Сеть электропередач Северной Америки - North American power transmission grid

Два основных и три второстепенных НКРЭ межсетевых соединений и девять региональных советов по надежности НКРЭ.
В передача электроэнергии сетка из смежные Соединенные Штаты состоит из 120 000 миль (190 000 км) линий, эксплуатируемых 500 компаниями.

В электросеть что полномочия Северная Америка делится на несколько синхронные сети большой площади. В Восточное соединение и Западное соединение самые большие. Три других региона включают Техасское соединение, то Квебекское соединение, а Соединение Аляски. Каждый регион обеспечивает номинальную мощность. 60 Гц частота. Обычно регионы напрямую не связаны и не синхронизируются друг с другом, но есть некоторые Соединения HVDC.

В Соединенных Штатах[1] и Канада,[2] национальные стандарты определяют, что номинальное напряжение, подаваемое к потребителю, должно составлять 120 В и допускать диапазон от 114 В до 126 В (RMS ) (От -5% до + 5%). Исторически 110 В, 115 В и 117 В использовались в разное время и в разных местах Северной Америки. Мощность сети иногда обозначается как 110 В; однако номинальное напряжение составляет 120 В.

История

В Соединенных Штатах в 1920-х годах коммунальные предприятия сформировали совместные предприятия для разделения покрытия пиковой нагрузки и резервного питания. В 1934 году с прохождением Закон о холдинговой коммунальной компании (США) электроэнергетика признана общественные блага имели важное значение и были даны изложенные ограничения и регулирующий надзор за их деятельностью. В Закон об энергетической политике 1992 г. требовали от владельцев линий электропередачи предоставить компаниям-производителям электроэнергии открытый доступ к своей сети[3][4] и привела к реструктуризации работы электроэнергетической отрасли с целью создания конкуренции в производстве электроэнергии. Электроэнергетические компании больше не строились как вертикальные монополии, где генерация, передача и распределение осуществлялись одной компанией. Теперь три этапа можно разделить между различными компаниями, чтобы обеспечить справедливую доступность для передачи высокого напряжения.[5]:21 В Закон об энергетической политике 2005 г. разрешены стимулы и гарантии по кредитам для производства альтернативной энергии и продвижение инновационных технологий, позволяющих избежать выбросов парниковых газов.

В 2009 г. Wall Street Journal сообщил, что шпионы из Китая и России, а также из других стран «проникли в электрическую сеть США и оставили после себя программы, которые можно было использовать для нарушения работы системы». По словам официальных лиц США, шпионы не стремились повредить энергосистему; однако они могут сделать это во время войны или кризиса. Большинство вторжений было обнаружено американскими спецслужбами.[6]

Североамериканская корпорация по надежности электроснабжения

Основная статья: Североамериканская корпорация по надежности электроснабжения

Североамериканская корпорация по надежности электроснабжения (NERC) является некоммерческий корпорация, базирующаяся в Атланта, Джорджия, и образована 28 марта 2006 г. как преемник Национального совета по надежности электроснабжения (также известного как НКРЭ), который сформировался после первого крупномасштабного отключения электроэнергии в ноябре 1965 г. Первоначальная НКРЭ была образована 1 июня 1968 г. электроэнергетической отраслью для повышения надежности и адекватности объемная передача энергии в системах электроснабжения Северная Америка. Миссия NERC гласит, что она должна «обеспечить надежность энергосистемы Северной Америки».[7]

НКРЭ курирует восемь региональных организаций по надежности и включает в себя все взаимосвязанные энергосистемы смежных Соединенные Штаты, Канада и часть Нижняя Калифорния в Мексика.

Основные обязанности НКРЭ включают работу со всеми заинтересованными сторонами по разработке стандартов эксплуатации энергосистемы, мониторинга и обеспечение соблюдения с этими стандартами, оценка адекватности ресурсов и предоставление образовательных и обучающих ресурсов в рамках программы аккредитации, чтобы гарантировать, что операторы энергосистемы остаются квалифицированными и профессиональными. NERC также исследует и анализирует причины значительных нарушений в энергосистеме, чтобы помочь предотвратить будущие события.

Восточное соединение

Основная статья: Восточное соединение

Восточная магистраль - одна из двух основных переменный ток (AC) электрические сети в Северной Америке.

Все электрические сети Восточного межсетевого соединения электрически связаны друг с другом в нормальных условиях системы и работают на синхронизированной частоте со средней частотой 60 Гц. Восточное соединение идет из Центральной Канада на восток до побережья Атлантического океана (исключая Квебек ), к югу от Флорида, и обратно на запад к подножию Скалистые горы (за исключением большинства Техас ).

Межсоединения могут быть связаны друг с другом через постоянный ток высокого напряжения линии электропередачи (Связи постоянного тока) или с трансформаторы переменной частоты (VFT), которые позволяют контролировать поток энергии, а также функционально изолируют независимые частоты переменного тока каждой стороны. Восточное межсоединение связано с западным межсоединением с шестью связями постоянного тока, с межсоединением в Техасе с двумя связями постоянного тока и с межсоединением Квебека с четырьмя связями постоянного тока и VFT.

17 октября 2009 г. Tres Amigas SuperStation было объявлено, что соединит Восточную, Западную и Техасскую межсетевые линии через три 5 ГВт сверхпроводник ссылки.[8]

Западное соединение

Основная статья: Западное соединение

Western Interconnection - еще одна важная переменный ток (AC) Энергосистема в Северной Америке.

