电可方便地进行分期建设和增容扩建,有利于发挥投资效益;直流输电输送的有功及两端换流站消耗的无功均可用手动或自动方式进行快速控制,有利于电网的经济运行和现代化管理。 直流输电的缺点直流输电换流站比交流变电所的设备多、结构复杂、造价高、损耗大、运行费用高、可靠性也较差;换流器对交流侧来说,除了是一个负荷(整流站)或电源(逆变站)以外,它还是一个谐波电流源;对直流侧来说,它还是一个谐波电压源;晶闸管换流器在进行换流时需消耗大量的无功功率(约占直流输送功率的40%~60%),每个换流站均需装设无功补偿设备;直流输电利用大地(或海水)为回路而带来一些技术问题;直流断路器由于没有电流过零点可以利用,灭弧问题难以解决,给断路器制造带来困难。因此,直流输电通常用于距离较长的输电线路或使用在不同电网的异步连接。

交流输电

运用交流电(电流大小和方向随时间作周期性变化的电流)输电。可以通过变压器改变电压,目前多用高压输电。优点是交流电技术成熟,便于建造,缺点是相较于直流输电,交流输电由于电压大致呈正弦波变化,会在传输过程中带来一系列不确定因素,同时伴随噪音大、绝缘困难、损耗较大等一系列问题。

变电

变电是通过变压器进行电能传递的过程。变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置,主要构件是初级线圈、次级线圈和铁芯(磁芯)。

配电

配电是在电力系统中直接与用户相连并向用户分配电能的环节。配电系统由配电变电所、高压配电线路、配电变压器、低压配电线路以及相应的控制保护设备组成。 电力的供应主要有这么几个环节:

发电

目前较为常用的发电形式是
火力发电:利用煤的燃烧把水加热成蒸汽,用蒸汽推动蒸汽轮机转动,从而产生电能。
水力发电:利用河流的落差,拦截水源,将重力势能转化为动能推动涡轮机转动,从而发电。
其他形式:核能发电风力发电太阳能发电、潮汐能发电等。

