การจ่ายกระแสไฟฟ้าเป็นขั้นตอนสุดท้ายในการส่งมอบไฟฟ้ากระแสไฟฟ้าถูกส่งจากระบบส่งไปยังผู้บริโภคแต่ละรายสถานี จ่ายไฟฟ้า ย่อยเชื่อมต่อกับระบบส่งและลดแรงดันไฟฟ้าจากระบบส่งลงเป็นแรงดันไฟฟ้าปานกลางซึ่งอยู่ระหว่าง...2 kV และ33  kVโดยใช้หม้อแปลง^{[ 1 ]} สายส่งไฟฟ้าหลัก จะส่งกำลังไฟฟ้าแรงดันปานกลางนี้ไปยัง หม้อแปลงไฟฟ้ากระจายกำลังที่ตั้งอยู่ใกล้กับสถานที่ของลูกค้า หม้อแปลงไฟฟ้ากระจายกำลังจะลดแรงดันลงอีกครั้งให้เหลือแรงดันใช้งานที่ใช้โดยแสงสว่าง อุปกรณ์อุตสาหกรรม และเครื่องใช้ในครัวเรือน บ่อยครั้งที่ลูกค้าหลายรายได้รับไฟฟ้าจากหม้อแปลงตัวเดียวผ่าน สายส่งไฟฟ้า รองลูกค้าเชิงพาณิชย์และที่อยู่อาศัยจะเชื่อมต่อกับสายส่งไฟฟ้ารองผ่านสายส่งบริการลูกค้าที่ต้องการกำลังไฟฟ้าในปริมาณมากอาจเชื่อมต่อโดยตรงกับระดับการกระจายไฟฟ้าหลักหรือระดับการส่งไฟฟ้าย่อย^{[ 2 ]}

การเปลี่ยนผ่านจากการส่งไปยังการกระจายเกิดขึ้นในสถานี ไฟฟ้าย่อย ซึ่งมีหน้าที่ดังต่อไปนี้: ^{[ 2 ]}

• อุปกรณ์ตัดวงจรและสวิตช์ช่วยให้สามารถตัดการเชื่อมต่อสถานีไฟฟ้าย่อยออกจากโครงข่ายส่งไฟฟ้าหรือตัดการเชื่อมต่อสายส่งไฟฟ้าได้
• หม้อแปลงไฟฟ้าทำหน้าที่ลดแรงดันไฟฟ้าในระบบส่งกำลังตั้งแต่ 35  กิโลโวลต์ขึ้นไป จนถึงแรงดันไฟฟ้าหลักในการจ่ายไฟ เหล่านี้คือวงจรแรงดันปานกลาง โดยทั่วไป600–35,000 V.  ^{[ 1 ]}​​
• จากหม้อแปลงไฟฟ้า พลังงานจะไหลไปยังบัสบาร์ซึ่งสามารถแยกพลังงานไฟฟ้าออกไปยังทิศทางต่างๆ ได้หลายทิศทาง บัสบาร์จะกระจายพลังงานไปยังสายส่งไฟฟ้า ซึ่งจะแยกออกไปยังลูกค้าแต่ละราย

การจ่ายไฟฟ้าในเขตเมืองส่วนใหญ่จะอยู่ใต้ดิน บางครั้งอยู่ในท่อสาธารณูปโภคทั่วไปการจ่ายไฟฟ้าในเขตชนบทส่วนใหญ่จะอยู่เหนือพื้นดินโดยใช้เสาไฟฟ้าและการจ่ายไฟฟ้าในเขตชานเมืองเป็นการผสมผสานกัน^{[ 1 ]} เมื่อใกล้ถึงลูกค้ามากขึ้น หม้อแปลงไฟฟ้าจะลดกำลังไฟฟ้าหลักลงเป็นวงจรรองแรงดันต่ำ ซึ่งโดยทั่วไปคือ 120/240 V ในสหรัฐอเมริกาสำหรับลูกค้าที่อยู่อาศัย ไฟฟ้าจะส่งมาถึงลูกค้าผ่านสายส่งและมิเตอร์ไฟฟ้าวงจรสุดท้ายในระบบในเมืองอาจมีความยาวน้อยกว่า15 เมตร (50 ฟุต)แต่อาจยาวกว่า91 เมตร (300 ฟุต)สำหรับลูกค้าในชนบท^{[ 1 ]}  

