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本周能源小知识：电力系统

之前几周我们了解了各种不同的新能源和它们发电的方式。为了最大化利用资源，各类大容量的发电厂通常都在远离城市的偏远地区，也就是远离电力负荷中心，成熟的电力系统确保了电力高效地输送、配送，从而供人们使用。今天小编就带大家来了解一下电力系统~

电力系统的组成

电力系统（PowerSystem）由电源、变电所、输配电线路和负荷中心等主体结构组成，包含了电力的生产、变电、输电、配电和消费环节。电力系统将自然界的一次能源通过发电动力装置转化成电能，再经输电、变电和配电将电能供应到各用户。电力系统中各种电压的变电所及输配电线路组成的整体，称为电力网。它包含变电、输电、配电三个单元。电力网的任务是输送与分配电能，改变电压。

电力系统构成示意图

电力生产

电力生产（PowerGeneration）环节是发电站利用发电动力装置将水能、化石燃料（煤炭、石油、天然气等）的热能、核能以及太阳能、风能、地热能等转换为电能。

变电

变电（PowerTransformation）是指电力系统中，通过一定设备将电压由低等级转变为高等级（升压）或由高等级转变为低等级（降压）的过程。

电力系统中，发电厂生产的电能往往需要长距离输送，向远方的电力用户送电。为了减少电力输送过程中的电能损耗和线路阻抗压降，需要将发电厂输出的电力的电压升高；出于电力用户安全考虑，在将电力分配给各个用户前需要再将电压降低，因此需要变电。电力系统就是通过变电把各不同电压等级部分联接起来形成一个整体。实现变电的场所为变电所。

输电

输电（PowerTransmission）也就是电能的传输。通过输电，可以把相去甚远的不同地点的发电厂和负荷中心联系起来，使电能的开发和利用超越地域的限制。按结构形式可分为架空输电线路和地下输电线路。输电按所送电流性质可分为直流输电和交流输电。根据《城市电力网规定设计规则》规定：输电网电压为500kV、330kV、220kV、110kV。

草原上的输电线路

配电

配电（PowerDistribution）是指电能输送到特定区域后就地分配或按电压逐级分配给各类用户。一次配电网络是从配电变电所引出线到配电变电所（或配电所）入口之间的网络。在中国又称高压配电网络。电压通常为6～10千伏，城市多使用10千伏配电。二次配电网络是由配电变压器次级引出线到用户入户线之间的线路、元件所组成的系统，又称低压配电网络。根据《城市电力网规定设计规则》规定：高压配电网为110kV、66kV，中压配电网为20kV、10kV、6kV，低压配电网为0.4kV(220V/380V)。

电力系统的发展

电的商业化应用始于1870年代后期，第一个完整的电力系统是由爱迪生在纽约建立，由发电机、电缆、熔丝、电表混和负荷组成，于1882年9月投入运行。18世纪末中国电力工业在上海诞生，但是一直发展缓慢。1949年，中国电力装机容量为185万千瓦，改革开放前的1978年为5712万千瓦。

然而随着改革开放的开始，中国的电力工业体制也开始了不断地改革和创新，我国的电力工业开始了迅猛的发展，1987年中国电力装机容量突破了1亿千瓦，1995年实现了2亿千瓦，2006年至今，我国每年新增电力装机在1亿千瓦左右。截至2011年底，全国电力装机达到10.6亿千瓦，超过美国成为世界第一电力装机大国。截至2019年底，全国发电装机容量为20.1亿千瓦。

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Sources：

[1]苗喜军.我国电力系统的发展[J].全文版：工程技术,2016:221.

[2]王建洲,苏振卿.我国电力系统发展现状分析[J].知识经济,2013(17):108.

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