1、电力行业基础知识,目的与目标,了解电力生产的基础知识 了解电力行业的改革趋向 了解电力企业的管理模式 了解电力系统常见系统的概念,课程概述,电力生产的基础知识 电力行业的改革与重组 电力行业的企业管理模式 常见系统的基本概念,电能与电力行业,电能电能是能量的一种表现形式，它有许多优点。首先，它可以简便的转换成其它形式的能量。其次，它还可以经过高压输电线路，方便、快速、经济的输送很远的距离，供给远方用电。,电力行业的任务电力行业的根本任务就是：把一次能源（水力、风力、煤炭、石油、天然气、核能等）转换成二次能源（电能），并经过电网将其输送和分配给电力用户，用户使用各种用电设备将电能再转换成其它形式
2、的能量加以使用。,电力行业的组成电力生产与使用过程可以分为发电、输电、配电、用电（供电）四个环节。,电力行业的特点,电能不能大量储存 电能的生产、输送和消费实际上是同时进行的，发电设备任何时刻生产的电能必须等于该时刻用电设备消费与输送中损耗电能之和，而且这一数值还随时间不断变化。,发、输、配、供各环节组成统一的不可分割的整体由于电能不能大量储存，必须保持电能生产、输送、消费流程的连续性，由这些环节组成的统一整体电力系统，是不可分割的。,对电能质量的要求颇为严格 电压的大小、频率偏离要求值过多，都有可能导致用电设备工作不正常、产生废品、损坏设备，甚至大面积停电。因此，对电压大小、频率的偏移都有一
3、定的限额。而且，由于系统工况时刻变化，这些偏移量是否总在限额之内，需要经常监测，要求颇严。,电能生产、输送、消费工况的改变十分迅速 发电机、变压器、电力线路、用电设备的投入或退出都在一瞬间完成，所以，电能生产、输送、消费工况的改变十分迅速。,电力生产的基本要求,保证可靠地持续供电 供电的中断将使生产停顿、生活混乱，甚至危机人身与设备安全，形成十分严重的后果。停电给国民经济造成的损失远远超过电力系统本身的损失。因此，电力系统运行首先要满足可靠、持续供电的要求。,保证良好的电能质量电力系统中各种发、输、配电设备和用电设备一般都是按额定频率与各种电压等级设计的。任何频率和电压的偏移都将影响这些设备的
4、运行性能和效率，或进一步影响产品的质量、数量及电气设备的使用寿命。所以，规定了频率与电压质量标准并严格进行考核 。,保证系统运行的经济性电能生产的规模很大，消耗的一次能源在国民经济一次能源总消耗中占的比重约为1/3，而且电能在变换、输送、分配时的消耗绝对值也相当可观。因此，降低每生产一度电所消耗的能源和降低变换、输送、分配时的损耗，有极重要的意义 。,第一级负荷：对这一级负荷中断供电，将造成人身事故、设备损坏，使生产秩序长期不能恢复，人民生活发生混乱等。第二级负荷：对这一级负荷中断供电，将造成大量减产、使人民生活受到影响。第三级负荷：所有不属于第一、第二级的负荷，如工厂的附属车间、小城镇等。,
5、电力行业的构成,电力行业的组成-发电环节,2003年全国电力行业发电数据（单位亿千瓦时）,数据来源：国家电力信息网,发电环节主要是指各种发电厂。根据其发电方式所利用能源的不同，可分为火力发电、水力发电、核能发电以及其它发电方式（地热发电、风力发电、太阳能发电）等多种。,电力行业的组成-发电环节,火力发电 是指用煤(包括用油与天然气)为燃料的发电厂。一般分为火电与热电两种。,水力发电 是指把水的位能和动能转变成电能的发电厂。一般分为堤坝式与引水式。,其它方式 是指利用其它形式一次能源发电的方式。主要有地热发电、风力发电、太阳能发电、潮汐发电等。,火电厂：在火电厂，燃料在锅炉燃烧，水被加热后产生的
6、蒸汽全部都送到汽轮机，汽轮机带动发电机发出电能。做完功的蒸汽排入凝汽器中冷却成水，又重新送回锅炉开始新的循环。 热电厂：在热电厂中，与火电厂不同的是要从汽轮机中抽出一部分做过功的蒸汽，供给热能用户(如冬季供暖)。其它蒸汽仍排入凝汽器中冷却成水，又重新送回锅炉开始新的循环。,核能发电 是利用核裂变能发电的发电厂。首先将核裂变能转化为热能，再按火力发电的方式，将热能转变为电能。它的原子核反应堆相当于火力发电中的锅炉。,堤坝式：在河床上游修建拦河大坝，将水积蓄起来，抬高上游水位，形成发电能力。 引水式：一般建筑在山区水流湍急的河道上或河床坡度较陡的地方，不需要修建拦河大坝，由引水渠道将上游的水引来发
