【正文】 電力調(diào)度基礎(chǔ)知識(shí) 1. 電力 系統(tǒng)概況 電能 從 生產(chǎn) 到消費(fèi)主要經(jīng)過(guò) 以下 5 個(gè) 環(huán)節(jié)： 發(fā)電 電能 產(chǎn)生的最初環(huán)節(jié)。 發(fā)電 是指利用發(fā)電動(dòng)力裝置將 水能 、石化燃料（ 煤 、石油、天然氣） 的 熱能、核能 以及 清潔能源（ 太陽(yáng)能 、風(fēng)能、地?zé)崮埽?等 轉(zhuǎn)換為電能的生產(chǎn)過(guò)程。 用以 供應(yīng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)與 人民 生活之需。 發(fā)電 類(lèi)型 ? 火電 ? 水電 ? 風(fēng)電 ? 核電 ? 其他 能源發(fā)電： （ 1） 生物 智能發(fā)電 ： 利用 能夠產(chǎn)生強(qiáng)生物電的 生物 ， 并 手機(jī)、轉(zhuǎn)化 ，利用其產(chǎn)生的生物電的一種發(fā)電方式； （ 2） 潮汐能 發(fā)電： 利用 海水潮漲和潮落 形成 的勢(shì)能進(jìn)行發(fā)電； （ 3） 太陽(yáng)能 發(fā)電： 輸電 將 電能傳輸向遠(yuǎn)方的 環(huán)節(jié)。 輸電 即電能的傳輸。它和變電、配電、用電一起，構(gòu)成電力系統(tǒng)的整體功能。通過(guò) 輸電 ，把相距甚遠(yuǎn)的（ 可達(dá) 數(shù)千千米） 發(fā)電廠 和負(fù)荷中心聯(lián)系起來(lái)，使 電能的開(kāi)發(fā)和利用 超越 地域的限制。 和 其他的能源 （如 煤、油 ） 的傳輸相比， 輸電 的損耗小、效益高、靈活方便、易于調(diào)控、環(huán)境 污染 少； 輸電 還可以將不同地點(diǎn)的發(fā)電廠連接起來(lái)，實(shí)行峰谷調(diào)節(jié)。 輸電 是電能利用優(yōu)越性的重要體現(xiàn)，在現(xiàn)代社會(huì)中， 它 是重要 的 能源動(dòng)脈。 輸電 線路設(shè)備構(gòu)成 按照 設(shè)備狀態(tài)檢修規(guī)定，輸電線路主要?jiǎng)澐譃?7 個(gè) 單 元 +1 個(gè) 環(huán)境 。 ? 7 個(gè) 單元分別是：桿塔、導(dǎo) 線、絕緣子 、金具、桿塔基礎(chǔ)、接地裝置、附屬設(shè)施； ? 1 個(gè) 環(huán)境： 通道 環(huán)境。 輸電 種類(lèi) 按照 輸送電流的性質(zhì)，輸電分為直流輸電和交流輸電。 ? 直流 輸電： 將發(fā)電廠發(fā)出的交流電，經(jīng)整流器變換成直流電輸送至受電端，再用逆變器將直流電變換成交流電送到受端交流電網(wǎng)的一種輸電方式。主要應(yīng)用于遠(yuǎn)距離大功率輸電和非同步交流系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng) ，具有線路投資少、不存在系統(tǒng)穩(wěn)定問(wèn)題、調(diào)節(jié)快速、運(yùn)行可靠等優(yōu)點(diǎn)； ? 交流 輸電： 交流輸電是以交流電流傳輸電能。交流輸電技術(shù)的發(fā)展是以增加輸送容量、擴(kuò)大輸送距離和提高輸電線路電壓等級(jí)為標(biāo)志的。 輸電 電壓等級(jí) 輸電 電壓 的高低是輸電技術(shù)發(fā)展水平的主要標(biāo)志。我國(guó) 輸電 線路的主要電壓 等級(jí)有： 變電 將 電能等價(jià)調(diào)高或調(diào)低的環(huán)節(jié)。 變電即為 電力系統(tǒng)中，通過(guò)一定設(shè)備將電壓由低等級(jí)轉(zhuǎn)變?yōu)楦叩燃?jí)（ 升壓 ） 或 由高等級(jí) 轉(zhuǎn)變 為低等級(jí)（ 降壓 ） 的 過(guò)程 。 想要 把各個(gè)不同電壓等級(jí)部分 連接 起來(lái)形成一個(gè)整體，就需要通過(guò)變電。 變電 分類(lèi) ? 