电网是如何517888九五至尊娱乐的

The electricity grid is a complex and incredibly important system, and one of the most impressive engineering feats of the modern era. 它传输各种设施产生的电力并将其分配给最终用户, 通常是长途跋涉. 它为建筑物、工业设施、学校和家庭提供电力. And it does so every minute of every 一天, year-round.

是什么组成了电网?

我们国家的电网由四个主要部分组成，每个部分的详细说明如下.

单独的发电机

A variety of facilities generate electricity, including coal- and natural gas-burning power plants, 水电站大坝, 核电站, 风力涡轮机, 还有太阳能电池板. 这些发电机的位置——以及它们与终端用户的距离——差别很大.

这些技术 身体上的 不同，因此在电网上的使用和操作也不同. 例如, 某些类型的发电厂, such as coal and 核电站, have little short-term flexibility in adjusting their electricity output; it takes a long time to ramp up or down their electricity output [1].

其他植物, 比如天然气发电厂, 能很快提高吗, and are often used to meet peaks in demand. 更多可变技术, such as wind and solar photovoltaics, are generally used whenever they are available, in large part because their fuel – sunlight and wind – is free.

在任何给定时间, there is also always a “reserve margin,“一定数量的备用发电能力，可用于补偿潜在的预测错误或意外的发电厂关闭。. 电力需求, 供应, 保留利润, 电网运营商对各种发电技术进行持续监控和管理，以确保一切顺利运行.

Electricity generators are owned by electric companies, 或实用程序, 它们依次由州公用事业委员会(PUC)或公共服务委员会(PSC)管理. PUCs和psc是由州立法机构任命的独立监管机构. Generators can only be built with approval from the PUC or PSC, 这些机构在他们的州内制定适当的电价，公用事业必须遵守[2].

输电线路

输电线路是长距离输送高压电力和连接发电机和电力用户所必需的.

输电线路分为架空输电线路和地下输电电缆. 架空电缆不绝缘，易受天气影响, but can be less expensive to install than underground power cables. Overhead and underground 输电线路 are made of aluminum alloy and reinforced with steel; underground lines are typically insulated [3].  

输电线路承受高压是因为它减少了传输过程中的电力损耗——在美国平均约为6%。4]. As electricity flows through the wires, some of it dissipates as heat through a process called resistance. 输电线路上的电压越高，它损失的电就越少. (Most of the electric current flows close to the surface of the transmission line; using thicker wires would have minimal impact on transmission losses.)

Transmission-level voltages are typically at or above 110,000伏或110千伏, with some 输电线路 carrying voltages as high as 765 kV [5]. Power generators, 然而, produce electricity at low voltages. In order to make high-voltage electricity transport possible, 必须先用变压器把电转换成更高的电压.

这些高电压也明显大于你在家里需要的电压, so once the electricity gets close to end users, 在进入配电网之前，另一个变压器将其转换回较低的电压.

输电线路高度互连，以实现冗余，并提高电力供应的可靠性, 因为这 U形地图.S. 输电线路 显示. 美国有三个主要的输电网络:西部互联, 东部互连, and the Electric Reliability Council of Texas (ERCOT).

比如发电机, 输电线路在建设前必须得到国家(PUCs或psc)的批准. 然而, 批发电力交易, which are made between regional grid operators, 是由一个叫做联邦能源管理委员会(FERC)的国家机构管理的[6].

FERC对电网的监管规模比公共电网中心更大，可以解决电网中不同市场参与者之间的纠纷. Transmission networks are sometimes managed by utilities, 但有些网络是由独立系统运营商(iso)或区域传输组织(rto)等独立实体管理的。. 这些公司促进了电力供应商之间的竞争，并通过安排和监测输电线路的使用来提供输电机会.

分布

配电网就是一个简单的电线系统，在输电线中断的地方接起电线. 这些网络从变压器开始，延伸到家庭、学校和企业. 分布 is regulated on the state level by PUCs and PSCs, who set the retail rates for electricity in each state.

消费者使用或“装载”

当电力最终到达消费者手中时，输电网就结束了, 允许你开灯, 看电视, 或者打开洗碗机. 我们的生活模式加在一起，每小时对电的需求都在变化, 一天, 和季节, 这就是为什么电网的管理对我们的日常生活既复杂又至关重要.

