علل ناپایداری فرکانس ژنراتور برق آبی را تجزیه و تحلیل کنید

فرکانس AC مستقیماً با سرعت موتور نیروگاه برق آبی مرتبط نیست، اما به طور غیرمستقیم مرتبط است.

صرف نظر از نوع تجهیزات تولید برق، پس از تولید انرژی الکتریکی، انتقال انرژی الکتریکی به شبکه برق ضروری است، یعنی ژنراتور برای تولید برق باید به شبکه متصل شود. پس از اتصال به شبکه، به طور کلی به شبکه برق متصل می‌شود و فرکانس‌ها در همه جای شبکه برق دقیقاً یکسان هستند. هرچه شبکه برق بزرگتر باشد، دامنه نوسان فرکانس کوچکتر و فرکانس پایدارتر است. با این حال، فرکانس شبکه برق فقط به متعادل بودن توان اکتیو مربوط می‌شود. هنگامی که توان اکتیو ساطع شده توسط دستگاه ژنراتور بیشتر از توان اکتیو مصرف برق باشد، فرکانس کلی شبکه برق افزایش می‌یابد و برعکس.

تعادل توان اکتیو یکی از مباحث اصلی شبکه برق است. از آنجا که بار برق کاربران دائماً در حال تغییر است، شبکه برق باید همیشه خروجی تولید برق و تعادل بار را تضمین کند. هدف مهم نیروگاه برق آبی در سیستم برق، مدولاسیون فرکانس است. البته، نیروگاه برق آبی فوق العاده بزرگ سه دره عمدتاً برای تولید برق استفاده می‌شود. در مقایسه با سایر انواع نیروگاه‌ها، نیروگاه‌های برق آبی مزایای ذاتی در مدولاسیون فرکانس دارند. توربین آبی می‌تواند به سرعت سرعت را تنظیم کند، که می‌تواند خروجی اکتیو و راکتیو ژنراتور را نیز به سرعت تنظیم کند تا بار شبکه به سرعت متعادل شود، در حالی که نیروگاه‌های حرارتی و هسته‌ای خروجی موتور را بسیار کندتر تنظیم می‌کنند. تا زمانی که تعادل توان اکتیو شبکه برق خوب باشد، ولتاژ نسبتاً پایدار است. بنابراین، نیروگاه‌های برق آبی سهم بزرگی در پایداری فرکانس شبکه برق دارند.

در حال حاضر، بسیاری از نیروگاه‌های برق آبی کوچک و متوسط ​​در چین مستقیماً تحت شبکه برق قرار دارند. شبکه برق باید بر نیروگاه‌های اصلی مدولاسیون فرکانس کنترل داشته باشد تا پایداری فرکانس و ولتاژ شبکه برق تضمین شود. به عبارت ساده:
۱. شبکه برق سرعت موتور را تعیین می‌کند. ما اکنون از موتورهای سنکرون برای تولید برق استفاده می‌کنیم، یعنی نرخ تغییر آن مشابه شبکه برق است، یعنی ۵۰ بار در یک ثانیه. برای یک ژنراتور نیروگاه حرارتی با تنها یک جفت الکترود، ۳۰۰۰ دور در دقیقه می‌چرخد. برای ژنراتور نیروگاه آبی با n جفت الکترود، ۳۰۰۰ دور در دقیقه می‌چرخد. توربین آبی و ژنراتور معمولاً از طریق یک مکانیسم انتقال با نسبت ثابت به هم متصل می‌شوند، بنابراین می‌توان گفت که توسط فرکانس شبکه برق نیز تعیین می‌شود.
۲. مکانیزم تنظیم آب چه نقشی ایفا می‌کند؟ خروجی ژنراتور، یعنی توان ارسالی توسط ژنراتور به شبکه برق را تنظیم کنید. معمولاً برای نگه داشتن ژنراتور در سرعت نامی خود به توان خاصی نیاز است، اما پس از اتصال ژنراتور به شبکه، سرعت ژنراتور توسط فرکانس شبکه تعیین می‌شود. در این زمان، معمولاً فرض می‌کنیم که فرکانس شبکه بدون تغییر باقی می‌ماند. به این ترتیب، هنگامی که توان ژنراتور از توان مورد نیاز برای حفظ سرعت نامی بیشتر شود، ژنراتور به شبکه برق ارسال می‌کند و برعکس، برق را جذب می‌کند. بنابراین، هنگامی که موتور تحت بار سنگین برق تولید می‌کند، پس از قطع اتصال، سرعت آن به سرعت از سرعت نامی به چندین برابر افزایش می‌یابد که مستعد حوادث پروازی است!
۳. توان تولید شده توسط ژنراتور به نوبه خود بر فرکانس شبکه تأثیر خواهد گذاشت و واحدهای برق آبی معمولاً به دلیل نرخ تنظیم نسبتاً بالا به عنوان واحدهای مدولاسیون فرکانس استفاده می‌شوند.