電力系統(tǒng)是由發(fā)電廠、送變電線路、供配電所和用電等環(huán)節(jié)組成的電能生產(chǎn)與消費(fèi)系統(tǒng)。它的功能是將自然界的一次能源通過(guò)發(fā)電動(dòng)力裝置轉(zhuǎn)化成電能，再經(jīng)輸電、變電和配電將電能供應(yīng)到各用戶。為實(shí)現(xiàn)這一功能，電力系統(tǒng)在各個(gè)環(huán)節(jié)和不同層次還具有相應(yīng)的信息與控制系統(tǒng)，對(duì)電能的生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行測(cè)量、調(diào)節(jié)、控制、保護(hù)、通信和調(diào)度，以保證用戶獲得安全、優(yōu)質(zhì)的電能。
電力系統(tǒng)的主體結(jié)構(gòu)有電源（水電站、火電廠、核電站等發(fā)電廠），變電所（升壓變電所、負(fù)荷中心變電所等），輸電、配電線路和負(fù)荷中心。各電源點(diǎn)還互相聯(lián)接以實(shí)現(xiàn)不同地區(qū)之間的電能交換和調(diào)節(jié)，從而提高供電的安全性和經(jīng)濟(jì)性。輸電線路與變電所構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)通常稱電力網(wǎng)絡(luò)。電力系統(tǒng)的信息與控制系統(tǒng)由各種檢測(cè)設(shè)備、通信設(shè)備、安全保護(hù)裝置、自動(dòng)控制裝置以及監(jiān)控自動(dòng)化、調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)組成。電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)應(yīng)保證在先進(jìn)的技術(shù)裝備和高經(jīng)濟(jì)效益的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)電能生產(chǎn)與消費(fèi)的合理協(xié)調(diào)。
簡(jiǎn)介
英文：power system
由發(fā)電、變電、輸電、配電和用電等環(huán)節(jié)組成的電能生產(chǎn)與消費(fèi)系統(tǒng)。它的功能是將自然界的一次能源通過(guò)發(fā)電動(dòng)力裝置（主要包括鍋爐、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)及電廠輔助生產(chǎn)系統(tǒng)等）轉(zhuǎn)化成電能，再經(jīng)輸、變電系統(tǒng)及配電系統(tǒng)將電能供應(yīng)到各負(fù)荷中心，通過(guò)各種設(shè)備再轉(zhuǎn)換成動(dòng)力、熱、光等不同形式的能量，為地區(qū)經(jīng)濟(jì)和人民生活服務(wù)。由于電源點(diǎn)與負(fù)荷中心多數(shù)處于不同地區(qū)，也無(wú)法大量?jī)?chǔ)存，故其生產(chǎn)、輸送、分配和消費(fèi)都在同一時(shí)間內(nèi)完成，并在同一地域內(nèi)有機(jī)地組成一個(gè)整體，電能生產(chǎn)必須時(shí)刻保持與消費(fèi)平衡。因此，電能的集中開(kāi)發(fā)與分散使用，以及電能的連續(xù)供應(yīng)與負(fù)荷的隨機(jī)變化，就制約了電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行。據(jù)此，電力系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)其功能，就需在各個(gè)環(huán)節(jié)和不同層次設(shè)置相應(yīng)的信息與控制系統(tǒng)，以便對(duì)電能的生產(chǎn)和輸運(yùn)過(guò)程進(jìn)行測(cè)量、調(diào)節(jié)、控制、保護(hù)、通信和調(diào)度，確保用戶獲得安全、經(jīng)濟(jì)、優(yōu)質(zhì)的電能。
建立結(jié)構(gòu)合理的大型電力系統(tǒng)不僅便于電能生產(chǎn)與消費(fèi)的集中管理、統(tǒng)一調(diào)度和分配，減少總裝機(jī)容量，節(jié)省動(dòng)力設(shè)施投資，且有利于地區(qū)能源資源的合理開(kāi)發(fā)利用，更大限度地滿足地區(qū)國(guó)民經(jīng)濟(jì)日益增長(zhǎng)的用電需要。電力系統(tǒng)建設(shè)往往是國(guó)家及地區(qū)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃的重要組成部分。
電力系統(tǒng)的出現(xiàn)，使用高效、無(wú)污染、使用方便、易于控制的電能得到廣泛應(yīng)用，推動(dòng)了社會(huì)生產(chǎn)各個(gè)領(lǐng)域的變化，開(kāi)創(chuàng)了電力時(shí)代，發(fā)生了第二次技術(shù)革命。電力系統(tǒng)的規(guī)模和技術(shù)高低已成為一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的標(biāo)志之一。
發(fā)展簡(jiǎn)況
在電能應(yīng)用的初期，電力通常是經(jīng)過(guò)小容量發(fā)電機(jī)單獨(dú)向燈塔、輪船、車間等供電。這已經(jīng)可以把其看作是一種簡(jiǎn)單的住戶式供電系統(tǒng)。直到白熾燈發(fā)明后，才出現(xiàn)了中心電站式供電系統(tǒng)，如1882年T.A.托馬斯·愛(ài)迪生在紐約主持建造的珍珠街電站。它裝有6臺(tái)發(fā)電機(jī)（總?cè)萘考s670千瓦），用110伏電壓供1300盞電燈照明。19世紀(jì)90年代，三相交流供電系統(tǒng)研制成功，并很快取代了直流輸電，成為電力系統(tǒng)大發(fā)展的里程碑。