升壓 電力 系統(tǒng)中，發(fā)電廠將天然的一次能源轉(zhuǎn)變成 電能 ，向遠(yuǎn)方的電力用戶送點(diǎn)， 為了減少 輸電 線路上的電能損耗及線路阻抗 壓降 ，需要將電壓 升高 。 ? 降壓 為了 滿足電力用戶安全的需要，又要將電壓降低，并分配給各個(gè)用戶。 變電 場(chǎng)所 變電站 變電站 就是電力系統(tǒng)中對(duì)電能的電壓和電流進(jìn)行變換、集中和分配的場(chǎng)所， 它 是聯(lián)系發(fā)電廠和電力用戶的中間環(huán)節(jié) ，同時(shí) 通過(guò)變電站將各電壓等級(jí)的電網(wǎng)聯(lián)系起來(lái)。 為 保證 電能的質(zhì)量以及設(shè)備的安全， 在 變電站中還需要進(jìn)行電壓調(diào)整、潮流（ 電力 系統(tǒng)各節(jié)點(diǎn)和 支路 中的電壓、電流和功率的流向及分布 ） 控制 以及輸配電線路和主要電工設(shè)備的保護(hù)。 配電 將 電能分配給用戶的環(huán)節(jié)。 配電 是指在電網(wǎng)中起電能分配作用的網(wǎng)絡(luò)。 通常 是 指 電力系統(tǒng)中二次降壓變壓器低壓側(cè)直接或降壓后為用戶供電的網(wǎng)絡(luò)，它是電力系統(tǒng)中直接與用戶相連并 向 用 戶分配電能的環(huán)節(jié)。 配網(wǎng) 組成 配電 系統(tǒng)由配電變電所（ 通常 是將電網(wǎng)的輸電電壓降為配電電壓） 、 高壓配電 線路（ 即 1kV 以上 電壓） 、 配電變壓器、低壓配電線路（ 即 1kV 以下 電壓） 以及相應(yīng)的控制保護(hù)設(shè)備組成。 配網(wǎng) 分類(lèi) （ 1） 配電 按電壓一般分為高壓配電、 中壓 配電和低壓配電： ? 高壓 配電電壓 ： 35kV、 63kV， 又稱(chēng) 地方 電力網(wǎng)； ? 中壓 配電電壓 ： 10kV； ? 低壓 配電電壓 ： 380/22V； （ 2） 配電 按供電區(qū)域分為城市配電網(wǎng)、農(nóng)村配電網(wǎng)、工廠配電網(wǎng)： ? 城市 配電網(wǎng) ： 提供 城市居民工作、生活用電，負(fù)荷相對(duì)集中； ? 農(nóng)村 配電網(wǎng) ： 提供 農(nóng)業(yè)生產(chǎn) 和農(nóng)村正常生活用電，供電半徑大； ? 工廠 配電網(wǎng) ： 提供 工業(yè)基地生產(chǎn)所需的電能，負(fù)荷較大。 配電 作用 配電網(wǎng) 的主要 作用 為以下兩點(diǎn)： ? 配電網(wǎng) 的主要功能是 從 輸電 網(wǎng) 接受電能，并逐級(jí)分配或就地消費(fèi)，即將高壓電能降低至方便 運(yùn)行 又適合用戶需要的各種電壓，組成多層次的配電網(wǎng)，向各種用戶供電 ； ? 10kV 及 以下配電線路 為 用戶供電，擔(dān)負(fù)著輸送和分配電能的任務(wù)。 用電 消費(fèi) 電能的環(huán)節(jié)。 用電 及通過(guò)電器消耗電能的過(guò)程，是電力環(huán)節(jié)的最后節(jié)點(diǎn)。 日常 生活中 到處 都是用電環(huán)節(jié)：日光燈 、 電視機(jī)、計(jì)算機(jī)、 空調(diào) 、冰箱、洗衣機(jī)、工業(yè) 機(jī)器 等 等 。 用電 分類(lèi) 用電 按負(fù)荷主要分為四大類(lèi)： ? 城市 用電 ： 城市 居民的家用電器，它具有年年增長(zhǎng)的趨勢(shì)，以及明顯的季節(jié)性波動(dòng)特點(diǎn) ； ? 農(nóng)村 用電 ： 農(nóng)村 居民用電和農(nóng)業(yè)生成用電； ? 商業(yè) 用電 ： 商業(yè) 部門(mén)的照明、空調(diào)、動(dòng)力等用電，覆蓋面積大，且用電增長(zhǎng)平穩(wěn)，商業(yè)負(fù)荷同樣具有季節(jié)性波動(dòng)的 特性 ； ? 工業(yè) 用電 ： 工業(yè) 生產(chǎn)的用電，一般工業(yè)用電的比重在用電構(gòu)成中居于首位。 