Growth Characteristics of Power System

GROWTH CHARACTERISTICS OF POWER SYSTEM

Growth refers to a positive change in size, often over a period of time. Growth can occur as a stage of maturation or a process toward fullness or fulfillment.

In physics and engineering,  any  characteristic  curve  that  shows  the relationship between certain input and output parameters

An electric power system is  a  network  of  electrical  components  used  to supply, transmit and use electric power

GENERATION OF ELECTRICAL ENERGY

GENERATION OF ELECTRICAL ENERGY

Electricity generation is the process ofgenerating electric power from other sources  of  primary  energy.  The  fundamental  principles  of electricity generation were discovered during the 1820s and early 1830s by the British scientist Michael Faraday

Types of Generation:-1. Thermal-In  Thermal  Power  Station  fuel  burns  &  use  the  resultant  to  make  the steam,  which  derives  the  turbo  generator.  The  Fuel  i.e.  coal  is  burnt  in pulverized  from. The pressure energy of  the steam produce  is converted into mechanical energy with the help of turbine. The mechanical energy is fed  to  the  generator  where  the  magnet  rotate  inside  a  set  of  stator winding  &  thus  electricity  is  produced  in India 65%  of  total  power  is generated by  thermal power  stations.  To understand  the working of  the Thermal  Power  Station  plant,  we  can  divide  the  whole  process  into following parts. 

2. Hydro- Hydroelectricity is  the  term  referring  to electricity generated by hydropower; the production of electrical power through the use of the gravitational  force  of  falling  or  flowing  water.  It  is  the  most  widely  used form  ofrenewable  energy,  accounting  for  16  percent  of  global  electricity generation – 3,427 terawatt-hours of electricity production in 2010, and is expected to increase about 3.1% each year for the next 25 years.

3. Nuclear-A nuclear  power  plant is  a thermal  power  station in which  the heat  source  is a nuclear  reactor.  As  is  typical  in  all  conventional  thermal power  stations the heat  is  used  to  generate  steam  which  drives  a steam  turbine connected  to agenerator which  produces electricity.  As  of  23  April  2014,  the IAEA report there  are  435 nuclear  power  reactors  in  operation operating  in  31 countries.  Nuclear  power  plants  are  usually  considered  to  be base  load stations,  since fuel is a small part of the cost of production.

4. Wind Power Generation-Wind power is  the conversion of wind energy into a useful  form of energy, such  as  using wind  turbines to  produce electrical  power, windmills for mechanical  power, windpumps for water  pumping or drainage,  or sails to propel ships

5. Geothermal power generation-

Geothermal  electricity is electricity  generated from geothermal  energy. Technologies  in use  include dry steam power stations, flash steam power stations and binary cycle power stations. Geothermal electricity generation is currently used  in 24 countries, while geothermal heating is  in use  in 70 countries

TRANSMISSION OF ELECTRICITYOld Concept:-1. Over head- An overhead  power  line is  a  structure  used  in electric  power transmission to  transmit  electrical  energy  along  large  distances.  It consists  of  one  or  more conductors (commonly  multiples  of  three) suspended by towers or poles. Since most of the insulation is provided by air, overhead power lines are generally the lowest-cost method of power transmission for large quantities of electric energy

2. Underground- Electric  power  can  also  be  transmitted  by underground  power cables instead  of  overhead  power  lines.  Underground  cables  take  up  less right-of-way than overhead lines, have lower visibility, and are less affected by bad weather. However, costs of insulated cable and excavation are much higher than overhead construction. Faults  in buried transmission  lines take longer  to  locate  and  repair. Underground  lines  are  strictly  limited  by  their thermal  capacity,  which  permits  less  overload  or  re-rating  than  overhead lines. Long underground AC cables have significant capacitance, which may reduce their ability to provide useful power to loads beyond 50 miles. Long underground  DC  cables  have  no  such  issue  and  can  run  for  thousands  of miles.

New Concept:-

1. HVDC Line-A high-voltage,  direct  current (HVDC) electric  power  transmission system uses direct current for  the bulk  transmission of electrical power,  in contrast with  the more  common alternating  current (AC)  systems. For  long-distance transmission,  HVDC  systems  may  be  less  expensive  and  suffer  lower electrical  losses.  For underwater  power  cables,  HVDC  avoids  the  heavy currents required to charge and discharge the cable capacitance each cycle. For shorter distances, the higher cost of DC conversion equipment compared to  an  AC  system  may  still  be  warranted,  due  to  other  benefits  of  direct current links

2. FACTS Line-A flexible  alternating  current  transmission  system (FACTS)  is  a  system composed  of  static  equipment  used  for  the AC transmission  of  electrical energy.  It  is  meant  to  enhance  controllability  and  increase  power  transfer capability of the network. It is generally a power electronics-based system.FACTS  is  defined  by  the IEEE as  "a  power  electronic  based  system  and  other static equipment that provide control of one or more AC transmission system parameters to enhance controllability and increase power transfer capability."According  to  Siemens  "FACTS  Increase  the  reliability  of  AC  grids  and  reduce power  delivery  costs.  They  improve  transmission  quality  and  efficiency  of power transmission by supplying inductive or reactive power to the grid.

DISTRIBUTION OF ELECTRICAL ENERGYAn electric  power  distribution  system is  the  final  stage  in the delivery of electric  power;  it  carries  electricity  from  the transmission system to  individual  consumers.  Distribution  substations  connect  to the transmission  system and  lower  the  transmission  voltage  to  medium voltage  ranging  between  2 kV and  35 kV  with  the  use of transformers. Primary distribution  lines  carry  this  medium  voltage  power to distribution  transformers located  near  the  customer's  premises. Distribution transformers again  lower the voltage to  the utilization voltage of household  appliances  and  typically  feed  several  customers through secondary distribution  lines  at  this  voltage.  Commercial  and residential  customers  are  connected  to  the  secondary  distribution  lines through service  drops.  Customers  demanding  a  much  larger  amount of power may  be  connected  directly  to  the  primary  distribution  level  or the subtransmission level.

Five Main Grid connected in india:-