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进入20世纪后，人们普遍认识到扩大电力系统规模可以在能源开发、工业布局、负荷调整、安全与经济运行等方面带来显著的社会经济效益。于是，以电力负荷的增长、发电机单机容量的增大和输电电压的提高为基础，电力系统的规模迅速发展。发达国家的动力、冶炼、化工、轻工、生活用电等电力总负荷平均每10年增加一倍。70年代，火力发电的单机容量已达到130万千瓦,水力发电的单机容量达73万千瓦，核电站的单堆电功率达 130万千瓦。输电电压等级的提高是扩大电力系统规模的主要技术手段和必然途径。从20世纪初开始出现110千伏输电电压，到80年代许多国家普遍建立了500～765千伏超高压输电的电力系统。1150千伏和 1500千伏特高压输电也已进入试验或试运行阶段。50年代以来，电力电子技术的进步，使直流输电技术获得新生，实现了高压和超高压直流输电，配合交流输电组成交直流混合系统，改进了电力传输和系统互联的功能。

经过一个多世纪的发展，许多国家都建成了总装机容量数亿千瓦的区域性大电力系统，并且在本国或跨国间互联,例如英、法、德、意电力系统互联,与美国电力系统互联，苏联与东欧国家电力系统互联等。苏联还在全国范围建立起统一电力系统，东西延伸7000公里，南北延伸3000公里，覆盖了大约1000万平方公里的领土。从19世纪80年代的住户电站到20世纪80年代的联合电力系统，电力系统已经成为现代社会的能源动脉和基础产业，并且仍在继续发展和提高。

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