用電 反饋 通過(guò) 用電情況，還可以反向指導(dǎo)電力系統(tǒng)環(huán)節(jié)中的發(fā)電、輸電、變電、配電 等四個(gè)環(huán)節(jié) 的 建設(shè)，所以也可以說(shuō)，用電是 電能 “發(fā) 、輸、變、配 ”的 首個(gè)環(huán)節(jié)。 2. 電力不同于 普通商品 的 特點(diǎn) 電是商品，具有價(jià)值和使用價(jià)值，但又不同于其他商品。其特點(diǎn)是： ? 電力商品的生產(chǎn)、供應(yīng)、使用是瞬間同時(shí)完成的； ? 不能儲(chǔ)存，沒(méi)有中間環(huán)節(jié)； ? 電力商品使用數(shù)量是通過(guò)電能計(jì)量裝置確定的； ? 發(fā)電廠和電力客戶是通過(guò)電力線路和變電站連接組成電網(wǎng)并通過(guò)電網(wǎng)交換電力商品的； ? 電力商品的質(zhì)量是以電壓、頻率和供電可靠性來(lái)衡量的 ； ? 惡性 連鎖事故 造成 的破壞性巨大。 3. 基本 概念 兩 大 電網(wǎng)公司 2022 年 國(guó) 家電力公司進(jìn)行重組 ， 成 立 了 兩 大 電網(wǎng)公司 ： 國(guó) 家電網(wǎng)公司 和 南 方 電網(wǎng)公司 。 （ 1） 國(guó)家電網(wǎng)公司（ State Grid），簡(jiǎn)稱(chēng)國(guó)家電網(wǎng)、國(guó)網(wǎng) ； （ 2） 中 國(guó)南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司（ China Southern Power Grid Company Limited）， 簡(jiǎn)稱(chēng) 南方電網(wǎng)、南網(wǎng)， 經(jīng)營(yíng)范圍為廣東、廣西、云南、貴州和海南五?。▍^(qū)） 。 調(diào)度分層管理 《電網(wǎng)調(diào)度管理?xiàng)l例》明確，調(diào)度機(jī)構(gòu)分為五級(jí)即 ： ? 國(guó)調(diào) ： 國(guó)家調(diào)度機(jī)構(gòu) ； ? 網(wǎng)調(diào) ： 跨省、自治區(qū)、直轄市調(diào)度機(jī)構(gòu) （ 東北、華北、華東、華中、西北、南方電力調(diào)度通信中心 ） ； ? 省調(diào) ： 省、自治區(qū)、直轄市級(jí)調(diào)度機(jī)構(gòu) ； ? 地市調(diào)： 省轄市級(jí)調(diào)度機(jī)構(gòu) ； ? 區(qū) 縣調(diào)： 縣級(jí)調(diào)度機(jī)構(gòu) 。 調(diào)度 管理 的 任務(wù) 調(diào)度管理根據(jù)《電網(wǎng)調(diào)度管理?xiàng)l例》執(zhí)行，它的 任務(wù)是 ： ? 組織、指揮、指導(dǎo)、協(xié)調(diào)電網(wǎng)內(nèi)各電廠（站）、變電所的運(yùn)行； ? 按資源優(yōu)化配置原則，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化調(diào)度； ? 充分發(fā)揮電廠、變電所的發(fā)、供電設(shè)備能力，最大限度滿足社會(huì)和人民生產(chǎn)生活用電需要，確保 電網(wǎng)的電壓和周波在質(zhì)量允許的范圍內(nèi)，使電網(wǎng)連續(xù)、穩(wěn)定、安全運(yùn)行； ? 調(diào)度指揮所轄網(wǎng)區(qū)運(yùn)行操作、事故處理、維持正常運(yùn)行等方面進(jìn)行全面的管理。 調(diào)度 的主要內(nèi)容 ? 