7、电。,火力发电机组原则性示意图,变压器,发电机,汽轮机,凝汽器,循环水泵,凝结水泵,低压加热器,高压加热器,除氧器,给水泵,煤斗,磨煤机,凉水塔,煤粉 分离器,给水泵,电力行业的组成-输、配、供电环节,输电环节主要是指各种枢纽变电所、中间变电所。 枢纽变电所：是连接电力系统高压和中压的部分，汇集多个电源，电压等级为330500kV的变电所。如果停电，将引起系统解列，甚至瘫痪。 中间变电所：主要以交换电能为主，或使长距离输电线路分段，一般汇集2-3个电源，电压等级为220330kV，同时又降压供给当地用电，即在电网中主要起中间环节的作用。如果停电，将引起区域电网解列。,配电环节主要是指各种地区变
8、电所。它们是向地区用户供电为主的变电所，是一个地区或城市的主要变电所，电压等级一般为110220kV，它们停电后，仅影响该地区的供电。,供电环节主要是指各种终端变电所。它们在输电线路的终端，经降压后直接向用户供电，电压等级一般为110kV以下。如果停电，只是用户受到损失 。,电网的基本知识,电网按电压等级的高低分层，按负荷密度的地域分区； 不同容量的发电厂和用户应分别接入不同电压等级的电网； 大容量助理电厂应接入主网，较大容量的电厂应接入较高压的电网，容量较小的可接入较低电压的电网。 配电网应按地区划分，一个配电网担任分配一个地区的电力及向该地区供电的任务。 配电网之间通过输电网发生联系。 不
9、同电压等级的电网的纵向联系通过输电网逐级降压形成。 电力系统之间通过输电线连接，形成互联电力系统。连接两个电力系统的输电线称为联络线。,电网/电力系统的描述,基本参量 总装机容量该区域电网中实际安装的发电机组额定有功功率的总和。 年发电量该电网中所有发电机组全年实际发出电能的总和。 最大负荷在规定统计时间内（如一天、一月、一年），该电网总有功功率负荷的最大值。 额定频率 最高电压等级该电网中最高电压等级电力线路的额定电压。,对电力系统的描述与认识主要通过：基本参量和接线图,结线图 地理结线图主要显示该电力系统中发电厂、变电所的地理位置，电力线路的路径，以及它们相互间的联结。 电气结线图主要显示
10、该电力系统中发电机、变压器、母线、断路器、电力线路等主要电机、电器、线路之间的电器结线。,类别 作用 升压变电站（电厂附近） 降压变电站（负荷中心附近） 枢纽变电站（汇集多个电源） 管理形式 有人值守 无人值守 结构形式 屋外（高压） 屋内（居民密集区、污秽严重区） 地理条件 地面 地下（洞内）,变电站作用/类别/规模,作用：汇集和分配电力、控制操作、升降电压,规模 电压等级 35KV 110KV 220KV 330KV 500KV 变压器总容量 出线回路数,输电线路和配电线路,一次系统与二次系统,一次系统 一次设备：是指直接生产、输送和分配电能的高电压、大电流的设备。包括发电机、变压器、断路
11、器、隔离开关、电力电缆、母线、输电线、电抗器、避雷器、高压熔断器、电流互感器、电压互感器等。 一次接线：是指由一次设备连接在一起构成的电路，称为一次接线或主接线。,二次系统 二次设备：是指对一次设备进行监察、控制、测量、调整、和保护的低电压设备。包括测量仪表、控制与信号器具、继电保护装置、自动远动装置、操作电源、控制电缆、溶断器等。 二次接线：是指由二次设备互相连接构成的电路，又称为二次回路。,二次系统的基本任务：反映一次设备的工作状况，控制一次设备；当一次设备发生故障时，能将故障部分迅速退出工作，以保持电力系统处在最佳或安全运行状态。,一次系统主结线示意图,课程概述,电力生产的基础知识 电力
12、行业的改革与重组 电力行业的企业管理模式 常见系统的基本概念,电力体制改革的取向,发 电,输变电,配 电,第一阶段,厂网分开 竞价上网,第二阶段,输配分开 售电竞争,输变电,配 电,输变电,国家电力资产重组方案,原国家电力 公司资产,发电,输 变 电,配电,国家电网公司,南方 电网公司,华 北 电 网 公 司,东 北 电 网 公 司,华 东 电 网 公 司,华 中 电 网 公 司,西 北 电 网 公 司,电网及 其它资产,发电资产,少量 装机,区域电力市场运行示意图,五大发电集团,其它发电公司,电网自有电厂,发电侧,供电公司,电网公司：输配电,供电公司,用电侧,大用户,大用户,用户群,用户群,
