AC-frekvensen er ikke direkte relateret til motorhastigheden på vandkraftværket, men den er indirekte relateret.
Uanset hvilken type elproduktionsudstyr der er tale om, skal det overføre strøm til elnettet efter at have genereret strøm, dvs. generatoren skal tilsluttes nettet for at generere strøm. Efter at være tilsluttet nettet, er den forbundet med elnettet som helhed, og frekvenserne overalt i elnettet er nøjagtig de samme. Jo større elnettet er, desto mindre er frekvensudsvingningsområdet og desto mere stabil er frekvensen. Elnettets frekvens er dog kun relateret til, om den aktive effekt er afbalanceret. Når den aktive effekt, der genereres af generatorsættet, er større end elektricitetens aktive effekt, vil elnettets samlede frekvens stige, og omvendt.
Aktiv effektbalance er et vigtigt problem i elnettet. Fordi brugernes effektbelastning konstant ændrer sig, bør elnettet altid sikre elproduktionens output og belastningsbalance. Den vigtigste anvendelse af vandkraftværker i elsystemet er frekvensmodulation. Selvfølgelig bruges den superstorskala vandkraft fra De Tre Slugter primært til elproduktion. Sammenlignet med andre typer kraftværker har vandkraftværker iboende fordele ved frekvensmodulation. Vandturbinen kan hurtigt justere hastigheden, hvilket også hurtigt kan justere generatorens aktive og reaktive output for hurtigt at afbalancere netbelastningen, mens termisk kraft og atomkraft justerer motorens output meget langsommere. Så længe elnettets aktive effektbalance er god, er spændingen relativt stabil. Derfor yder vandkraftværker et stort bidrag til elnettets frekvensstabilitet.
I øjeblikket er mange små og mellemstore vandkraftværker i Kina placeret direkte under elnettet. Elnettet skal have absolut kontrol over de primære frekvensmodulationskraftværker for at sikre stabilitet i elnettets frekvens og spænding. Kort sagt:
1. Elnettet bestemmer motorens hastighed. Vi bruger nu synkronmotorer til strømproduktion, det vil sige, at ændringshastigheden er den samme som elnettets, det vil sige 50 gange på et sekund. For en termisk kraftværksgenerator med kun ét par elektroder roterer den 3000 omdrejninger i minuttet. For generatoren på et vandkraftværk med n par elektroder roterer den 3000 / N på 1 minut. Vandturbinen og generatoren er generelt forbundet sammen via en transmissionsmekanisme med fast forhold, så det kan siges, at det også bestemmes af elnettets frekvens.
2. Hvad er vandreguleringsmekanismens rolle? Juster generatorens output, det vil sige den effekt, som generatoren sender til elnettet. Normalt kræves en vis effekt for at holde generatoren op til dens nominelle hastighed, men når generatoren er tilsluttet elnettet, bestemmes generatorens hastighed af elnettets frekvens. På dette tidspunkt antager vi normalt, at elnettets frekvens forbliver uændret. På denne måde, når generatorens effekt overstiger den effekt, der kræves for at opretholde den nominelle hastighed, sender generatoren strøm til nettet og absorberer strøm derimod. Derfor, når motoren genererer strøm under tung belastning, vil dens hastighed, når den er frakoblet fra motoren, hurtigt stige fra den nominelle hastighed til flere gange, hvilket er tilbøjeligt til flyulykker!
3. Den strøm, der genereres af generatoren, vil igen påvirke netfrekvensen, og vandkraftværker bruges normalt som frekvensmodulationsenheder på grund af den relativt høje reguleringshastighed.
Opslagstidspunkt: 20. oktober 2021
