怎樣以巨集觀角度來看電力系統的知識框架?

時間 2021-06-04 01:53:07

1樓:

電力系統知識骨架,發電-輸電-配電。然後在每一大塊內容裡面進行填空。我以為電力系統的靈魂在發電端,如果可以把發電端的電機,自控涼快搞明白,那麼後面的輸配電就通通通了。

還有一種辦法是拿張電力系統圖,從發電端開始聯想知識點,以此類推,最後是融匯貫通的,發電輸電配電會自然而然被揉成一團。

2樓:李建軍

談到電力系統學科,預設你說的是電力系統分析。我來提供和其他答主不同的思路。

私以為,電力系統的中心在於系統。本質是多剛體(發電機)通過電網實現電磁力的相互作用,保持同步運動。因此,進行電力系統分析,基本的電路知識、電機知識、力學知識、穩定理論是必備的,由於現代電力系統分析很難脫離數值積分法,程式設計能力也是必須的。

潮流計算、各種新的建模方法、各種控制理論都是圍繞這一點展開,電力系統知識是乙個從中心(運動穩定性)發散開的學科。

如果有空,可以寫的再詳細一點,先留個坑。

3樓:路小鹿

電力系統知識框架大致包含電力系統理論、輸配電技術、電力系統規劃、電力系統執行、電力系統保護盒電力系統控制

1.電力系統理論:以電路、電磁場和電機理論為基礎,吸收大量新興學科比如自動化,計算機、電子學的有關內容,並結合電力系統的熱點而形成的面向近現代電力系統的理論,是其他各個領域的理論基礎

2.輸配電技術:主要涉及超高壓輸電西路、遠距離交流輸電系統,以及提高輸電線路輸送能力等方面的問題,中國在這方面的技術儲備處於世界前列,尤其是現在國網強推的超高壓交流輸電

3.電力系統規劃:主要涉及遠景負荷規劃、電壓規劃、網路固話、可靠性分析、環境保護、生態平衡等方面的問題

4.電力系統執行:主要涉及穩態執行分析、暫態過程分析、安全分析、電能質量管理,執行方式優化等問題

5.電力系統保護:主要涉及故障分析、元件保護、線路保護、系統性故障保護盒過電壓及其防護等方面問題

6.電力系統控制:主要涉及數字採集、個別變數調節、電能質量控制、執行優化控制、安全性控制、EMS能量管理系統等方面的問題

參考:東南大學陳珩 《電力系統穩態分析》

4樓:

電力系統相關的知識很多,也是從發電、輸電、變電、配電、用電這幾個方面來說,可以看成發電和輸配變電兩部分,然後再分別從軟體和硬體的角度來說。

1. 發電

發電是把其他能量變成電能的過程,當前國內主要是做火力燃煤發電,還有水電、核電佔比相對較大,近年來的風力發電、光伏發電發展也很快。學習發電這部分的知識主要是《電機學》和《發電廠電氣部分》這兩門課。發電廠中最重要的電氣裝置是發電機,其次是變壓器,此外還有配電裝置、輸配電裝置等等在《發電廠電氣部分》有提到。

發電機通常是交流同步電機,在《電機學》中介紹同步電機的結構和工作原理,而發電機的控制則在《電力系統分析》這門課中提到。新能源發電在《電機學》《太陽能發電》等專業課程中有涉及。

2. 輸配電、變電

輸配電是把電壓等級由低到高和由高到低傳輸的過程,而發生電壓等級的變化是在變電站。這是狹義上的電力系統,在《電力系統分析》這門專業基礎課中有學習。乙個電力系統中有很多裝置,比如變壓器、線路阻抗、電容等,它們工作在不同的電壓等級中,在同一張大系統中,彼此有聯絡但又不能解析計算。

為了判定複雜大系統的穩定性,分析電網中的電能分布,並能通過調節控制電能的分布,就需要對電力系統進行建模+控制。

建模前,先計算得到各個元件的數學等效模型。根據計算精度,有不同程度的簡化。考慮到不同裝置的實際工作電壓不同,還需要有不同電壓等級的折算。

進而得到由基爾霍夫電壓電流方程和能量平衡方程得到的系統數學模型。而後數值求解數學模型,得到了電能分布流動的結果,也就是常說的「潮流計算」。通常使用計算機來求解潮流問題,這時學過的《C語言程式設計》就可以用上了。

而電力系統控制,就是人為的改變系統模型中的引數,使得電能分布流動的計算結果符合人們的預期。可以選擇改變的引數很多,但是在關鍵時候改變哪乙個引數才是最安全、最有效、最快速的調節方式,這個不是拍腦袋的。由於電力系統數學模型十分複雜,會涉及到很多數學問題,這時候《線性代數》、《微積分》,還有專業基礎課,比如《自動控制原理》、《現代控制理論》等,都可能派上用場。

此外,還需要了解繼電保護的知識,也是電力系統控制的一部分。

上面說的這些基本是電力系統層面的建模+控制,偏向於系統層面和軟體層次。而輸配電變電中的電氣裝置也有很豐富的內容,相關的知識有《高電壓工程》、《電機學》(又有電機學!)、《電力電子》(HVDC, FACTS以及常規的APF等有都應用)《高壓開關電器》等。

這些知識主要是和電磁關係、強電壓大電流打交道,和電子資訊類弱電的知識差別比較大。

電氣裝置也需要裝置層次的控制系統和相應的硬體支援,這部分涉及到數電、模電,計算機程式設計、訊號與系統、微機原理等課程,需要掌握C語言、MATLAB等工具,最終實現以弱電控制強電。所以若是要學習電氣裝置開發,要懂的得不少。

3. 從工程看電力系統

上面差不多把電氣工程專業要學的課程的作用都放在了相應的部分。也可以從另乙個角度認識這些知識的定位。乙個電力工程從設計到運營是有很多隊伍參與的,設計階段電網公司、電力設計院、電氣裝置廠家會參與進來,甲方單位(發電集團、電網公司)招標選定設計院,設計院組織設計人員設計電力工程的初步方案,甲方單位再結合設計院的方案招標選擇各個廠家的電氣裝置,大致分為電氣一次(強電相關的)和電氣二次(弱電相關的,比如繼電保護、通訊裝置等)兩部分。

為了趕工期通常會邊做施工圖設計(更細緻的設計方案)邊施工,施工之後還要除錯才最後投運。

在電力工程的運營階段,以電網工程為例,電網公司排程部門會跟蹤電網各個節點實時反饋的資料,如果發現異常要及時處理,避免發生重大安全事故。為了更好的控制電力系統,通常從長期、中期、短期三個時間尺度來控制,通過控制發電機組、線路的開關裝置等,控制主幹電網的各個節點的電壓和頻率保持基本穩定。

總結一下我認為比較重要的課程:

基礎課:線性代數、微積分、電磁場、程式設計(C、MATLAB)、英語

專業課:電力系統分析、電機學、高電壓工程、自動控制原理、發電廠電氣部分

(第一次答知乎~)

5樓:Colin

我覺得至少要學好以下幾門課,微積分,線性代數,電路,電力系統分析,發電廠電氣部分。。。不過本人到目前只學到本科階段,所以只有這個感受

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