A conexão de várias estações geradoras em uma rede de um nível de tensão de transmissão específico é comumente conhecida como sistema de rede elétrica. Ao interconectar diferentes estações geradoras, podemos resolver diversas dificuldades que surgem no sistema de energia. A estrutura, ou “topologia da rede” de uma grade pode variar dependendo da carga e características de geração, restrições orçamentárias e os requisitos de confiabilidade do sistema. A disposição física é frequentemente determinada pela geologia e disponibilidade de terras.
Embora a formação de uma rede por meio da interconexão de diferentes estações geradoras localizadas em locais diferentes seja significativamente cara, pois as proteções e operações de todo o sistema se tornam mais complexas. No entanto, até que os sistemas modernos de energia exijam a rede interconectada entre as estações de energia, devido aos seus enormes benefícios em comparação com as estações que operam individualmente. Abaixo estão listados alguns dos benefícios do sistema de rede interconectado.
A rede interconectada aumenta significativamente a confiabilidade do sistema de energia. Em caso de falha de qualquer estação geradora, a rede (grade) compartilhará a carga dessa usina geradora. O aumento da confiabilidade é a vantagem mais significativa de um sistema de grade.
A configuração pode trocar a carga pico de uma usina. No caso de operação individual de uma estação geradora, se a carga pico aumentar além da capacidade da estação geradora, teremos que impor um desligamento parcial de carga no sistema. Mas quando conectamos a estação geradora a um sistema de grade, a grade carrega a carga extra da estação. Não há necessidade de desligamento parcial de carga ou de aumento da capacidade dessa estação geradora específica.
Às vezes, existem várias estações geradoras antigas e ineficientes disponíveis com uma autoridade geradora que não podem ser operadas continuamente do ponto de vista comercial. Se a carga total do sistema exceder a capacidade da grade, a autoridade geradora pode operar essas usinas antigas e ineficientes por um curto período para atender à demanda excessiva da rede. Dessa forma, a autoridade pode utilizar as usinas antigas e ineficientes até certo ponto, sem deixá-las completamente ociosas.
A grade abrange um número maior de consumidores do que uma estação geradora individual. Portanto, a flutuação da demanda de carga de uma grade é muito menor do que a de uma única usina geradora. Isso significa que a carga imposta à estação geradora por uma grade é muito mais consistente. Dependendo da consistência da carga, podemos escolher a capacidade instalada da estação geradora de tal maneira que a usina possa operar com quase sua capacidade total por um período significativo de tempo durante cada dia. Assim, a geração de eletricidade será econômica.
O sistema de grade pode melhorar o fator de diversidade de cada estação geradora conectada à grade. O fator de diversidade melhora porque a demanda máxima da grade compartilhada pela estação geradora é muito menor do que a demanda máxima imposta à estação geradora se ela opera individualmente.
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