การกระจายพลังงานไฟฟ้ากลายเป็นสิ่งจำเป็นเฉพาะในช่วงทศวรรษ 1880 เมื่อเริ่มมีการผลิตไฟฟ้าที่โรงไฟฟ้าก่อนหน้านั้น ไฟฟ้ามักจะถูกผลิตขึ้น ณ จุดที่ใช้งาน ระบบการกระจายพลังงานชุดแรกที่ติดตั้งในเมืองต่างๆ ของยุโรปและสหรัฐอเมริกาใช้สำหรับจ่ายแสงสว่าง ได้แก่ไฟอาร์ค ที่ใช้ กระแสสลับ (AC) หรือกระแสตรง (DC) แรงดันสูงมาก (ประมาณ 3,000 V) และไฟหลอดไส้ที่ใช้กระแสตรงแรงดันต่ำ (100 V) ^{[ 3 ]}ทั้งสองแบบเข้ามาแทนที่ ระบบ ไฟส่องสว่างด้วยแก๊ส โดยไฟอาร์คเข้ามาแทนที่ไฟส่องสว่างในพื้นที่ขนาดใหญ่และไฟส่องถนน และไฟหลอดไส้เข้ามาแทนที่ไฟแก๊สสำหรับผู้ใช้ในธุรกิจและที่อยู่อาศัย

แรงดันไฟฟ้าสูงที่ใช้ในระบบไฟอาร์คทำให้สถานีผลิตไฟฟ้าเพียงแห่งเดียวสามารถจ่ายไฟให้กับสายไฟยาว ได้ถึง 7 ไมล์ (11 กิโลเมตร) ^{[ 4 ]}และการเพิ่มแรงดันไฟฟ้าเป็นสองเท่าจะทำให้สายเคเบิลที่กำหนดสามารถส่งพลังงานในปริมาณเท่าเดิมได้ในระยะทางที่ไกลกว่าถึงสี่เท่าเมื่อเทียบกับแรงดันไฟฟ้าที่ต่ำกว่า (โดยมีการสูญเสียพลังงานเท่าเดิม) ในทางตรงกันข้าม ระบบไฟส่องสว่างภายในอาคารแบบหลอดไส้กระแสตรง เช่นสถานีผลิตไฟฟ้าแห่งแรกของเอดิสันที่ติดตั้งในปี 1882 ประสบปัญหาในการจ่ายไฟให้กับลูกค้าที่อยู่ห่างออกไปมากกว่าหนึ่งไมล์ เนื่องจากใช้แรงดันไฟฟ้าต่ำ (110 V) ตั้งแต่การผลิตจนถึงการใช้งานขั้นสุดท้าย แรงดันไฟฟ้าต่ำส่งผลให้กระแสไฟฟ้าสูงขึ้นและต้องใช้สายทองแดงหนาในการส่ง ในทางปฏิบัติ โรงไฟฟ้ากระแสตรงของเอดิสันจำเป็นต้องอยู่ภายในระยะประมาณ1.5 ไมล์ (2.4 กิโลเมตร)จากลูกค้าที่อยู่ไกลที่สุดเพื่อหลีกเลี่ยงการใช้ตัวนำที่หนาและมีราคาแพงกว่า  

พลังงานไฟฟ้าเริ่มต้นที่สถานีผลิตไฟฟ้า ซึ่งความต่างศักย์อาจสูงถึง 33,000 โวลต์ โดยปกติจะใช้ไฟฟ้ากระแสสลับ ผู้ใช้พลังงานไฟฟ้ากระแสตรงปริมาณมาก เช่น ระบบไฟฟ้าของทางรถไฟบางแห่งระบบโทรศัพท์ และกระบวนการทางอุตสาหกรรม เช่น การถลุงอะลูมิเนียม จะใช้ตัวแปลงกระแสไฟฟ้าเพื่อแปลงไฟฟ้ากระแสตรงจากแหล่งจ่ายไฟกระแสสลับสาธารณะ หรืออาจมีระบบผลิตไฟฟ้าของตนเอง แรงดันไฟฟ้ากระแสตรงสูงมีข้อดีในการแยกระบบไฟฟ้ากระแสสลับหรือควบคุมปริมาณไฟฟ้าที่ส่งผ่าน ตัวอย่างเช่นHydro-Québecมีสายส่งไฟฟ้ากระแสตรงที่เชื่อมจากบริเวณอ่าวเจมส์ ไป ยังบอสตัน^{[ 9 ]}

