电网是指通常覆盖大片区域的综合电力分配基础设施。电网是由同步的电力生产商和消费者组成的网络,通过输电和配电线路连接,并由一个或多个控制中心管理。大多数人在谈论电网时指的是电力传输系统。
换句话说,电网是一个复杂的系统,它将电力从电源输送到日常用电用户。这些电网已经从最初规模较小的区域性设计发展成为如今绵延数千公里、连接数百万家庭和企业的庞大网络。
电网由哪些组成部分?
电网由无数复杂的互连构成,但主要分为三个部分:
能源生产
发电厂利用发电机将涡轮机的机械能转化为电能,是电力最初产生的地方。
为了实现这一目标,发电厂需要从煤炭、天然气等燃料或风能、太阳能等一次能源流中获取能源。下一种方法(输电)解决了这个问题,因为这些发电厂生产大量电力,而且通常位于远离电力需求的地方。
传输
利用输电线可以实现电力传输。从发电厂发出的电力通过输电站升压。
这表明,随着电压升高,电流(每秒流过的电子数)成比例地降低。变压器使电压升高成为可能。通常情况下,这种电力传输的最大距离为500公里。
使用升压变压器的原因是,电流在通过导线长距离传输时无疑会因电阻而损失能量。
通过使用高压输电线,这个问题得到了解决(虽然不是完全解决,但已经达到了可接受的水平)。如果电流减少 2 倍,线路中相应的功率损耗将减少 4 倍,因为线路中的功率损耗会按电流的平方减少。
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分布
使用降压变压器的配电变电站(其作用与升压变压器相反)是电力分配的起点。由于长距离输电电压过高,这些降压变压器会将电压降低到对人体安全的水平。
然后,这些变电站通过配电系统与各种用电客户(从大型工业建筑到普通家庭)相连。借助额外的变电站和小型变压器,电压进一步降低,并将电能分配到各个分区。



