Фон

Я провожу некоторые исследования для программного проекта, который контролирует выработку и потребление энергии для большого вымышленного космического корабля. Мое обоснование заключается в том, что я хотел бы сначала понять, как работает выработка электроэнергии в реальном мире, прежде чем начинать, чтобы приложение чувствовало себя максимально аутентичным при его использовании.

основа

Мой вопрос проистекает из моего текущего понимания того, как работает электрическая сеть. Энергия генерируется с помощью любого механизма (паровой / механический, фотоэлектрический), а затем усиливается через высоковольтную подстанцию ​​для передачи на большие расстояния. Крупные заводы (металлургические заводы, заводы по производству микрочипов и т. Д.) Могут иметь подстанцию, предназначенную для их работы. В противном случае подстанция понижает HV до MV для распределения в меньших масштабах (заводы, крупные офисные здания и т. Д.). Это повторяется снова для LV, для доставки на дом и малый бизнес. Это простая модель, хотя и вводящая в заблуждение, поскольку она представляет собой линейную цепочку потоков от источника к нагрузке с одним источником энергии. В реальном мире существует несколько станций, работающих для удовлетворения спроса, и они адаптируются по мере изменения спроса со временем.

Вопрос

Предположим, что большое событие, такое как генераторная станция, неожиданно закрылось. Какое оборудование будет задействовано для «перенаправления» питания, чтобы минимизировать вероятность отключения электроэнергии? Или, если бы из-за высокого спроса было временно осуществлено отключение электроэнергии, какое оборудование или процесс были бы задействованы?

Смежные вопросы

• Для координации нескольких генераторных станций: Как синхронизируются несколько источников питания в сети, в которой используется распределительное кольцо?
• Для переходных тяжелых нагрузок: как тяжелые нагрузки влияют на электрическую сеть?
• Моделирование электрической сети

Какое оборудование будет задействовано для «перенаправления» питания, чтобы минимизировать вероятность отключения электроэнергии?

Станции коммутации передачи перестраивают вещи, когда возникают проблемы с генераторами или участком сети: -

Как видите, каждый генератор подключается к (национальной) сети через TS. Эта вики-страница должна помочь. Снимки, сделанные здесь или здесь, если не член Quora

Предположим, что большое событие, такое как генераторная станция, неожиданно закрылось. Какое оборудование будет задействовано для «перенаправления» питания, чтобы минимизировать вероятность отключения электроэнергии?

Электрические сети спроектированы так, чтобы выдерживать отказ любого компонента.

Для отказов генератора: Там должна быть достаточно свободным поколение работает , чтобы покрыть потери самого большого генератора. Это называется "спиннинг резерв". Обратите внимание , что наличие запасных генераторов , сидя по- прежнему не поможет. Генератор холода запускается от нескольких минут до нескольких часов, но резервное поколение должно заменить вышедший из строя генератор через несколько секунд.

Примечание. Это означает, что генерирующим компаниям платят за то, что они поддерживают генераторы, но не производят электроэнергию. Люди удивляются, почему им платят за то, что они ничего не производят! Генераторы не производят никакой энергии, но они предоставляют необходимую услугу.

Также важно, чтобы вращающиеся резервные генераторы могли быстро реагировать на изменение нагрузки. «Переходные реакции» на «колебания нагрузки» - это ключевые слова, которые нужно искать. Крупные угольные / атомные электростанции не годятся для этого, так как они медленно реагируют на управляющие воздействия. Газовые турбины гораздо лучше справляются с качелями.

Что касается сбоев инфраструктуры передачи, то есть линий электропередачи, подстанций - я думаю, что ответ Энди покрыл это.

Мы проектируем системы передачи, чтобы иметь как минимум избыточность N-1, чтобы мы могли потерять любой компонент и при этом поддерживать большую часть системы в рабочем состоянии.

У меня нет опыта работы с системами передачи высокого напряжения, поэтому я не буду больше ничего говорить.

Или, если бы из-за высокого спроса было временно осуществлено отключение электроэнергии, какое оборудование или процесс были бы задействованы?

Есть два способа управлять чрезмерной нагрузкой.

Традиционная система реагирует на чрезмерную нагрузку, отключая питание для всех центров нагрузки, то есть для всей подстанции или всего фидера. Это «система сброса нагрузки».

Нагрузки будут отключены в приоритетном порядке. Вы бы выключили фабрику, прежде чем выключить больницу. Вы продолжаете выключать вещи, пока нагрузка не перебалансируется с доступным поколением.

Другой способ заключается в проактивном управлении нагрузкой, т. Е. С использованием сигналов контроля пульсации. Это отключает конкретное клиентское оборудование, такое как кондиционеры, в периоды высокого спроса. Это не поможет при серьезных перебоях с питанием, поэтому система отключения нагрузки все еще требуется.

Фактическая часть оборудования на передающей подстанции, которая «переключает» электричество, - это квадратурный усилитель, также известный как трансформатор, регулирующий фазовый угол . По сути, изменяя фазу мощности относительно источника, вы изменяете сопротивление потоку энергии, тем самым регулируя поток энергии через определенный сегмент сети.