电力系统环境环境污染分析

电力工业的发展极大的推动了人类文明的进步，加快了社会历史的进程。电力工业的发展水平已经成为衡量一个国家经济发达程度的重要标志。但电力工业的快速发展消耗了大量的化石燃料，同时由于我国电力发展多年来与社会经济快速发展错位，被逼迫跨越式发展 , 缺乏科学性及相关技术、设施的完善，这些都造成了严重的环境污染问题。本文将从发电、输电和用电三个阶段分析电力系统导致的环境污染问题。

1 发电阶段

我国现阶段的电力构成主要包括火电、水电与核电，其中火电约占总装机容量的78%，水电约为20%，核电约为2%，其他风力及太阳能等绿色电力在我国还处于刚刚起步阶段，所占比重较小。长期以来，我国的电力生产工艺总体上讲还是比较落后的，特别是一些小型 火力发电站的兴起，虽然缓解了我国电力不足的矛盾而起着积极的作用。但是，由于技术水 平不高，管理不善，以及只注重生产而忽视对环境的治理，或治理经费不足等原因，不仅造 成能源浪费严重，煤耗量大，而且也造成了环境的严重污染。

燃煤发电的污染主要表现为烟气排放对大气环境的污染问题。煤基燃料在燃烧的过中，由于燃烧不完全性和在燃烧过程中的化学反应而产生大量的二氧化碳、二氧化硫、一氧化碳、 氮的氧化物等气体和灰尘，当这些气体和尘埃排放到大气中就会因此而形成酸雨，直接造成 对人 畜、庄稼，林木的危害，引起臭氧层的破坏，致使紫外线对地面生物强烈幅射，导致全球性气候变暖的“温室效应”等问题。

核电是对环境影响最小的化石能源，核电对环境的影响主要为放射性污染，对人体健康有较大的危害。核电站如果发生事故，往往造成灾难性的后果。核废料的处理在世界范围内 仍然是一个难题，现今多采用深埋的方法，但并不能完全掩盖放射线的泄漏。

一般情况下，地区性气候状况受大气环流所控制，但修建大、中型水库及灌溉工程后，原先的陆地变成了水体或湿地，使局部地表空气变得较湿润，对局部小气候会产生一定的影响，主要表现在对降雨、气温、风和雾等气象因子的影响。水库修建后改变了下游河道的流量过程，从而对周围环境造成影响。水库不仅存蓄了汛期洪水，而且还截流了非汛期的基流，往往会使下游河道水位大幅度下降甚至断流，并引起周围地下水位下降，从而带来一系列的环境生态问题；下游天然湖泊或池塘断绝水的来源而干涸；下游地区 的地下水位下降；入海口因河水流量减少引起河口淤积，造成海水倒灌；因河流流量减少，使得河流自净能力降

低；以发电为主的水库，多在电力系统中担任峰荷，下泄流量的日变化幅度较大，致使下游河道水位变化较大，对航运、灌溉引水位和养鱼等均有较大影响；当水库下游河道水位大幅度下降以至断流时，势必造成水质的恶化。

2 送电阶段

电力输送基本上可分为架空线路和电力电缆两类。架空线路适用于远距离、大容量输电，便于检修且投资较小。在野外，线路走廊占用耕地，大量线杆的架设不利于耕作；在城市，随着经济建设的发展，高压杆塔及线路分割区域城市结构，破坏整体布局，影响城市的发展规划与景观。电力电缆是安全、清洁的一种电力传输方式，电磁环境污染非常小，但是一旦出现故障，检修十分困难，而且电缆的铺设代价较高，特别是在某些地方如穿越楼房、跨越河流等，空间所限不能够使用电缆，必须利用架空线路。

特高压输电导线周围的电场、磁场、无线电干扰及可听噪声幅值较高，对生态环境影响将愈益显著。迄今为止，人们尚未发现输电线路的电磁场对人的健康及生理机能有明显的损害；无线电干扰主要是对无线电信号的接收质量产生影响，对人体不构成危害； 电晕放电产生宽带噪声，含有不同于普通环境噪声的高频分量，其频带较宽，研究表明，输电线路的可听噪声更令人讨厌，在比普通公共噪声低10dB时，对睡眠者的唤醒概率相同，电磁噪声将是特高压线路选择导线结构的主要因素。

