9、电力分配与管理：从变压器到智能电网

电力分配与管理：从变压器到智能电网

1. 变压器的工作原理与类型

变压器是电力系统中的关键设备，它能够改变交流电的电压。其主要由两个绝缘线圈构成，分别是初级绕组和次级绕组，二者共同缠绕在一个通常呈环形或方形的铁芯上。

变压器的工作基于电磁感应原理。当在初级绕组施加交流电压时，会在铁芯中产生变化的磁场，进而在次级绕组中感应出交流电压。若次级绕组连接到电路，输出电压将使交流电在电路中流动。

输入电压和输出电压的关系取决于线圈的匝数。匝数多的线圈会产生更高的电压，但电流较小。根据次级绕组和初级绕组匝数的不同，变压器可分为升压变压器（次级绕组匝数多于初级绕组）和降压变压器（次级绕组匝数少于初级绕组）。

变压器类型	匝数关系	输出电压特点
升压变压器	次级绕组匝数 > 初级绕组匝数	输出电压 > 输入电压
降压变压器	次级绕组匝数 < 初级绕组匝数	输出电压 < 输入电压

2. 电网管理的挑战与应对措施

电网是一个地区或国家的电力传输线路网络，由负荷调度员负责控制电流供应以满足需求。然而，电力供应面临一个根本问题，即缺乏简单实用的大量电能存储方法，且需求水平不断变化。