电能是现代社会中最重要的能源，电能的开发、生产和应用已逾百年。电能具有许多优点：它可以方便地转化为其他形态的能源，如机械能、热能、光能、化学能；其传输、分配易于实现；其应用方式、调节控制也较简便；电能又可以从其他各种形态的能源转换得到。因此，电能被广泛地应用于工农业、交通运输、商业、通信、科学技术、国防装备以及人类日常生活的各个领域。以电作为动力使产业机械化和自动化，实现了人类历史上第二次工业革命。以电力机械取代其他形式的动力机械（如电力机车取代蒸汽机车、内燃机车、汽车等）是降低总能源消耗的一个重要途径。电气化也是当今社会信息化的技术基础。根据美国工程院的评估，20世纪人类取得的最伟大的技术成就是电气化。
发电、输配电和消费电能的各种电气设备连接在一起而组成的总体称为电力系统，电力系统由发电系统、输配电系统和用电系统三大部分组成。
1）发电系统：发电系统由发电机、励磁机、开关电器等设备组成。发电系统将一次能源（煤、石油、天然气、水力、风力、太阳能、化学能、核能等）转变为电能。
2）输配电系统：将发电机生产的电能经升压、传输、降压和配电送至负荷处。它包括升压、降压变压器和各种电压等级的输配电线路和开关电器。输配电系统又称为电力网。
3）用电系统：在用电设备处，电网的电能经调控或再经电压、频率变换后对用电设备（负载或负荷）供电，用电设备再将电能转变为最终所需要的其他形式的能源（机械能、热能、化学能、光能等），如驱动机械运动、车辆行驶、船舶航行所需的机械能，生活取暖、金属冶炼、机械锻压成型和焊接所需的热能，电解、电镀系统所需的化学能，照明系统的光能等。所以各行业中的各种自动化设备、信息系统也都依赖于具有一定品质、特性的电能供电。
如果把发电机的原动机及其相关设备（火电厂、水电厂、核电站、风电场、太阳能等电站中的锅炉、汽轮机、水轮机、风力机等动力部分）也包括进来，则上述系统称为动力系统。
图1-1给出了电力网、电力系统和动力系统总体示意图。
随着经济的发展和电力负荷持续增长，区域电网规模不断增大。为确保供电可靠性，通过区域电网间的互联逐步形成地区电网、全国联网以及跨国联网，从而形成联合电力系统。现代电力系统是历史上逐步扩建发展起来的地域辽阔、结构复杂的大系统。电力系统是分布在地域几百万，甚至上千万平方公里范围内，有数百台甚至上千台发电机，由几十条甚至上百条主干高压输电线路，连接各种不同电压等级的配电网络，对不可计数的各类用电负荷提供几千万kW甚至上亿kW电力的发电、输配电和用电系统。电力系统是国家最大的能源生产、传输和消费系统，其安全、经济、高效、优质运行具有重大意义。遍布全国的电力系统，在运行中会有各种不可避免的事故发生，严重危害国民经济和社会生活。电力系统中各级自动化设备和控制系统，应能对整个系统中发电机、输电线、配电网络和负荷的运行工况和电压、电流、功率等运行参数实现快速、有效地检测、调节和控制，才有可能保证电力系统中各环节设备的安全、经济、高效、优质运行。(www.xing528.com)
至2010年底，我国全国电力系统装机容量已超过9.62亿kW，其中火电约占73.3%，水电约占22.2%，核电约占1.2%，风能发电约占3.2%，太阳能发电量小于0.1%。从1996年起，我国电网总装机容量及总发电量均居世界第二位。2007年我国投产的装机容量达到9100万kW，超过英国过去140年的全国装机总和。尽管我国电力工业发展迅速，但由于人口众多，到2010年底人均装机容量仅为0.72kW，人均用电量仅为2700kW·h左右，约为世界平均水平的一半，为发达国家的1/5～1/4。电力负荷增加空间巨大。根据有关部门进行的负荷预测，到2020年，我国装机规模将超过14亿kW。
由于我国一次能源和负荷中心地域分布很不均衡，石油资源又较短缺，为在全国范围内实现资源优化配置，我国电力系统发展的国策是“优化发展煤电，有序发展水电，积极发展核电，加快发展气电，大力发展可再生能源（风力，太阳能，生物能）发电，大力新建超高压输电系统”，“西电东送，南北互供，全国联网”。
我国现有超高压电网主要为500kV交流和±500kV直流系统，2010年底我国已建成世界上第一个±800kV的高压直流输电工程，2010年已完成1000kV特高压交流输电工程。
到2020年西电东送的三条通道总容量将超过1.2～1.5亿kW。按现有输电能力需要兴建±500kV直流输电线40～50条，或500kV交流输电线120～150条。我国超高压电力系统的结构将得到极大的改善。
图1-1 电力网、电力系统和动力系统总体示意图
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