20世紀(jì)以后，人們普遍認(rèn)識(shí)到擴(kuò)大電力系統(tǒng)的規(guī)模可以在能源開(kāi)發(fā)、工業(yè)布局、負(fù)荷調(diào)整、系統(tǒng)安全與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行等方面帶來(lái)明顯的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。于是，電力系統(tǒng)的規(guī)模迅速增長(zhǎng)。世界上覆蓋面積最大的電力系統(tǒng)是蘇聯(lián)的統(tǒng)一電力系統(tǒng)。它東西橫越7000千米，南北縱貫3000千米，覆蓋了約1000萬(wàn)平方千米的土地。
中華人民共和國(guó)的電力系統(tǒng)從50年代開(kāi)始迅速發(fā)展。到1991年底，電力系統(tǒng)裝機(jī)容量為14600萬(wàn)千瓦，年發(fā)電量為6750億千瓦時(shí)，均居世界第四位。輸電線路以220千伏、330千伏和500千伏為網(wǎng)絡(luò)骨干，形成4個(gè)裝機(jī)容量超過(guò)1500萬(wàn)千瓦的大區(qū)電力系統(tǒng)和9個(gè)超過(guò)百萬(wàn)千瓦的省電力系統(tǒng)，大區(qū)之間的聯(lián)網(wǎng)工作也已開(kāi)始。此外，1989年，臺(tái)灣建立了裝機(jī)容量為1659萬(wàn)千瓦的電力系統(tǒng)。
系統(tǒng)構(gòu)成
電力系統(tǒng)的主體結(jié)構(gòu)有電源、電力網(wǎng)絡(luò)和負(fù)荷中心。電源指各類發(fā)電廠、站，它將一次能源轉(zhuǎn)換成電能；電力網(wǎng)絡(luò)由電源的升壓變電所、輸電線路、負(fù)荷中心變電所、配電線路等構(gòu)成。它的功能是將電源發(fā)出的電能升壓到一定等級(jí)后輸送到負(fù)荷中心變電所，再降壓至一定等級(jí)后，經(jīng)配電線路與用戶連接。電力系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)千百個(gè)交織密布，有功潮流、無(wú)功潮流、高次諧波、負(fù)序電流等以光速在全系統(tǒng)范圍傳播。它既能輸送大量電能，創(chuàng)造巨大財(cái)富，也能在瞬間造成重大的災(zāi)難性事故。為保證系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行，必須在不同層次上依不同要求配置各類自動(dòng)控制裝置與通信系統(tǒng)，組成信息與控制子系統(tǒng)。它成為實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)信息傳遞的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，使電力系統(tǒng)具有可觀測(cè)性與可控性，從而保證電能生產(chǎn)與消費(fèi)過(guò)程的正常進(jìn)行以及事故狀態(tài)下的緊急處理。
系統(tǒng)的運(yùn)行指組成系統(tǒng)的所有環(huán)節(jié)都處于執(zhí)行其功能的狀態(tài)。系統(tǒng)運(yùn)行中，由于電力負(fù)荷的隨機(jī)變化以及外界的各種干擾（如雷擊等）會(huì)影響電力系統(tǒng)的穩(wěn)定，導(dǎo)致系統(tǒng)電壓與頻率的波動(dòng)，從而影響系統(tǒng)電能的質(zhì)量，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成電壓崩潰或頻率崩潰。系統(tǒng)運(yùn)行分為正常運(yùn)行狀態(tài)與異常運(yùn)行狀態(tài)。其中，正常狀態(tài)又分為安全狀態(tài)和警戒狀態(tài)；異常狀態(tài)又分為緊急狀態(tài)和恢復(fù)狀態(tài)。電力系統(tǒng)運(yùn)行包括了所有這些狀態(tài)及其相互間的轉(zhuǎn)移。各種運(yùn)行狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)移需通過(guò)不同控制手段來(lái)實(shí)現(xiàn)。
電力系統(tǒng)在保證電能質(zhì)量、實(shí)現(xiàn)安全可靠供電的前提下，還應(yīng)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，即努力調(diào)整負(fù)荷曲線，提高設(shè)備利用率，合理利用各種動(dòng)力資源，降低燃料消耗、廠用電和電力網(wǎng)絡(luò)的損耗，以取得最佳經(jīng)濟(jì)效益。
根據(jù)電力系統(tǒng)中裝機(jī)容量與用電負(fù)荷的大小，以及電源點(diǎn)與負(fù)荷中心的相對(duì)位置，電力系統(tǒng)常采用不同電壓等級(jí)輸電（如高壓輸電或超高壓輸電），以求得最佳的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。根據(jù)電流的特征，電力系統(tǒng)的輸電方式還分為交流輸電和直流輸電。交流輸電應(yīng)用最廣。直流輸電是將交流發(fā)電機(jī)發(fā)出的電能經(jīng)過(guò)整流后采用直流電傳輸。
系統(tǒng)調(diào)度
電力系統(tǒng)需要依靠統(tǒng)一的調(diào)度指揮系統(tǒng)以實(shí)現(xiàn)正常調(diào)整與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，以及進(jìn)行安全控制、預(yù)防和處理事故等。根據(jù)電力系統(tǒng)的規(guī)模，調(diào)度指揮系統(tǒng)多是分層次建立，既分工負(fù)責(zé)，又統(tǒng)一指揮、協(xié)調(diào)，并采用各種自動(dòng)化裝置，建立自動(dòng)化調(diào)度系統(tǒng)。
電能生產(chǎn)、供應(yīng)、使用是在瞬間完成的，并需保持平衡。因此，它需要有一個(gè)統(tǒng)一的調(diào)度指揮系統(tǒng)。這一系統(tǒng)實(shí)行分級(jí)調(diào)度、分層控制。
其主要工作有：
①預(yù)測(cè)用電負(fù)荷；
②分派發(fā)電任務(wù)，確定運(yùn)行方式，安排運(yùn)行計(jì)劃；
③對(duì)全系統(tǒng)進(jìn)行安全監(jiān)測(cè)和安全分析；
④指揮操作，處理事故。完成上述工作的主要工具是計(jì)算機(jī)。
系統(tǒng)規(guī)劃
