La sociedad moderna depende más que nunca del suministro de electricidad. La sociedad moderna depende más que nunca del suministro de electricidad. Es imposible imaginar cómo sería el mundo si se interrumpiera el suministro de energía a todo el mundo. No se puede imaginar cómo sería el mundo si hubiera un apagón en todo el mundo. El sistema eléctrico (o sistema de energía eléctrica) que proporciona energía a la sociedad moderna se ha convertido en una parte integral del mundo industrial. El sistema eléctrico (o sistema energético) que proporciona energía a la sociedad moderna se ha convertido en una parte indispensable de la industria.
El primer sistema eléctrico completo (incluidos generadores, cables, fusibles, medidores y cargas) construido por Thomas Edison: la histórica estación Pearl Street de la ciudad de Nueva York, comenzó a funcionar en septiembre de 1882. El primer sistema eléctrico completo (incluidos generadores, cables, fusibles, medición y carga) fue construido por Thomas Edison, y la historia de Pearl Street en Nueva York comenzó en septiembre de 1882. Se trata de un sistema de CC compuesto por un generador de CC impulsado por una máquina de vapor, que suministra energía a 59 clientes en un área de aproximadamente 1,5 kilómetros. T Heload es coherente con la luz de accidente y se alimenta a 110V mediante un sistema de cable subterráneo. Se trata de un generador de corriente continua impulsado por una máquina de vapor con sistema de corriente continua con un radio de 1,5 km y que cuenta con 59 clientes. Las cargas, incluidas las lámparas incandescentes completas, se suministran a V a través de un sistema de cable subterráneo de 110. En unos pocos años, sistemas similares estaban funcionando en la mayoría de las ciudades más importantes del mundo. Con el desarrollo del motor por Frank Sprague en 6543 8 0884, se agregaron cargas de motor a dichos sistemas. Este fue el comienzo de lo que se convertiría en una de las industrias más grandes del mundo. Aunque inicialmente los sistemas de CC se utilizaron ampliamente, han sido reemplazados casi por completo por sistemas de CA. En 1886, las limitaciones del sistema DC se hacían cada vez más evidentes. Sólo pueden entregar energía muy cerca del generador.
En un sistema similar, lleva varios años funcionando en la mayoría de las principales ciudades del mundo. Con el desarrollo de los motores eléctricos por Frank Sprague en 1884, se agregaron cargas de motor a estos sistemas. Esta es una de las industrias más grandes del mundo. Aunque inicialmente los sistemas de CC fueron ampliamente utilizados, han sido sustituidos casi por completo por sistemas de aire acondicionado. En 1886, las limitaciones del sistema DC se habían hecho cada vez más evidentes. Sólo pueden proporcionar energía muy cerca del generador.
Para mantener las pérdidas de potencia de transmisión (I 2 R) y las caídas de voltaje en niveles aceptables, los niveles de voltaje para la transmisión de energía a larga distancia deben ser altos. Estos altos voltajes son inaceptables para la generación y generación de energía; en este caso, se vuelve esencial un método conveniente de conversión de voltaje. Para mantener la pérdida de potencia de transmisión (I 2 R) y la caída de voltaje en niveles aceptables, el nivel de voltaje para la transmisión de larga distancia debe ser alto. Es aceptable consumir energía sin generar electricidad a voltajes tan altos, por lo que la conversión de voltaje debe ser un medio conveniente.
El desarrollo de transformadores y transmisión de energía CA por L. Gaulard y JD Gibbs en París, Francia, condujo al surgimiento de los sistemas de energía CA. El desarrollo de los transformadores en Francia y la transmisión de CA llevaron al sistema de energía de CA.
En 1889, se puso en funcionamiento la primera línea de transmisión de CA de América del Norte entre Willamette Falls y Portland, Oregón. En 1889, se implementaría la primera línea de transmisión de corriente alterna de América del Norte entre las ciudades de Portland, Oregon, y Willamette Falls.
