電力系統，開關電源的重基礎
電力系統是指由發電、輸電、變電、配電和用電等環節組成的電能生產與消費系統。為實現這一功能，電力系統在各個環節和不同層次還具有相應的信息與控制系統，對電能的生產過程進行測量、調節、控制、保護、通信和調度，以保證用戶獲得安全、經濟、優質的電能
在電力系統規劃中,需綜合考慮可靠性與經濟性,以取得合理的投資平衡。對電源設備，可靠性指標主要是考慮設備受迫停運率、水電站枯水情況下電力不足概率和電能不足期望值；對輸、變電設備，可靠性指標主要是平均停電頻率、停電規模和平均停電持續時間。大容量機組的單位容量造價較低，電網互聯可減少總的備用容量。這些都是提高電力系統經濟性需首先考慮的問題。
電力系統是一個龐大而復雜的大系統，它的規劃問題還需要在時間上展開，從多種可行方案中進行優選。這是一個多約束條件的具有整數變量的非線性問題，遠非人工計算所能及。60年代以來出現的系統工程理論，以及計算技術的發展，為電力系統規劃提供了有力的工具。
負荷預測是制訂電力系統規劃的重要基礎。它要求預先估算規劃期間各年需要的總電能和最大負荷，并預測各負荷點的地理位置。預測方法有按照地區、用途（工業、農業、交通、市政、民用等）累計的方法和宏觀估算方法。后者就是考慮電力負荷與國民生產總值的關系，電力負荷增長率與經濟增長率的關系，按時間序列由歷史數據估算出規劃期間電力負荷的增長。由于負荷預測中不確定因素很多，因此，往往需采用多種方法互相校核，最后由規劃者作出決策。
能源布局
可用于發電的一次能源主要有河流的水力、化石燃料(煤、石油、天然氣)和核燃料等。一次能源的規劃決定于各種能源的儲量及開發條件。水力資源屬再生能源,一般講具有發電成本低的特點,但建造周期長。水力資源和大型水利樞紐的開發方案是發電、灌溉、航運、水土保持及生態環境效益綜合平衡的結果。許多國家的電力系統在發展初期是優先發展水電，形成“水主火從”的局面。20世紀50年代末，發達國家中條件較好的水力資源已經充分開發，逐漸轉為“火主水從”的局面。在火電開發中，以煤為燃料占主要地位。發達國家用于發電的煤炭約占煤炭總消費量的50％以上。利用天然氣和石油為燃料的火電廠也占一定比例。70年代世界性石油危機后，以核燃料為動力的發電站得到了較快的發展。
電源規劃; 主要是根據各種發電方式的特性和資源條件，決定增加何種形式的電站(水電、火電、核電等)，以及發電機組的容量與臺數。承擔基荷為主的電站，因其利用率較高，宜選用適合長期運行的高效率機組，如核電機組和大容量、高參數火電機組等，以降低燃料費用。承擔峰荷為主的電站，因其年利用率低，宜選用啟動時間短、能適應負荷變化而投資較低的機組，如燃汽輪機組等。至于水電機組，在豐水期應盡量滿發，承擔系統基荷；在枯水期因水量有限而帶峰荷。
由于水電機組的造價僅占水電站總投資的一小部分，近年來多傾向于在水電站中適當增加超過保證出力的裝機容量（即加大裝機容量的逾量），以避免棄水或減少棄水。對有條件的水電站，世界各國均致力發展抽水蓄能機組，即系統低谷負荷時，利用火電廠的多余電能進行抽水蓄能；當系統高峰負荷時，再利用抽蓄的水能發電。盡管抽水-蓄能-發電的總效率僅2/3,但從總體考慮，安裝抽水蓄能機組比建造調峰機組還是經濟，尤其對調峰容量不足的系統更是如此。
電網規劃; 在已確定的電源點和負荷點的前提下，合理選擇輸電電壓等級，確定網絡結構及輸電線路的輸送容量，然后對系統的穩定性、可靠性和無功平衡等進行校核。
配電規劃確定配電變電站的容量和位置、配電網絡結構、配電線路導線截面選擇、電壓水平與無功補償措施，以及可靠性校驗等。
電力系統中的信息與控制子系統是實現電力系統信息傳遞的神經網絡。它使電力系統具有可觀測性與可控性，從而保證電能生產與消費過程的正常進行，以及在事故狀態下的緊急處理。從電力系統誕生之日起，信息與控制子系統就是電力系統必不可少的組成部分，它在不同水平上的完善和發展，才使電能的廣泛應用成為現實。
電力系統信息與控制子系統的進步，保證了電能質量，提高了電力系統安全運行水平,改善了勞動條件,提高了勞動生產率，還為電力系統的經營決策提供有力支援，從概念上、方法上對電力系統運行分析和經營管理賦予新的內容。
