La frecuencia de la corriente alterna no está directamente relacionada con la velocidad del motor de la central hidroeléctrica, pero sí lo está indirectamente.
Independientemente del tipo de equipo de generación de energía, este debe transmitirla a la red eléctrica tras generarla; es decir, el generador debe conectarse a la red para producir energía. Una vez conectado, se integra a la red eléctrica en su conjunto, y las frecuencias en toda la red son exactamente las mismas. Cuanto mayor sea la red eléctrica, menor será el rango de fluctuación de frecuencia y más estable será esta. Sin embargo, la frecuencia de la red eléctrica solo está relacionada con el equilibrio de la potencia activa. Cuando la potencia activa generada por el grupo electrógeno es mayor que la potencia activa de la red eléctrica, la frecuencia general de la red eléctrica aumentará, y viceversa.
El equilibrio de potencia activa es un aspecto fundamental de la red eléctrica. Debido a que la demanda de energía de los usuarios varía constantemente, la red debe garantizar el equilibrio entre la generación de energía y la carga. La modulación de frecuencia es un objetivo clave de las centrales hidroeléctricas en el sistema eléctrico. Por supuesto, la supercentral hidroeléctrica de las Tres Gargantas se utiliza principalmente para la generación de energía. En comparación con otros tipos de centrales, las hidroeléctricas presentan ventajas inherentes en la modulación de frecuencia. La turbina hidráulica puede ajustar rápidamente su velocidad, lo que permite ajustar con rapidez la potencia activa y reactiva del generador, equilibrando así la carga de la red. En cambio, las centrales térmicas y nucleares ajustan la potencia del motor mucho más lentamente. Un buen equilibrio de potencia activa en la red garantiza una tensión relativamente estable. Por lo tanto, las centrales hidroeléctricas contribuyen significativamente a la estabilidad de frecuencia de la red eléctrica.
Actualmente, muchas centrales hidroeléctricas pequeñas y medianas en China están directamente conectadas a la red eléctrica. La red eléctrica debe tener * * * control sobre las principales centrales de modulación de frecuencia, para garantizar la estabilidad de la frecuencia y el voltaje de la red. En resumen:
1. La red eléctrica determina la velocidad del motor. Actualmente utilizamos motores síncronos para la generación de energía, es decir, la frecuencia de conmutación es la misma que la de la red eléctrica, es decir, 50 veces por segundo. Un generador de una central térmica con un solo par de electrodos gira a 3000 revoluciones por minuto. Un generador de una central hidroeléctrica con n pares de electrodos gira a 3000/N por minuto. La turbina hidráulica y el generador suelen estar conectados mediante un mecanismo de transmisión de relación fija, por lo que su velocidad también está determinada por la frecuencia de la red eléctrica.
2. ¿Cuál es la función del mecanismo de regulación de agua? Ajustar la salida del generador, es decir, la potencia que este envía a la red eléctrica. Normalmente, se requiere una potencia determinada para que el generador funcione a su velocidad nominal, pero una vez conectado a la red, su velocidad viene determinada por la frecuencia de la red. En este caso, solemos asumir que la frecuencia de la red permanece constante. De esta forma, si la potencia del generador supera la necesaria para mantener la velocidad nominal, el generador envía potencia a la red y, por el contrario, absorbe potencia. Por lo tanto, cuando el motor genera potencia bajo carga elevada, al desconectarse de la red, su velocidad aumenta rápidamente varias veces, lo que puede provocar accidentes.
3. La energía generada por el generador afectará a su vez la frecuencia de la red, y las unidades hidroeléctricas se utilizan habitualmente como unidades de modulación de frecuencia debido a su tasa de regulación relativamente alta.
Fecha de publicación: 28 de diciembre de 2021
