电力系统是生产和提供电力能源、满足社会电力需求的复杂系统,由发电、输变电、配电、用电四大系统构成,各系统既相互连接又相对独立,承担着电能的生产、传输、分配、使用等职能。电力系统是关系国计民生的基础性支柱产业,为国民经济各产业的健康发展提供支撑,在国民经济中占有极其重要的地位。
其中,发电厂将一次能源转换成电能;输变电是从发电厂向供电区输送大量电力的主干渠道,是不同电网之间互送大量电力的联网渠道;配电是在供电区内将电能分配至用户的分配手段,并直接为用户服务。因此,输变电及配电是电力系统中发电厂与电力用户之间的输送电能与分配电能的组成部分。
由于发电、输电、配电、用电环节通常采用不同的电压等级,通过输配电及控制设备实现电压等级之间的转变与连接。以我国电力系统为例,发电机输出的电能需升至 110kV~1000kV 方能实现大规模、低线损的远距离输电,电能输送至用电区后需降至 110kV~10kV,分配和接入各类工业企业、公建设施等用电负荷较大的终端用户,最后再降至低压 380V/220V 分配和接入低压用户。
(1)发电
发电是将原始能源转换为电能的生产过程,即将水能、石化燃料热能、核能、太阳能、风能、地热能等转换为电能的过程。目前,我国主要的发电方式有火力发电、水力发电、风力发电、太阳能发电等。
(2)输配电
输配电包括输电、变电、配电。输电指从发电厂或发电中心向消费电能地区输送大量电力的主干渠道或不同电网之间互送电力的联络渠道;变电指利用一定的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;配电是消费电能地区内将电力分配至用户的分配手段,直接为用户服务。所有输电设备连接起来组成输电网,输电网到用户之间的配电设备组成配电网。
(3)用电
用电即通过电器具消耗电能的过程,是电力环节的最后节点。