電力系統(tǒng)運(yùn)行計(jì)劃的編制； （ 1） 預(yù)測(cè)用電負(fù)荷 ：根據(jù)負(fù)荷變化的歷史記錄、天氣預(yù)報(bào)、分析用電生產(chǎn)情況和人民生活規(guī)律，對(duì)未來(lái) 24 小時(shí)或 48 小時(shí)進(jìn)行全系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測(cè) ,編制預(yù)計(jì)負(fù)荷曲線 ,配備好相適應(yīng)的發(fā)電容量（包括儲(chǔ)備容量） ； （ 2） 制訂發(fā)電任務(wù)、運(yùn)行方式和運(yùn)行計(jì)劃 ：根據(jù)預(yù)測(cè)的負(fù)荷曲線，按經(jīng)濟(jì)調(diào)度原則，對(duì)水能和燃料進(jìn)行合理規(guī)劃和安排，分配各發(fā)電廠發(fā)電任務(wù)（包括水電站、火電廠的負(fù)荷分配），提出各發(fā)電廠的日發(fā)電計(jì)劃；指定調(diào)頻電廠和調(diào)頻容量 ,并安排發(fā)電機(jī)組的起停和備用 ,批準(zhǔn)系統(tǒng)內(nèi)發(fā)、輸、變電設(shè)備的檢修計(jì)劃；對(duì)系統(tǒng)繼電保護(hù)及安全自動(dòng)裝置進(jìn)行統(tǒng)一整定和考核，進(jìn)行系統(tǒng)潮流和穩(wěn)定計(jì)算等工作，合理安排運(yùn)行方式。 ? 電力系統(tǒng)運(yùn)行控制 ； ? 電力系統(tǒng)運(yùn)行分析 ： 收集全系統(tǒng)主要運(yùn)行信息，監(jiān)視運(yùn)行情況，保證正常的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。 通過(guò)安全分析（采用狀態(tài)估計(jì)和實(shí)時(shí)潮流計(jì)算等應(yīng)用技術(shù)）進(jìn)行事故預(yù)想和提出反事故措施，防范于未然 ； ? 繼電保護(hù)、通信和調(diào)度自動(dòng)化等設(shè)備的運(yùn)行管理 ； ? 指揮操作和處理事故 ：對(duì)所轄廠、站和網(wǎng)絡(luò)的重要運(yùn)行操作進(jìn)行指揮和監(jiān)督。在發(fā)生系統(tǒng)性事故時(shí)，采取有力措施及時(shí)處理，迅速恢復(fù)系統(tǒng)至正常運(yùn)行狀態(tài)。 ? 有關(guān)規(guī)程的編制和人員培訓(xùn)等專(zhuān)業(yè)管理 。 調(diào)度 基本原則 （ 1） 安全 ： 保障電網(wǎng)安全、穩(wěn)定、正常運(yùn)行和對(duì)電力用戶安全可靠供電； （ 2） 優(yōu)質(zhì) ： 保證電能質(zhì)量，保持頻率、電壓、波形合格 ； （ 3） 經(jīng)濟(jì) ： 按照公平、公正的原則合理安排發(fā)電，實(shí)現(xiàn)發(fā)電資源的優(yōu)化利用 。 電 力 負(fù)荷 電力系統(tǒng)中所有用電設(shè)備所耗用的功率， 簡(jiǎn)稱(chēng)負(fù)荷。 ? 電力系統(tǒng)的總負(fù)荷就是系統(tǒng)中所有用電設(shè)備消耗總功率的總和 ； ? 將工業(yè)、農(nóng)業(yè)、郵電、交通、市政、商業(yè)以及城鄉(xiāng)居民所消耗的功率相加，就得電力系統(tǒng)的 綜合用電負(fù)荷 ； ? 綜合用電負(fù)荷加網(wǎng)絡(luò)損耗的功率就是系統(tǒng)中各發(fā)電廠應(yīng)供應(yīng)的功率，稱(chēng)為電力系統(tǒng)的 供電負(fù)荷 （供電量）； ? 供電負(fù)荷再加各發(fā)電廠本身消耗的功率（即廠用電），就是系統(tǒng)中各發(fā)電機(jī)應(yīng)發(fā)的功率，稱(chēng)為系統(tǒng)的 發(fā)電負(fù)荷 （發(fā)電量）。 有功 功率 有功功率（ P） 是指保持設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)所需要的電功率，也就是將電能轉(zhuǎn)化為其它 形式的能量（機(jī)械 能，光能，熱能等）的電功率 。 比如 ， 千瓦 的電動(dòng)機(jī)就是把 千瓦 的電 能 轉(zhuǎn)換為機(jī)械能， 帶動(dòng) 水泵抽水或脫粒機(jī)脫粒。 