升压

通过变压器将发电厂节点电压升压后接入输电网传输。

传输

高压输电:优点是传输距离远,电能损耗小。缺点是建设成本高。
我国现在有交流输电网和直流输电网。

变压

通过变压器将高压电经几级变压(如配电站、用户配电房)后最终变成0.4kV的三相电供用户使用。

用户侧使用

用户根据生产和生活需要,将0.4kV三相电电进行多次分配。

结构

本体

热力型

通过各种加热水的方法来产生蒸汽,再推动涡轮机带动发电机来产电(一般是三相电) 比如:火电站、地热电站、核电站、太阳能热电站等

直动型

由动力设备直接带动发电机产生电力。 比如:水电站、风电机组

半导体型

由半导体材料在一定条件下产生电力发电。 比如:太阳能电站

辅助设备

辅助电站本体设备进行输配电的设备。 比如:输电网、变压器

生产线分工

生产设计

需求分析

目标界定

总体结构设计

详细结构设计

参数设计

设计实施

原材料

原材料是什么主要看怎么发电,比如有的用煤。

主料

辅料

可选原料

资产与负债

资产

固定资产

非固定资产

负债

库存

设计和规划

位置与环境

投资与评估

规模与功能

风格与形式

成本

生产:火电厂每生产一度电大约需要260g标准煤。

传输:传输过程中会因为电阻电抗对地电容等产生线路损耗。

税费

金融成本

原材料成本

房租成本

能耗成本

人工成本

设备折旧

收益管理

消费曲线

时间分布

空间分布

目标群体

容量控制

风险控制

市场

国内市场

产量

2018年中国发电量达7111.8TWh。

消费量

国际市场

产量

2018年全球发电量达26614.8TWh。

消费量

机构

中国主要供电机构

国家电网

  1. 由总部(32个部门)、分部(6个)、省公司(27个)、直属单位(36个)组成。
  2. 总部(办公厅、总师办公室、全球能源互联网办公室、研究室、发展策划部、财务资产部、安全监察质量部、运维检修部、营销部(农电工作部)、科技部、基建部、交流建设部、直流建设部、信息通信部、物资部(招投标管理中心)、产业发展部、对外联络部(品牌建设中心)、国际合作部、审计部、经济法律部、人事董事部、人力资源部、体制改革办公室、离退休工作部、后勤工作部、思想政治工作部、监察局、工会、国家电力调度控制中心、北京电力交易中心、企业管理协会)
  3. 分部(包括华北、华东、华中、东北、西北、西南分部)
  4. 省公司(包括北京、天津、河北、冀北、山西、山东、上海、江苏、浙江、安徽、福建、湖北、湖南、河南、江西、四川、重庆、辽宁、吉林、黑龙江、内蒙古、陕西、甘肃、青海、宁夏、新疆、西藏)
    - 直属单位
  5. 各级地市公司由省公司直管(包括雄安供电公司)
  6. 区/县级供电公司由市公司直管
  7. 镇/乡级设立供电所由县公司直管

南方电网

-总部(设有22个部门,并设3个直属机构:北京代表处、后勤管理中心、年金中心) -2家分公司(超高压公司、南网培训中心–南网党校、南网干部学院) -16家全资子公司(广东、广西、云南、贵州、海南电网公司;深圳供电局,调峰调频公司、南网国际公司、南网数研院、资本控股公司、南网物资公司、南网能源院、鼎元资产公司、产业投资集团、南网雄安公司) -7家控股子公司(南网科研院、南网能源公司、南网财务公司、鼎和保险公司、南网传媒公司、广州电力交易中心、云南国际公司)

蒙西电网

变电所

各级调度中心

标准

文档

编辑成员
20 人

zlenne, 青树漫舞, 白开水, Ken418, 咸鱼文龙, 椰树, 自由骑士, 萌萌哒miku, 小智, myh, 2901, 马吉昊, 木又, 北方老王, BEnonenoon, 郑旭桐, Lycorisradiata, 彼岸有花开, Wilbur, 坚硬的稀粥

评论(6)

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苏打 2020-03-12 23:09:47
供电端的功率=用电端的功率+损耗
供电端的功率并不是一个稳定的数值,会随着用电端的功率变化而变化,在电压不变的情况下反应为电流的变化。你可以直观的理解为打开水龙头和水塔的关系。
如果你考虑的是发电厂和用户的关系的话,首先在宏观上电网的调度系统会调控各个时间段各发电厂的输出功率,保证电网平衡。但是这样并不能保证供需关系完全对等,无法调控的差距会体现在电压、周期、频率等参数上,由于我们的电网足够庞大、坚强,细小的差距在整个电网面前微不足道,就像任何人也无法保证居民用电是准确的380V,381V和379V对于居民来说没有任何影响。
蒙古海军司令 2019-08-15 22:40:21
供电端与用电端功率不匹配会发生什么?供过于求会怎样?供不应求又会怎样?
咸鱼文龙 2020-01-01 22:34:44
说明:
关于市场条目下的消费量并未有找到2018年度的可信报告
番茄西红柿 2019-12-01 23:50:16
供电端与用电端一般情况下只会出现小幅度功率不匹配情况,不匹配最终会导致 发电机转子转速出现波动,供电端发电功率大于用电端消耗公率,会导致发电机转速上升,反之,转速则下降,电网的频率会出现小幅度波动
蒙古海军司令 2019-08-15 22:40:21
供电端与用电端功率不匹配会发生什么?供过于求会怎样?供不应求又会怎样?
朱元辉 2019-08-27 00:13:42
电网有基荷电厂和峰荷电厂,由于水电厂荷火电厂发电机的特殊性,以及各自工作原理的差别,一般来说,水电厂由于水轮机启动较快,会担任峰荷的调整,而火电厂锅炉启动较慢,担任基荷。
在用电低谷期,一般为深夜,这时,会使用水泵将水蓄到高水位;若出现供不应求时,用夜间蓄的水来发电,解决电能短缺问题,称为“抽水蓄能”;同时,担任调峰的电厂,会加大发电机出力,使电网运行在稳定的水平。
蒙古海军司令 2019-08-15 22:40:21
供电端与用电端功率不匹配会发生什么?供过于求会怎样?供不应求又会怎样?
myhmyt 2019-08-18 11:58:13
供过于求就降低发电机的功率或者把电传输到更远的地方去,供不应求就从别的电网区域调度输送过来更多的电或者本地开展有序用电。
蒙古海军司令 2019-08-15 22:40:21
供电端与用电端功率不匹配会发生什么?供过于求会怎样?供不应求又会怎样?
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