Il n’y a pas de relation directe entre la fréquence du courant alternatif et la vitesse du moteur de la centrale hydroélectrique, mais il existe une relation indirecte.
Quel que soit le type d'équipement de production d'électricité, après avoir produit de l'électricité, il doit la transmettre au réseau électrique. Autrement dit, le générateur doit y être connecté pour produire de l'électricité. Plus le réseau électrique est étendu, plus les fluctuations de fréquence sont faibles et plus cette fréquence est stable. La fréquence du réseau est uniquement liée à l'équilibre de la puissance active. Lorsque la puissance active émise par le groupe électrogène est supérieure à la puissance active de l'électricité, la fréquence globale du réseau électrique augmente, et inversement.
L'équilibre de la puissance active est un enjeu majeur du réseau électrique. La charge électrique des utilisateurs étant en constante évolution, le réseau doit constamment assurer la production d'électricité et l'équilibre de la charge. L'utilisation la plus importante des centrales hydroélectriques dans le système électrique est la régulation de fréquence. La centrale hydroélectrique à grande échelle des Trois Gorges est principalement utilisée pour produire de l'électricité. Comparées à d'autres types de centrales, les centrales hydroélectriques présentent des avantages inhérents en matière de régulation de fréquence. La turbine hydraulique peut ajuster rapidement sa vitesse, ce qui permet d'ajuster rapidement la puissance active et réactive du générateur, afin d'équilibrer rapidement la charge du réseau. Les centrales thermiques et nucléaires, par exemple, ajustent la puissance du moteur beaucoup plus lentement. Tant que la puissance active du réseau est bien équilibrée, la tension est relativement stable. Par conséquent, la centrale hydroélectrique contribue largement à la stabilité de la fréquence du réseau.
À l'heure actuelle, de nombreuses centrales hydroélectriques de petite et moyenne taille du pays sont directement reliées au réseau électrique, et le réseau électrique doit avoir un contrôle absolu sur les principales centrales à modulation de fréquence, afin de garantir la stabilité de la fréquence et de la tension du réseau électrique.
1. Le réseau électrique détermine la vitesse du moteur. Nous utilisons désormais des moteurs synchrones pour la production d'électricité, ce qui signifie que le taux de variation est égal à celui du réseau électrique, soit 50 variations par seconde. Pour un générateur utilisé dans une centrale thermique avec une seule paire d'électrodes, ce taux est de 3 000 tours par minute. Pour un générateur hydroélectrique avec n paires d'électrodes, ce taux est de 3 000/n tours par minute. La roue hydraulique et le générateur sont généralement reliés par un mécanisme de transmission à rapport fixe ; on peut donc dire que la fréquence du réseau est également déterminée.
2. Quel est le rôle du mécanisme de régulation de l'eau ? Ajuster la puissance du générateur, c'est-à-dire la puissance qu'il envoie au réseau. Il faut généralement une certaine quantité d'énergie pour maintenir le générateur à sa vitesse nominale, mais une fois connecté au réseau, sa vitesse est déterminée par la fréquence du réseau, et on suppose généralement que cette fréquence ne varie pas. Ainsi, lorsque la puissance du générateur dépasse la puissance nécessaire pour maintenir la vitesse nominale, il envoie de l'énergie au réseau, et inversement, il en absorbe. Par conséquent, lorsque le moteur produit de l'énergie avec une charge importante, une fois déconnecté du train, sa vitesse augmente rapidement de plusieurs fois la vitesse nominale, ce qui peut facilement provoquer un accident de la route !
3. La puissance générée par le générateur affectera à son tour la fréquence du réseau, et l'unité hydroélectrique est généralement utilisée comme unité de modulation de fréquence en raison du taux de régulation relativement élevé.
Date de publication : 05/09/2022