有功 功率的符號(hào)用 P 表示 ，單位有：瓦（ W） 、 千瓦（ kW） 、 兆瓦 （ MW）。 無(wú)功 功率 無(wú)功功率（ Q）是指電氣設(shè)備中電感、電容等元件工作時(shí)建立磁場(chǎng)所需的電 功率。 它主要用于電氣設(shè)備內(nèi)電場(chǎng)與磁場(chǎng)的能量交換，在電氣設(shè)備（電路系統(tǒng)）中建立和維護(hù)磁場(chǎng)的功率。 它不表現(xiàn)對(duì)外做功，由電能轉(zhuǎn)化為磁能，又由磁場(chǎng)轉(zhuǎn)化為電能，周而復(fù)始，并無(wú)能量損耗。 比如 ， 40 瓦 的日光燈，除需 40 多瓦 的有功功率（ 鎮(zhèn)流器 也 需要消耗一部分有功功率） 來(lái) 發(fā)光外，還需要 80 乏 左右的無(wú)功功率供鎮(zhèn)流器的線圈建立交變磁場(chǎng)用。 由于 它不對(duì)外作功，才被稱(chēng)為 “無(wú)功 ”。 特別指出的是無(wú)功功率并不是無(wú)用功，只是它不直接轉(zhuǎn)化為機(jī)械能、熱能為外界提供能量，作用卻十分重要。 無(wú)功 功率的符號(hào)用 Q 表示 ，單位為乏（ Var） 或 千乏（ kVar） 。 ACE 區(qū)域控制偏差 （ Area Control Error） ， 是實(shí)際發(fā)電與控制目標(biāo)之差 。 主網(wǎng) ? 按 電能從生產(chǎn)到消費(fèi)的環(huán)節(jié)分： 發(fā)電 和 輸 電 ； ? 按 電壓等級(jí)分： 220kV 及 以上電壓等級(jí)； ? 按 調(diào)度分層管理分： 國(guó)調(diào) 、網(wǎng)調(diào)、省調(diào)； 配網(wǎng) ? 按電能從生產(chǎn)到消費(fèi)的環(huán)節(jié)分： 配電 和 用電 ； ? 按 電壓等級(jí)分： 110kV 及 以下電壓等級(jí)； ? 按調(diào)度分層管理分： 地 （市） 調(diào)、 區(qū) （縣） 調(diào)； 遙信 遙信即遠(yuǎn)程信號(hào)。它是將采集到的被監(jiān)控發(fā)電廠或變電站的設(shè)備狀態(tài)信號(hào)， 按規(guī)約傳送給調(diào)度中心。 包括 ： ? 斷路器 、 開(kāi)關(guān) 、 刀閘的 位置信號(hào) （開(kāi)合狀態(tài)） ； ? 繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的位置信號(hào) （開(kāi)合狀態(tài)）； ? 發(fā)電機(jī) 和遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)等 。 遙測(cè) 遙測(cè)即遠(yuǎn)程測(cè)量，它是將采集到的被監(jiān)控發(fā)電廠或變電站的主要參數(shù)按規(guī)約 傳送給調(diào)度中心。 包括 各設(shè)備 的 P、 Q、 U、 I、檔位、溫度等 。 潮流 潮流 即 輸電 線路上的 電流的流動(dòng)方向。 如 下圖中輸電線路上的箭頭方向： 輸電 斷面 輸電斷面為某一基態(tài)潮流下，有功潮流相同且電氣距離相近的一組輸電線路 的集合。 也稱(chēng)潮流斷面 。 如 下圖中 藍(lán)色 圓弧 虛線 部分 ： 一次 設(shè)備 一次設(shè)備是指直接用于生產(chǎn)、輸送和分配電能的生產(chǎn)過(guò)程的高壓電氣設(shè)備。 它 包括 發(fā)電機(jī) 、 輸電 線路、電力電纜、 變壓器、母線、斷路 器（ 開(kāi)關(guān) ） 、 刀閘、 電容器、繞組、電抗器、 PT、 CT 等 。 二次 設(shè)備 二次設(shè)備是指對(duì)一次設(shè)備的工作進(jìn)行監(jiān)測(cè)、控制、調(diào)節(jié)、保護(hù)以及為運(yùn)行、維護(hù)人員提供運(yùn)行工況或生產(chǎn)指揮信號(hào)所需的低壓電氣設(shè)備。 它 包括： 測(cè)量?jī)x表、繼電器、操