九、中国的电力起步

1879年，美国的著名发明家爱迪生发明了电灯，很快把神秘的电和人类的生活联系了起来。

19世纪90年代，三相交流输电系统研制成功，并很快取代了直流输电，成为电力系统大发展的里程碑，吹响了工业革命的号角。

清光绪五年四月初八（1879年5月28日），上海公共租界工部局电气工程师毕晓浦，在虹口乍浦路的一座仓库里，用7.46千瓦的蒸汽机带动自激式直流发电机，将发出的电能点燃碳极弧光灯。这是中华大地上点亮的第一盏电灯。   

1882年，英国人在上海南京路创办了上海第一家发电厂，容量12千瓦，这就是中国的第一座发电厂。这座电厂的出现，比全球率先使用弧光灯的巴黎北火车站电厂晚7年，比伦敦霍尔蓬高架路电厂晚6个月，却比纽约珠街电厂早2个月，比俄国彼得堡电厂早1年，就用电来说，中国也属于最早使用电的国家之一。　　

中国人自办电气事业，约始于1888年。当年7月23日，两广总督张之洞从国外购入1台发电机和100盏电灯，安装在衙门旁发电，供衙门照明。

1890年，上海一些官僚、富商家庭开始使用白炽灯照明。

20世纪初，中国的电力发展出现了第一波热潮。1903年江苏镇江大照电灯公司成立。1905年北平京师华商电灯有限公司成立。天津、上海南市、济南、汉口、重庆等地的华人也先后开办电力事业。

1904年，处于日本殖民统治下的台湾建成中国最早的水电站龟山水电站，装机容量600千瓦。云南石龙坝水电站也在1912年建成发电，随之出现了我国第一条22千伏输电线路。由于历经战乱，旧中国的电力始终缓慢发展。

十、新中国的电力发展

电力工业素有国民经济“先行官”之称。新中国成立50多年来，电力工业迅速发展。从1996年起，我国电力装机容量、发电量和用电量一直保持世界第二位，仅次于美国。

据统计，1949年，全国电力装机容量只有185万千瓦，年发电量43亿千瓦时，分别位居世界第２１位和２５位。

新中国成立后，我国电力工业迅速发展。到1978年，全国电力装机容量已达5712万千瓦，比1949年增长近３０倍；年发电2566亿千瓦时，增长近59倍。

改革开放后，我国电力工业连续跃上两个台阶：1987年，电力装机容量达１亿千瓦，1995年突破２亿千瓦，2000年突破3亿千瓦，2003年接近4亿千瓦，2005年突破5亿千瓦（其中水电装机容量达到1亿千瓦），2006年突破6亿千瓦，2007年突破7亿千瓦，2008年接近8亿千瓦。

1988年，全社会用电量5358亿千瓦时，1996年突破1万亿千瓦时，2004年突破2万亿千瓦时，2008年达到34268亿千瓦时。

装机容量的高速增长期是2004——2008，全社会用电量的高速增长期是2003——2007，装机容量最多的是2006年，超过1亿，超过总装机容量的百分之二十。全社会用电量增长最快的是2007年，比2006年增加了4198亿千瓦时，增加了百分之十五。
 

1、什么是动力系统、电力系统、电力网？

答:通常把发电企业的动力设施、设备和发电、输电、变电、配电、用电设备及相应的辅助系统组成的电能热能生产、输送、分配、使用的统一整体称为动力系统；

把由发电、输电、变电、配电、用电设备及相应的辅助系统组成的电能生产、输送、分配、使用的统一整体称为电力系统；

把由输电、变电、配电设备及相应的辅助系统组成的联系发电与用电的统一整体称为电力网。

2、现代电网有哪些特点?

答:1、由较强的超高压系统构成主网架。2、各电网之间联系较强,电压等级相对简化。3、具有足够的调峰、调频、调压容量,能够实现自动发电控制,有较高的供电可靠性。4、具有相应的安全稳定控制系统,高度自动化的监控系统和高度现代化的通信系统。5、具有适应电力市场运营的技术支持系统,有利于合理利用能源。

3、区域电网互联的意义与作用是什么?

答：1、可以合理利用能源,加强环境保护,有利于电力工业的可持续发展。

2、可安装大容量、高效能火电机组、水电机组和核电机组,有利于降低造价,节约能源,加快电力建设速度。

3、可以利用时差、温差,错开用电高峰,利用各地区用电的非同时性进行负荷调整,减少备用容量和装机容量。

4、可以在各地区之间互供电力、互通有无、互为备用,可减少事故备用容量,增强抵御事故能力,提高电网安全水平和供电可靠性。

5、能承受较大的冲击负荷,有利于改善电能质量。

6、可以跨流域调节水电,并在更大范围内进行水火电经济调度,取得更大的经济效益。

4、电网无功补偿的原则是什么?