Se trata de una línea monofásica que transmite 4000 voltios a una distancia de 21 kilómetros. Con el desarrollo del sistema polifásico de Nikola Tesla, los sistemas de CA se volvieron más atractivos. En 1888, Tesla poseía varias patentes sobre motores, generadores, transformadores y sistemas de transmisión de corriente alterna. Westinghouse Electric Company compró patentes para los primeros inventos que formaron la base de los sistemas de CA actuales. Se trata de una línea monofásica que transmite energía a una distancia de 4000 kilómetros, lo que supera la distancia de un sistema de 21 V. A medida que se desarrollaron las comunicaciones, los sistemas polifásicos de Nikola Tesla se volvieron cada vez más atractivos.
Hasta 1888, Tesla poseía múltiples patentes para motores, generadores, transformadores y transmisiones de CA. Westinghouse compró las patentes de estos primeros inventos y formó la base del sistema que ahora se conoce como comunicaciones.
En la década de 1890, hubo una considerable controversia sobre si la industria de la energía eléctrica debería estandarizarse en CC o CA. A principios de siglo, los sistemas de CA triunfaron sobre los sistemas de CC, y he aquí el motivo: en la década de 1990, hubo una gran controversia sobre si la industria de la energía de CA debería unificarse con la de CC. A principios de siglo, el sistema de CA ganó debido al siguiente sistema de CC:
(1) En el sistema de CA, los niveles de voltaje se convierten fácilmente, por lo que diferentes voltajes de generación, voltajes de transmisión y consumo de energía Se puede utilizar de forma flexible. (1) El sistema de aire acondicionado se puede cambiar fácilmente, proporcionando así flexibilidad en la transmisión y produciendo diferentes voltajes y potencia consumida.
(2) El alternador es mucho más sencillo que el generador CC. Los alternadores son mucho más simples que los generadores de CC.
(3) Los motores de CA son mucho más simples y limpios que los motores de CC. (3) Los motores de CA y los motores eléctricos son mucho más baratos y sencillos que los motores de CC.
La primera línea trifásica en América del Norte se puso en funcionamiento en 1893: una línea de 2300 V y 12 km en el sur de California. Las tres primeras fases de la Línea Norte de Estados Unidos se pusieron en funcionamiento entre 1893 y 2300 V, y se estudió la ruta del sur de California a lo largo de 12 km. En los primeros días de la transmisión de energía CA, las frecuencias no estaban estandarizadas. En la etapa inicial de la transmisión de energía, la frecuencia no está estandarizada. Se utilizan muchas frecuencias diferentes: 25, 50, 60, 125 y 133 Hz. Se utilizan muchas frecuencias diferentes: 25, 50, 60, 125 y 133 Hz. Esto crea problemas para las interconexiones. Finalmente, se adoptó 60 Hz como estándar en América del Norte, aunque 50 Hz también se utiliza en muchos otros países. Ésta es la cuestión de la interconexión. Con el tiempo, se adoptó el estándar de 60 Hz y se convirtió en los Estados Unidos de América en Norteamérica, aunque muchos otros países también utilizan 50 Hz.
La creciente necesidad de transmitir grandes cantidades de electricidad a largas distancias ha llevado al uso progresivo de niveles de voltaje más altos. Para evitar la adición de un número ilimitado de voltajes, la industria ha estandarizado niveles de voltaje. En los Estados Unidos, los estándares son 115, 138, 161 y 230 kV para clases de alto voltaje (HV) y 345, 500 y 765 kV para clases de voltaje extra alto (EHV). En China, los niveles de voltaje utilizados para los niveles de alto voltaje son 10, 35 y 110, y los niveles de voltaje utilizados para los niveles de voltaje ultra alto son 220, 330 (solo en la región noroeste) y 500 kV. Las distancias más largas requieren la transmisión de cada vez más energía, lo que los anima a utilizar gradualmente niveles de voltaje más altos. Para evitar la duplicación ilimitada del voltaje, se utilizan niveles de voltaje estándar de la industria. En los Estados Unidos, los estándares son 115, 138, 161 y 230 kV de alto voltaje (alto voltaje) y 345, 500 y 765 kV de ultra alto voltaje (extra alto voltaje). En China, los voltajes utilizados en varios niveles son 10, 35, 110, 220, China 330 (solo en el noroeste) y voltaje ultra alto de 500 kV.
