電力系統(tǒng)的功能及發(fā)展趨勢(shì)

楊靜　澤仁扎西　葉建根　徐茂午

摘要：二十世紀(jì)以來，電能在現(xiàn)代工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，科學(xué)實(shí)驗(yàn)及人民生活等各個(gè)領(lǐng)域中獲得極為廣泛的應(yīng)用。電力系統(tǒng)作為電能來源及應(yīng)用的大網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)將生產(chǎn)與消費(fèi)電合理聯(lián)系，發(fā)揮著極其重要的功能，鑒于此，本文將分析電力系統(tǒng)的功能以及電力系統(tǒng)應(yīng)朝怎樣的方向發(fā)展才能滿足日益見長(zhǎng)的用電需求。

關(guān)鍵詞：電能應(yīng)用;電力系統(tǒng)功能;發(fā)展趨勢(shì)

引言：

電力系統(tǒng)的首要環(huán)節(jié)是發(fā)電，受目前生態(tài)環(huán)境及自然資源的限制，優(yōu)先會(huì)想到新能源發(fā)電，既能節(jié)能減排又能循環(huán)利用資源，從而實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)將自然界的一次性能源通過發(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)到各用戶的重要功能。除此之外，電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)還能實(shí)現(xiàn)電能生產(chǎn)與消費(fèi)者的合理協(xié)調(diào)。

1.電力系統(tǒng)的功能

1.1電力系統(tǒng)

電力系統(tǒng)，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發(fā)電裝置（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。由于電源點(diǎn)與負(fù)荷中心多數(shù)處于不同地區(qū)，也無法大量存儲(chǔ)，因此電能的生產(chǎn)必須時(shí)刻保持與消費(fèi)平衡。

1.2社會(huì)發(fā)展離不開電能

先對(duì)比遠(yuǎn)古的“燃薪為燭”，人們通過燃燒薪柴來照明到煤油燈的出現(xiàn)再到現(xiàn)代社會(huì)照明的電燈路燈，提供溫暖涼爽的空調(diào)風(fēng)扇，保存食物藥品的冰箱冷庫，高科技的飛機(jī)航天，無一不展現(xiàn)出人們對(duì)電能的利用，電能充斥著生活的每個(gè)角落。由此可見，無論是公元前阿拉伯學(xué)者對(duì)于發(fā)電魚的記載還是19世紀(jì)問世的試驗(yàn)性發(fā)電機(jī)，大到現(xiàn)在的特高壓輸電，小到芯片微電子集成電路的使用，都充分說明了社會(huì)的發(fā)展離不開電能的發(fā)展。而電從哪兒來，怎樣使用到實(shí)際生活中，就不得不利用電力系統(tǒng)，這個(gè)由電源，變電所，輸電，配電和負(fù)荷中心構(gòu)成的強(qiáng)大電能系統(tǒng)。

1.3電力需求的日益見長(zhǎng)

眾所周知，電能的用途日益廣泛。近年來，大數(shù)據(jù)引起了國內(nèi)外科技界和政府部門的高度關(guān)注。量化數(shù)據(jù)如CIS，營(yíng)銷，運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)如DMS，設(shè)備檢測(cè)和監(jiān)測(cè)以及外部數(shù)據(jù)如EV充換電管理等大數(shù)據(jù)無一不表露出電力需求的膨脹。再比如家用電器設(shè)備的日益增多，城市化的建設(shè)，互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，各種電動(dòng)汽車將燃油車取而代之及科技發(fā)展，國家工業(yè)化智能制造的推進(jìn)與建設(shè)都將電能推向了浪潮頂端，電能已成為現(xiàn)代能源體系的重要組成部分，電能在終端消費(fèi)中的比例已成為衡量國家發(fā)達(dá)程度的重要指標(biāo)，而電力系統(tǒng)的形態(tài)也隨之發(fā)生了根本性的變化，規(guī)模更加龐大，結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜。

2.電力系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)