จากโรงไฟฟ้า กระแสไฟฟ้าจะถูกส่งไปยังสถานีจ่ายไฟของโรงไฟฟ้า ซึ่งหม้อแปลงไฟฟ้าจะเพิ่มแรงดันไฟฟ้าให้สูงขึ้นจนถึงระดับที่เหมาะสมสำหรับการส่งกระแสไฟฟ้า จาก 44 กิโลโวลต์ เป็น 765 กิโลโวลต์ เมื่อเข้าสู่ระบบส่งกระแสไฟฟ้าแล้ว กระแสไฟฟ้าจากโรงไฟฟ้าแต่ละแห่งจะถูกรวมเข้ากับกระแสไฟฟ้าที่ผลิตจากที่อื่น สำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ หน่วยผลิตไฟฟ้าทั้งหมดที่เชื่อมต่อกับเครือข่ายเดียวกันจะต้อง ทำงาน ประสานกันโดยทำงานที่ความถี่เดียวกันภายในค่าความคลาดเคลื่อนเล็กน้อย หรืออีกทางหนึ่ง สามารถรวมแหล่งพลังงานที่แตกต่างกันเพื่อจ่ายโหลดร่วมกันได้ หากมีการใช้อุปกรณ์แปลงพลังงานภายนอก เช่นเครื่องจักรหมุนหรือระบบแปลงกระแสตรงกระแสไฟฟ้าจะถูกใช้ทันทีที่ผลิตได้ และถูกส่งผ่านด้วยความเร็วสูงมาก ใกล้เคียงกับความเร็วแสง

แรงดันไฟฟ้ากระจายหลักมีช่วงตั้งแต่ 4  kV ถึง 35  kV เฟสต่อเฟส (2.4  kV ถึง 20  kV เฟสต่อกลาง) ^{[ 10 ]}มีเพียงผู้บริโภครายใหญ่เท่านั้นที่ได้รับไฟโดยตรงจากแรงดันไฟฟ้ากระจาย ลูกค้าส่วนใหญ่ของบริษัทสาธารณูปโภคจะเชื่อมต่อกับหม้อแปลงไฟฟ้า ซึ่งจะลดแรงดันไฟฟ้ากระจายลงเป็น "แรงดันไฟฟ้าใช้งาน" "แรงดันไฟฟ้าจ่าย" หรือ "แรงดันไฟฟ้าหลัก" ที่ใช้โดยระบบไฟส่องสว่างและระบบสายไฟภายในอาคาร

การกำหนดค่าเครือข่าย

เครือข่ายการกระจายไฟฟ้าแบ่งออกเป็นสองประเภท คือระบบรัศมีหรือระบบเครือข่าย^{[ 11 ]}ระบบรัศมีจัดเรียงเหมือนต้นไม้ โดยลูกค้าแต่ละรายมีแหล่งจ่ายไฟฟ้าเพียงแหล่งเดียว ในขณะที่ระบบเครือข่ายมีแหล่งจ่ายไฟฟ้าหลายแหล่งที่ทำงานแบบขนานกัน เครือข่ายแบบจุดใช้สำหรับโหลดที่มีความเข้มข้น ระบบรัศมีมักใช้ในพื้นที่ชนบทหรือชานเมือง^{[ 12 ]}

ระบบสายส่งแบบรัศมีมักมีการเชื่อมต่อฉุกเฉินที่สามารถปรับเปลี่ยนโครงสร้างระบบได้ในกรณีที่เกิดปัญหา เช่น ความผิดพลาดหรือการบำรุงรักษาตามแผน โดยสามารถทำได้โดยการเปิดและปิดสวิตช์เพื่อแยกส่วนใดส่วนหนึ่งออกจากโครงข่ายไฟฟ้า

สายป้อนไฟฟ้าที่มีความยาวมากจะทำให้เกิดแรงดันตก ( ความผิดเพี้ยน ของตัวประกอบกำลัง ) ซึ่งจำเป็นต้องติดตั้งตัวเก็บประจุหรือตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า