電能是二次能源。電力系統(tǒng)的發(fā)展既要考慮一次能源的資源條件，又要考慮電能需求的狀況和有關(guān)的物質(zhì)技術(shù)裝備等條件，以及與之相關(guān)的經(jīng)濟(jì)條件和指標(biāo)。在社會(huì)總能源的消耗中，電能所占比例始終呈增長(zhǎng)趨勢(shì)。信息化社會(huì)的發(fā)展更增加了對(duì)電能的依賴程度。以美國(guó)為例,1920～1970年期間，電能占能源總消耗的比例由11%上升到26%，90年代將超過(guò)40%。為滿足用戶對(duì)電能不斷增長(zhǎng)的需要，必須在科學(xué)規(guī)劃的基礎(chǔ)上發(fā)展電力系統(tǒng)。電力系統(tǒng)的建設(shè)不僅需要大量投資，而且需要較長(zhǎng)時(shí)間。電能供應(yīng)不足或供電不可靠都會(huì)影響國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，甚至造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失；發(fā)電和輸、配電能力過(guò)剩又意味著電力投資效益降低，從而影響發(fā)電成本。因此，必須進(jìn)行電力系統(tǒng)的全面規(guī)劃，以提高發(fā)展電力系統(tǒng)的預(yù)見(jiàn)性和科學(xué)性。
制定電力系統(tǒng)規(guī)劃首先必須依據(jù)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的趨勢(shì)（或計(jì)劃），做好電力負(fù)荷預(yù)測(cè)及一次能源開(kāi)發(fā)布局，然后再綜合考慮可靠性與經(jīng)濟(jì)性的要求，分別作出電源發(fā)展規(guī)劃、電力網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和配電規(guī)劃。
在電力系統(tǒng)規(guī)劃中，需綜合考慮可靠性與經(jīng)濟(jì)性，以取得合理的投資平衡。對(duì)電源設(shè)備，可靠性指標(biāo)主要是考慮設(shè)備受迫停運(yùn)率、水電站枯水情況下電力不足概率和電能不足期望值；對(duì)輸、變電設(shè)備，可靠性指標(biāo)主要是平均停電頻率、停電規(guī)模和平均停電持續(xù)時(shí)間。大容量機(jī)組的單位容量造價(jià)較低，電網(wǎng)互聯(lián)可減少總的備用容量。這些都是提高電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性需首先考慮的問(wèn)題。
電力系統(tǒng)是一個(gè)龐大而復(fù)雜的大系統(tǒng)，它的規(guī)劃問(wèn)題還需要在時(shí)間上展開(kāi)，從多種可行方案中進(jìn)行優(yōu)選。這是一個(gè)多約束條件的具有整數(shù)變量的非線性問(wèn)題，遠(yuǎn)非人工計(jì)算所能及。60年代以來(lái)出現(xiàn)的系統(tǒng)工程理論，以及計(jì)算技術(shù)的發(fā)展，為電力系統(tǒng)規(guī)劃提供了有力的工具。
大型電力系統(tǒng)是現(xiàn)代社會(huì)物質(zhì)生產(chǎn)部門中空間跨度最大、時(shí)間協(xié)調(diào)要求嚴(yán)格、層次分工非常復(fù)雜的實(shí)體系統(tǒng)。它不僅耗資大，費(fèi)時(shí)長(zhǎng)，而且對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的影響極大。所以制訂電力系統(tǒng)規(guī)劃必須注意其科學(xué)性、預(yù)見(jiàn)性。要根據(jù)歷史數(shù)據(jù)和規(guī)劃期間的電力負(fù)荷增長(zhǎng)趨勢(shì)做好電力負(fù)荷預(yù)測(cè)。在此基礎(chǔ)上按照能源布局制訂好電源規(guī)劃、電網(wǎng)規(guī)劃、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)規(guī)劃、配電規(guī)劃等。電力系統(tǒng)的規(guī)劃問(wèn)題需要在時(shí)間上展開(kāi)，從多種可行方案中進(jìn)行優(yōu)選。這是一個(gè)多約束條件的具整數(shù)變量的非線性問(wèn)題，需利用系統(tǒng)工程的方法和先進(jìn)的計(jì)算技術(shù)。
智能電力系統(tǒng)的發(fā)展目標(biāo)
智能電力系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)可劃分以下三個(gè)層次：
第一個(gè)層次：系統(tǒng)一次新技術(shù)和智能發(fā)電、用電基礎(chǔ)技術(shù)，包括可再生能源發(fā)電技術(shù)、特高壓技術(shù)、智能輸配電設(shè)備、大容量?jī)?chǔ)能、fcv和智能用電技術(shù)與產(chǎn)品等。
第二個(gè)層次：系統(tǒng)二次新技術(shù)，包括先進(jìn)的傳感、測(cè)量、通信技術(shù)，保護(hù)和自動(dòng)化技術(shù)等。
第三個(gè)層次：電力系統(tǒng)調(diào)度、控制與管理技術(shù)，包括先進(jìn)的信息采集處理技術(shù)、先進(jìn)的系統(tǒng)控制技術(shù)、適應(yīng)電力市場(chǎng)和雙向互動(dòng)的新型系統(tǒng)運(yùn)行與管理技術(shù)等。
智能電力系統(tǒng)發(fā)展的最高形式是具有多指標(biāo)、自趨優(yōu)運(yùn)行的能力，也是智能電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)景目標(biāo)。
多指標(biāo)就是指表征智能電力系統(tǒng)安全、清潔、經(jīng)濟(jì)、高效、兼容、自愈、互動(dòng)等特征的指標(biāo)體現(xiàn)。
自趨優(yōu)是指在合理規(guī)劃與建設(shè)的基礎(chǔ)上，依托完善統(tǒng)一的基礎(chǔ)設(shè)施和先進(jìn)的傳感、信息、控制等技術(shù)，通過(guò)全面的自我監(jiān)測(cè)和信息共享，實(shí)現(xiàn)自我狀態(tài)的準(zhǔn)確認(rèn)知，并通過(guò)智能分析形成決策和綜合調(diào)控，使得電力系統(tǒng)狀態(tài)自動(dòng)自主趨向多指標(biāo)最優(yōu)。