13、区域 电力 交易 中心,区域 电力 交易 中心,改革的影响,改革对电力企业市场环境的影响 改革对电力企业价值链的影响 改革对电力企业信息化的促进,竞争形态由区域垄断到广域竞争 产品渠道由一厂一网到竞价上网 运营模式由生产主导到客户主导 发展动力由被动发展到主动竞争,电力企业旧价值链模式 电力企业新价值链模式,对企业信息化建设的目标的影响 对企业信息化建设思路的影响 对企业信息化建设内容的影响 对企业信息系统提出了新的要求,三级电网的定位与职责,新组建电网公司概况,国家电网公司组织机构设置,总经理,副总经理,总工程师 Chief Engineer,总经济师 Chief Economist,总会计
14、师 Chief Accountant,总审计师 Chief Auditor,国家电网公司组成单位,电网公司的分层管理模式,区域 电网 公司,省 电网 公司,地市 电网 公司,南方电网公司,广 西 公 司,广 东 公 司,海 南 公 司,贵 州 公 司,分公司,子公司,云 南 公 司,电 力 财 务 公 司,超 高 压 输 变 电,地市公司,下属机构,五大发电集团概况,发电集团的分层管理模式,发电 集团,区域 分支机构,下属发电厂/站,中国华电集团公司,黑 龙 江 公 司,福 建 公 司,贵 州 公 司,江 苏 公 司,湖 北 公 司,代表处,分公司,内 蒙 古 公 司,新 疆 公 司,云 南
15、公 司,四 川 公 司,湖 南 代 表 处,浙 江 代 表 处,内部核算单位,控股企业,参股企业,福 堂 水 电 公 司,马 回 电 力 公 司,乐 山 金 粟 电 厂,二 滩 水 电 公 司,课程概述,电力生产的基础知识 电力行业的改革与重组 电力行业的企业管理模式 常见系统的基本概念,电力生产的基础管理,十项制度： 岗位责任制度 运行管理制度 检修管理制度 设备管理制度 安全管理制度 技术培训制度 备品配件管理制度 燃料管理制度 技术档案与资料管理制度 合理化建议与技术革新管理制度,规章制度的管理 三项规程： 安全工作规程 运行规程 检修规程 三项措施计划： 技术组织措施计划 生产技术培训
16、 提高设备可靠性与利用率 改进技术经济指标与节能 环保 技术革新 反事故措施计划 安全技术劳动保护措施计划,电力生产的基础管理,原始纪录的管理 运行记录：主要包括系统生产情况，设备投运、备用、停运情况，设备检修、安全措施布置情况，保护、自动装置及仪表运行情况，事故处理情况，异常和缺陷情况，调度或上级有关运行的通知与知识等。 操作记录：主要包括操作的发令人与受令人姓名、命令编号、命令内容、受令时间以及操作的具体项目、内容和时间。电气设备和重要热力设备要执行操作票与操作监护制度。 设备缺陷记录：主要包括缺陷内容、发现人、发现时间、缺陷分类、通知处理缺陷的部门与责任人，消除缺陷的时间、消除人、验收人
17、及专责人，未消除缺陷的原因、上报时间、单位、上报人姓名等。 开关分合闸记录：主要包括开关事故跳闸、限电、改变运行方式、试运等分闸次数，历年累计数，上次大修时间等。 继电保护记录：主要包括试验人员在继电保护装置上的工作项目或内容，定值整定情况或接线变更情况，试验发现的问题和处理情况，继电保护和自动装置动作情况等等。 检修记录：主要包括检修设备的名称、检修性质、内容、检修中发现的问题、处理结果、遗留问题、设备检修人、专责人、负责人、验收人等等。,电力生产的基础管理,设备台帐的管理 设备台帐管理是设备管理的基础，内容主要包括：设备规范型号、制造厂家、出厂年月、投产日期、主要技术参数、备品储存定额等。
18、对于重要设备还应包括设备制造过程的有关参数记录，设备历次检修的日期、内容、检修性质、检修前后设备状况、测试数据、检修中消除的缺陷、设备的局部变更或更新、检修后存在的问题及采取的对策、检修中消耗的材料、工时，工作负责人、验收评价、验收人等。,设备技术档案和资料的管理 主要是指记述和反映电力建设、电力生产、科研技改等活动的，具有保存价值的，并按照一定的归档制度集中保管起来的，作为真实历史纪录的设备技术文件材料。如设备成套安装图、施工图、设备说明书、运行系统图、设计计算书、各种试验纪录、设备资料、技术图纸文字说明、设计手册、技术资料汇编等。,二票三制 二票： 工作票 热力机械工作票 电气第一种工作票
