我知道在电力系统中没有储能元件。因此,一旦发电机产生电力,它就会被传输到使用电力的最终用户。
假设一个电力系统目前是稳定的(能源供应等于能源消耗。)如果新设备连接到电力系统(比如 5 兆瓦),它一连接就会通电。
在电力系统频率下降并且有功功率调节器加速发电机之前,额外的 5 兆瓦电力从何而来?(显然有时间延迟。)
我知道在电力系统中没有储能元件。因此,一旦发电机产生电力,它就会被传输到使用电力的最终用户。
假设一个电力系统目前是稳定的(能源供应等于能源消耗。)如果新设备连接到电力系统(比如 5 兆瓦),它一连接就会通电。
在电力系统频率下降并且有功功率调节器加速发电机之前,额外的 5 兆瓦电力从何而来?(显然有时间延迟。)
在电力系统频率下降并且有功功率调速器加速发电机(显然存在时间延迟)之前,额外的 5MW 电力从何而来?
当负载接通时,线路上的电压会下降(这取决于物理导线中的电阻和电感;如果它们是超导线,负载和电源几乎会立即反应)。当开启大负载并且电网由于导线电感和电阻阻止而无法立即供电时,电压会下降并可能导致断电(当您打开真空吸尘器和灯时,您的房子也会发生同样的事情暗了一点)。
通常在负载较大的情况下,需要通知电力公司,以便他们做好准备以避免局部停电。另一端的发电必须提供更多的电流(以匹配负载在另一端汲取的电流),否则电压会下降,没有人喜欢这样。
在短期内,电容器和DFR(分布式馈线稳压器)和其他稳压器可以弥补部分差异,但它们只能以少量功率在短时间内完成线路调节。
如果消耗的电力过多,发电设施可能会“跳闸”,并且会发生停电,直到恢复发电。
当您连接一个新负载时,它会成为更大电路的一部分。电流开始流过新负载。这是一个瞬态过程,相关的电磁场以接近光速的速度在整个电网中传播——也就是说,这种变化几乎会在电网的其他部分立即被检测到,即使在距离新电网相对较远的地方也是如此。负载已连接。
在电力系统频率下降并且有功功率调节器加速发电机之前,额外的 5 兆瓦电力从何而来?
如果您在较小的时间尺度(微秒到毫秒)放大,当电流开始流过新负载并且在发电机有机会调整其发电量之前,新负载开始吸收的功率由随着电流/功率流的重新分配,“饥饿”其他负载。您可以考虑两个电路:
您可以计算流过每个拓扑的电流,并且会看到,给定相同的电源,新负载将通过“饿死其他负载”来获得电力。
电网中的频率和电压总是存在小的波动。这些波动的大小取决于电网中发电机的功率以及当前存在的负载和添加的负载。
在正常情况下,与电网中通常存在的负载相比,5 MW 并不是一个大负载。例如,离开火车站的火车很容易超过这个值。对比:2019 年德国的发电量约为 200GW,德国是一个巨大的同步电网的一部分,几乎覆盖整个欧洲,发电量超过 600GW(更多信息参见维基百科:https://en. wikipedia.org/wiki/Synchronous_grid_of_Continental_Europe) - 在这种情况下,5MW 是微不足道的,并且该负载的频率或电压变化将不明显。
电压和 - 实际上更重要的是 - 频率不断受到监控,当它们超过某些阈值时,将从电网中添加或移除发电机,或者添加或移除可控负载。
电网运营商有很多方法来调整电网的负荷和发电量。例如,抽水蓄能电站可以在几秒钟内提供或消耗大量电力,以保持频率稳定。一旦频率下降到某个值以下,就会发生滚动停电,城市和任何可能的工厂都将关闭,以防止全面停电。
数十或数百兆瓦的大负载大多由电网运营商控制,因此他们可以稳定电网。例如,铝制小屋的负载为数百兆瓦,并且必须与电网运营商一起安排开启或什至关闭。
实际上,您可以在 00 分钟看到每小时瑞士火车发车频率的周期性下降,因为那是很多火车离开车站的时候。