在我居住的地区，有一个州标准规定，市电电压偏差可以连续地保持在5％以内，短时间内可以保持在10％以内，因此，如果市电电压在这些范围内-没关系。标称电压为220伏特，因此可以在短时间内连续在209..231伏特范围内和198..242伏特范围内。
现在，我了解到有时会出现尺寸过小的电线，巨大的损耗和不良的电线接头，而这可能会在用户现场造成欠压。
什么会引起过电压？我的意思是说，某处精心设计的发电机以仔细监控的“正确”速度旋转并产生经过仔细计算的电压。然后就是变压器，每个绕组中的绕组数也正确，因此将正确的电压转换为另一个正确的电压。因此，我看不出电压会突然变得高于设计值。然而，甚至有一个州标准，允许相当大的偏差。
究竟是什么导致电网过电压？
Answers:
为什么电源电压通常高于标称值？我不是在谈论功率峰值，它会留出余地。我们正在谈论标准操作。通过设计，将功率设置为更靠近顶部边缘而不是中间位置。原因如下：
标准发电机全部以一定的转速运行，该转速与电网频率同步。发电机的旋转频率还取决于其配备的极数，例如，50Hz电网中的所有4极发电机均以1500 / min的速度运行。
电网频率几乎是您可以从电网中获得的唯一恒定常数。
在固定速度下，发电机的功率输出由励磁线圈的励磁和涡轮机或发动机的机械输入来调节。必须同时调节两个值。如果在不增加机械输入的情况下增加励磁，则电机将减速并不同步，必须加以防止。
某些类型的发电厂运行异步（大部分是飞轮，太阳能，风能），这意味着必须对它们的功率输出进行电子调节以使其适合电网。
由于多种原因，电源供应商将朝着高端方向进行监管。
首先，它们可以更快地做出反应以减少功率输出：转移一些蒸汽，减少激励。为了向上反应，它们必须首先产生更多的蒸汽，这需要时间。因此，将其限制在上限是比较安全的。
其次，当电压较高时，可以更有效地传输相同的功率。损耗几乎全部来自电流，较高的电压表示电流较小，因此损耗较小，到达客户的电压百分比更大，并且仅支付到达的功率。
最后，部分使用的功率是纯电阻，它在较高电压下消耗更多功率，从而导致更高的功耗和更高的销售额。我想这没什么大不了的。
现在，电源供应商非常清楚平均将消耗多少电量。他们知道在感恩节这样的特殊日子（那一天每个火炉都在运转）或超级碗那天需要多少呢。他们将提前计划一段时间。
此处考虑电网线的质量：如果他们知道某个邻域内的电压降相当高，则将建立到该邻域的电源，以使计划的电压到达用户。高/中/低压网络之间的变压器可以进行一定程度的调节。（请参见http://en.wikipedia.org/wiki/Tap_%28transformer%29上的 ULTC ）
因此，电压降以及相移是供应商的祸根：这两个因素导致线路中的损耗更大，他们必须自己承担费用。
您正确地调整了网格是正确的，但是它并不是那么静态，那样会使您相信。整个网格是一台非常不稳定的机器。需要不断的监视和重新调整，以使系统保持稳定的运行。
当您正确地认为发电机会产生稳定的电压（大部分情况下）时，电网上的负载每秒都会变化。监视这些变化的系统不能总是立即做出反应，特别是在涉及大型运动物体（例如发电机）时。
让我们从您的家开始。为您所在地区供电的变压器分为三个阶段。城市/城镇规划师本来会在每个阶段将您附近的房屋设计成（几乎）相等的数量。现在，如果负载不同，则随着各相变得不平衡，这将导致各相中的电压发生微小变化。这通常很小，但是很容易引起您看到的微小波动。如果您可以绘制一段时间内的测量图，那么有趣的是在高峰时间（早上和晚上）的波动情况。
电网具有许多其他动态方式：传输线加热和冷却以改变其电阻，太阳能活动在传输线中感应出电流，整个城镇由于事故而被击落电网。我个人最喜欢的不稳定性是发电机阶段。发电机需要保持同相并保持一定的频率，但是，当它们（电网）上的负载发生变化时，会导致发电机略微加速或减速。这可以通过反作用轮来补偿，该反作用轮从发电机释放并吸收能量。
以上所有因素都会改变电网的负载，因此您会看到电压波动。
就像其他人所说的那样，基本问题是需求可能会快速变化，但是发电的大型机器和向它们输入的功率无法迅速改变。
在美国，标准是每4秒重新评估所有内容。每个区域的控制中心监视通过各种传输线的电流，不同位置的电压以及每个大型生产者向电网倾倒的电力。