系統(tǒng)運(yùn)行
指系統(tǒng)的所有組成環(huán)節(jié)都處于執(zhí)行其功能的狀態(tài)。電力系統(tǒng)的基本要求是保證安全可靠地向用戶供應(yīng)質(zhì)量合格、價(jià)格便宜的電能。所謂質(zhì)量合格，就是指電壓、頻率、正弦波形這 3個(gè)主要參量都必須處于規(guī)定的范圍內(nèi)。電力系統(tǒng)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)和工程實(shí)施雖為實(shí)現(xiàn)上述要求提供了必要的物質(zhì)條件，但最終的實(shí)現(xiàn)則決定于電力系統(tǒng)的運(yùn)行。實(shí)踐表明，具有良好物質(zhì)條件的電力系統(tǒng)也會(huì)因運(yùn)行失誤造成嚴(yán)重的后果。例如，1977年7月13日，美國(guó)紐約的電力系統(tǒng)遭受雷擊，由于保護(hù)裝置未能正確動(dòng)作，調(diào)度中心掌握實(shí)時(shí)信息不足等原因，致使事故擴(kuò)大，造成系統(tǒng)瓦解，全市停電。事故發(fā)生及處理前后延續(xù)25小時(shí)，影響到900萬(wàn)居民供電。據(jù)美國(guó)能源部最保守的估計(jì)，這一事故造成的直接和間接損失達(dá)3.5億美元。60～70年代，世界范圍內(nèi)多次發(fā)生大規(guī)模停電事故，促使人們更加關(guān)注提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量，完善調(diào)度自動(dòng)化水平。
電力系統(tǒng)的運(yùn)行常用運(yùn)行狀態(tài)來(lái)描述，主要分為正常狀態(tài)和異常狀態(tài)。正常狀態(tài)又分為安全狀態(tài)和警戒狀態(tài)，異常狀態(tài)又分為緊急狀態(tài)和恢復(fù)狀態(tài)。電力系統(tǒng)運(yùn)行包括了所有這些狀態(tài)及其相互間的轉(zhuǎn)移(圖3)。
各種運(yùn)行狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)移，需通過(guò)控制手段來(lái)實(shí)現(xiàn)，如預(yù)防性控制，校正控制和穩(wěn)定控制，緊急控制，恢復(fù)控制等。這些統(tǒng)稱為安全控制。
電力系統(tǒng)在保證電能質(zhì)量、安全可靠供電的前提下，還應(yīng)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，即努力調(diào)整負(fù)荷曲線，提高設(shè)備利用率，合理利用各種動(dòng)力資源，降低煤耗、廠用電和網(wǎng)絡(luò)損耗，以取得最佳經(jīng)濟(jì)效益。
安全狀態(tài) 指電力系統(tǒng)的頻率、各點(diǎn)的電壓、各元件的負(fù)荷均處于規(guī)定的允許值范圍，并且，當(dāng)系統(tǒng)由于負(fù)荷變動(dòng)或出現(xiàn)故障而引起擾動(dòng)時(shí)，仍不致脫離正常運(yùn)行狀態(tài)。由于電能的發(fā)、輸、用在任何瞬間都必須保證平衡，而用電負(fù)荷又是隨時(shí)變化的，因此，安全狀態(tài)實(shí)際上是一種動(dòng)態(tài)平衡，必須通過(guò)正常的調(diào)整控制（包括頻率和電壓──即有功和無(wú)功調(diào)整）才能得以保持。
警戒狀態(tài) 指系統(tǒng)整體仍處于安全規(guī)定的范圍，但個(gè)別元件或局部網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行參數(shù)已臨近安全范圍的閾值。一旦發(fā)生擾動(dòng)，就會(huì)使系統(tǒng)脫離正常狀態(tài)而進(jìn)入緊急狀態(tài)。處于警戒狀態(tài)時(shí)，應(yīng)采取預(yù)防控制措施使之返回安全狀態(tài)。
研究開(kāi)發(fā)
電力系統(tǒng)的發(fā)展是研究開(kāi)發(fā)與生產(chǎn)實(shí)踐相互推動(dòng)、密切結(jié)合的過(guò)程，是電工理論、電工技術(shù)以及有關(guān)科學(xué)技術(shù)和材料、工藝、制造等共同進(jìn)步的集中反映。電力系統(tǒng)的研究與開(kāi)發(fā)，還在不同程度上直接或間接地對(duì)于信息、控制和系統(tǒng)理論以及計(jì)算技術(shù)起了推動(dòng)作用。反過(guò)來(lái)，這些科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步又推動(dòng)著電力系統(tǒng)現(xiàn)代化水平的日益提高。
從19世紀(jì)末到20世紀(jì)20、30年代，交流電路的理論、三相交流輸電理論、分析三相交流系統(tǒng)的不平衡運(yùn)行狀態(tài)的對(duì)稱分量法、電力系統(tǒng)潮流計(jì)算、短路電流計(jì)算、同步電機(jī)振蕩過(guò)程和電力系統(tǒng)穩(wěn)定性分析、流動(dòng)波理論和電力系統(tǒng)過(guò)電壓分析等均已成熟，形成了電力系統(tǒng)分析的理論基礎(chǔ)。隨著系統(tǒng)規(guī)模的增大，人工計(jì)算已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)要求，從而促進(jìn)了專用模擬計(jì)算工具的研制。20世紀(jì)20年代，麻省理工學(xué)院電機(jī)系首次研制成功機(jī)械式模擬計(jì)算機(jī)──微分儀，后來(lái)改進(jìn)成為電子管、繼電器式模擬計(jì)算機(jī)，以后又研制成直流計(jì)算臺(tái)和網(wǎng)絡(luò)分析儀，成為電力系統(tǒng)研究的有力工具。50年代以來(lái)，電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，使大規(guī)模電力系統(tǒng)的精確、快速計(jì)算得以實(shí)現(xiàn)，從而使電力系統(tǒng)分析的理論和方法進(jìn)入一個(gè)嶄新的階段。
