Der er ingen direkte sammenhæng mellem vekselstrømsfrekvensen og motorens omdrejningstal på vandkraftværket, men der er en indirekte sammenhæng.
Uanset hvilken type elproduktionsudstyr det er, skal det overføre strøm til nettet efter at have genereret elektricitet, det vil sige, at generatoren skal tilsluttes nettet for at generere elektricitet. Jo større elnettet er, desto mindre er frekvensudsvingningsområdet, og desto mere stabil er frekvensen. Netfrekvensen er kun relateret til, om den aktive effekt er afbalanceret. Når den aktive effekt, der udsendes af generatorsættet, er større end elektricitetens aktive effekt, vil elnettets samlede frekvens stige, og omvendt.
Aktiv effektbalance er et stort problem i elnettet. Fordi brugernes elbelastning konstant ændrer sig, skal elnettet altid sikre elproduktion og belastningsbalance. Den vigtigste anvendelse af vandkraftværker i elsystemet er frekvensregulering. Hovedformålet med storstilet vandkraft er at generere elektricitet. Sammenlignet med andre typer kraftværker har vandkraftværker iboende fordele inden for frekvensregulering. Vandturbinen kan hurtigt justere hastigheden, hvilket også hurtigt kan justere generatorens aktive og reaktive output for hurtigt at afbalancere netbelastningen, mens termisk kraft, atomkraft osv. justerer motorens output relativt meget langsommere. Så længe nettets aktive effekt er velafbalanceret, er spændingen relativt stabil. Derfor bidrager vandkraftværket relativt stort til nettets frekvensstabilitet.
I øjeblikket er mange små og mellemstore vandkraftværker i landet placeret direkte under elnettet, og elnettet skal have fuld kontrol over de primære frekvensmodulerende kraftværker for at sikre stabiliteten af elnettets frekvens og spænding. Kort sagt:
1. Elnettet bestemmer motorens hastighed. Vi bruger nu synkronmotorer til strømproduktion, hvilket betyder, at ændringshastigheden er lig med elnettets, dvs. 50 ændringer pr. sekund. For en generator, der bruges i et termisk kraftværk med kun ét par elektroder, er den 3000 omdrejninger pr. minut. For en vandkraftgenerator med n par elektroder er den 3000/n omdrejninger pr. minut. Vandhjulet og generatoren er generelt forbundet sammen af en transmissionsmekanisme med fast forhold, så det kan siges, at den også bestemmes af nettets frekvens.
2. Hvad er vandjusteringsmekanismens rolle? Juster generatorens output, det vil sige den effekt, generatoren sender til nettet. Det kræver normalt en vis mængde strøm at holde generatoren ved dens nominelle hastighed, men når generatoren er tilsluttet nettet, bestemmes generatorens hastighed af netfrekvensen, og vi antager normalt, at netfrekvensen ikke ændrer sig. På denne måde, når generatorens effekt overstiger den effekt, der kræves for at opretholde den nominelle hastighed, sender generatoren strøm til nettet, og omvendt absorberer den strøm. Derfor, når motoren genererer strøm med en stor belastning, vil dens hastighed, når den er frakoblet toget, hurtigt stige fra den nominelle hastighed til flere gange, og det er let at forårsage en hastighedsulykke!
3. Den strøm, der genereres af generatoren, vil igen påvirke nettets frekvens, og vandkraftværket bruges normalt som en frekvensmodulerende enhed på grund af den relativt høje reguleringshastighed.
Opslagstidspunkt: 25. feb. 2022