2.1新能源的腳步勢(shì)不可擋

隨著經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和不斷上升的電力需求，必須既考慮經(jīng)濟(jì)性又要考慮節(jié)能減排。傳統(tǒng)的一次性能源如煤，石油，天然氣不僅成本較高，儲(chǔ)量有限，而且還會(huì)產(chǎn)生大量CO2破壞環(huán)境。一些國家致力于燒煤電廠的技術(shù)改造但循環(huán)流體床和加壓流壓床的投資費(fèi)用太高也只能放棄。此時(shí)可再生，無污染的新能源便長(zhǎng)驅(qū)直入，進(jìn)入科學(xué)家們的眼球，有必要發(fā)展可再生的新能源。新能源是可再生的綠色能源，開采量大，足夠人類使用，并且隨著技術(shù)進(jìn)步，新能源的開采成本逐年下降，水力發(fā)電效率高成本低，綠色環(huán)保，太陽能取之不盡用之不竭，能量轉(zhuǎn)換簡(jiǎn)單，風(fēng)力發(fā)電環(huán)境效益好。在不遠(yuǎn)的將來，新能源的發(fā)展勢(shì)必勢(shì)必會(huì)成為主導(dǎo)能源，未來的電力系統(tǒng)中電能的主要來源一定會(huì)是新能源。

2.2電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和模式的變化

隨著整個(gè)社會(huì)用電需求量的上升，以及現(xiàn)代科技飛速的發(fā)展，我們的電力系統(tǒng)也在發(fā)生著日新月異的變化。電力系統(tǒng)從以前較為單一的結(jié)構(gòu)發(fā)展成為如今在發(fā)電，輸電，配電端都有多途徑，多方案的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。更多的元素融合到電力系統(tǒng)中。如今發(fā)電方式的多樣性，電力資源的廣泛性，新能源更多的接入電力系統(tǒng)，同樣我們也面臨了新能源的分散性，波動(dòng)性，不可調(diào)度等問題，輸電方式也發(fā)生了很大的變化，從以前的交直流輸電之爭(zhēng)到現(xiàn)在交直流輸電共同承擔(dān)了輸送電能的重要角色，輸電電壓等級(jí)也有了巨大提升，現(xiàn)在電力系統(tǒng)有了1000KV的特高壓交流輸電，隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，也出現(xiàn)了±1100KV特高壓直流輸電工程。

采用先進(jìn)的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)，信息技術(shù)，將我們的電力系統(tǒng)升級(jí)為智能電力系統(tǒng)，構(gòu)建起了萬物互聯(lián)互通電力系統(tǒng)。新能源的發(fā)展催生了微電網(wǎng)的新型模式，因地制宜探索出了各類分布式能源。電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，減少了電力系統(tǒng)中的干擾和損耗，提高了穩(wěn)定性，改善電能質(zhì)量和提高電能轉(zhuǎn)換效率。這些新技術(shù)都是現(xiàn)代電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和模式發(fā)生重大的變化的重要因素。

3總結(jié)

我國電力系統(tǒng)現(xiàn)狀良好，隨著經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)，電力需求也越來越大。科技的日新月異，讓我國的電力系統(tǒng)也發(fā)生著翻天覆地的變化。電力系統(tǒng)的發(fā)展衡量著一個(gè)國家實(shí)力。因此我們應(yīng)該不遺余力的為電力系統(tǒng)奉獻(xiàn)力量。將我國的電力系統(tǒng)建設(shè)成為一個(gè)智能化且可靠穩(wěn)定的綠色能源系統(tǒng)。

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作者簡(jiǎn)介：

楊靜（1996—），女，漢族，四川達(dá)州，本科，研究方向：電氣工程及其自動(dòng)化。

澤仁扎西（1997—），男，藏族，四川阿壩州，本科，研究方向：電氣工程及其自動(dòng)化。

葉建根（1998—），男，漢族，四川眉山，本科，研究方向：電氣工程及其自動(dòng)化。

徐茂午（1999—），男，漢族，四川成都，本科，研究方向：電氣工程及其自動(dòng)化。