我国目前超高压线路有500kV平武线(平顶山—武昌)、锦辽线、大房线、房津线等。对最长的平武线高压走廊所进行的现场测量结果表明，虽然空间电场强度相当高，但由于地面物体的屏蔽作用，线路下电场强度和人体感应电流都甚小。实际测量结果表明,在数百kV超高压输电线路下地面附近的电场强度高达5kV/m以上。精确的计算和实验测量表明，在常见的超高压输电线路下，尽管人体周围的空间电场强度高达数kV/m，但人体内部感应的场强却异常弱，大约为数mV/m，即人体内部的电场强度仅为外部空间电场强度的百万分之一。

3 用电阶段

在电能利用的终端，存在着千姿百态无数的变压器、电线杆和低压线路，架空的地上的、大的小的、裸露的覆盖的、铜线铝线等，形态多种多样，潜伏着巨大的危险。用电设备中的电源污染也会对用电设备造成严重危害，主要有：干扰通讯设备、计算机系统等电子设备的正常工作，造成数据丢失或死机；影响无线电发射系统、雷达系统、核磁共振等设备的工作性能，造成噪声干扰和图像紊乱；引起电气自动装置误动作，甚至发生严重事故；使电气设备过热，振动和噪声加大，加速绝缘老化，使用寿命缩短，甚至发生故障或烧毁等。

在城市，尤其是老城区，散乱的电线穿梭在城市的楼里巷陌，杂乱无章数目

众多的电线杆和变压器，醒目的高压铁塔，随处可见电力施工的线坑及水泥桩，凌乱的电力设施布局，不仅影响城市的景观，而且严重危及人身安全，时常有触电及交通事故发生。

在农村，受限于较低的经济发展水平，人们无力顾及不规范电力设施潜伏的危险。不规范施工，变压器裸露， 线路老化，线路过负荷等，很容易引发触电事故，甚至引发火灾。

4 总结

电力工业在推进我国经济社会发展的同时，也给人们的生活带来了比较严重的负作用。研究电力系统附加于人们的不利影响，采取有效措施，建设资源节约型 、环境友好型电力系统已刻不容缓。实施电力系统的可持续发展战略，必须提高人们的节电意识，加强相关环保法律法规的执行力度，切实做到依法管电、依法办电、依法用电，加大电力工业关键技术的研发力度，以人为本，依靠科技进步，降低甚至消除电力系统于人的负效能，建立起真正的“绿色的电力系统”。

第二篇：电力系统的可靠性分析

电力系统的可靠性分析

胡斌

??电力系统自动化是电力系统一直以来力求的发展方向，它包括：发电控制的自动化（AGC已经实现，尚需发展），电力调度的自动化（具有在线潮流监视，故障模拟的综合程序以及SCADA系统实现了配电网的自动化，现今最热门的变电站综合自动化即建设综自站，实现更好的无人值班。DTS即调度员培训仿真系统为调度员学习提供了方便），配电自动化(DAS已经实现，尚待发展）。

电力系统是一个地域分布辽阔，由发电厂、变电站、输配电网络和用户组成的统一调度和运行的复杂大系统。电力系统自动化的领域包括生产过程的自动检测、调节和控制，系统和元件的自动安全保护，网络信息的自动传输，系统生产的自动调度，以及企业的自动化经济管理等。电力系统自动化的主要目标是保证供电的电能质量（频率和电压），保证系统运行的安全可靠，提高经济效益和管理效能。 ??

发展过程 20世纪xx年代以前，电力系统容量在几百万千瓦左右，单机容量不超过10万千瓦，电力系统自动化多限于单项自动装置，且以安全保护和过程自动调节为主。例如，电网和发电机的各种继电保护，汽轮机的危急保安器，锅炉的安全阀，汽轮机转速和发电机电压的自动调节，并网的自动同期装置等。50～xx年代, 电力系统规模发展到上千万千瓦，单机容量超过20万千瓦，并形成区域联网，在系统稳定、经济调度和综合自动化方面提出了新的要求。厂内自动化方面开始采用机、炉、电单元式集中控制。系统开始装设模拟式调频装置和以离线计算为基础的经济功率分配装置，并广泛采用远动通信技术。各种新型自动装置如晶体管保护装置、可控硅励磁调节器、电气液压式调速器等得到推广使用。70～xx年代，以计算机为主体配有功能齐全的整套软硬件的电网实时监控系统 (SCADA)开始出现。20万千瓦以上大型火力发电机组开始采用实时安全监控和闭环自动起停全过程控制。水力发电站的水库调度、大坝监测和电厂综合自动化的计算机监控开始得到推广。各种自动调节装置和继电保护装置中广泛采用微型计算机。 ??主要领域 按照电能的生产和分配过程，电力系统自动化包括电网调度自动化、火力发电厂自动化、水力发电站综合自动化、电力系统信息自动传输系统、电力系统反事故自动装置、供电系统自动化、电力工业管理系统的自

动化等7个方面，并形成一个分层分级的自动化系统(见图)。区域调度中心、区域变电站和区域性电厂组成最低层次；中间层次由省(市)调度中心、枢纽变电站和直属电厂组成，由总调度中心构成最高层次。而在每个层次中，电厂、变电站、配电网络等又构成多级控制。 ??

