网格经过微调是正确的，但是它并不是静态的，以至于您会相信。整个网格是一台非常不稳定的巨大机器。需要持续监控和重新调整，以使系统保持稳定运行。

虽然您说发电机产生稳定的电压（大部分情况下）是正确的，但电网上的负载每秒都在变化。监控这些变化的系统并不总是能立即做出反应，尤其是在涉及大型移动物体（如发电机）时。

让我们从你家开始。为您所在地区供电的变压器具有三相。城市/城镇规划者会在每个阶段将您附近的房屋设计成（几乎）相等的数量。现在，如果负载不同，当相位变得不平衡时，它将导致每相电压的微小变化。这通常很小，但很容易导致您看到的轻微波动。如果您可以随时间绘制测量结果，那么在高峰时间（早上和晚上）的波动看起来应该很有趣。

电网动态的还有许多其他方式：输电线路加热和冷却会改变其电阻，太阳活动会在输电线路中感应电流，整个城镇因事故而脱离电网。我个人最喜欢的不稳定性是发电机阶段。发电机需要保持同相和频率，但是当它们（电网）上的负载发生变化时，它会导致发电机略微加速或减速。这可以通过从发电机释放和吸收能量的反作用轮来补偿。

以上所有因素都会改变电网的负载，因此您会看到电压波动。

正如其他人所说，基本问题是需求可以快速变化，但是发电的大型机器和输入到它们的功率不能那么快地改变。

在美国，标准是每 4 秒重新评估一次。每个地区的控制中心监控通过各种输电线路的电流、各个地方的电压以及每个大型生产商向电网倾倒的电力。

每个生产者的特征是已知的，并且每 4 秒他们被告知是向上还是向下调节其功率输出。核电站反应最慢，通常保持在“基本”负荷。然后是“调峰”工厂，它们的反应速度更快，但也使电力更加昂贵。调峰装置通常是运行发电机的涡轮轴发动机。除非在高需求期间，否则这些通常会被关闭。水力发电厂有自己的一套特点。他们可以相当迅速地（大约一分钟或几分钟）对巨大的需求变化做出反应。选择 4 秒的部分原因是当时没有什么反应那么快。每 4 秒发出一次信号的中央控制器也应用了公平算法。例如，如果该地区有几个尖峰植物，它试图平等地利用它们。管理电网是一个复杂的问题，如果出错会浪费很多钱。

有一家本地公司Beacon Power为电网制造飞轮储能系统。这些是真空室中的大型飞轮，安装在磁性轴承上。每个飞轮可储存约 100 千瓦时的电量。这纯粹是存储，而不是发电，但优点是电力的存储和检索是电子处理的，因此可以非常快速地做出反应。他们提供了安装这些飞轮的商业案例，以便在短期内达到峰值，吸收和生产。一些较新的发电设施将在本地合并这种短期存储。这让整个安装看起来像一个性能良好、灵活且反应迅速的发电站，即使最终的电源是水力、煤炭或石油。

附近还有另一种有趣的植物，叫做诺斯菲尔德山水库。这是一个更大的储能站，利用水的势能。在轻负荷期间，当反应缓慢的发电站产生的电量超过所需时，水会从康涅狄格河上坡泵送到诺斯菲尔德山水库。在高需求期间，水流下山回到河流并产生电力。该站有4台可逆发电机，每台额定功率为270兆瓦，因此全站可以提供超过1吉瓦的峰值功率一段时间。

在大多数情况下，或多或少是他们所说的。加：

如果机器非常大，改变功率输出需要有限的时间。水轮机阀门需要打开或关闭，影响大量流动的水。如果负载下降，带有燃煤锅炉的蒸汽轮机必须处理熔炉中的能量 - 或者如果负载突然跳跃，则需要添加额外的燃料。

雷击/汽车撞到电线杆/房屋起火或断线短接馈线。断路器打开。故障可能不会沿链向上传播，或者可能在某种程度上传播。负载突然下降。旋转机器控制器要求能量输入关闭。涡轮机的供水量下降，火力的煤炭供给量降低...... 电压迅速上升，然后回到稳定状态。

新西兰和法国在橄榄球世界杯决赛中场休息前以 12-11 领先。球飞向球门柱 - 并反弹。没有判罚。裁判吹响了他的哨声，两队慢跑离开了球场。1,300,000 新西兰人停止看电视。22% 上厕所。供水泵站在几分钟内不会注意到浪涌。打开 127,000 个电水壶以快速冲一杯咖啡。更多的。电力负荷急剧增加。电压下降。拨出更多的水。更多煤炭，更多…… 两队跑到场上，水壶咔嗒一声关闭。灯已关闭。厕所空了。...负载下降。到目前为止，煤炭仍在添加中...... 电压上升......

为什么市电电压一般高于标称值？我不是在谈论功率尖峰，它会留下余量。我们谈论的是标准操作。根据设计，功率设置为更接近顶部边缘而不是中间边缘。这些是原因：

标准发电机都以与电网频率同步的一定转速运行。发电机的旋转频率还取决于它配备的极数，例如，所有 50Hz 电网中的 4 极发电机以 1500/min 的速度运行。

电网频率几乎是您可以从电网中获得的唯一持续不变的值。

在固定速度下，发电机的功率输出由励磁线圈的励磁和涡轮机或发动机的机械输入来调节。这两个价值观必须统一监管。如果在不增加机械输入的情况下增加励磁，机器会减速，并且不同步，这是必须防止的。

某些类型的发电厂是异步运行的（主要是飞轮、太阳能、风能），这意味着它们的功率输出必须进行电子调节以适应电网。

出于多种原因，电力供应商将向高端监管。

首先，他们可以更快地反应以降低功率输出：转移一些蒸汽，减少激励，完成。为了向上反应，他们必须首先制造更多的蒸汽，这需要时间。所以在上限上比较安全。

其次，当电压较高时，可以更有效地传输相同的功率。损失几乎完全来自电流，更高的电压意味着更少的电流，因此更少的损失，更大比例的电压到达客户，只有到达的电力才会被支付。

最后，部分用电是纯电阻，电压越高，耗电越多，消费越高，销量越高。我想这没什么大不了的。

现在电源供应商非常清楚平均会消耗多少电量。他们知道在感恩节（那天每个炉子都在工作）或超级碗日这样的特殊日子还需要多少。他们会提前计划好一段时间。

此处考虑了电网线的质量：如果他们知道附近的电压降相当高，则将设置该附近的电源，以便计划的电压尽可能到达客户手中。高/中/低压网络之间的变压器可以在一定程度上进行调节。（参见http://en.wikipedia.org/wiki/Tap_%28transformer%29上的 ULTC ）

因此，电压降和相移是供应商的祸根：这两个因素导致线路损失更大，他们必须自己承担损失。