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国家发的电用不完会储存起来吗,还是浪费了?多余电量...

2019-8-6 19:51| 发布者: 198366809| 查看: 1| 评论: 0|原作者: 198366809

摘要: 作为一个电力工人,先说结论,发出来的电,国家电网不会储存起来,也不会浪费。而是根本不存在发出来的电用不完这种情况。 电能是不能大量储存的,无论是蓄电池组还是抽水蓄能电站,所储存的电能在整个电网容量中 ...
作为一个电力工人,先说结论,发出来的电,国家电网不会储存起来,也不会浪费。而是根本不存在发出来的电用不完这种情况。


电能是不能大量储存的,无论是蓄电池组还是抽水蓄能电站,所储存的电能在整个电网容量中的占比都是极小的。

所以电能是即发即用,用多少,就发多少,时刻处在一个动态的平衡之中。

当然,可能有人会想到一个问题,从利益上考虑,电厂肯定是想多发电的,多发电才能多赚钱,对不对?那么,电厂非要多发电怎么办呢?或者说,是怎样实现发电和用电时刻平衡的呢?

是从技术和管理两个方面来实现的。

先说技术方面:
在这之前,得先了解一个事实,我国电网的发电、输配电、用电,都是以交流电的形式运行的。现在输电上,特别是西电东输,大量应用了特高压直流输电技术,但是到接入电网的时候,还是要逆变成三相交流电的。

既然是交流电,那么就有频率,我国的交流电的频率是50赫兹,这是全国统一标准,和车同轨、书同文几乎同样重要。不同频率的电网是无法直接连通的!

对此没太多了解的,可以去看一看你的手机充电器,或者其它电器关于电源的说明。经常出国的知乎er们,还记得被电源适配器支配的恐惧吗?

其中100-240V是电压,50/60HZ就是电源的频率,表明这电器可以接入电压范围100-240V,频率50或60HZ的市电电源。顺便一提,中国的市电电源是220V、50HZ,美国为120V、60HZ。

用电频率是50HZ,发电频率也是50HZ。电网频率决定了运行中的发电机的转速,一对磁极的发电机就要转50HZ*60秒,每分钟3000转,两对磁极的,就要每分钟1500转。只要并入电网运行的发电机都要以同样的节奏动呲哒呲,要不然电网就不带你玩!

是不是很神奇?还有更神奇的呢,如果你有一家发电厂,有一天你粗心的断了燃料,汽轮机没有蒸汽输入了,你觉得机组会停止运转吗?只要发电机还没有和电网脱开,热情的国网公司当然不会放弃你啦,这时候发电机秒变电动机,继续以原来的转速,反过来带动汽轮机转动!是不是很有趣?当然,你的汽轮机末极叶片因此损坏,国网是不会负责的。你还要记得去交电费和罚款哦!所以,各电厂都有个“逆功率保护”,在原动机出问题的时候,立刻断开发电机与电网的联接。
知道谁是大佬了吗?

好了,下面就要引出一个重要规律了:
对一个电网,如果输入的电能大于输出的电能,这个电网的频率和电压会上升,反之,电网的频率和电压会下降。

也就是说,如果发电厂发出的电多于用户所用的电,电网的频率和电压会升高。

我们已经知道,电网的频率决定了发电机的转速,也就是说发电厂的发电机转速也会随之升高。能升高多少呢?最多不超过11%-12%。即,一个原来3000转/分的发电机,最多只能转到3330~3360。但正常情况根本不允许达到这么高。任何一个发电机组从设计、制造开始就限定了它的转速,叫做额定转速,超过或者低于额定转速,轻则效率下降,重则机毁人亡。
电力行业对机组超速造成的事故有个术语,叫“飞车”,这绝对是发电行业最令人胆寒的词!如果某人敢在发电厂的主控室开玩笑,喊一声“飞车啦!”,效果和在银行大堂喊“抢劫啦!”是一样的。

同时,电网频率的升高会造成变压器铁损增大,铁芯升温。
所以,在电网上电已经够用的情况下,先不说有硬、软件的重重保护,技术上根本不可能,即使能做到,各电厂为了自己的小命,也是绝对不会强行增加发电量的。

那么,就有了另一个问题,全国数以万计的电厂,亿万的电力用户,是怎么做到发电量和用电量的时刻平衡的呢?各位关灯、开电视之前,国网公司也没有要求先打个电话申请吧?

这个问题很复杂,牵扯到大量专业知识,什么象限图啊、AGC、AVC啊、调度协议啊,等等,水平有限,我也只能简单说一说,如果看不懂,也无所谓,就当国网很牛,能掐会算也行。
电网主要是通过调度部门对发电厂侧进行调节来平衡电能供需的,调节的主要依据还是电网频率。

调节方式分为一次调频和二次调频。

以下是简化描述,尽量让大多数人能看懂:
一次调频的原理很简单,还是电网频率的变化引起发电机转速的变化,发电机转速的变化会被调速系统的感受机构转化成油压或者电信号的变化,这些油压或者电信号会反馈给原动机(汽轮机、燃机、水轮机等)的控制系统,调节进汽/进水量,转速慢了,就加大进汽/水,转速快了,就减少进汽/水。

