Estrutura do sistema de energia

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Estrutura do sistema de energia

A estrutura principal do sistema de energia inclui fonte de alimentação, rede de energia e centro de carga. Fonte de alimentação refere-se a todos os tipos de usinas de energia,

Transforma energia primária em energia elétrica; a rede de energia é composta por subestação elevadora, linha de transmissão, subestação centro de carga, linha de distribuição, etc. Sua função é impulsionar a energia elétrica da fonte de alimentação até um determinado nível e depois transmiti-la para a subestação centro de carga. Após reduzir a tensão a um determinado nível, ela é conectada ao usuário por meio da linha de distribuição. No sistema de energia, existem milhares de nós de rede entrelaçados. O fluxo de potência ativa, o fluxo de potência reativa, o harmônico de alta ordem, a corrente de sequência negativa, etc. se propagam em todo o sistema com a velocidade da luz. Não só pode transportar muita energia eléctrica e criar enormes riquezas, mas também causar grandes acidentes catastróficos num instante. A fim de garantir a operação segura, estável e econômica do sistema, todos os tipos de dispositivos de controle automático e sistemas de comunicação devem ser configurados em diferentes níveis de acordo com diferentes requisitos para formar o subsistema de informação e controle. Torna-se uma rede neural para realizar a transmissão de informações do sistema de energia, o que torna o sistema de energia observável e controlável, de forma a garantir o processo normal de produção e consumo de energia, bem como o tratamento de emergência em caso de acidente.

A operação do sistema refere-se a que todos os links do sistema estejam em condições de desempenhar suas funções. Durante a operação do sistema, devido à mudança aleatória da carga de energia e diversas interferências externas (como raios, etc.), a estabilidade do sistema de energia será afetada, resultando na flutuação da tensão e frequência do sistema, o que afetará a qualidade da energia do sistema e até mesmo causará o colapso de tensão ou de frequência. A operação do sistema é dividida em estado de operação normal e estado de operação anormal. Entre eles, o estado normal é dividido em estado de segurança e estado de alerta; o estado anormal é dividido em estado de emergência e estado de recuperação. A operação do sistema elétrico inclui todos esses Estados e sua transferência mútua. A transferência de vários estados operacionais precisa ser realizada por diferentes meios de controle.

Com a premissa de garantir a qualidade da energia e realizar o fornecimento de energia seguro e confiável, o sistema de energia também deve realizar a operação econômica, ou seja, ajustar a curva de carga, melhorar a taxa de utilização do equipamento, usar razoavelmente vários recursos de energia, reduzir o consumo de combustível, perda de energia auxiliar e rede de energia, de modo a obter o melhor benefício econômico.

De acordo com o tamanho da capacidade instalada e da carga de energia no sistema de energia, e a posição relativa do ponto de energia e do centro de carga, o sistema de energia geralmente usa diferentes níveis de tensão de transmissão (como transmissão de alta tensão ou transmissão de tensão ultra-alta) para obter o melhores benefícios técnicos e econômicos. De acordo com as características da corrente, o modo de transmissão do sistema de potência também é dividido em transmissão CA e transmissão CC. A transmissão AC é a mais amplamente utilizada. A transmissão de corrente contínua consiste em usar corrente contínua para transmitir a energia elétrica do alternador após a retificação.

Devido à limitação da distribuição dos recursos naturais e ao nível de desenvolvimento económico, os pontos de fornecimento de energia e os centros de carga estão maioritariamente localizados em áreas diferentes. Como atualmente a energia elétrica não pode ser armazenada em grandes quantidades, o processo de transmissão é essencialmente realizado à velocidade da luz, portanto a produção de energia elétrica deve manter sempre o equilíbrio com o consumo. Portanto, o desenvolvimento centralizado e o uso descentralizado da energia elétrica, bem como o fornecimento contínuo de energia elétrica e a mudança aleatória de carga, tornaram-se as características fundamentais que restringem a estrutura e operação do sistema de energia.