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二、电力系统的互操作
电力系统的互操作体现为保证电力供给的复杂系统,目的是为消费者提供高可靠、高可用和高质量的电力,并使电力成为一种经济的能源。为了达到这个目标,电力系统的运行要确保每刻产生的功率(kW或MW)精确的等于消耗的功率。如果这个等式不平衡,电力系统会在瞬间发生问题。这些问题包括装置的损坏和消费者的停电。同时,产生的无功功率(kvar或Mvar)和消耗的无功功率,也要在每处电站取得平衡。将来的智能电网会对现存的电力系统进行方案优化,保持这些平衡。
电源的容量可以有很大变化,从几百瓦到几百兆瓦。有些电源通过系统调节,具有很好的可控性,而有些电源不具备这样的能力。这样的电源会有很大的波动,在最差的情况下,可以从满输出到无输出,反之亦然,就就是几秒钟的事情。
消费者的电负载也有各自的特性,可能在不同等级快速变化。输电系统是一个从发电到负载的网络,具有冗余输送大电力的能力。输电系统中的电流通常是双向的。因为输电系统在电能传输的重要性,输电系统通常设计为具有最小损耗和高度的自动化,保持系统的每个部分都不失效。
配电系统以高效、可靠和经济的方式为消费者提供电能。老式的配电系统,从变电站到消费者的电流通常是单向的。很多配电系统具有或将有双向电流,因为在本地配电系统设计拓扑或消费者自备电站的发电超过负载的情况,所以需要具备这样的能力。当部分配电系统发生问题时,可以通过人工干预重启系统。
电力系统本身具有通过电流提供每处电力系统状态信息的能力,因为它就来自那些装置。因此,遵照指南和策略可以简化控制系统,在设备之间使用最小的通信量,保证电力系统具有良好的设计和运行。比如,没有外部通信时,一个“波动”的发电机会带来:频率高时产生低输出,频率低时产生高输出。考虑使用这种天然的状态信息和更先进的控制设备避免电源产生波动。
传统的方法可以保证电力系统能够很好的运行,方法如下:
-在发电有限不能提供足够电能时,安装新的可控发电装置。使电力系统具有足够可控的发电量,满足瞬时最遭的负载变化。
-装置等级足够大,可以应对最遭情况运行条件。
智能电网技术提供了使用新方法的机会,可优化电力系统的运行。这些方法可以与智能电网技术一起运行,包括:
-使用更多的可控发电、存储和负载,优化发电和负载的平衡。
-改变当前条件优化装置容量。条件可以包括室温、电流和维护等。
-使用本地控制的发电、存储和负载,减小装置容量变化和电源质量问题。
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