最近很多人再問缺氧 電網(wǎng)「缺氧穩(wěn)定電力」，今天小編給大家整理了缺氧 電網(wǎng)「缺氧穩(wěn)定電力」的相關(guān)內(nèi)容，請往下看。

“缺氧”與電力網(wǎng)絡(luò)

上一期我們在“一起玩缺氧(OXYGEN NOT INCLUDED)復習自動化”（此處可添加上期鏈接）中介紹了如何在游戲中利用簡單模塊玩轉(zhuǎn)自動化知識。但是對于新手來說，自動化系統(tǒng)畢竟是錦上添花。這里我們聊聊如何構(gòu)建好的電力系統(tǒng)，也借這個機會，好好了解一下我們身邊影響每個人衣食住行用的電網(wǎng)。

圖1. 電力模塊概覽

1. 串聯(lián)與并聯(lián)

這個可能是最簡單的概念了，學過中學物理的我們肯定不會忘記。我們身邊常用的幾乎每個用電器幾乎都是通過并聯(lián)的方式接入主電路中的。而并聯(lián)最大的好處，就是單一負載發(fā)生故障造成斷路，不會導致整個線路的斷路，影響其他負載的正常使用。同樣在游戲中，也很簡單的原則，負載能并聯(lián)不要串聯(lián)。

圖2. 串聯(lián)（上）與并聯(lián)（下）（圖片來自網(wǎng)絡(luò)）

2. 電網(wǎng)分級

電網(wǎng)：電力系統(tǒng)中各種電壓的變電所及輸配電線路組成的整體，稱為電力網(wǎng)。它包含變電、輸電、配電三個單元。電力網(wǎng)的任務(wù)是輸送與分配電能，改變電壓。

發(fā)電機-蓄電池-用電器這樣的單一電路循環(huán)就可以在初期滿足我們的需求。但是隨著接入電路的用電器的增多，電路中的總額定功率也會隨著提升。負載當中有持續(xù)負載例如電冰箱，也有瞬時負載例如我們建造過的聲控照明燈。當各種負載瞬時功率之和的超過電線的限制功率時，就會發(fā)生過載破壞。

圖3. 超負載引起的過載破壞

因此到了游戲中期，為了合理輸送與分配電能，我們就需要建造分級的電力系統(tǒng)如圖3。

圖3. 高、中、低負荷導線（限制功率分別為20kw，2kw與1kw）與分級電網(wǎng)示意圖

最高功率電線（20kv）電線將各種類型的大規(guī)模發(fā)電機組統(tǒng)一接入組成一級供電網(wǎng)絡(luò)，一級儲能區(qū)接入智能蓄電池存儲多余電能并通過自動化控制發(fā)電設(shè)備優(yōu)先度。一級用電區(qū)可以用于功率巨大的工業(yè)區(qū)設(shè)備用電。一級和二級變壓器則對應(yīng)大功率轉(zhuǎn)變器和功率轉(zhuǎn)變器模型。上端統(tǒng)一輸入電能，下端單向獨立輸出電能。各個轉(zhuǎn)換器下端互不影響，當下一級瞬時總功率超過轉(zhuǎn)換器的限制功率時，轉(zhuǎn)換器斷路。多級電網(wǎng)不僅避免了區(qū)域過載對上一級電網(wǎng)的負面影響，還節(jié)省了大量的線路材料（高負荷導線成本是低負荷的100倍！），也減少了高負荷導線對空間利用和裝飾度的負面影響。

圖4. 發(fā)電模型-實際發(fā)電設(shè)備

圖5. 配電模型-實際配電設(shè)備

由于游戲中簡化電力模塊只有功率，沒有電壓的概念，也沒有交流直流之分。所以我們的多級電網(wǎng)考慮的只是輸電和配電的功能，而變電、整流等則不包含在內(nèi)。