在電力系統(tǒng)的主體結(jié)構(gòu)方面，燃料、動(dòng)力、發(fā)電、輸變電、負(fù)荷等各個(gè)環(huán)節(jié)的研究開(kāi)發(fā)，大大提高了電力系統(tǒng)的整體功能。高電壓技術(shù)的進(jìn)步，各種超高壓輸變電設(shè)備的研制成功，電暈放電與長(zhǎng)間隙放電特性的研究等，為實(shí)現(xiàn)超高壓輸電奠定了基礎(chǔ)。新型超高壓、大容量斷路器以及氣體絕緣全封閉式組合電器，其額定切斷電流已達(dá)100千安，全開(kāi)斷時(shí)間由早期的數(shù)十個(gè)工頻周波縮短到1～2個(gè)周波，大大提高了對(duì)電網(wǎng)的控制能力，并且降低了過(guò)電壓水平。依靠電力電子技術(shù)的進(jìn)步實(shí)現(xiàn)了超高壓直流輸電。由電力電子器件組成的各種動(dòng)力負(fù)荷，為節(jié)約用電提供了新的技術(shù)裝備。
超導(dǎo)電技術(shù)的成就展示了電力系統(tǒng)的新前景。30萬(wàn)千瓦超導(dǎo)發(fā)電機(jī)已經(jīng)投入試運(yùn)行，并且還繼續(xù)研制容量為百萬(wàn)千瓦級(jí)的超導(dǎo)發(fā)電機(jī)。超導(dǎo)體性能的改進(jìn)會(huì)使超導(dǎo)輸電成為可能。利用超導(dǎo)線圈可研制超導(dǎo)儲(chǔ)能裝置。動(dòng)力蓄電池和燃料電池等新型電源設(shè)備均已有千瓦級(jí)的產(chǎn)品處于試運(yùn)行階段，并正逐步進(jìn)入工業(yè)應(yīng)用，這些研究課題有可能實(shí)現(xiàn)電能儲(chǔ)存和建立分散、獨(dú)立的電源，從而引起電力系統(tǒng)的重大變革。
在各工業(yè)部門中，電力系統(tǒng)是規(guī)模最大、層次很復(fù)雜、實(shí)時(shí)性要求嚴(yán)格的實(shí)體系統(tǒng)。無(wú)論是系統(tǒng)規(guī)劃和基本建設(shè)，還是系統(tǒng)運(yùn)行和經(jīng)營(yíng)管理，都為系統(tǒng)工程、信息與控制的理論和技術(shù)的應(yīng)用開(kāi)拓了廣闊的園地，并促進(jìn)了這些理論、技術(shù)的發(fā)展。針對(duì)電力系統(tǒng)的特點(diǎn)，60年代以來(lái)在電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全分析與管理中，在電力系統(tǒng)規(guī)劃和設(shè)計(jì)中，都廣泛引入了系統(tǒng)工程方法，包括可靠性分析及各種優(yōu)化方法。電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息技術(shù)的進(jìn)步，使電力系統(tǒng)監(jiān)控與調(diào)度自動(dòng)化發(fā)展到一個(gè)新的階段，并在理論上和技術(shù)上繼續(xù)提出新的研究課題。
常用概念
來(lái)源
火電：鍋爐汽輪機(jī)－發(fā)電機(jī)
水電：水庫(kù)－水輪機(jī)－發(fā)電機(jī)
核電：核反應(yīng)堆－汽輪機(jī)－發(fā)電機(jī)
其它：如風(fēng)能、地?zé)崮?/a>、太陽(yáng)能、潮汐等
基本概念
電力系統(tǒng)——是由發(fā)電廠、變電所、輸電線、配電系統(tǒng)及負(fù)荷組成的。是現(xiàn)代社會(huì)中最重要、最龐雜的工程系統(tǒng)之一。
電力網(wǎng)——是由變壓器、電力線路等變換、輸送、分配電能設(shè)備所組成的部分。
動(dòng)力系統(tǒng)——在電力系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，把發(fā)電廠的動(dòng)力部分（例如火力發(fā)電廠的鍋爐、汽輪機(jī)和水力發(fā)電廠的水庫(kù)、水輪機(jī)以及核動(dòng)力發(fā)電廠的反應(yīng)堆等）包含在內(nèi)的系統(tǒng)。
總裝機(jī)容量——指該系統(tǒng)中實(shí)際安裝的發(fā)電機(jī)組額定有功功率的總和，以千瓦（kW）、兆瓦（MW）、吉瓦（GW）為單位計(jì)。
年發(fā)電量——指該系統(tǒng)中所有發(fā)電機(jī)組全年實(shí)際發(fā)出電能的總和，以千瓦時(shí)（kWh）、兆瓦時(shí)（MWh）、吉瓦時(shí)（GWh）為單位計(jì)。
最大負(fù)荷——指規(guī)定時(shí)間內(nèi)，電力系統(tǒng)總有功負(fù)荷的最大值，以千瓦（kW）、兆瓦（MW）、吉瓦（GW）為單位計(jì)。
額定頻率——按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，我國(guó)所有交流電力系統(tǒng)的額定頻率為50Hz。
最高電壓等級(jí)——是指該系統(tǒng)中最高的電壓等級(jí)電力線路的額定電壓。
緊急狀態(tài)
指正常狀態(tài)的電力系統(tǒng)受到干擾后，一些快速的保護(hù)和控制已經(jīng)起作用，但系統(tǒng)中某些樞紐點(diǎn)的電壓仍偏移，超過(guò)了允許范圍；或某些元件的負(fù)荷超過(guò)了安全限制，使系統(tǒng)處于危機(jī)狀況。緊急狀態(tài)下的電力系統(tǒng)，應(yīng)盡快采用各種校正控制和穩(wěn)定控制措施，使系統(tǒng)恢復(fù)到正常狀態(tài)。如果無(wú)效，就應(yīng)按照對(duì)用戶影響最小的原則，采取緊急控制措施，使系統(tǒng)進(jìn)入恢復(fù)狀態(tài)。這類措施包括使系統(tǒng)解列（即整個(gè)系統(tǒng)分解為若干局部系統(tǒng)，其中某些局部系統(tǒng)不能正常供電）和切除部分負(fù)荷（此時(shí)系統(tǒng)尚未解列，但不能滿足全部負(fù)荷要求，只得去掉部分負(fù)荷）。在這種情況下再采取恢復(fù)控制措施，使系統(tǒng)返回正常運(yùn)行狀態(tài)。
負(fù)荷預(yù)測(cè)
