电能是现代社会的主要能源，它在国民经济和人民生活中起着极其重要的作用。一个完整的电力系统由各种不同类型的发电厂、变电站、输电线路及电力用户组成。在发电机中机械能转化为电能，变压器、电力线路输送分配电能，电动机、电炉、电灯等用电设备消费电能，在这些用电设备中电能转化为机械能、热能、光能等。这些生产、输送、分配、消费电能的发电机、变压器、电力线路、各种用电设备联系在一起组成的统一整体，就是电力系统。

1.发电厂

发电厂将一次能源转换成电能，根据一次能源的不同，有火力发电厂、水力发电厂和核能发电厂。此外，还有风力发电厂、地热发电厂和潮汐发电厂等。另外，还有各种新能源发电形式，详见本章1.1.2节的叙述。

火力发电厂将煤、天然气、石油的化学能转换为电能。我国火力发电厂燃料以煤炭为主，随着西气东输，将逐步扩大天然气燃料的比例。火力发电的原理是，燃料在锅炉中充分燃烧，将锅炉中的水转换为高温高压蒸汽，蒸汽推动汽轮机转动，带动发电机旋转发出电能，如图1-1所示。

水力发电厂将水的位能转换成电能。其原理是水流驱动水轮机转动，带动发电机旋转发电。按提高水位的方法，水力发电厂有堤坝式水电厂、引水式水电厂和混合式水电厂3类。堤坝式水电厂是在河流上落差较大的适宜地段拦河建坝，形成水库，抬高上游的水位，利用上、下游形成水位差进行发电。引水式水电厂则是由引水系统将天然河道的落差集中进行发电，一般不需修坝或者只需要修低堰。水电厂建设的初期投资较大，但发电成本低，仅为火力发电成本的1/4~1/3，并且水电属于清洁、可再生能源，利于环保，还兼有防洪、灌溉、水产养殖功能，因此，综合效益好。

核能发电厂利用原子核的核能生产电能。核燃料在原子反应堆裂变释放核能，将水转换成高温高压的蒸汽，其生产过程与火电厂基本相同。

风力发电的原理是风的动能作用在叶片上，转化为机械能推动风机风轮转动。

太阳能发电分为太阳光能发电和太阳热能发电。太阳光能发电是利用光电转换元件，如光电池直接将太阳光能转换成电能。太阳热能发电分直接转换和间接转换两种。直接转换有温差发电、热离子发电等，间接转换原理与火力发电相似。

2.变电站

变电站的功能是接受电能、变换电压和分配电能。为了实现电能的远距离输送和将电能分配到用户，需将发电机电压进行多次电压变换，这个任务由变电站完成。变电站由电力变压器、配电装置和二次装置等构成。按变电站的性质和任务不同，可分为升压变电站和降压变电站。按变电站的地位和作用不同，又分为枢纽变电站、区域变电站和用户变电站。枢纽变电站在整个电力系统中起纽带连接作用；区域变电站将枢纽变电站来的电能进行再次降压处理；用户变电站接受区域变电站的电能，进行再次降压，合理分配给各个用户设备。

3.电力线路

电力线路将发电厂、变电站和电能用户连接起来，完成输送电能和分配电能的任务。电力线路有各种不同的电压等级，通常将220kV及以上的电力线路称为输电线路，110kV及以下的电力线路称为配电线路。配电线路又分为高压配电线路（110kV）、中压配电线路（35~6kV）和低压配电线路（380V/220V），前者一般作为城市配电网骨架和特大型企业供电线路，中者为城市主要配网和大中型工厂供电线路，后者一般为城市和企业的低压配网。

4.电能用户

所有消耗电能的用电设备或用电单位称为电能用户。电能用户按行业可分为工业用户、农业用户、市政商业用户和居民用户等。

在上述介绍的电力系统中，属于配电电压等级的电力线路及相应的变电站组成的统一整体，就称为配电网（Distribution Network），也即电力系统中二次变电站低压侧直接或降压后向用户供电的网络，配电网络由架空配电线路、电缆配电线路、变电站、开闭所、降压变压器等构成。