而實際中電網(wǎng)對電壓、頻率等特性則有更高的要求。輸電線路線路過載（發(fā)熱）將由功率與電壓共同決定。功率恒定下電壓越高，熱量越低。因此高壓輸電線路成為最有效的遠距離輸電方法。一般10kv到220k電壓的輸電叫做高壓輸電，330到750kv的輸電電壓叫做超高壓輸電，1000kv以上的輸電電壓叫做特高壓輸電。1條1150千伏輸電線路的輸電能力可代替5～6條500千伏線路,或3條750千伏線路，大大節(jié)省了鐵塔、導線等電網(wǎng)本身的造價。同游戲中一樣，建設(shè)高功率的高壓輸電線路同樣也要占用土地，工程上叫“線路走廊”，提高輸電電壓節(jié)省土地面積對于東部人口稠密地區(qū)也有著重大意義。總之電壓越高，“經(jīng)濟輸送距離”越遠，就越有利于解決局部發(fā)電到全局用電的問題。

2016年1月11日，中國首條±1100千伏特高壓直流輸電工程開工建設(shè)。這是目前世界上電壓等級最高、輸送容量最大、輸送距離最遠、技術(shù)水平最先進的特高壓輸電工程。

3. 集中供電模式與分布式供電模式

聽起來很高端實際上很簡單的概念。游戲中所有用20kw高負荷導線接入一級主電網(wǎng)的供電設(shè)備都可以被認為是集中供電模式。而另外一些因為距離過遠等原因接入次級電網(wǎng)的，可以理解為分布式供電模式。

游戲里集中供電模式的優(yōu)勢顯而易見，大機組、大電網(wǎng)、高負荷、遠距離輸電、配電。唯一的缺點在于大電網(wǎng)的建設(shè)成本高昂了。分布式供電模式更多是資源距離主網(wǎng)距離過遠并入主網(wǎng)成本過高而不得不并入次級網(wǎng)現(xiàn)場利用電力資源的情況。

實際上的分布式供電一般指低于30MW以滿足特定用戶的需要 ,支持現(xiàn)存配電網(wǎng)的經(jīng)濟運行 ,或者同時滿足這兩個方面的要求。比游戲中有更多優(yōu)點，而且隨著新能源的發(fā)展其重要性也大大提高。

例如居民住宅使用更多的太陽能發(fā)電和儲能設(shè)備日常供電，分布式發(fā)電投資少、占地小、節(jié)能、環(huán)保，可以緩解用電高峰對集中式電網(wǎng)的負荷壓力。對于邊遠地區(qū)來說，人口密度小，基礎(chǔ)建設(shè)差，建設(shè)規(guī)模化的集中式供配電網(wǎng)絡(luò)需要巨額的投資和很長的時間周期，就近利用優(yōu)勢資源建設(shè)太陽能發(fā)電、風電、小水電等對于區(qū)域供電就起到了關(guān)鍵的作用。對于醫(yī)院、商業(yè)大樓等公共建筑來說，微型燃氣輪機等小型發(fā)電機組既是備用電源，又可以在用電高峰期減輕主網(wǎng)負荷。

分布式供電模式對于主網(wǎng)來說，是個不可控的子系統(tǒng)，只能采取隔離、切機的方式來控制微型發(fā)電系統(tǒng)。進一步發(fā)展出了微網(wǎng)的概念。微網(wǎng)作為主網(wǎng)的可控制子系統(tǒng)，既可以組網(wǎng)向局部重要負載供電，減少了直接從大電網(wǎng)輸電和電力線傳輸?shù)呢摀鰪娭匾摵傻钟鶃碜灾骶W(wǎng)故障影響的能力，也可以以孤網(wǎng)模式進行獨立 運行，保證微網(wǎng)自身和大電網(wǎng)的正常運行，從而提 高供電可靠性和安全性。

圖6. 微網(wǎng)的基本結(jié)構(gòu)圖

看完這些，不知道你有沒有在玩游戲的同時對身邊的電網(wǎng)又更多認識呢。