The evolution of the electricity grid

自19世纪80年代初诞生以来，电网已经发生了巨大的发展和变化, when energy systems were small and localized. 在此期间，开发了两种不同类型的电力系统:直流或直流 直流电，系统和AC，或 交流电，系统[7, 8]. Competition between these two systems was fierce. 相互竞争的电力公司在城市的同一条街道上架起电线, while electric service for rural areas was ignored.

The importance of effective grid transmission

电网的互联性和复杂性带来了几个好处[12),包括:

• 可靠性: Since the grid is an enormous network, 电力可以被部署到全国大部分地区的合适地方. 大型输电网络允许电网运营商处理可预见和不可预见的损失, while still meeting electricity demand.
• 灵活性: 电网允许电力系统使用多种资源, even if they are located far away from where the power is needed. 例如, 风力涡轮机 must be built where the wind is the strongest; the grid allows for this electricity to be transmitted to distant cities.
• 经济竞争: 因为电网允许多个发电机和发电厂向消费者提供电力, 不同的发电机相互竞争，以最便宜的价格提供电力. 电网还可以作为一种保险形式——电网上的竞争可以保护客户免受燃料价格波动的影响.

2003年的一次历史性大停电表明了有效的电网传输为何如此重要. 8月14日, 2003, 俄亥俄州的一家电力公司仅仅因为人为失误就造成了人类历史上最大的停电。[13]. 停电蔓延到整个纽约, 宾西法尼亚, 康涅狄格, 麻萨诸塞州, 新泽西, 密歇根, 甚至是加拿大的部分地区. 办公室不得不撤离，成千上万的人因高温涌入医院。[14]. Our electricity grid has come a long way since 2003, but many more opportunities exist for improvement.

电网上的新机遇

The electricity grid is a dynamic system. 在过去的一个世纪里，它发生了迅速的变化和发展，以适应新的技术, 电力需求增加, 对可靠性的需求也在不断增长, 多样化的电力来源. 甚至按小时计费, 网格正在改变, 利用不同的电力来源以最低的成本满足需求. 

As technology changes and better options become available, significant improvements could be made to the electricity grid.

例如, 能源储存技术可以将电力储存起来，以便在电力需求达到峰值或快速增长时使用, increasing efficiency and reliability. 更新的, 更先进的仪表，如自编程恒温器，将允许更好的数据收集，更有效的管理和更快的响应时间. 就连交通工具也会发挥作用 智能充电 can allow electric cars to interface with the electric grid. 

分布式发电系统, such as solar panels on individual homes, reduce the distance that electricity has to travel, thereby increasing efficiency and saving money. 消费者的投资，例如购买节能电器, constructing more energy-efficient buildings, 或者安装太阳能电池板——既省钱又能更有效地利用能源.

引用:

[1] Union of Concerned Scientists (UCS). 2013. 增加可再生能源. 剑桥,麻.

[2]中国科617888九五至尊娱乐、历史、环境研究中心. A CHE Primer on 能源: Regulation 101. 威斯康星大学麦迪逊分校. 于2013年8月2日发布.

[3] 电力传输. 维基百科. 于2013年8月2日发布.

[4] 能源 Information Administration (EIA). 2012. 美国在输电和配电过程中损失了多少电力? 常见问题. 华盛顿特区. 2015年2月18日发布.

[5] 电力传输. 维基百科. 于2013年8月2日发布.

[6]王志强. 2013. Electric Transmission 101: Regulation. 联邦能源管理委员会能源政策与创新办公室.

[7]杨振华. 2012. 电网:一段历史. American Public Media and SoundVision Productions.

[8]张志强，张志强.哈里斯，W。.兰姆，R., 2013. 电是如何517888九五至尊娱乐的. How Stuff Works, Inc.

[9]张志强，刘志强. 2013. Electric Transmission 101: Operational Characteristics. Clean Line 能源 Partners LLC.

[10][参考译文. 能源危机(1970年代). 于2013年8月1日发布.

[11] 能源 Information Administration (EIA). 2012. 国家和电力零售选择计划受到商业和工业客户的欢迎. 华盛顿特区. 于2013年8月1日发布.

[12]王志强，王志强.H.R .塞达诺.P., 2004. 电力传输:入门. National Council on Electricity Policy (NCEL). 科罗拉多州丹佛市.

[13]李志强，李志强. 沃尔德，M., 2003. Basic Failures by Ohio Utility Set off Blackout, 报告 Finds. 纽约时报，纽约，纽约. 于2013年8月2日发布.

[14]王志强. 2013年7月31日. 保持照明的新工具. 纽约时报，纽约，纽约. 于2013年8月2日发布.