随着风能和太阳能等可再生能源的普及，世界电网背后的技术可能在未来发生巨大变化。在这种分布式能源环境中，处理网格功能的控件可能变得复杂。但是，如果能很好地掌握传统网格函数，就更容易理解这些趋势。
首先，两台或两台以上的直流发电机可以并联并同时运行，形成一个为普通负载供电的电网。为了正常工作，电压应相同，极性连接正确，以避免短路。发电机可以串联在一起，所以电压是相加的，但一般不这样做。
两台或多台交流发电机也可以并联运行，或者一台交流发电机可以接入电网。这个过程更复杂。对于交流热电联产，有五个要求。为大电网提供能量的电源必须与其线路电压、频率、相序、相角和波形相匹配。波形取决于源的性质。旋转发电机通常输出正弦波。正弦是一个三角函数，它等于相角θ位于三角形交点处的直角三角形的斜边上的对边之比十和Y轴。对边是信号的振幅，邻边等于经过的时间，斜边是向量。发电机转子转动时，输出电压随正弦函数而变化。
线路电压和频率取决于电源的速度，通常以每分钟转数来测量。相序取决于终止于发电机或电网的电气连接。相位角将随着速度的调整而改变。操作员或发电机的任务是将发电机和电网之间的相位角减小到零。
每次两个交流电源并联时，必须重新建立电压、频率和相角。
可以手动或自动实现同步。第一步是启动发电机和预热和稳定后，增加速度直到发生器和电网电压基本相等。
如果发电机与电网有轻微的不同步，当它们之间的电气连接完成时，它将引入并同步到较硬的电源。较硬的源不会受到相当大的影响。如果相位差太大，就会有过大的交叉电流，损坏较小的机器，除非熔化到位，中断电路。
几年前，在发电机和电网终端之间连接时，三个灯泡充当相位指示器。当发电机接近电网时，灯泡会快速闪烁，然后随着两个电源之间的拍频，在时间上更慢地闪烁。当它们同相时，灯泡就会熄灭。然后，可以通过打开三极断路器来完成电气连接，从那时起，两个电源将保持同相，或者更准确地说，较小的发电机将与不动的电网保持同步。
我们在这里在旋转发电机方面进行了交谈，但在太阳阵列，风力涡轮机或其他分布式源中切换时相同的Prinip应用。这些源必须与网格频率同步。
太阳能选择正在成为一个现实的替代方案。该解决方案将自身归功于分散化。但然而，长时间，高容量的电传输线将围绕多年。
由于高压传输所需的高塔，空中线需要大量的土地。土地正在成为一种稀缺的资源。在地下运行传输线，一次性昂贵一次，现在是更加可行的，因为技术创新，如实惠的水平无聊和沿着主要道路的方式预先软化的权利。
考虑到高压电力线的未来浪潮是地下的，我们必须了解这一趋势意味着从AC到直流传输回来的交换机。空中线通过距离彼此分开，从地面分离。在地下线中，这些挫折大大减少，通过具有高介电常数的相对薄的绝缘层来实现减少。
一个直流换流站。
因此，任何明显长度的高压地下电源线都会实现巨大电容器。由于电容电抗是频率相关的，所以线到线和线到地阻抗在AC线路中的损耗很高。电容在DC线中的影响是瞬间的，持续的毫秒，并且仅在电源开关打开或关闭时出现。另一个问题是皮肤效果。由于自感，AC电流被排斥远离大导体的中心，限制在其表面附近的区域。因此，没有使用的大部分导体的横截面。
传统上，交流电的最大优势是，价格低廉的升压和降压变压器可以根据传输或终端用户的需要，轻松地、几乎没有损耗地增加或降低电压水平。
要更改DC线中的电压，需要巨大的20英亩整流器和逆变器站。另外，直流断路器非常有问题。这一切都在变化。一次性，最先进的直流高压整流使用的汞弧阀。这些是冷阴极气体填充管，其特征在于由汞池组成的阴极，因此是自我恢复的。这种低科技设备在20世纪70年代被半导体（如二极管和晶闸管）取代，可用于高压应用。
采用晶闸管的线路换相电流源换流器已成功应用于1000mw以上的大功率工程中。强制换向电压型变流器门极关断晶闸管或绝缘栅双极晶体管在350mw装置中已在许多领域得到应用。似乎可以肯定的是，类似的创新将使直流电重新成为托马斯·爱迪生曾经设想的主导技术。
最后，谈谈中国的电网。中国国家电网公司是世界上最大的电力公司。2011年，中国超过美国成为世界上最大的电力消费国。中国有大量的煤炭储备和水电资源，但这也存在一个问题。碳排放失去了控制，结果是城市人口被无情的雾霾覆盖。大多数人认为水力发电是一种完美的绿色能源，但事实是，每个水力发电大坝上游的大面积洪水地区都被永久性地毁林，消除了最有效的二氧化碳2缓解措施。众所周知，核选择是有问题的。
不幸的是，中国电网的位置与国家最大的需求不合适，躺在东南部的迅速发展的工业区。丰富的煤矿在东北部门以及水电潜力位于西南部。这种不匹配意味着需要许多大型传输线。（风，太阳能和核电正在迅速扩大，但煤炭可能占2020年总量的75％。）
由于没有一个国家电网，配电变得很复杂。在6个地区电网中，有5个由国家电网公司管理。南方电网由规模更小的中国南方国家电网公司管理。
煤炭短缺是一个问题，尤其是在北部和高海拔地区，那里的交货由于冬季恶劣天气而推迟。目前，中国在配电基础设施方面投入了大量资金（3000亿元人民币=472亿美元）。有人认为，增加配水能力将导致空气质量进一步恶化，因此未来的道路充其量是不确定的。
提交：测试和测量提示