การปรับโครงสร้างใหม่โดยการแลกเปลี่ยนการเชื่อมโยงการทำงานระหว่างองค์ประกอบของระบบ ถือเป็นหนึ่งในมาตรการที่สำคัญที่สุดที่สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการทำงานของระบบจำหน่ายได้ ปัญหาการเพิ่มประสิทธิภาพผ่านการปรับโครงสร้างใหม่ของระบบจำหน่ายพลังงาน ตามคำจำกัดความแล้ว เป็นปัญหาเป้าหมายเดียวที่มีข้อจำกัดมาโดยตลอด ตั้งแต่ปี 1975 เมื่อ Merlin และ Back ^{[ 13 ]} ได้นำเสนอแนวคิดการปรับโครงสร้างระบบจำหน่ายเพื่อลดการสูญเสียพลังงานแอคทีฟ จนถึงปัจจุบัน นักวิจัยจำนวนมากได้เสนอวิธีการและอัลกอริธึมที่หลากหลายเพื่อแก้ปัญหาการปรับโครงสร้างใหม่ในฐานะปัญหาเป้าหมายเดียว ผู้เขียนบางคนได้เสนอแนวทางที่อิงตามความเหมาะสมของ Pareto (รวมถึงการสูญเสียพลังงานแอคทีฟและดัชนีความน่าเชื่อถือเป็นเป้าหมาย) เพื่อจุดประสงค์นี้ ได้มีการใช้วิธีการต่างๆ ที่อิงตามปัญญาประดิษฐ์ ได้แก่ ไมโครเจเนติก^{[ 14 ]}การแลกเปลี่ยนสาขา^{[ 15 ]}การเพิ่มประสิทธิภาพฝูงอนุภาค^{[ 16 ]} และอัลกอริธึมพันธุกรรม การ เรียง ลำดับ ที่ไม่ถูกครอบงำ^{[ 17 ]}

บริการในชนบท

ระบบ การจ่ายไฟฟ้าในชนบทมักใช้แรงดันไฟฟ้าในการจ่ายที่สูงกว่าเนื่องจากระยะทางที่ครอบคลุมโดยสายส่งไฟฟ้ายาวกว่า (ดูการบริหารการจ่ายไฟฟ้าในชนบท ) แรงดันไฟฟ้า 7.2, 12.47, 25 และ 34.5  kV เป็นเรื่องปกติในสหรัฐอเมริกา แรงดันไฟฟ้า 11  kV และ 33  kV เป็นเรื่องปกติในสหราชอาณาจักร ออสเตรเลีย และนิวซีแลนด์ แรงดันไฟฟ้า 11  kV และ 22  kV เป็นเรื่องปกติในแอฟริกาใต้ แรงดันไฟฟ้า 10, 20 และ 35  kV เป็นเรื่องปกติในประเทศจีน^{[ 18 ]}แรงดันไฟฟ้าอื่นๆ อาจถูกนำมาใช้บ้างเป็นครั้งคราว

โดยปกติแล้ว ระบบไฟฟ้าในชนบทจะพยายามลดจำนวนเสาและสายไฟให้น้อยที่สุด โดยใช้แรงดันไฟฟ้าที่สูงกว่า (เมื่อเทียบกับการจ่ายไฟในเมือง) ซึ่งทำให้สามารถใช้สายไฟเหล็กชุบสังกะสีได้ สายไฟเหล็กที่แข็งแรงช่วยลดต้นทุนในการติดตั้งเสาไฟฟ้าแบบเว้นระยะห่าง ในพื้นที่ชนบท หม้อแปลงไฟฟ้าแบบติดตั้งบนเสาอาจให้บริการลูกค้าเพียงรายเดียว ในประเทศนิวซีแลนด์ออสเตรเลียซัสแคตเชวัน ประเทศแคนาดาและแอฟริกาใต้มี การใช้ระบบ สายเดี่ยวต่อลงดิน (SWER) เพื่อจ่ายไฟฟ้าให้กับพื้นที่ชนบทห่างไกล

