電力工業(yè)發(fā)展初期，電能是直接在用戶附近的發(fā)電站(或稱發(fā)電廠)中生產(chǎn)的，各發(fā)電站孤立運行。隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和城市的發(fā)展，電能的需要量迅速增加，而熱能資源(如煤田)和水能資源豐富的地區(qū)又往往遠(yuǎn)離用電比較集中的城市和工礦區(qū)，為了解決這個矛盾，就需要在動力資源豐富的地區(qū)建立大型發(fā)電站，然后將電能遠(yuǎn)距離輸送給電力用戶。同時，為了提高供電可靠性以及資源利用的綜合經(jīng)濟性，又把許多分散的各種形式的發(fā)電站，通過送電線路和變電所聯(lián)系起來。這種由發(fā)電機、升壓和降壓變電所，送電線路以及用電設(shè)備有機連接起來的整體，即稱為電力系統(tǒng)。
電力系統(tǒng)加上發(fā)電機的原動機(如汽輪機、水輪機)，原動機的力能部分(如熱力鍋爐、水庫、原子能電站的反應(yīng)堆)、供熱和用熱設(shè)備，則稱為動力系統(tǒng)。 電力系統(tǒng)中，由升壓和降壓變電所和各種不同電壓等級的送電線路連接在一起的部分，稱為電力網(wǎng)。電力系統(tǒng)在技術(shù)和經(jīng)濟上都可以收到很大的效益，主要的有：
1．減少系統(tǒng)中的總裝機容量 由電力系統(tǒng)供電的各用戶的最大負(fù)荷并不是同時出現(xiàn)的，因此，系統(tǒng)中綜合最大負(fù)荷總是小于各用戶最大負(fù)荷的總和。由于系統(tǒng)綜合最大負(fù)荷的降低，也就可以相應(yīng)地減少系統(tǒng)的總裝機容量。為了保證對用戶可靠地供電，無論是孤立電站還是電力系統(tǒng)，都需要檢修和事故備用容量。在孤立電站中，備用容量不應(yīng)小于電站最大機組容量(可能達(dá)到電站總?cè)萘康?0一40％)。而在電力系統(tǒng)中，所有發(fā)電站連接在一起并列運行，備用容量只需系統(tǒng)總?cè)萘康?0％，其中：負(fù)荷備用2～5％，事故備用10％左右，檢修備用8％左右。顯然，此時電力系統(tǒng)的備用容量比各孤立電站備用容量的總和為少，即總裝機容量又可以減少。
2．可以裝設(shè)大容量機組 組成電力系統(tǒng)后，由于總負(fù)荷的增大，因此可以裝設(shè)大容量機組。大容量機組效率高，每千瓦投資以及維護(hù)費用都比多臺小機組經(jīng)濟得多。但是，電力系統(tǒng)中所采用的最大機組容量，以不超過總裝機容量的15～20％為宜。
3．能夠充分利用動力資源 建成電力系統(tǒng)后，就可以將發(fā)電站建造在動力資源產(chǎn)地，如在煤礦附近建立巨型坑口電站，在水能資源集中的地方建立大型水力發(fā)電站等。同時，有些形式的電站，如熱電站，水電站、風(fēng)力電站、原子能電站等，如果不與系統(tǒng)并列，就很難保證持續(xù)正常供電以及發(fā)揮其最佳經(jīng)濟效益。例如，熱電站的抽汽機組的出力是由熱負(fù)荷確定的，而熱負(fù)荷與電負(fù)荷的需要往往不能互相配合。水電站的出力則是由水能及其綜合利用要求來決定的，也往往與電負(fù)荷的需要不相配合：一般在夏季豐水期，水量多而用電量較少；冬季枯水期，水量少而用電量反而多，因此，就可能或由于水庫調(diào)節(jié)庫容不夠而棄水，或?qū)﹄娏ω?fù)荷不能保證供應(yīng)。如果把水電站連接在電力系統(tǒng)中，由于有火電站和其它形式電站的互相配合和調(diào)節(jié)，水能資源就能得到充分利用，供電也能得到保證。
4．提高供電可靠性 在電力系統(tǒng)中，由于是多電源聯(lián)合供電，機組的臺數(shù)較多，即使個別機組或電源發(fā)生故障，其它機組或電源仍可以在出力允許的情況下多帶負(fù)荷，因此可以提高供電可靠性。
5．提高電能質(zhì)量 電能質(zhì)量用頻率和電壓來衡量，其數(shù)值，應(yīng)根據(jù)規(guī)程要求保持在一定的允許變動范圍內(nèi)。由于電力系統(tǒng)容量大，因而負(fù)荷波動時所引起的頻率和電壓波動就會減小，電能質(zhì)量可以提高。