是制訂電力系統(tǒng)規(guī)劃的重要基礎(chǔ)。它要求預(yù)先估算規(guī)劃期間各年需要的總電能和最大負(fù)荷，并預(yù)測(cè)各負(fù)荷點(diǎn)的地理位置。預(yù)測(cè)方法有按照地區(qū)、用途（工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通、市政、民用等）累計(jì)的方法和宏觀估算方法。后者就是考慮電力負(fù)荷與國(guó)民生產(chǎn)總值的關(guān)系，電力負(fù)荷增長(zhǎng)率與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)率的關(guān)系，按時(shí)間序列由歷史數(shù)據(jù)估算出規(guī)劃期間電力負(fù)荷的增長(zhǎng)。由于負(fù)荷預(yù)測(cè)中不確定因素很多，因此，往往需采用多種方法互相校核，最后由規(guī)劃者作出決策。
能源布局
可用于發(fā)電的一次能源主要有河流的水力、化石燃料(煤、石油、天然氣)和核燃料等。一次能源的規(guī)劃決定于各種能源的儲(chǔ)量及開(kāi)發(fā)條件。
水力資源屬再生能源，一般講具有發(fā)電成本低的特點(diǎn)，但建造周期長(zhǎng)。水力資源和大型水利樞紐的開(kāi)發(fā)方案是發(fā)電、灌溉、航運(yùn)、水土保持及生態(tài)環(huán)境效益綜合平衡的結(jié)果。許多國(guó)家的電力系統(tǒng)在發(fā)展初期是優(yōu)先發(fā)展水電，形成“水主火從”的局面。20世紀(jì)50年代末，發(fā)達(dá)國(guó)家中條件較好的水力資源已經(jīng)充分開(kāi)發(fā)，逐漸轉(zhuǎn)為“火主水從”的局面。在火電開(kāi)發(fā)中，以煤為燃料占主要地位。發(fā)達(dá)國(guó)家用于發(fā)電的煤炭約占煤炭總消費(fèi)量的50%以上。利用天然氣和石油為燃料的火電廠也占一定比例。70年代世界性石油危機(jī)后，以核燃料為動(dòng)力的發(fā)電站得到了較快的發(fā)展。
電源規(guī)劃
主要是根據(jù)各種發(fā)電方式的特性和資源條件，決定增加何種形式的電站(水電、火電、核電等)，以及發(fā)電機(jī)組的容量與臺(tái)數(shù)。承擔(dān)基荷為主的電站，因其利用率較高，宜選用適合長(zhǎng)期運(yùn)行的高效率機(jī)組，如核電機(jī)組和大容量、高參數(shù)火電機(jī)組等，以降低燃料費(fèi)用。承擔(dān)峰荷為主的電站，因其年利用率低，宜選用啟動(dòng)時(shí)間短、能適應(yīng)負(fù)荷變化而投資較低的機(jī)組，如燃汽輪機(jī)組等。至于水電機(jī)組，在豐水期應(yīng)盡量滿發(fā)，承擔(dān)系統(tǒng)基荷；在枯水期因水量有限而帶峰荷。
由于水電機(jī)組的造價(jià)僅占水電站總投資的一小部分，近年來(lái)多傾向于在水電站中適當(dāng)增加超過(guò)保證出力的裝機(jī)容量（即加大裝機(jī)容量的逾量），以避免棄水或減少棄水。對(duì)有條件的水電站，世界各國(guó)均致力發(fā)展抽水蓄能機(jī)組，即系統(tǒng)低谷負(fù)荷時(shí)，利用火電廠的多余電能進(jìn)行抽水蓄能；當(dāng)系統(tǒng)高峰負(fù)荷時(shí)，再利用抽蓄的水能發(fā)電。盡管抽水-蓄能-發(fā)電的總效率僅2/3,但從總體考慮，安裝抽水蓄能機(jī)組比建造調(diào)峰機(jī)組還是經(jīng)濟(jì)，尤其對(duì)調(diào)峰容量不足的系統(tǒng)更是如此。
電網(wǎng)規(guī)劃，即在已確定的電源點(diǎn)和負(fù)荷點(diǎn)的前提下，合理選擇輸電電壓等級(jí)，確定網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及輸電線路的輸送容量，然后對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性和無(wú)功平衡等進(jìn)行校核。
配電規(guī)劃
確定配電變電站的容量和位置、配電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、配電線路導(dǎo)線截面選擇、電壓水平與無(wú)功補(bǔ)償措施，以及可靠性校驗(yàn)等。
信息控制
目的
電力系統(tǒng)中的信息與控制子系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)信息傳遞的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。它使電力系統(tǒng)具有可觀測(cè)性與可控性，從而保證電能生產(chǎn)與消費(fèi)過(guò)程的正常進(jìn)行，以及在事故狀態(tài)下的緊急處理。從電力系統(tǒng)誕生之日起，信息與控制子系統(tǒng)就是電力系統(tǒng)必不可少的組成部分，它在不同水平上的完善和發(fā)展，才使電能的廣泛應(yīng)用成為現(xiàn)實(shí)。
電力系統(tǒng)信息與控制子系統(tǒng)的進(jìn)步，保證了電能質(zhì)量，提高了電力系統(tǒng)安全運(yùn)行水平，改善了勞動(dòng)條件，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，還為電力系統(tǒng)的經(jīng)營(yíng)決策提供有力支援，從概念上、方法上對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行分析和經(jīng)營(yíng)管理賦予新的內(nèi)容。
任務(wù)
信息與控制子系統(tǒng)的作用主要在保證電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行。
它執(zhí)行以下 3項(xiàng)任務(wù)。
①正常運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)、記錄，正常操作與調(diào)整(自動(dòng)維持頻率和電壓等);
②異常狀態(tài)及事故狀態(tài)下的報(bào)警、保護(hù)、緊急控制及事故記錄；
③運(yùn)行管理，進(jìn)行短期負(fù)荷預(yù)測(cè)，制定發(fā)電計(jì)劃，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)調(diào)度等。
組成與運(yùn)行