每个生产者的特征都是已知的，每隔4秒钟就会告诉他们是否要调节功率输出的上调或下调。核电站反应最慢，通常保持“基本”负荷。然后是一些“峰值”工厂，它们的反应速度更快，但也使电价更高。调峰厂通常是运行发电机的涡轮轴发动机。除非需求量很大，否则通常不安排这些服务。水力发电厂有自己的一套特点。他们可以在几分钟或几分钟的时间内对较大的需求变化做出快速反应。之所以选择4秒，部分原因是当时没有人能够做出如此快速的反应。每4秒发出一次信号的中央控制器也应用了公平算法。例如，如果该地区有几处高峰植物，它试图平等地利用它们。管理网格是一个复杂的问题，要弄错它会浪费很多钱。
有一家本地公司Beacon Power，为电网制造飞轮存储系统。这些是位于真空室中的大型飞轮，骑在磁性轴承上。每个飞轮可存储约100 kWh的电量。这纯粹是存储，而不是发电，但是优点是电能的存储和取回是电子处理的，因此可以非常迅速地做出反应。可以为这些飞轮脚架的安装提供一个商业案例，以便它们提供吸收和生产的短期峰值。一些较新的发电设施将在本地合并此类短期存储。即使最终的动力来源是水力，煤炭或石油，这也可以使整个安装看起来表现良好，灵活且反应迅速。
听说附近还有另一种有趣的植物，叫做诺斯菲尔德山水库（Northfield Mountain Reservoir）。它是一个更大的储能站，可以利用水的势能。在轻载期间，缓慢反应的发电站产生的多余水会把水从康涅狄格河上山泵送到诺斯菲尔德山水库。在高需求期间，水会下坡流回河中并发电。该站有4个可逆发电机，每个发电机的额定功率为270 MW，因此整个站可以在一段时间内提供超过1 GW的峰值功率。
在大多数情况下，他们所说的或多或少。加：
如果机器非常大，则需要花费有限的时间来更改功率输出。需要打开或关闭水轮机阀门，以影响大量流动的水。装有负荷锅炉的汽轮机必须在负荷下降时处理炉中的能量，或者在负荷突然跳升时添加额外的燃料。
雷电击中/汽车撞到电线杆/房屋失火或馈线短路。断路器打开。故障可能不会在整个链中传播，或者可能有所传播。负载突然下降。旋转机械控制器要求关闭能量输入。汽轮机的给水量下降，燃煤的火量下降……。电压迅速上升，然后又回到稳定状态。
纽西兰和法国在橄榄球世界杯决赛的半场比赛之前是12-11。没有判罚。裁判吹响了哨子，两支球队慢跑离开场地。1,300,000新西兰人停止看电视。22％的人上厕所。供水泵站将在几分钟内不会注意到浪涌。打开127,000个电水壶即可喝杯咖啡。更多。功率负载急剧增加。电压降。拨出更多的水。更多煤炭，更多……。两支队伍奔赴球场，水壶响起。灯熄灭。厕所已腾空。...负载下降。到目前为止，仍在添加煤炭。电压上升...。
所有这些发电机都会产生准确的电压，这些电压是为发电机而建立的，这是从发电机到您的插头的大部分过程。
在南非，在电风暴期间，照明会击中高压线路或直接指向高压线路，从而导致降压站发生大屠杀-对此有保护措施（它会立即做出反应），但很多时候，附近城镇的人们都会第二天补给电器维修店，因为他们的电视烧了。这些尖峰会在网络中产生波动，这是由于10％的容差水平所致。（我是根据经验讲的，这里没有做补充）
在世界其他地方，由飓风，地震引起。
在其他情况下，这可能是由于一棵树掉到高电源线上造成的
大气特性突然变化。
电网重定向（维护呼叫）
但是，它也可能由生成反馈的设备在家庭内部引起自我。
多年以来，随着新布线法的引入，这些跌落/峰值已被大部分消除。但是公差仍然存在，并且大多数最终用户设备都可以容忍这种偏差，因为使用设备中的变压器可以进一步改善电流。
正如其他所有人所说，网格是一个不断变化的事物。我看过一些有关荷兰当地电力公司的纪录片。您听到的最常见的事情是它们具有必须生产电力的“典型”高峰期。通常，电站会为这些时刻做好准备。是否有足够的能力来满足需求的增长？
甚至到目前为止，一些能源公司还在监视天气雷达的降雨（特别是意料不到的），降雨等。结果是，降雨使许多建筑物降温，进而需要能量来使其保持高温。典型的响应（即平均响应）是人们将使用更多的电和功率来保持一切温暖。为了解决这个问题，电站似乎在下雨时准备增加容量，因为他们知道他们将必须像往常一样传递更多的能量。
所有这些效果均由计算机控制。在某些情况下，可能会建模许多静力学和“典型预期”曲线，以使电网保持某种程度的稳定。实际上，电厂本身只有少数操作员。小电厂本身可能只有1-2名技术人员，办公室中可能只有1-2名操作人员。
回到您的问题：保持电网稳定非常困难。由于负载的变化可能快于机器，因此许多调整都是在“预期模式”上完成的。将风力涡轮机添加到电网中会使调节工作变得更加困难，因为当风力强劲时，风力涡轮机会产生额外的兆瓦，而几分钟后停止运行时，风力涡轮机可能消失了。