在電力系統規劃中,需綜合考慮可靠性與經濟性,以取得合理的投資平衡。對電源設備，可靠性指標主要是考慮設備受迫停運率、水電站枯水情況下電力不足概率和電能不足期望值；對輸、變電設備，可靠性指標主要是平均停電頻率、停電規模和平均停電持續時間。大容量機組的單位容量造價較低，電網互聯可減少總的備用容量。這些都是提高電力系統經濟性需首先考慮的問題。
電力系統是一個龐大而復雜的大系統，它的規劃問題還需要在時間上展開，從多種可行方案中進行優選。這是一個多約束條件的具有整數變量的非線性問題，遠非人工計算所能及。60年代以來出現的系統工程理論，以及計算技術的發展，為電力系統規劃提供了有力的工具。
負荷預測是制訂電力系統規劃的重要基礎。它要求預先估算規劃期間各年需要的總電能和最大負荷，并預測各負荷點的地理位置。預測方法有按照地區、用途（工業、農業、交通、市政、民用等）累計的方法和宏觀估算方法。后者就是考慮電力負荷與國民生產總值的關系，電力負荷增長率與經濟增長率的關系，按時間序列由歷史數據估算出規劃期間電力負荷的增長。由于負荷預測中不確定因素很多，因此，往往需采用多種方法互相校核，最后由規劃者作出決策。
能源布局
可用于發電的一次能源主要有河流的水力、化石燃料(煤、石油、天然氣)和核燃料等。一次能源的規劃決定于各種能源的儲量及開發條件。水力資源屬再生能源,一般講具有發電成本低的特點,但建造周期長。水力資源和大型水利樞紐的開發方案是發電、灌溉、航運、水土保持及生態環境效益綜合平衡的結果。許多國家的電力系統在發展初期是優先發展水電，形成“水主火從”的局面。20世紀50年代末，發達國家中條件較好的水力資源已經充分開發，逐漸轉為“火主水從”的局面。在火電開發中，以煤為燃料占主要地位。發達國家用于發電的煤炭約占煤炭總消費量的50％以上。利用天然氣和石油為燃料的火電廠也占一定比例。70年代世界性石油危機后，以核燃料為動力的發電站得到了較快的發展。
電源規劃; 主要是根據各種發電方式的特性和資源條件，決定增加何種形式的電站(水電、火電、核電等)，以及發電機組的容量與臺數。承擔基荷為主的電站，因其利用率較高，宜選用適合長期運行的高效率機組，如核電機組和大容量、高參數火電機組等，以降低燃料費用。承擔峰荷為主的電站，因其年利用率低，宜選用啟動時間短、能適應負荷變化而投資較低的機組，如燃汽輪機組等。至于水電機組，在豐水期應盡量滿發，承擔系統基荷；在枯水期因水量有限而帶峰荷。
由于水電機組的造價僅占水電站總投資的一小部分，近年來多傾向于在水電站中適當增加超過保證出力的裝機容量（即加大裝機容量的逾量），以避免棄水或減少棄水。對有條件的水電站，世界各國均致力發展抽水蓄能機組，即系統低谷負荷時，利用火電廠的多余電能進行抽水蓄能；當系統高峰負荷時，再利用抽蓄的水能發電。盡管抽水-蓄能-發電的總效率僅2/3,但從總體考慮，安裝抽水蓄能機組比建造調峰機組還是經濟，尤其對調峰容量不足的系統更是如此。
電網規劃; 在已確定的電源點和負荷點的前提下，合理選擇輸電電壓等級，確定網絡結構及輸電線路的輸送容量，然后對系統的穩定性、可靠性和無功平衡等進行校核。
配電規劃確定配電變電站的容量和位置、配電網絡結構、配電線路導線截面選擇、電壓水平與無功補償措施，以及可靠性校驗等。
電力系統中的信息與控制子系統是實現電力系統信息傳遞的神經網絡。它使電力系統具有可觀測性與可控性，從而保證電能生產與消費過程的正常進行，以及在事故狀態下的緊急處理。從電力系統誕生之日起，信息與控制子系統就是電力系統必不可少的組成部分，它在不同水平上的完善和發展，才使電能的廣泛應用成為現實。
電力系統信息與控制子系統的進步，保證了電能質量，提高了電力系統安全運行水平,改善了勞動條件,提高了勞動生產率，還為電力系統的經營決策提供有力支援，從概念上、方法上對電力系統運行分析和經營管理賦予新的內容。
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