20世紀(jì)50年代以來(lái)，隨著通信技術(shù)與控制理論的發(fā)展，以及電子計(jì)算機(jī)和微電子技術(shù)的應(yīng)用，電力系統(tǒng)的信息與控制逐步向以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為標(biāo)志的綜合調(diào)度自動(dòng)化方向發(fā)展。電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本組成如圖4。由被控端（發(fā)電廠、變電所）采集各種運(yùn)行信息（包括開(kāi)關(guān)量、模擬量和數(shù)字量），經(jīng)轉(zhuǎn)換后由通道（數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)）傳送到調(diào)度端，再由調(diào)度端計(jì)算機(jī)接受數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)處理后，或進(jìn)行顯示監(jiān)測(cè)，或進(jìn)行記錄制表，或作出控制決策，再由通道傳送到被控端進(jìn)行操作、控制。由于電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，地域廣闊，一般采用分級(jí)、分層調(diào)度控制。圖5是一個(gè)二層控制系統(tǒng)的示例。
提高質(zhì)量
電能是國(guó)民經(jīng)濟(jì)和人民生活極為重要的能源，它作為電力部門向用戶提供的由發(fā)電、供電、用電三方面共同保證質(zhì)量的特殊商品，其質(zhì)量的好壞越來(lái)越受到關(guān)注。電能質(zhì)量的技術(shù)治理與控制是改善電能質(zhì)量的有效方法，也是優(yōu)質(zhì)供用電的必要條件，但電能質(zhì)量具有動(dòng)態(tài)性、相關(guān)性、傳播性、復(fù)雜性等特點(diǎn)，對(duì)電能質(zhì)量的控制和提高并不是一件輕而易舉的事。為確保電能質(zhì)量的有效控制，本文從電能質(zhì)量的全面質(zhì)量管理的技術(shù)角度對(duì)提高電能質(zhì)量的方法進(jìn)行了分析與探討，努力滿足電能質(zhì)量的設(shè)計(jì)要求和目標(biāo)，并和同行分享。
1電能質(zhì)量控制分析概述
1. 1電能質(zhì)量的衡量指標(biāo)
圍繞電能質(zhì)量的含義，電能質(zhì)量的衡量指標(biāo)通常包括如下幾個(gè)方面：
( l) 電壓質(zhì)量
指實(shí)際電壓與理想電壓的偏差，反映供電企業(yè)向用戶供應(yīng)的電能是否合格。這里的偏差應(yīng)是廣義的，包含了幅值、波形和相位等。這個(gè)定義包括了大多數(shù)電能質(zhì)量問(wèn)題，但不包括頻率造成的電能質(zhì)量問(wèn)題，也不包括用電設(shè)備對(duì)電網(wǎng)電能質(zhì)量的影響和污染。
( 2) 電流質(zhì)量
反映了與電壓質(zhì)量有密切關(guān)系的電流的變化，電力用戶除對(duì)交流電源有恒定頻率、正弦信號(hào)形的要求外，還要求電流波形與電壓同相位以保證高功率因數(shù)運(yùn)行。這個(gè)定義有助于電網(wǎng)電能質(zhì)量的改善，并降低線損，但不能概括大多數(shù)因電壓原因造成的質(zhì)量問(wèn)題。
其它的指標(biāo)還有供電質(zhì)量、用電質(zhì)量等，這些指標(biāo)共同反映了電力系統(tǒng)生產(chǎn)傳輸?shù)碾娔艿馁|(zhì)量，并可以依據(jù)這些指標(biāo)對(duì)電能進(jìn)行管理。
1. 2電能質(zhì)量的影響因素
( 1) 電力負(fù)荷構(gòu)成的變化
目前，電力系統(tǒng)中存在大量非線性負(fù)荷: 大規(guī)模電力電子應(yīng)用裝置( 節(jié)能裝置、變頻設(shè)備等) ，大功率的電力拖動(dòng)設(shè)備、直流輸出裝置、電化工業(yè)設(shè)備( 化工、冶金企業(yè)的整流) 、電氣化鐵路、煉鋼電弧爐( 交、直流) 、軋機(jī)、提升機(jī)、電石機(jī)、感應(yīng)加熱爐及其它非線性負(fù)荷。
( 2) 大量諧波注入電網(wǎng)
含有非線性、沖擊性負(fù)荷的新型電力設(shè)備在實(shí)現(xiàn)功率控制和處理的同時(shí)，都不可避免地產(chǎn)生非正弦信號(hào)形電流，向電網(wǎng)注入諧波電流，使公共連接點(diǎn)( PCC) 的電壓波形嚴(yán)重畸變，負(fù)荷波動(dòng)性和沖擊性導(dǎo)致電壓波動(dòng)、瞬時(shí)脈沖等各種電能質(zhì)量干擾。
( 3) 電力設(shè)備及裝置的自動(dòng)保護(hù)和正常運(yùn)行
大型電力設(shè)備的啟動(dòng)和停運(yùn)、自動(dòng)開(kāi)關(guān)的跳閘及重合等對(duì)電能質(zhì)量的影響，使額定電壓暫時(shí)降低、產(chǎn)生電壓波動(dòng)與閃變，對(duì)電能質(zhì)量也會(huì)產(chǎn)生影響。
2提高電能質(zhì)量的方法探討
2. 1常用技術(shù)措施
( 1) 中樞調(diào)壓
電力系統(tǒng)電壓調(diào)整的主要目的是采取各種調(diào)壓手段和方法，在各種不同運(yùn)行方式下，使用戶的電壓偏差符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。但由于電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、負(fù)荷眾多，對(duì)每個(gè)用電設(shè)備的電壓都進(jìn)行監(jiān)視和調(diào)整，既不可能也無(wú)必要。
電力系統(tǒng)電壓的監(jiān)視和調(diào)整可以通過(guò)對(duì)中樞點(diǎn)電壓的監(jiān)視和調(diào)整來(lái)實(shí)現(xiàn)。所謂中樞點(diǎn)是指電力系統(tǒng)可以反映系統(tǒng)電壓水平的主要發(fā)電廠和變電站的母線，很多負(fù)荷都由這些母線供電。若控制了這些中樞點(diǎn)的電壓偏差，也就控制了系統(tǒng)中大部分負(fù)荷的電壓偏差。