บริการสามเฟสให้พลังงานสำหรับโรงงานเกษตรขนาดใหญ่ สถานีสูบน้ำมัน โรงงานผลิตน้ำ หรือลูกค้าอื่นๆ ที่มีโหลดขนาดใหญ่ (อุปกรณ์สามเฟส) ในอเมริกาเหนือ ระบบจำหน่ายไฟฟ้าเหนือศีรษะอาจเป็นแบบสามเฟส สี่สาย โดยมีตัวนำกลาง ระบบจำหน่ายไฟฟ้าในชนบทอาจมีสายยาวที่มีตัวนำเฟสเดียวและตัวนำกลาง^{[ 19 ]} ในประเทศอื่นๆ หรือในพื้นที่ชนบทห่างไกล สายกลางจะต่อลงดินเพื่อใช้เป็นสายส่งกลับ (สายส่งกลับลงดินแบบสายเดียว)

ไฟฟ้าถูกส่งด้วยความถี่ 50 หรือ 60  เฮิรตซ์ ขึ้นอยู่กับภูมิภาค โดยส่งไปยังครัวเรือนในรูปแบบไฟฟ้าเฟสเดียวในบางประเทศ เช่น ในยุโรปอาจมีการจัดหาไฟฟ้าสามเฟส สำหรับที่อยู่อาศัยขนาดใหญ่ เมื่อดูด้วย ออสซิลโลสโคปแหล่งจ่ายไฟฟ้าในครัวเรือนในอเมริกาเหนือจะมีลักษณะเป็นคลื่นไซน์แกว่งไปมาระหว่าง -170 โวลต์และ 170 โวลต์ ทำให้ได้แรงดันไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพ 120 โวลต์ RMS ^{[ 20 ]}ไฟฟ้าสามเฟสมีประสิทธิภาพมากกว่าในแง่ของกำลังไฟฟ้าที่ส่งต่อสายเคเบิลที่ใช้ และเหมาะสมกว่าสำหรับการใช้งานมอเตอร์ไฟฟ้าขนาดใหญ่ เครื่องใช้ไฟฟ้าขนาดใหญ่บางชนิดในยุโรปอาจใช้พลังงานจากไฟฟ้าสามเฟส เช่น เตาไฟฟ้าและเครื่องอบผ้า

โดยปกติแล้ว ระบบของลูกค้าและอุปกรณ์ของบริษัทผู้ให้บริการไฟฟ้าจะต้องมีการต่อลงดินจุด ประสงค์ของการต่อระบบของลูกค้าลงดินก็เพื่อจำกัดแรงดันไฟฟ้าที่อาจเกิดขึ้นหากตัวนำไฟฟ้าแรงสูงตกลงมาทับตัวนำไฟฟ้าแรงต่ำซึ่งมักติดตั้งอยู่ต่ำกว่าพื้นดิน หรือหากเกิดความผิดพลาดภายในหม้อแปลง ไฟฟ้า ระบบต่อลงดินอาจเป็นแบบ TT, TN-S, TN-CS หรือ TN-C

