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官方商城??當(dāng)電能從電源側(cè)發(fā)電機(jī)組（火電、水電、太陽(yáng)能、風(fēng)能、核電等）產(chǎn)生后，需要通過(guò)電網(wǎng)（輸電網(wǎng)、配電網(wǎng)）輸送到用電側(cè)（負(fù)荷側(cè)），驅(qū)動(dòng)用電設(shè)備（農(nóng)業(yè)、工商業(yè)、居民生活等）使用，點(diǎn)亮萬(wàn)家燈火。
??那么電網(wǎng)是怎么連接的呢？
??其實(shí)，大電網(wǎng)是依托于一種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)原理連接（嗯，頭條君不禁想到了自己的名字top，看來(lái)還挺有緣的）。
??首先我們來(lái)解釋一下拓?fù)涞暮x。拓?fù)浔緛?lái)是指研究幾何圖形或空間在連續(xù)改變形狀后還能保持不變的一些性質(zhì)的一個(gè)學(xué)科。在大電網(wǎng)中，“拓?fù)洹本褪前褟S站抽象成“點(diǎn)”，把線路抽象成“線”，進(jìn)而以特定的圖標(biāo)來(lái)表示這些點(diǎn)與線之間關(guān)系的方法，其目的在于研究電網(wǎng)中點(diǎn)、線之間的相連關(guān)系。
??簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，發(fā)電廠、變電站（換流站）、用電負(fù)荷等是大電網(wǎng)的“點(diǎn)”，而輸電線路則被視為大電網(wǎng)的“線”，點(diǎn)、線不斷增多，就成了電網(wǎng)。小電網(wǎng)不斷連接起來(lái)，就成了大電網(wǎng)。
??目前，我國(guó)已經(jīng)形成七大區(qū)域電網(wǎng)，各個(gè)區(qū)域電網(wǎng)互聯(lián)互通，一般通過(guò)直流相連接，區(qū)域電網(wǎng)內(nèi)部通過(guò)交流聯(lián)通，形成了完整的長(zhǎng)距離輸電網(wǎng)網(wǎng)架。如下圖：
??大電網(wǎng)互聯(lián)有兩種輸電方式：交流輸電和直流輸電。這個(gè)不難理解。??大電網(wǎng)有三個(gè)主要參數(shù)——電壓、頻率、相位。
??第一個(gè)參數(shù)：電壓。
??兩個(gè)獨(dú)立的交流電網(wǎng)如果通過(guò)交流線路相連接，一定要電壓等級(jí)相同。
??兩個(gè)獨(dú)立的交流電網(wǎng)如果通過(guò)直流線路相連接，則電壓等級(jí)可以不相同。
??再看看頻率：這是交流輸電特有的。
??頻率是描述研究對(duì)象在單位時(shí)間內(nèi)周期變化的次數(shù)。交流輸電指電流圍繞受端方向以波形傳輸，產(chǎn)生頻率，中國(guó)大陸地區(qū)電網(wǎng)頻率為50赫茲，一般情況下上下不超過(guò)0.5赫茲。直流輸電頻率為零。
??電網(wǎng)互聯(lián)方式包括同步互聯(lián)和異步互聯(lián)。交流方式的同步互聯(lián)要求頻率完全相同，直流方式的異步電網(wǎng)互聯(lián)，頻率是可以不相同的。
??通過(guò)交流互聯(lián)起來(lái)的電網(wǎng)，也叫同步電網(wǎng)。它是指電網(wǎng)中并列運(yùn)行的發(fā)電機(jī)以同步功率相互聯(lián)結(jié)、在同一額定頻率下運(yùn)行的電網(wǎng)模式。即全網(wǎng)各處，從發(fā)電廠到用戶，交流電的頻率相同。
??通過(guò)直流互聯(lián)起來(lái)的電網(wǎng)叫異步電網(wǎng)。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是用直流相聯(lián)的兩個(gè)同步電網(wǎng)是可以異步運(yùn)行的，即頻率可以不用處處時(shí)時(shí)相同，原理就是通過(guò)直流背靠背換流站關(guān)聯(lián)起來(lái)，只傳輸能量不傳遞頻率，我們的東北電網(wǎng)和華北電網(wǎng)就是通過(guò)這樣的方式連接的。比如A電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行在50.1赫茲，與他異步互聯(lián)的B電網(wǎng)可以穩(wěn)定運(yùn)行在49.9赫茲。
??最后說(shuō)說(shuō)相位。這也是交流輸電所特有的。相位由電能傳輸產(chǎn)生，同一時(shí)間下，體現(xiàn)在不同位置相位差的形式。如下圖所示：
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? ? ? 相位差好比兩塊相同的表，指針轉(zhuǎn)速相同，但同一時(shí)刻下，指針的位置不同。這就是比較形象的相位差比喻。[相位與電網(wǎng)互聯(lián)沒(méi)啥關(guān)系，相位是電網(wǎng)自身的基本參數(shù)，交流電網(wǎng)相位一般處處不同。
??在交流輸電的背景下，我們可以把幾個(gè)區(qū)域電網(wǎng)想象成幾塊表，表針粗細(xì)想象成電壓等級(jí)，表針轉(zhuǎn)速想象成頻率，表針位置想象成相位。??在電壓、頻率一致，相位差保持穩(wěn)定的前提條件下，小的電網(wǎng)就能通過(guò)交流方式慢慢連接成大的電網(wǎng)。
??愛(ài)動(dòng)腦筋的小伙伴可能會(huì)擔(dān)心：電網(wǎng)是連起來(lái)了，可是輸電線路斷了怎么辦？不用擔(dān)心，電網(wǎng)中的線路一般都留有備用容量，由于電網(wǎng)連接呈網(wǎng)狀，一條線路斷聯(lián)后傳輸功率通常可以由一條或幾條線路的備用容量來(lái)繼續(xù)進(jìn)行傳輸，保障負(fù)荷用電。根據(jù)《電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導(dǎo)則》這一國(guó)家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于丟失一條線路這種N-1故障擾動(dòng)，在電網(wǎng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行中，應(yīng)該保證通過(guò)保護(hù)、開(kāi)關(guān)及重合閘正確動(dòng)作，不采取穩(wěn)定控制措施，保持電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行和電網(wǎng)的正常供電，其他元件不超過(guò)規(guī)定的事故過(guò)負(fù)荷能力，不發(fā)生連鎖跳閘。
??一度電離開(kāi)電廠，需要經(jīng)過(guò)低壓電網(wǎng)、中壓電網(wǎng)、高壓電網(wǎng)、超高壓電網(wǎng)、特高壓電網(wǎng)，才能輸送到遠(yuǎn)方，然后再經(jīng)過(guò)超高壓電網(wǎng)、高壓電網(wǎng)、中壓電網(wǎng)、低壓電網(wǎng)來(lái)到用戶家中。所以說(shuō)，一度電雖然可以秒到您家，但中間走的路還是挺長(zhǎng)的，準(zhǔn)備工作也要做很多很多。
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? ? ? 而這些不同層級(jí)電網(wǎng)是一個(gè)空間概念，在同一區(qū)域內(nèi)，可能存在不同層級(jí)電網(wǎng)的重合。比如我國(guó)的高速和國(guó)道、縣道。從北京前往國(guó)內(nèi)某地，通過(guò)引導(dǎo)上高速路的路段、收費(fèi)站上高速，然后再?gòu)氖召M(fèi)站、引導(dǎo)下高速路的路段，到省縣道，最終到達(dá)目的地。
