No hi ha cap relació directa entre la freqüència de corrent altern i la velocitat del motor de la central hidroelèctrica, però sí que hi ha una relació indirecta.
Independentment del tipus d'equip de generació d'energia, després de generar electricitat, cal transmetre-la a la xarxa elèctrica, és a dir, cal connectar el generador a la xarxa per generar electricitat. Com més gran sigui la xarxa elèctrica, més petit serà el rang de fluctuació de freqüència i més estable serà la freqüència. La freqüència de la xarxa només està relacionada amb si la potència activa està equilibrada. Quan la potència activa emesa pel grup electrogen és més gran que la potència activa de l'electricitat, la freqüència global de la xarxa elèctrica augmentarà, i viceversa.
El balanç de potència activa és un problema important a la xarxa elèctrica. Com que la càrrega elèctrica dels usuaris canvia constantment, la xarxa elèctrica sempre ha de garantir la producció d'energia i el balanç de càrrega. L'ús més important de les centrals hidroelèctriques en el sistema elèctric és la regulació de la freqüència. Per descomptat, l'energia hidroelèctrica a gran escala de les Tres Gorges té com a ús principal la generació d'electricitat. En comparació amb altres tipus de centrals elèctriques, les centrals hidroelèctriques tenen avantatges inherents en la regulació de la freqüència. La turbina hidroelèctrica pot ajustar ràpidament la velocitat, cosa que pot ajustar ràpidament la sortida activa i reactiva del generador, per tal d'equilibrar ràpidament la càrrega de la xarxa, mentre que l'energia tèrmica i l'energia nuclear, etc., ajusten la sortida del motor en relació amb molt més lentament. Sempre que la potència activa de la xarxa estigui ben equilibrada, el voltatge és relativament estable. Per tant, la central hidroelèctrica té una contribució relativament gran a l'estabilitat de la freqüència de la xarxa.
Actualment, moltes centrals hidroelèctriques petites i mitjanes del país es troben directament sota la xarxa elèctrica, i la xarxa elèctrica ha de tenir un control absolut sobre les principals centrals elèctriques de modulació de freqüència, per tal de garantir l'estabilitat de la freqüència i el voltatge de la xarxa elèctrica. En poques paraules:
1. La xarxa elèctrica determina la velocitat del motor. Actualment utilitzem motors síncrons per a la generació d'energia, la qual cosa significa que la velocitat de canvi és igual a la de la xarxa elèctrica, és a dir, 50 canvis per segon. Per a un generador utilitzat en una central tèrmica amb només un parell d'elèctrodes, és de 3000 revolucions per minut. Per a un generador hidroelèctric amb n parells d'elèctrodes, és de 3000/n revolucions per minut. La roda hidràulica i el generador generalment estan connectats entre si mitjançant un mecanisme de transmissió de relació fixa, per la qual cosa es pot dir que també està determinat per la freqüència de la xarxa.
2. Quina és la funció del mecanisme d'ajust de l'aigua? Ajusta la sortida del generador, és a dir, la potència que el generador envia a la xarxa. Normalment es necessita una certa quantitat de potència per mantenir el generador a la seva velocitat nominal, però un cop el generador està connectat a la xarxa, la velocitat del generador ve determinada per la freqüència de la xarxa, i normalment assumim que la freqüència de la xarxa no canvia. D'aquesta manera, un cop la potència del generador supera la potència necessària per mantenir la velocitat nominal, el generador envia energia a la xarxa i viceversa absorbeix energia. Per tant, quan el motor genera energia amb una gran càrrega, un cop es desconnecta del tren, la seva velocitat augmentarà ràpidament des de la velocitat nominal fins a diverses vegades, i és fàcil provocar un accident per excés de velocitat!
3. L'energia generada pel generador afectarà al seu torn la freqüència de la xarxa, i la unitat hidroelèctrica s'utilitza normalment com a unitat de modulació de freqüència a causa de la taxa de regulació relativament alta.
Data de publicació: 05-09-2022