Все электрические сети в Western Interconnection электрически связаны друг с другом в нормальных условиях системы и работают с синхронизированной частотой 60 Гц. Западное соединение простирается от Западной Канада на юг к Нижняя Калифорния в Мексика, достигая востока над Скалистые горы к Большие равнины.

Межсоединения могут быть связаны друг с другом через постоянный ток высокого напряжения линии электропередачи (Связи постоянного тока), такие как север-юг Pacific DC Intertie, или с трансформаторы переменной частоты (VFT), которые позволяют контролировать поток энергии, а также функционально изолируют независимые частоты переменного тока каждой стороны. Есть семь линий постоянного тока (около 200 МВт каждая) к Восточной межсетевой линии в США.[9][10] и один в Канаде. Есть предложения добавить четыре дополнительных HVDC связи.[11] Это не связано с соединением Аляски.

13 октября 2009 г. Tres Amigas SuperStation было объявлено, что соединит Восточную, Западную и Техасскую межсетевые линии через три 5 ГВт сверхпроводник ссылки.[8]

Техасское соединение

Основная статья: Техасское соединение

Texas Interconnection - одно из трех второстепенных переменный ток (AC) электрические сети в Северной Америке.

Все электрические сети в Texas Interconnection электрически связаны друг с другом в нормальных условиях системы и работают на синхронизированной частоте, работающей в среднем 60 Гц. Межсетевое соединение Техаса покрывает большую часть штата Техас.

Межсоединения могут быть связаны друг с другом через постоянный ток высокого напряжения линии электропередачи (Связи постоянного тока) или с трансформаторы переменной частоты (VFT), которые позволяют контролировать поток энергии, а также функционально изолируют независимые частоты переменного тока каждой стороны. Межсетевое соединение Техаса связано с Восточным межсоединением двумя связями постоянного тока и имеет связь постоянного тока и VFT с системами, не входящими в NERC, в Мексика. В Дейтоне, штат Техас, есть один выключатель переменного тока, который использовался только один раз в своей истории (после урагана Айк).

13 октября 2009 г. Tres Amigas SuperStation было объявлено, что соединит Восточную, Западную и Техасскую межсетевые линии через три 5 ГВт сверхпроводник ссылки.[8]

Квебекское соединение

Основная статья: Квебекское соединение

В Квебекское соединение один из трех второстепенных переменный ток (AC) электрические сети в Северной Америке.

Межсетевое соединение Квебека охватывает всю провинцию Квебек и работает на средней системной частоте 60 Гц. Он соединяет 18 систем в США и Канаде с одной электроэнергетической компанией: Hydro-Québec. По физическим причинам он работает как независимая сеть переменного тока.[12] Из-за своего уникального статуса часто[когда? ] функционально считается[кем? ] часть Восточного соединения.[нужна цитата ]

Межсетевое соединение Квебека связано с Восточным межсетевым соединением четырьмя постоянный ток высокого напряжения линии электропередачи (Связи постоянного тока), и с одним трансформаторы переменной частоты (VFT), которые изолируют несинхронизированные частоты переменного тока каждой стороны.

Соединение Аляски

Основная статья: Соединение Аляски

В Соединение Аляски один из трех второстепенных переменный ток (AC) электрические сети в Северной Америке.

Он состоит из двух сетей, изолированных друг от друга и от остальных сетей Северной Америки.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ ANSI C84.1: Американский национальный стандарт для электроэнергетических систем и оборудования - номинальное напряжение (60 Гц) В архиве 27 июля 2007 г. Wayback Machine, NEMA (доступ стоит 83 доллара США)
  2. ^ CSA CAN3-C235-83: предпочтительные уровни напряжения для систем переменного тока, от 0 до 50 000 В
  3. ^ Борберли, А. и Крейдер, Дж. Ф. (2001). Распределенное поколение: парадигма власти для нового тысячелетия. CRC Press, Бока-Ратон, Флорида. 400 стр.
  4. ^ Мазер, А. (2007). Электроэнергетическое планирование на регулируемых и дерегулируемых рынках. John, Wiley, and Sons, Inc., Хобокен, Нью-Джерси. 313стр.
  5. ^ . (2001). Гловер Дж. Д., Сарма М. С., Овербай Т. Дж. (2010) Энергетическая система и анализ, 5-е издание. Cengage Learning. Стр.10.
  6. ^ Горман, Шивон (2008-04-08). "Электросеть в США проникла шпионами" (PDF). Журнал "Уолл Стрит. Получено 2018-05-02.
  7. ^ http://www.nerc.com/
  8. ^ а б c Высокотемпературные сверхпроводники для подключения электрических сетей
  9. ^ «Соединяя сеть: связи постоянного тока выполняют критически важную роль». www.nmppenergy.org. NMPP Energy (муниципальный энергетический пул Небраски). 2020-09-01. Получено 2020-12-07. Подключения HVDC: Miles City, MT; Рапид-Сити, SD; Stegall, NE; Сидней, штат Невада; Ламар, Колорадо; Хлодвиг, штат Нью-Мексико; Артезия, НМ
  10. ^ Билли Дж. Роберт: Система передачи США и связи В2В HVDC, NREL, 2017-01-12
  11. ^ Визуализация электросети США
  12. ^ «Концепции и обязательства зоны контроля» (PDF). Североамериканский совет по надежности электроснабжения. Июль 1992 г. Архивировано с оригинал (PDF) 2 января 2011 г.. Получено 18 июля, 2011. Сегодня в НКРЭ есть четыре основных взаимосвязанных области: Восточная взаимосвязь, Западная взаимосвязь, Техасская взаимосвязь и взаимосвязь Квебека.