Lý lịch

Tôi đang thực hiện một số nghiên cứu cho một dự án phần mềm theo dõi việc sản xuất và tiêu thụ năng lượng cho một tàu vũ trụ hư cấu lớn. Lý do của tôi là trước tiên tôi muốn hiểu cách thức tạo ra năng lượng trong thế giới thực trước khi bắt đầu làm cho ứng dụng cảm thấy chân thực nhất có thể khi sử dụng nó.

Nền tảng

Câu hỏi của tôi bắt nguồn từ sự hiểu biết hiện tại của tôi về cách thức hoạt động của lưới điện. Năng lượng được tạo ra thông qua bất kỳ cơ chế nào (hơi nước / cơ học, quang điện) và sau đó được đẩy lên thông qua một trạm biến áp HV để truyền tải đường dài. Các nhà máy lớn (Nhà máy thép, Nhà máy vi mạch, v.v.) có thể có một trạm biến áp dành riêng cho họ để hoạt động. Mặt khác, một trạm biến áp bước xuống MV để phân phối quy mô nhỏ hơn (nhà máy, tòa nhà văn phòng lớn, v.v.). Điều này được lặp lại một lần nữa cho LV, để giao hàng đến nhà và các doanh nghiệp nhỏ. Đây là một mô hình đơn giản, mặc dù sai lệch bởi vì nó thể hiện một chuỗi dòng chảy từ nguồn đến tải, với một bộ tạo nguồn duy nhất. Trong thế giới thực, có nhiều trạm đang chạy để đáp ứng nhu cầu và chúng thích nghi khi nhu cầu thay đổi theo thời gian.

Câu hỏi

Giả sử một sự kiện lớn như trạm phát điện bất ngờ tắt. Thiết bị nào sẽ được tham gia vào năng lượng "định tuyến lại" để giảm thiểu khả năng mất điện? Hoặc, nếu mất điện tạm thời được thực hiện do nhu cầu cao, thiết bị hoặc quy trình nào sẽ được tham gia?

Câu hỏi liên quan

• Để phối hợp nhiều trạm phát: Nhiều nguồn điện được đồng bộ hóa trong lưới sử dụng vòng phân phối như thế nào?
• Đối với tải nặng thoáng qua: ảnh hưởng của tải nặng lên lưới điện là gì?
• Mô hình lưới điện

Thiết bị nào sẽ được tham gia vào năng lượng "định tuyến lại" để giảm thiểu khả năng mất điện?

Các trạm chuyển mạch truyền tải tổ chức lại mọi thứ khi có sự cố với máy phát hoặc phần lưới:

Như bạn có thể thấy, mọi máy phát điện kết nối với lưới (quốc gia) thông qua TS. Đây trang wiki nên giúp đỡ. Hình ảnh được chụp từ đây hoặc ở đây nếu không phải là thành viên Quora

Giả sử một sự kiện lớn như trạm phát điện bất ngờ tắt. Thiết bị nào sẽ được tham gia vào năng lượng "định tuyến lại" để giảm thiểu khả năng mất điện?

Các lưới điện được thiết kế để chịu được sự thất bại của bất kỳ một thành phần nào.

Đối với các sự cố máy phát điện: Phải có đủ thế hệ dự phòng đang chạy để bù đắp tổn thất của máy phát lớn nhất. Điều này được gọi là "dự trữ kéo sợi". Lưu ý rằng có máy phát điện dự phòng vẫn không giúp bạn. Một máy phát lạnh mất vài phút đến vài giờ để bắt đầu, nhưng thế hệ dự phòng phải tiếp quản từ máy phát bị hỏng trong một vài giây.

Lưu ý: Điều này có nghĩa là các công ty thế hệ được trả tiền để duy trì máy phát điện, nhưng không sản xuất điện. Mọi người tự hỏi tại sao họ được trả tiền để sản xuất không có gì! Các máy phát điện không tạo ra bất kỳ năng lượng nào, nhưng chúng đang cung cấp một dịch vụ thiết yếu.

Điều quan trọng nữa là các máy phát dự trữ kéo sợi có thể phản ứng nhanh với thay đổi tải. "Phản ứng nhất thời" đối với "sự thay đổi tải" là những từ khóa cần tìm. Các nhà máy điện than / hạt nhân lớn không tốt cho việc này, vì họ phản ứng chậm để kiểm soát đầu vào. Tua bin khí tốt hơn nhiều trong việc thay đổi.

Đối với sự cố cơ sở hạ tầng truyền dẫn, ví dụ như đường truyền, trạm biến áp - tôi nghĩ câu trả lời của Andy đã được bảo hiểm.

Chúng tôi thiết kế các hệ thống truyền dẫn để có ít nhất dự phòng N-1, vì vậy chúng tôi có thể mất bất kỳ một thành phần nào và vẫn giữ cho hầu hết hệ thống hoạt động.

Tôi không có bất kỳ kinh nghiệm nào với các hệ thống truyền tải HV, vì vậy tôi sẽ không nói thêm gì nữa.

Hoặc, nếu mất điện tạm thời được thực hiện do nhu cầu cao, thiết bị hoặc quy trình nào sẽ được tham gia?

Có hai cách để quản lý tải quá mức.

Hệ thống truyền thống phản ứng với tải quá mức bằng cách tắt nguồn cung cấp cho toàn bộ trung tâm phụ tải, tức là toàn bộ trạm biến áp hoặc toàn bộ máy cấp liệu. Đây là một "hệ thống đổ tải".

Tải sẽ được tắt theo thứ tự ưu tiên. Bạn sẽ tắt một nhà máy trước khi bạn tắt một bệnh viện. Bạn tiếp tục tắt mọi thứ cho đến khi tải cân bằng lại với thế hệ có sẵn.

Một cách khác là chủ động quản lý tải, tức là sử dụng tín hiệu điều khiển gợn. Điều này tắt thiết bị khách hàng cụ thể, chẳng hạn như điều hòa không khí, vào thời điểm nhu cầu cao. Điều này sẽ không giúp đỡ trong tình trạng thiếu điện nghiêm trọng, vì vậy vẫn cần một hệ thống giảm tải.

Thiết bị thực tế trong một trạm biến áp truyền tải "chuyển đổi" điện xung quanh là Bộ tăng áp bậc hai, còn được gọi là Máy biến áp điều chỉnh góc pha . Essentialy, bằng cách thay đổi pha năng lượng đối với nguồn, bạn thay đổi điện trở đối với dòng năng lượng, từ đó điều chỉnh dòng năng lượng thông qua một phân đoạn cụ thể của lưới điện.