这套东西听起来像是自动化,其实并不是什么高精尖的玩意,在上世纪三四十年代就发展成熟了,以前是纯液压的机构,还有径向钻孔泵、旋转阻尼等许多种,反应速度不是很快,以前的灯忽明忽暗,这就是原因之一;现在基本都是数字电液的,反应更快,精度更高,一般在毫秒级。

一次调频不需要人工参与,各发电厂的机组根据自身速度变动率的不同,自动做出幅度不同的发电量增减。调节速度快,精度高,但是调节范围小,而且是有差调节,打个比方,你一关灯,用电少了,电网频率本应该升高0.1HZ,电厂的一次调频动作后,发电机发出的电也少了一些,电网频率只升高了0.01HZ,也就是一次调频只能减缓频率的变化,而不能完全消除。

二次调频就需要人来有意识的,或者借助一些自动设备,进行发电量的增减,以前是有专门的调峰电厂或者旋备电厂来应对用电峰谷变化,现在国内基本普及了AGC(Automation Generate Control 自动发电控制),用电量的变化可以由大量电厂共同调节。

二次调频调节范围大,装设AGC的电厂,很多可以达到60%~100%,但是速度慢,单台机组一分钟可能只能调节1~3MW。而且二次调频还是有大量的工作,需要人来协调、参与。那么就牵扯到实现电能平衡的另一个方面:管理。

管理
这部分是最复杂的,都是电厂和电网调度怎样联系、电力调度的纪律、什么样的电厂应该装设什么样的设备、具有什么样的能力、什么情况处罚、什么情况……嗯……可以罚少点,诸如此类。所以我要更简单的来说它。

一句话概括就是:统一调度,分级管理。

统一调度,就是各电厂都要听电网调度的,各电厂、大用户的电力值班人员、值长都要接受调度的考核、领导。

分级管理,就是国网的调度分为县调、市(地)调、省调、区域电网调度、国网调度5级,各发电厂、用电单位根据容量、电压等级的不同,分属不同的级别的调度管理。

这块非常之枯燥、繁琐,我只上张图吧,大家感受一下:

这本书全背过去,差不多就能考40分啦,80分及格哦。

书里的东西基本都要记,都有可能用得着。而这,只是电力调度工作的一小小部分内容,除此之外,还有大量的图纸,根据每一个发电厂、电力用户出现各种情况的预案,各种新建、改造、拆除电力设备的申请、规划等等。

不说了,脑仁疼。

最后,非常反对地球一小时之类的行动!一场为宣传而做的行为艺术,实际对节能没啥卵用。而且这种行动扩大化对电力系统的安全是不利的,当然,现在还没啥感觉。但是真正的节能还是要看平时。

最后的最后,我提了一嘴反对地球一小时活动,可能没表达清楚,在这里集中回复一下有意见的各位,就不一一回复了哈。先说明一下啊,这只是我个人的看法而已。

我反对地球一小时,并不是因为它对电网的损害。事实上,现在地球一小时活动引起的负荷变化,电网根本没感觉,损害更谈不上。以国网的强大,可能只有钢铁厂的精炼炉之类,大型的工业设备参加活动了,才能让值班调试动动鼠标吧。

我反对的,是这种活动的扩大化。

地球一小时活动,我认为,它只能算是个行为艺术,为了宣传节能减排而做出的行为艺术。

是艺术就应该是自由的,不能像组织活动一样,号召大批人来参加。特别是一些学校要求学生和父母一起参加,这就更不好了。

小孩子认真,真拉着父母一起关灯关电视一小时,还给你看着表记时!然后,还要写作文交给老师。孩子们都写的什么呢?得有一多半写到,关灯之后,星光璀璨的。请问以现在城市里的空气质量和光害,真的关关灯就能看到星光吗?何况还是阴天!老师也只作没看见,反正只是个任务而已。

但,小孩子从中学到的,是节能吗?恐怕先学会了作秀和形式主义了吧?

就算不说对小孩子的影响,对一个家庭,对每个人来说,忙了一天,晚上的一个小时也是很宝贵的,这一小时做点什么不好?关了灯,如果真省了好多电,也算值了,可是实际作用很小,还把一个小时的时间给浪费掉了。
对时间的浪费,才是最大的浪费吧?

所以,这种活动,就让它艺术的归艺术,节电是理念,是行为,请放在平时,融入生活的点点滴滴。

以下是发点牢骚废话。

另外,虽然,我是发电的,大家用电,才赏了我一口饭吃,但是,我仍然希望有更多的人有节约用电的意识,并没有暗搓搓的祈祷:让人们都整夜不关灯吧,RAmen!!。

这一点请相信我,以及广大的电力同仁,我们赚钱也一样是为了健康舒适的生活。

发电,不,应该说是整个电力系统,输发配的几乎所有工作,都挺不容易的,长年倒班、假期总和家人错开,风险不小、对人员素质要求不低,噪声高温伤害、野外施工巡线等等。我干发电不是很长,经过低周、火灾,见过最高的转速是表显3640(火电的兄弟应该知道这是个什么情况)。

现在不倒班了,才知道放松是个什么样的心情,以前作梦,常常梦到跳闸、满水、缺水、超速、安全门动作。

大家都节约用电,才能让更多的电力兄弟姐妹走出这个与社会封闭的、高不成低不就、有点尴尬的岗位,把更多的工作交给自动化。

路过

雷人

握手

鲜花

鸡蛋

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