ความแตกต่างตามภูมิภาค

ระบบ 220–240 โวลต์

ทั่วโลกส่วนใหญ่ใช้ไฟฟ้ากระแสสลับ 50  เฮิรตซ์ 220 หรือ 230 โวลต์ เฟสเดียว หรือ 380 หรือ 400  โวลต์ สามเฟส สำหรับที่อยู่อาศัยและอุตสาหกรรมขนาดเล็ก ในระบบนี้ เครือข่ายการกระจายไฟฟ้าหลักจะจ่ายไฟให้กับสถานีไฟฟ้าย่อยไม่กี่แห่งต่อพื้นที่ และ ไฟฟ้า 230/400 โวลต์จากแต่ละสถานีไฟฟ้าย่อยจะถูกกระจายไปยังผู้ใช้ปลายทางโดยตรงในพื้นที่ที่มีรัศมีปกติไม่เกิน 1  กิโลเมตร ระบบไฟฟ้าสามเฟสจะ มีสายไฟ (สายร้อน) สามเส้น และสายกลางต่อเข้ากับอาคาร ส่วนระบบไฟฟ้าเฟสเดียวที่มีสายไฟหนึ่งเส้นและสายกลางนั้นใช้ในครัวเรือนที่มีโหลดรวมน้อย ในยุโรป การกระจายไฟฟ้าสำหรับอุตสาหกรรมและครัวเรือนโดยทั่วไปจะใช้ระบบสามเฟสสี่สาย ซึ่งให้แรงดันเฟสต่อเฟส400 โวลต์แบบวายและแรงดันเฟสเดียว230 โวลต์  ระหว่างเฟสใดๆ กับสายกลาง ในสหราชอาณาจักร สถานีไฟฟ้าย่อยแรงดันต่ำในเมืองหรือชานเมืองทั่วไปมักจะมีกำลังไฟฟ้าระหว่าง 150 กิโลโวลต์แอมป์ ถึง 1 เมกะโวล ต์แอมป์ และจ่ายไฟให้กับบ้านเรือนหลายร้อยหลังในละแวกนั้น โดยทั่วไปหม้อแปลงไฟฟ้าจะมีขนาดตามโหลดเฉลี่ย 1 ถึง 2  กิโลวัตต์ต่อครัวเรือน และฟิวส์และสายเคเบิลจะมีขนาดเพื่อให้แต่ละบ้านสามารถดึงโหลดสูงสุดได้มากถึงสิบเท่าของโหลดเฉลี่ยนี้ สำหรับลูกค้าอุตสาหกรรม ระบบไฟฟ้า 3 เฟส400 / 690 โวลต์ก็มีให้บริการเช่นกัน หรืออาจผลิตในพื้นที่ได้^{[ 21 ]} ลูกค้าเชิงพาณิชย์และอุตสาหกรรมขนาดใหญ่มี หม้อแปลงไฟฟ้ากระจายกำลัง ของตนเองที่มีแรงดันไฟฟ้าขาเข้าตั้งแต่ 11 กิโลโวลต์ถึง 33 กิโลโวลต์ ผู้ใช้ที่มีการบริโภคสูงบางรายได้รับไฟฟ้าจากเครือข่ายส่งไฟฟ้าตั้งแต่ 110 กิโลโวลต์ถึง 220 กิโลโวลต์

ระบบ 100–120 โวลต์

ประเทศส่วนใหญ่ในทวีปอเมริกาใช้ไฟฟ้ากระแสสลับ 60 เฮิรตซ์ ระบบ เฟสแยก  120/240 โวลต์สำหรับใช้ในครัวเรือน และระบบสามเฟสสำหรับงานติดตั้งขนาดใหญ่ หม้อแปลงไฟฟ้าในอเมริกาเหนือมักจ่ายไฟให้บ้านเรือนที่ 240 โวลต์ คล้ายกับ 230 โวลต์ในยุโรประบบเฟสแยกนี้เองที่ทำให้สามารถใช้ไฟ 120 โวลต์ในบ้านได้

ในภาคไฟฟ้าของญี่ปุ่นแรงดันไฟฟ้ามาตรฐานคือ 100  V โดย ใช้ความถี่ AC ทั้ง 50 และ 60 Hz บางส่วนของประเทศใช้ 50  Hz ในขณะที่บางส่วนใช้ 60  Hz ^{[ 22 ]}นี่เป็นสิ่งที่หลงเหลือมาจากช่วงปี 1890 ผู้ให้บริการในท้องถิ่นบางรายในโตเกียวนำเข้าอุปกรณ์ 50  Hz จากเยอรมนี ในขณะที่ผู้ให้บริการไฟฟ้าในท้องถิ่นในโอซาก้าได้นำเข้า เครื่องกำเนิดไฟฟ้า 60 Hz จากสหรัฐอเมริกา ระบบโครงข่ายไฟฟ้าเติบโตขึ้นจนในที่สุดทั้งประเทศก็มีการวางระบบสายส่ง ปัจจุบันความถี่คือ 50  Hz ในภาคตะวันออกของญี่ปุ่น (รวมถึงโตเกียว โยโกฮามา โทโฮคุและฮอกไกโด ) และ 60  Hz ในภาคตะวันตกของญี่ปุ่น (รวมถึงนาโกยาโอซาก้าเกียว โต ฮิโรชิมา ชิโกกุและคิวชู ) ^{[ 23 ]}

เครื่องใช้ไฟฟ้าในครัวเรือนส่วนใหญ่ถูกออกแบบมาให้ทำงานได้ทั้งสองความถี่ ปัญหาเรื่องความไม่เข้ากันนี้ปรากฏสู่สายตาสาธารณชนเมื่อเกิดแผ่นดินไหวและสึนามิโทโฮคุในปี 2011 ซึ่งทำให้กำลังการผลิตไฟฟ้าในภาคตะวันออกลดลงไปประมาณหนึ่งในสาม และไม่สามารถแบ่งปันพลังงานในภาคตะวันตกกับภาคตะวันออกได้อย่างเต็มที่ เนื่องจากประเทศไม่มีความถี่ร่วมกัน^{[ 22 ]}