答:电网无功补偿的原则是电网无功补偿应基本上按分层分区和就地平衡原则考虑,并应能随负荷或电压进行调整,保证系统各枢纽点的电压在正常和事故后均能满足规定的要求,避免经长距离线路或多级变压器传送无功功率。

5、简述电力系统电压特性与频率特性的区别是什么?

答：电力系统的频率特性取决于负荷的频率特性和发电机的频率特性(负荷随频率的变化而变化的特性叫负荷的频率特性。发电机组的出力随频率的变化而变化的特性叫发电机的频率特性）,它是由系统的有功负荷平衡决定的,且与网络结构(网络阻抗）关系不大。在非振荡情况下,同一电力系统的稳态频率是相同的。因此,系统频率可以集中调整控制。

电力系统的电压特性与电力系统的频率特性则不相同。电力系统各节点的电压通常情况下是不完全相同的,主要取决于各区的有功和无功供需平衡情况,也与网络结构(网络阻抗）有较大关系。因此,电压不能全网集中统一调整,只能分区调整控制。

6、什么是系统电压监测点、中枢点？有何区别？电压中枢点一般如何选择?

答:监测电力系统电压值和考核电压质量的节点,称为电压监测点。电力系统中重要的电压支撑节点称为电压中枢点。因此,电压中枢点一定是电压监测点,而电压监测点却不一定是电压中枢点。

电压中枢点的选择原则是:1)区域性水、火电厂的高压母线(高压母线有多回出线)；2)分区选择母线短路容量较大的220kV变电站母线；3）有大量地方负荷的发电厂母线。

7、试述电力系统谐波对电网产生的影响？

答:谐波对电网的影响主要有:

谐波对旋转设备和变压器的主要危害是引起附加损耗和发热增加,此外谐波还会引起旋转设备和变压器振动并发出噪声,长时间的振动会造成金属疲劳和机械损坏。

谐波对线路的主要危害是引起附加损耗。

谐波可引起系统的电感、电容发生谐振,使谐波放大。当谐波引起系统谐振时,谐波电压升高,谐波电流增大,引起继电保护及安全自动装置误动,损坏系统设备(如电力电容器、电缆、电动机等),引发系统事故,威胁电力系统的安全运行。

谐波可干扰通信设备,增加电力系统的功率损耗(如线损),使无功补偿设备不能正常运行等,给系统和用户带来危害。

限制电网谐波的主要措施有:增加换流装置的脉动数；加装交流滤波器、有源电力滤波器；加强谐波管理。

8、何谓潜供电流?它对重合闸有何影响?如何防止?

答：当故障线路故障相自两侧切除后,非故障相与断开相之间存在的电容耦合和电感耦合,继续向故障相提供的电流称为潜供电流。

由于潜供电流存在,对故障点灭弧产生影响,使短路时弧光通道去游离受到严重阻碍,而自动重合闸只有在故障点电弧熄灭且绝缘强度恢复以后才有可能重合成功。潜供电流值较大时,故障点熄弧时间较长,将使重合闸重合失败。

为了减小潜供电流,提高重合闸重合成功率,一方面可采取减小潜供电流的措施:如对500kV中长线路高压并联电抗器中性点加小电抗、短时在线路两侧投入快速单相接地开关等措施；另一方面可采用实测熄弧时间来整定重合闸时间。

9、什么叫电力系统理论线损和管理线损?

答:理论线损是在输送和分配电能过程中无法避免的损失,是由当时电力网的负荷情况和供电设备的参数决定的,这部分损失可以通过理论计算得出。管理线损是电力网实际运行中的其他损失和各种不明损失。例如由于用户电能表有误差,使电能表的读数偏小；对用户电能表的读数漏抄、错算,带电设备绝缘不良而漏电,以及无电能表用电和窃电等所损失的电量。

10、什么叫自然功率？

答:运行中的输电线路既能产生无功功率(由于分布电容)又消耗无功功率(由于串联阻抗)。当线路中输送某一数值的有功功率时,线路上的这两种无功功率恰好能相互平衡,这个有功功率的数值叫做线路的"自然功率"或"波阻抗功率"。