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1.1 电力系统的基本结构

电力系统通常包含发电机、变压器(升压变压器和降压变压器)、电力线路和用户等。发电机把其他形式的能量(包括机械能、太阳能、风能等)转换为电能,升压变压器把低压电能变换为高压电能,电力线路输送高压电能,降压变压器把高压电能变换为低压电能,用户再使用电能。图1-1为一个简单电力系统示意图,图1-2为一个相对复杂的电力系统示意图。

图1-1 简单电力系统示意图

在图1-1所示的简单电力系统中,电力线路和它两边连接的变压器构成输配电网,简称电网,由各种电压等级的输、配电线路以及由它们所联系起来的各类变电设备所组成。电网与连接的发电机和用户构成简单电力系统,电力系统与发电厂的动力部分构成整个动力系统。

就传统的电源而言,其动力部分随电厂类型不同而不同,如图1-2所示,主要有以下几种:

图1-2 相对复杂的电力系统示意图

1—动力部分;2—变压器;3—负荷;4—电动机;5—低压负载

(1)火力发电厂的锅炉、汽轮机。

(2)水力发电厂的水库、水轮机。

(3)核能发电厂的反应堆、汽轮机。

在新能源发电中,利用较多的是风能和太阳能,还有地热、潮汐能等。风电是风能经风轮转换为机械能,再驱动发电机发电。而光伏发电,没有经过类似于汽轮机、水轮机等动力部分的中间环节,直接利用半导体材料的光生伏特效应而将太阳能直接转换成电能。 r0hlyznao8agbO9j3igJDMuKvygrZt3/D8ZLoJF0mfqtR48iHI7YFJbnAKPW1PCr

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