输送和分配电能（包括电压变换）的各类电压等级电力线路、变压器和相应的配电装置的连接或接线方式。电力网由输电网和配电网组成。大型电力网的结构通常以电压等级进行分层（见图1）。输电网主要是将远离负荷中心的发电厂的大量电能经过变压器升高电压，通过高压输电线，送到邻近负荷中心的枢纽变电站。同时，输电网还有联络相邻电力系统和联系相邻变电站的作用，或向某些容量特大的用户直接供电。输电网的额定电压通常为220～1000kV或更高，其结构与电力系统运行的安全性及经济性关系极大，是整个电力系统的骨架或主干电网。配电网可分为高压、中压和低压配电网。高压配电网的电压一般为35～110kV或更高，中压配电网的电压一般为6～20kV，它们将来自变电站的电能分配到众多的配电变压器，以及直接供应中等容量的用户；低压配电网的电压为380/220V，用于向数量很大的小用户供电。
此外，配电网中还包括微电网。
电力网基本结构 电力网的结构与电压等级，电源、负荷点的容量和数目，它们之间的地理位置以及可靠性要求等因素有关。图2为用单线图表示的电力网基本结构，其中电源为发电厂或由高一级电压电力网供电的变电站，负荷指用户或降压变电站。放射式结构［图2（a）］是一种最简单的电网结构，运行调度和控制最为方便，但单回线路供电可靠性不高。链式结构［图2（b）］是放射式的扩展，但可靠性低于放射式。环式结构［图2（c）］有较好的可靠性与经济性，但当某一线路退出运行后，电压质量可能较差。具有多个电源的电力网有环式［图2（d）］和串链式［图2（e）］两种常用结构，两者均有很高的可靠性，但多个闭环结构电力网的调度和控制（包括继电保护）比较复杂，短路电流水平也较高。输电网通常采用这两种结构或它们的组合，其中环式结构对各发电厂间联系较强，运行稳定性一般较好；串链式结构对各发电厂间联系较弱，运行稳定性相对较差。干线式结构［图2（f）］投资最省但可靠性很差，只适用于负荷密度小、可靠性要求不高的配电网。网格式结构［图2（g）］适用于负荷密度很大，电压质量和可靠性要求很高的城市配电网。
图2 电力网的基本结构
（a）放射式；（b）链式；（c）环式；（d）多电源环式；（e）多电源串链式；（f）干线式；（g）网格式
20世纪末出现的微电网逐渐成为配电网的一部分。微电网可以并网运行，也可独立孤网运行。微电网可以为交流、直流或交直流混合的微电网（见微电网）。图3所示分别为直流、交流和交直流混合微电网的基本结构。
图3 微电网基本结构
（a）直流微电网；（b）交流微电网；（c）交直流混合微电网
20世纪50～60年代发展起来的高压直流输电，已成为现代电力网的一个组成环节。其主要特点是：直流线路所连接的各交流系统不需要同步运行，直流输电功率的大小和距离不受同步运行稳定性的限制，而且基本上不增加交流系统的短路容量。此外，可以独立而快速地控制输电功率，不受两端交流电压及其相位的限制，并可用来协助控制交流系统的稳定性（阻尼发电机间的振荡）以及控制频率。当前直流输电主要用于大功率远距离输电、长距离电缆输电、交流系统间的非同步联络，用以提高稳定性，增强调度控制能力及限制短路电流等。随着多端直流系统的发展和应用，将会进一步改善整个电力系统运行和控制的性能，提高安全性和经济性。
电力网结构对电力系统运行及调度控制的影响 电力网结构对电力系统运行的安全性、经济性、电能质量以及调度控制的方便性和灵活性等均有很大的影响。特别是主干网络，要采用电气联系强的结构，包括采用较高的电压等级，以提高稳定性，保证各种运行方式下主干线路有足够的输电能力。同时，要尽量简化结构，提高调度控制的方便性和灵活性，还要注意限制短路电流水平。对于交流远距离输电线路，如果输电能力受到限制，可考虑直流输电方案。当稳定性有问题或调度控制有困难或短路容量太大时，也可考虑应用直流联络线分隔交流电力网。对于低一级电压的电力网，应力求采用简单的结构，实行分片供电，限制短路容量。同时，要避免高、低压线路经过变压器形成环网，以简化继电保护，加强稳定性。通常要针对具体的电力系统，提出若干个电力网结构方案，逐个进行潮流、稳定、保护控制和短路电流研究以及经济分析，经过技术经济比较，最后确定最佳的结构。
参考书目
宋云亭，郑超，秦晓辉.大电网结构规划.北京：中国电力出版社,2013. |