La primera línea de transmisión de 750 kV se construirá en el noroeste de China en un futuro próximo. La primera línea de transmisión de 750 kV se construirá en un futuro próximo en el noroeste de China.
Con el desarrollo de equipos de conversión CA/CC, los sistemas de transmisión de energía CC de alto voltaje (HVDC) se han vuelto más atractivos y económicos en circunstancias especiales. Con el desarrollo de equipos de comunicación/conversión de CC, los sistemas de transmisión de corriente continua de alto voltaje se están volviendo cada vez más atractivos y económicos. La transmisión HVDC se puede utilizar para transportar grandes bloques de energía a largas distancias y proporcionar enlaces asíncronos entre sistemas donde la interconexión de CA no es posible debido a problemas de estabilidad del sistema o porque las frecuencias nominales de los sistemas son diferentes. HVDC se puede utilizar para llamadas de larga distancia a través de líneas de transmisión, mientras que en sistemas en red de CA no es práctico proporcionar conexiones asíncronas entre diferentes sistemas debido a problemas de estabilidad o sistemas de frecuencia nominal.
El requisito básico de los sistemas eléctricos es proporcionar suministro de energía ininterrumpido a los usuarios a un voltaje y frecuencia aceptables. El requisito básico para el sistema de suministro de energía es proporcionar un suministro de energía ininterrumpido a un voltaje y frecuencia aceptables para el cliente. Debido a que la electricidad no se puede almacenar en grandes cantidades de una manera sencilla y económica, la producción y el consumo de electricidad deben ocurrir simultáneamente.
La falla o mal funcionamiento de cualquier enlace en el sistema de energía puede causar la interrupción del suministro de energía a los usuarios. Dado que la electricidad no se puede almacenar en grandes cantidades de forma sencilla y económica, la producción y el consumo de electricidad deben realizarse simultáneamente. Una falla del sistema o un mal manejo de la energía pueden causar la interrupción del suministro de energía a los clientes en cualquier etapa. Allí, el funcionamiento normal y continuo del sistema eléctrico para proporcionar un suministro de energía confiable a los usuarios es extremadamente importante. Por lo tanto, es muy importante que un sistema de energía normal funcione de manera continua y proporcione un suministro de energía confiable a los usuarios.
La estabilidad del sistema de energía se puede definir ampliamente como las características de un sistema de energía que mantiene un estado de equilibrio operativo en condiciones normales de operación y mantiene un estado de equilibrio aceptable después de haber sido perturbado. Un sistema de energía es estable y puede definirse ampliamente como un sistema de energía que interfiere con la propiedad en un estado de operación continua en el que las condiciones de equilibrio de operación normal y victimización hacia atrás pueden restaurarse a un estado de equilibrio aceptable.
Las inestabilidades en los sistemas eléctricos pueden manifestarse de muchas maneras diferentes, dependiendo de la configuración del sistema y el modo de funcionamiento. La inestabilidad en un sistema eléctrico puede manifestarse en la forma en que opera y de muchas maneras diferentes, dependiendo de la configuración del sistema.
Tradicionalmente, los problemas de estabilidad han sido una cuestión de mantener todo funcionando sincronizado. Dado que los sistemas de energía dependen de motores síncronos para generar electricidad, una condición necesaria para que el sistema funcione bien es que todos los motores síncronos estén sincronizados, o coloquialmente se dice que están "al unísono". Este aspecto de la estabilidad se ve afectado dinámicamente por la relación del ángulo del rotor del generador y el ángulo de potencia, y luego se denomina "estabilidad del ángulo del rotor". Tradicionalmente, el problema de la estabilidad ha sido mantener todo funcionando sincronizado. Debido a la potencia generada por un sistema eléctrico, una condición necesaria para el funcionamiento satisfactorio del sistema es que los motores síncronos mantengan sincronización o coloquialmente "ritmo". Por un lado, se trata de estabilizar la relación entre el ángulo de potencia y el ángulo de potencia del rotor del generador, y luego mencionar la "estabilidad del ángulo de potencia".