除了對(duì)中樞點(diǎn)進(jìn)行調(diào)壓，還可以進(jìn)行發(fā)電機(jī)調(diào)壓、調(diào)壓器調(diào)壓等，實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)電壓的穩(wěn)定，從而提高電能質(zhì)量。
( 2) 諧波的抑制
解決電能諧波的污染和干擾，從技術(shù)上實(shí)現(xiàn)對(duì)諧波的抑制，從工程現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際來(lái)看，已經(jīng)有很多行之有效的解決方法，概括起來(lái)主要可以采取下面的兩種方法：
a.增加換流裝置的相數(shù)換流裝置是供電系統(tǒng)主要諧波源之一。理論分析表明，換流裝置在其交流側(cè)與直流側(cè)產(chǎn)生的特征諧波次數(shù)分別為p k+ 1 和p k( p 為整流相數(shù)或脈動(dòng)數(shù)， k 為正整數(shù)) ，當(dāng)脈動(dòng)數(shù)由p = 6 增加到p = 12 時(shí)，其特征諧波次數(shù)為可以有效清除的幅值較大的低頻項(xiàng)，從而大大地降低了諧波電流的有效值。
b. 無(wú)源濾波法和有源濾波法為了減少諧波對(duì)供電系統(tǒng)的影響，實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣設(shè)備的保護(hù)，最根本的方法是從諧波的產(chǎn)生源頭抓起，設(shè)法在諧波源附近防止諧波電流的產(chǎn)生，從而有效降低諧波電壓。
防止諧波電流危害的方法，一是被動(dòng)的防御，即在已經(jīng)產(chǎn)生諧波電流的情況下，采用傳統(tǒng)的無(wú)源濾波的方法，由一組無(wú)源元件: 電容、電抗器和電阻組成的調(diào)諧濾波裝置，減輕諧波對(duì)電氣設(shè)備的危害；另一種方法是主動(dòng)的預(yù)防諧波電流的產(chǎn)生，即有源濾波法，其基本原理是利用關(guān)斷電力電子器件產(chǎn)生與負(fù)荷電流中諧波電流分量大小相等、相位相反的電流來(lái)消除諧波。
防雷措施
供電部門的防雷工作是極其艱巨的，設(shè)備一旦損壞就有可能促使整個(gè)電力系統(tǒng)癱瘓，造成無(wú)法挽回的損失。因此，在變電站設(shè)計(jì)的過(guò)程中，要重視變電站設(shè)備的安全穩(wěn)定，確保供電的可靠性。下面就主要分析一些國(guó)內(nèi)電網(wǎng)架空線路以及變電站的主要防雷措施：
高壓防雷電力裝置通過(guò)裸導(dǎo)線架空線路的方式進(jìn)行電力傳輸，而架空線路一般設(shè)置在離地面6～18m的空間范圍內(nèi)，這時(shí)雷電入侵波產(chǎn)生的雷電過(guò)電壓會(huì)促使線路或者設(shè)備絕緣擊穿，進(jìn)而遭到破壞。利用高壓防雷技術(shù)，通過(guò)給線路或者設(shè)備人為地制造絕緣薄弱點(diǎn)即間隙裝置，間隙的擊穿電壓比線路或者設(shè)備的雷電沖擊絕緣水平低，在正常運(yùn)行電壓下間隙處于隔離絕緣狀態(tài)，當(dāng)雷電發(fā)生時(shí)強(qiáng)大的過(guò)電壓使間隙擊穿，從而產(chǎn)生接地保護(hù)，起到保護(hù)線路或設(shè)備絕緣的作用。
2. 間隙保護(hù)技術(shù)
間隙保護(hù)就是變壓器中性點(diǎn)間隙接地保護(hù)裝置。線路大體的兩極由角形棒組成，一極固定在絕緣件上連接帶電導(dǎo)線，另一極直接接地，間隙擊穿后電弧在角形棒間上升拉長(zhǎng)，當(dāng)電弧電流變小時(shí)可以自行熄弧，間隙保護(hù)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行維護(hù)量小，而缺點(diǎn)則是當(dāng)電弧電流大到幾十安以上時(shí)就沒(méi)法自行熄弧，保護(hù)特性一般，而且間隙動(dòng)作會(huì)產(chǎn)生截波，對(duì)變壓器本身的絕緣也不利。
3. 避雷器保護(hù)技術(shù)
避雷器是一種雷電流的泄放通道，也是一種等電位連接體，在線路上并聯(lián)對(duì)地安裝，正常運(yùn)行下處于高阻抗?fàn)顟B(tài)。當(dāng)雷電發(fā)生時(shí)，避雷器將雷電電流迅速泄入大地，同時(shí)使大地、設(shè)備、線路處在等電位上，從而保護(hù)設(shè)備免遭強(qiáng)電勢(shì)差的損害。避雷器技術(shù)當(dāng)然也存在很多的缺點(diǎn)，由于避雷器的選用受安裝地點(diǎn)的限制，其當(dāng)受到雷擊或者雷擊感應(yīng)的能量相當(dāng)大，靠單一的避雷器件很難將雷電流全部導(dǎo)入大地而自身不會(huì)損壞。另外，間隙保護(hù)和避雷器技術(shù)都是靠間隙擊穿接地放電降壓來(lái)起到保護(hù)的作用，這兩種防雷技術(shù)往往會(huì)造成接地故障或者相間短路故障，所以不能達(dá)到科學(xué)合理的保護(hù)作用。
保護(hù)裝置
介紹
電力系統(tǒng)微機(jī)保護(hù)裝置機(jī)保護(hù)是由高集成度、總線不出芯片單片機(jī)、高精度電流電壓互感器、高絕緣強(qiáng)度出口中間繼電器、高可靠開(kāi)關(guān)電源模塊等部件組成。微機(jī)保護(hù)裝置主要作為110KV及以下電壓等級(jí)的發(fā)電廠、變電站、配電站等，也可作為部分70V-220V之間電壓等級(jí)中系統(tǒng)的電壓電流的保護(hù)及測(cè)控。
原理
電力系統(tǒng)微機(jī)保護(hù)裝置的數(shù)字核心一般由CPU、存儲(chǔ)器、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、Watchdog等組成。目前數(shù)字核心的主流為嵌入式微控制器（MCU），即通常所說(shuō)的單片機(jī)；輸入輸出通道包括模擬量輸入通道（模擬量輸入變換回路（將CT、PT所測(cè)量的量轉(zhuǎn)換成更低的適合內(nèi)部A/D轉(zhuǎn)換的電壓量，±2.5V、±5V或±10V）、低通濾波器及采樣、A/D轉(zhuǎn)換）和數(shù)字量輸入輸出通道（人機(jī)接口和各種告警信號(hào)、跳閘信號(hào)及電度脈沖等）。
參考資料 >