现代的电网自动化调度系统是以计算机为核心的控制系统，包括实时信息收集和显示系统，以及供实时计算、分析、控制用的软件系统。信息收集和显示系统具有数据采集、屏幕显示、安全检测、运行工况计算分析和实时控制的功能。在发电厂和变电站的收集信息部分称为远动端，位于调度中心的部分称为调度端。软件系统由静态状态估计、自动发电控制、最优潮流、自动电压与无功控制、负荷预测、最优机组开停计划、安全监视与安全分析、紧急控制和电路恢复等程序组成。 ??火力发电厂自动化 火力发电厂的自动化项目包括：①厂内机、炉、电运行设备的安全检测，包括数据采集、状态监视、屏幕显示、越限报警、故障检出等。②计算机实时控制，实现由点火至并网的全部自动起动过程。③有功负荷的经济分配和自动增减。④母线电压控制和无功功率的自动增减。⑤稳定监视和控制。采用的控制方式有两种形式：一种是计算机输出通过外围设备去调整常规模拟式调节器的设定值而实现监督控制；另一种是用计算机输出外围设备直接控制生产过程而实现直接数字控制。 ??水力发电站综合自动化 需要实施自动化的项目包括大坝监护、水库调度和电站运行三个方面。①大坝计算机自动监控系统：包括数据采集、计算分析、越限报警和提供维护方案等。②水库水文信息的自动监控系统：包括雨量和水文信息的自动收集、水库调度计划的制订，以及拦洪和蓄洪控制方案的选择等。③厂内计算机自动监控系统：包括全厂机电运行设备的安全监测、发电机组的自动控制、优化运行和经济负荷分配、稳定监视和控制等。 ??电力系统信息自动传输系统 简称远动系统。其功能是实现调度中心和发电厂变电站间的实时信息传输。自动传输系统由远动装置和远动通道组成。远动通道有微波、载波、高频、声频和光导通信等多种形式。远动装置按功能分为遥测、遥信、遥控三类。把厂站的模拟量通过变换输送到位于调度中心的接收端并加以显示的过程称为遥测。把厂站的开关量输送到接收端并加以显示的过程称为遥信。把调度端的控制和调节信号输送到位于厂站的接收端实现对调节对象的控制的过程，称为遥控或遥调。远动装置按组成方式可分为布线逻辑式远动装置

和存储程序式逻辑装置。前者由硬件逻辑电路以固定接线方式实现其功能，后者是一种计算机化的远动装置。 ??电力系统反事故自动装置 反事故自动装置的功能是防止电力系统的事故危及系统和电气设备的运行。在电力系统中装设的反事故自动装置有两种基本类型。①继电保护装置：其功能是防止系统故障对电气设备的损坏，常用来保护线路、母线、发电机、变压器、电动机等电气设备。按照产生保护作用的原理，继电保护装置分为过电流保护、方向保护、差动保护、距离保护和高频保护等类型。②系统安全保护装置：用以保证电力系统的安全运行，防止出现系统振荡、失步解列、全网性频率崩溃和电压崩溃等灾害性事故。系统安全保护装置按功能分为4种形式：一是属于备用设备的自动投入,如备用电源自动投入，输电线路的自动重合闸等；二是属于控制受电端功率缺额，如低周波自动减负荷装置、低电压自动减负荷装置、机组低频自起动装置等；三是属于控制送电端功率过剩，如快速自动切机装置、快关汽门装置、电气制动装置等；四是属于控制系统振荡失步，如系统振荡自动解列装置、自动并列装置等。 ??供电系统自动化 包括地区调度实时监控、变电站自动化和负荷控制三个方面。地区调度的实时监控系统通常由小型或微型计算机组成，功能与中心调度的监控系统相仿，但稍简单。变电站自动化发展方向是无人值班，其远动装置采用微型机可编程序的方式。供电系统的负荷控制常采用工频或声频控制方式。

??电力工业管理系统自动化 管理系统的自动化通过计算机来实现。主要项目有电力工业计划管理、财务管理、生产管理、人事劳资管理、资料检索以及设计和施工方面等。