19、 电气第二种工作票 动火工作票 操作票及操作监护制度 三制： 交接班制度 巡回检查制度 缺陷管理制度,电力生产的基础管理,缺陷管理流程示意,设备定期试验与轮换制度 设备定期试验和轮换运行工作是及时发现设备隐患，保证设备可靠运行的重要措施。 主要包括确定设备定期切换与试验的项目、定期周期、工作内容及执行人、监护人等。,设备评级制度 设备评级工作主要包括：设备分类、评级标准、评级工作的计划与组织等。,技术监督管理 技术监督是采用测试技术对设备运行与检修实施监察督促。,备品管理 主要包括备品分类、定额编制、定购、保管、领用、补充等。,电力设备的基础管理,技术监督项目 电能质量监督 金属监督 化学监督
20、 绝缘监督 电测计量监督 热工监督 环保监督 节能技术监督 继电保护监督,设备检修体制 事后维修：Break down Maintenance 是当设备发生故障或其他失效时进行的非计划性维修，也称为故障维修。 预防性定期检修：Time-Based Maintenance 是一种以时间为基础的预防检修方式，也称计划检修。 状态检修：Condition-Based Maintenance 是一种以设备状态为基础、以预测设备状态发展趋势为依据的检修方式。 改进性检修：Corrective Maintenance 是为了消除设备的先天性缺陷或频发故障（或采用新的技术），对设备的局部结构或零件的设计加以
21、改进，并结合检修过程实施的检修方式。,电力设备的检修管理,事后维修仅用于对生产影响极小的非重点设备、有冗余配置的设备或采用其他检修方式不经济的设备。,预防性定期检修是根据设备磨损的统计规律或经验，在事先确定检修类别、检修周期、检修工作内容 、检修备件及材料等的检修方式。适合于已知设备磨损规律的设备，以及难以随时停机进行检修的流程工业、自动生产线设备。,状态检修根据对设备的日常检查、定期重点检查、在线状态检测、故障诊断装置等提供的信息，经过分析处理，判断设备的健康和性能劣化状况及其发展趋势，据此在设备故障发生前或性能降低到不允许极限前，有计划地安排检修。,改进性检修是通过日常检查和维修实践，针对
22、设备易出故障的薄弱环节进行改进，以改善设备的技术性能，提高设备利用率。,电力设备的检修管理,我国的检修体制 以前苏联的经验与模式为基础，长期实行以事后维修、预防性计划检修为主的检修体制，一般包括大修、小修、临修、定期维护等形式。 目前，正逐步向状态检修体制过渡。状态监测与故障诊断技术正逐步在一些电力设备上得到应用，但还未达到状态检修的目标。,现行检修体制的缺陷 临时性检修频繁：许多缺陷较多的设备往往不能适应由管理部门统一制定的计划检修安排，运行不到下一个检修时间就必须停运检修。导致生产计划和检修计划经常被打乱。 维修不足：当设备由于各种原因在检修周期未到时产生局部故障，但受到检修计划制约，不得
23、不带病运行，有时故障的继续恶化造成维修代价和维护费用增大以及不必要的事故损失。 维修过剩：对于健康状态较好的设备，进行了不必要的维修。 盲目维修：依据检修计划的标准项目和依靠经验的非标准项目，对设备并不一定能做到对症下药，增加检修工作的盲目性。,NO,工单,缺陷单,工单,订货 送货,电力生产管理基本环节示意,电力生产的技术经济指标,反映电力生产企业生产技术管理水平和经济效果的重要指标,安全指标 ： 安全纪录 人身事故率 设备事故率,可靠性指标 ： 配电系统供电可靠率 发电机组等效可用系数 非计划停运次数,质量指标 ： 频率质量 电压质量 电压的不对称性与非正弦性,消耗指标 ： 煤耗率 厂用电率
24、 线损率,效率指标 ： 锅炉热效率 发电机组热效率 全厂热效率,技术经济小指标 ： 主要设备运行参数 各种主要辅机耗电率,财 力,物 力,技 术,管 理,人 力,电力建设,电力生产,企业资产,电力营销,电力交易市场,企业管理业务模型,多级管理业务架构,发电 集团,区域 分支机构,下属发电厂/站,区域 电网 公司,省 电网 公司,地市 电网 公司,集团公司决策层,集团公司管理层,分支机构决策层,分支机构管理层,生产企业决策层,生产企业管理层,生产企业执行层,省网公司生产管理业务架构,地市电网公司生产管理业务架构,课程概述,电力生产的基础知识 电力行业的改革与重组 电力行业的企业管理模式 常见系统
