由发电、输电、变电、配电和用电等环节组成的电能生产与消费系统。它的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置转化成电能,再经输电、变电和配电将电能供应到各用户。
为实现这一功能,电力系统在各个环节和不同层次还具有相应的信息与控制系统,对电能的生产过程进行测量、调节、控制、保护、通信和调度,以保证用户获得安全、经济、优质的电能。
电力系统的主体结构有电源(水电站、火电厂、核电站等发电厂),变电所(升压变电所、负荷中心变电所等),输电、配电线路和负荷中心。各电源点还互相联接以实现不同地区之间的电能交换和调节,从而提高供电的安全性和经济性。输电线路与变电所构成的网络通常称电力网络。电力系统的信息与控制系统由各种检测设备、通信设备、安全保护装置、自动控制装置以及监控自动化、调度自动化系统组成。电力系统的结构应保证在先进的技术装备和高经济效益的基础上,实现电能生产与消费的合理协调。
电力系统的主体结构有电源、电力网络和负荷中心。电源指各类发电厂、站,它将一次能源转换成电能;电力网络由电源的升压变电所、输电线路、负荷中心变电所、配电线路等构成。它的功能是将电源发出的电能升压到一定等级后输送到负荷中心变电所,再降压至一定等级后,经配电线路与用户相联。电力系统中网络结点千百个交织密布,有功潮流、无功潮流、高次谐波、负序电流等以光速在全系统范围传播。它既能输送大量电能,创造巨大财富,也能在瞬间造成重大的灾难性事故。为保证系统安全、稳定、经济地运行,必须在不同层次上依不同要求配置各类自动控制装置与通信系统,组成信息与控制子系统。它成为实现电力系统信息传递的神经网络,使电力系统具有可观测性与可控性,从而保证电能生产与消费过程的正常进行以及事故状态下的紧急处理。
系统的运行指组成系统的所有环节都处于执行其功能的状态。系统运行中,由于电力负荷的随机变化以及外界的各种干扰(如雷击等)会影响电力系统的稳定,导致系统电压与频率的波动,从而影响系统电能的质量,严重时会造成电压崩溃或频率崩溃。系统运行分为正常运行状态与异常运行状态。其中,正常状态又分为安全状态和警戒状态;异常状态又分为紧急状态和恢复状态。电力系统运行包括了所有这些状态及其相互间的转移。各种运行状态之间的转移需通过不同控制手段来实现。
电力系统在保证电能质量、实现安全可靠供电的前提下,还应实现经济运行,即努力调整负荷曲线,提高设备利用率,合理利用各种动力资源,降低燃料消耗、厂用电和电力网络的损耗,以取得最佳经济效益。