6．提高運行的經(jīng)濟性 建立電力系統(tǒng)后，除了充分利用動力資源可以提高運行的經(jīng)濟性外，在系統(tǒng)中還可以經(jīng)濟合理的分配各發(fā)電站或各機組的負(fù)荷，使運行經(jīng)濟、效率高的機組多帶負(fù)荷，效率低、發(fā)供電成本高的機組少帶負(fù)荷，從而降低生產(chǎn)電能的成本。
電能的生產(chǎn)與其它工業(yè)生產(chǎn)有著顯然不同的特點:
1.電能不能大量儲藏 電力系統(tǒng)中發(fā)電站負(fù)荷的多少，決定于用戶的需要，電能的生產(chǎn)和消費時時刻刻都是保持平衡的。電能的生產(chǎn)、分配和消費過程的同時性，使電力系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)形成了一個緊密的有機聯(lián)系的整體，其中任一臺發(fā)、供、用電設(shè)備發(fā)生故障，都將影響電能的生產(chǎn)和供應(yīng)。
2．電力系統(tǒng)的電磁變化過程非常迅速 電力系統(tǒng)中，電磁波的變化過程只有千分之幾秒，甚至百萬分之幾秒；而短路過程發(fā)電機運行穩(wěn)定性的喪失則在十分之幾秒或幾秒內(nèi)即可形成。為了防止某些短暫的過渡過程對系統(tǒng)運行和電氣設(shè)備造成的危害，要求能進(jìn)行非常迅速和靈敏的調(diào)整及切換操作，這些調(diào)整和切換，靠手動操作不能獲得滿意的效果，甚至是不可能的，因此必須采用各種自動裝置。
3．電力工業(yè)和國民經(jīng)濟各部門之間有著極其密切的關(guān)系 電能供應(yīng)不足或中斷，將直接影響國民經(jīng)濟各個部門的生產(chǎn)，也將影響人們的正常生活，因此要求電力工業(yè)必須保證安全生產(chǎn)和成為國民經(jīng)濟中的先行工業(yè)，必須有足夠的負(fù)荷后備容量，以滿足日益增長的負(fù)荷需要。
根據(jù)以上電能生產(chǎn)的特點，電力系統(tǒng)的運行必須滿足下列基本要求:
1．保證對用戶供電的可靠性 在任何情況下，都應(yīng)該盡可能的保證電力系統(tǒng)運行的可靠性。系統(tǒng)運行可靠性的破壞，將引起系統(tǒng)設(shè)備損壞或供電中斷，以致造成國民經(jīng)濟各部門生產(chǎn)停頓和人民生活秩序的破壞，甚至發(fā)生設(shè)備和人身事故。 電力用戶，對供電可靠性的要求并不一樣，即使一個企業(yè)中各個部門或車間，對供電持續(xù)性的要求也有所差別。根據(jù)對供電持續(xù)性的要求，可把用戶分為三級。 一級負(fù)荷：如停止供電，將會危害生命、捐壞設(shè)備、產(chǎn)生廢品和使生產(chǎn)過程混亂，給國民經(jīng)濟帶來重大損失，或者使市政生活發(fā)生重大混亂。 二級負(fù)荷：如停止供電，將造成大量減產(chǎn)，城市大量居民的正常活動受到影響。 三級負(fù)荷：指所有不屬于一級及二級的負(fù)荷，如非連續(xù)生產(chǎn)的車間及輔助車間和小城鎮(zhèn)用電等。 對于一級負(fù)荷，至少要由兩個獨立電源供電，其中每一電源的容量，都應(yīng)在另一電源發(fā)生故障時仍能完全保證一級負(fù)荷的用電；對于三級負(fù)荷，不需要備用電源；對于二級負(fù)荷是否需要備用電源，要進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟比較后才能確定。
2．保證電能的良好質(zhì)量 即要求供電電壓(或電流)的波形為較嚴(yán)格的正弦波，保證系統(tǒng)中的頻率和電壓在一定的允許變動范圍以內(nèi)。我國規(guī)程規(guī)定：10～35kV及以上電壓供電的用戶和對電壓質(zhì)量有特殊要求的低壓用戶電壓允許偏移為±5％；頻率允許偏移為±0.5Hz。
3．保證運行的最大經(jīng)濟性 電力系統(tǒng)運行有三個主要經(jīng)濟指標(biāo)，即生產(chǎn)每度電的能源消耗(煤耗率、油耗率、水耗率等)，生產(chǎn)每度電的自用電(自用電率)，以及供配每度電在電力網(wǎng)中的電能損耗(線損率)。提高運行經(jīng)濟性，就是在生產(chǎn)和供配某一定數(shù)量的電能時，使上列三個指標(biāo)達(dá)到最小。為了實現(xiàn)電力系統(tǒng)的經(jīng)濟運行，必須對整個系統(tǒng)實施最佳經(jīng)濟調(diào)度。