25、的基本概念,SCADA：监视控制和数据采集 (Supervisory Control And Data Acquisition) EMS：能量管理系统 （Energy Management System） AGC：自动发电控制（Automatic Generation Control） TMR：电能计量系统（Tele-Meter Reading） DTS：调度员培训仿真系统（Dispatcher Training Simulator） EMOS：电力市场技术支持系统（Electricity Market Operation System） DMS：配电管理系统(Distribution Man
26、agement System) DMIS：调度管理信息系统(Dispatching Management Information System) GIS：地理信息系统（Geographic Information System ）DAS：数据采集系统(data acquisition system) DCS：分散控制系统(distributed control system) SIS：监控信息系统（Supervisory Information System）,CIS：（Consumer Information System）用户信息系统 PAS：（Power Application Soft
27、ware ）电力应用软件 CRMS：（Control Room Management System）控制室管理系统 FCS: (Fieldbus Control System)现场总线控制系统 OMS：（Outage Management System）停电管理系统。 WMS：（Work Management System）工作管理系统。 SA：（Substation Automation ）变电站自动化 RTU：（Remote Terminal Unit）站内远方终端 FA（Feeder Automation）馈线自动化 FTU：（Feeder Terminal Unit）馈线远方终端 DA
28、：（Distribution Automation）配电自动化 DSM：（Demand Side Management）需求侧管理 AMR：（Automatic Message Recording）自动抄表,ERP企业资源计划（Enterprise Resource Planning）MRP物料需求计划（Material Requirement Planning）MRP制造资源计划（Manufacturing Resource Planning） RCM以可靠性为中心的维修(Reliability Centered Maintenance) TPM全员生产维修(Total Productive
29、 Maintenance) BPR业务流程重组（Business Process Reengineering ） CRM客户关系管理（Customer Relation Management） DRP分销资源计划（Distribution Resource Planning） EIP企业信息门户（Enterprise Information Portal） EAM企业资产管理（Enterprise Asset Management） HRM人力资源管理(Human Resource Management) KRM知识资源管理（Knowledge Resources Management） MIS管理信息系统（Management Information System） PM项目管理（Project Management） SCM供应链管理（Supply Chain Management）,总结,问题讨论,参考资料,二次系统结线示意图,
