バックグラウンド

大きな架空の宇宙船の発電と消費を監視するソフトウェアプロジェクトの調査を行っています。私の理論的根拠は、実際の発電がどのように機能するかを最初に理解してから、アプリを使用するときにアプリをできる限り本物に感じさせることです。

基礎

私の質問は、送電網がどのように機能するかについての私の現在の理解から生じています。エネルギーは、あらゆるメカニズム（蒸気/機械式、太陽光発電）によって生成され、長距離伝送用のHV変電所を介してステップアップされます。大規模な工場（製鉄所、マイクロチップ工場など）には、操業専用の変電所がある場合があります。それ以外の場合、変電所はHVをMVに下げて、小規模な分散（工場、大きなオフィスビルなど）を実現します。これは、家庭や中小企業への配達のために、LVについて再び繰り返されます。これは単純なモデルですが、電源から負荷への流れの線形チェーンを示し、電力の単一のソースジェネレーターを備えているため、誤解を招きます。現実の世界では、需要を満たすために稼働している複数のステーションがあり、それらは時間の経過とともに需要が変化するにつれて適応します。

質問

発電所などの大きなイベントが突然シャットダウンしたとします。停電の可能性を最小限に抑えるために、どのような機器が電力の「再ルーティング」に関与しますか？または、需要が多いために一時的な計画停電が一時的に実施された場合、どのような装置またはプロセスが関係するでしょうか。

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停電の可能性を最小限に抑えるために、どのような機器が電力の「再ルーティング」に関与しますか？

送電スイッチングステーションは、発電機またはグリッドのセクションに問題がある場合、次のものを再編成します。

ご覧のとおり、すべての発電機はTSを介して（全国的な）グリッドに接続しています。この Wikiページが役立ちます。ここ またはQuoraメンバーでない場合はここから撮影した写真

発電所などの大きなイベントが突然シャットダウンしたとします。停電の可能性を最小限に抑えるために、どのような機器が電力の「再ルーティング」に関与しますか？

電力グリッドは、1つのコンポーネントの障害に耐えるように設計されています。

発電機の故障の場合：最大の発電機の損失を補うのに十分な予備の発電機が稼働している必要があります。これを「スピニングリザーブ」といいます。予備の発電機を設置してもまだ役に立たないことに注意してください。コールドジェネレーターの起動には数分から数時間かかりますが、スペアのジェネレーションは、故障したジェネレーターから数秒で引き継ぐ必要があります。

注：これは、発電会社が発電機を回転させ続けても電力を生み出さないことに対して報酬が支払われることを意味します。なぜ何も生産しないことで報酬を得ているのか不思議に思っています。発電機は電力を生成していませんが、重要なサービスを提供しています。

また、回転する予備発電機が変化する負荷に迅速に反応できることも重要です。「負荷変動」に対する「過渡応答」は、探すべきキーワードです。大きな石炭/原子力発電所は、制御入力への応答が遅いため、これには適していません。ガスタービンはスイングを取るのがはるかに優れています。

送電インフラストラクチャの障害、つまり送電線、変電所については、アンディの答えはカバーされていると思います。

トランスミッションシステムは、少なくともN-1の冗長性を持つように設計されているため、1つのコンポーネントを失うことなく、システムのほとんどを稼働させ続けることができます。

私はHVトランスミッションシステムの経験がないので、これ以上は言わないでください。

または、需要が多いために一時的な計画停電が一時的に実施された場合、どのような装置またはプロセスが関係するでしょうか。

過剰な負荷を管理するには2つの方法があります。

従来のシステムは、負荷センター全体、つまり変電所全体またはフィーダー全体への供給をオフにすることにより、過剰な負荷に反応します。これが「負荷遮断システム」です。

優先順位に従ってロードがオフになります。病院を止める前に工場を止めるでしょう。負荷が利用可能な世代と再バランスするまで、物事をオフにし続けます。

もう1つの方法は、積極的に負荷を管理することです。つまり、リップル制御信号を使用します。これにより、需要が高いときに、エアコンなどの特定の顧客機器をオフにします。これは深刻な電力不足には役立たないので、負荷制限システムが依然として必要です。

電気を「切り替える」送信機変電所の実際の機器は、位相角調整変圧器としても知られている直交ブースターです。基本的に、電源に対する電力の位相を変更することにより、エネルギーフローに対する抵抗を変更し、それによってグリッドの特定のセグメントを通る電力の流れを調整します。