มี สถานีแปลง กระแสตรงแรงดันสูง (HVDC) สี่แห่งที่ส่งกำลังไฟฟ้าข้ามพรมแดนความถี่กระแสสลับของญี่ปุ่นชินชินาโนะเป็นโรงงาน HVDC แบบ back-to-back ใน ญี่ปุ่นซึ่งเป็นหนึ่งในสี่ สถานี เปลี่ยนความถี่ที่เชื่อมต่อโครงข่ายไฟฟ้าตะวันตกและตะวันออกของญี่ปุ่น อีกสามแห่งอยู่ที่ฮิกาชิ-ชิมิซุมินามิ-ฟุกุมิตสึและเขื่อนซากุมะโดยรวมแล้วสามารถส่งกำลังไฟฟ้าได้มากถึง 1.2 GW ไปทางตะวันออกหรือตะวันตก^{[ 24 ]}

ระบบไฟฟ้า 240 โวลต์ และเต้ารับ 120 โวลต์

บ้านสมัยใหม่ส่วนใหญ่ในอเมริกาเหนือติดตั้งระบบไฟฟ้า 240 โวลต์จากหม้อแปลง และด้วยการใช้ระบบไฟฟ้าแบบแยกเฟสจึงสามารถมีทั้งเต้ารับ 120 โวลต์และ 240 โวลต์ได้ โดยทั่วไปแล้วไฟ 120 โวลต์จะใช้สำหรับแสงสว่างและเต้ารับติดผนัง ส่วนใหญ่ ส่วนวงจร 240 โวลต์มักใช้สำหรับเครื่องใช้ไฟฟ้าที่ต้องการความร้อนสูง เช่น เตาอบและเครื่องทำความร้อน นอกจากนี้ยังอาจใช้สำหรับจ่ายไฟให้กับเครื่องชาร์จรถยนต์ไฟฟ้า ด้วย

ตามธรรมเนียมแล้ว ระบบจำหน่ายจะทำงานเป็นเพียงสายส่งไฟฟ้าแบบง่ายๆ โดยไฟฟ้าจากเครือข่ายส่งจะถูกแบ่งปันระหว่างลูกค้า ปัจจุบันระบบจำหน่ายมีการบูรณาการอย่างมากกับ การผลิต พลังงานหมุนเวียนในระดับการจำหน่ายของระบบไฟฟ้าโดยใช้ ทรัพยากร การผลิต แบบกระจาย เช่นพลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลม [ ^{25 ] ส่ง}ผลให้ระบบจำหน่ายมีความเป็นอิสระจากเครือข่ายส่งมากขึ้นเรื่อยๆ การรักษาสมดุลระหว่างอุปสงค์และอุปทานในเครือข่ายจำหน่ายสมัยใหม่เหล่านี้ (บางครั้งเรียกว่าไมโครกริด ) เป็นเรื่องท้าทาย และต้องใช้เครื่องมือทางเศรษฐกิจ เทคโนโลยี และการดำเนินงาน ต่างๆ ในการดำเนินการ เครื่องมือเหล่านี้ได้แก่ สัญญาณตลาดสถานีเก็บพลังงานแบตเตอรี่การวิเคราะห์ข้อมูลเครื่องมือเพิ่มประสิทธิภาพ เป็นต้น

อุณหภูมิแวดล้อมที่เพิ่มขึ้นในช่วงเหตุการณ์ความร้อนจัดสามารถลดประสิทธิภาพของระบบส่งและจำหน่ายไฟฟ้าได้ กำลังไฟฟ้าของหม้อแปลง สายเคเบิลใต้ดิน และสายส่งเหนือศีรษะมีจำกัดภายใต้อุณหภูมิแวดล้อมสูง^{[ 26 ]}

• สมาคมวิศวกรรมไฟฟ้า IEEE
• คณะอนุกรรมการด้านการกระจายพลังงานของสมาคมวิศวกรรมไฟฟ้า IEEE
• เว็บไซต์การจำหน่ายไฟฟ้าของกระทรวงพลังงานสหรัฐฯ