電力系統(tǒng)主要由發(fā)電廠、輸電線路、配電系統(tǒng)及負荷組成,通常覆蓋廣闊的地域。發(fā)電廠將原始能源轉(zhuǎn)換為電能,經(jīng)過輸電線路送至配電系統(tǒng),再由配電線路把電能分配給負荷(用戶),由上述四個部分組成的統(tǒng)一整體叫做電力系統(tǒng)。發(fā)電機將機械能轉(zhuǎn)換為電能,輸電線聯(lián)接發(fā)電廠與配電系統(tǒng)以及與其他系統(tǒng)實行互聯(lián)。配電系統(tǒng)聯(lián)接由輸電線供電的局域內(nèi)的所有單個負荷。電力負荷包括電燈、電熱器、電動機(感應電動機、同步電動機等)、整流器、變頻器或其他裝置,在這些設備中電能又將轉(zhuǎn)變?yōu)楣饽?、熱能、機械能等。
由此可見,廣義的電力系統(tǒng)應該是由鍋爐、反應堆、汽輪機、水輪機等動力源,發(fā)電機生產(chǎn)電能的設備,變壓器、電力線路等變換、輸送分配電能的設備,電動機、電熱電爐、電燈等各種消耗電能的設備,以及測量、保護、控制裝置乃至能量管理系統(tǒng)所組成的統(tǒng)一整體,是一個龐大而復雜的整體。電力系統(tǒng)中,由變壓器、電力線路等變換、輸送、分配電能設備所組成的部分常稱電力網(wǎng)絡。
電力系統(tǒng)可以用一些基本參量加以描述,分別簡述如下:
1.總裝機容量.。電力系統(tǒng)的總裝機容量指該系統(tǒng)中實際安裝的發(fā)電機組額定有功功率的總和,以千瓦(kw)、兆瓦(mw)、吉瓦(gw)計。
2.年發(fā)電量。電力系統(tǒng)的年發(fā)電量指該系統(tǒng)中所有發(fā)電機組全年實際發(fā)出電能的總和,以兆瓦時(mw.h)、吉瓦時(gw.h)、太瓦時(tw.h)計。
3.最大負荷。最大負荷指規(guī)定時間(一天、一月或一年)內(nèi)電力系統(tǒng)總有功功率負荷的最大值,以千瓦(kw)、兆瓦(mw)、吉瓦(gw)計。
4.年用電量。年用電量指接在系統(tǒng)上所有用戶全年所用電能的總和,以兆瓦時(mw.h)計。
5.額定頻率。按國家標準規(guī)定,我國所有交流電力系統(tǒng)的額定頻率均為50hz。國外則有額定功率為60hz或25hz的電力系統(tǒng)。
6.最高電壓。所謂電力系統(tǒng)的最高電壓等級,是指該系統(tǒng)中最高電壓等級電力線路的額定電壓,以千伏(kv)計。
圖1 電力系統(tǒng)和電力網(wǎng)示意圖