हाइड्रो जनरेटर की आवृत्ति अस्थिरता के क्या कारण हैं?

जलविद्युत संयंत्र के इंजन की गति से एसी आवृत्ति का सीधा संबंध नहीं है, लेकिन अप्रत्यक्ष संबंध है।
बिजली उत्पादन उपकरण चाहे किसी भी प्रकार का हो, उसे बिजली उत्पन्न करने के बाद उसे पावर ग्रिड में संचारित करना होता है, यानी बिजली उत्पादन के लिए जनरेटर को ग्रिड से कनेक्ट होना आवश्यक है। ग्रिड से कनेक्ट होने के बाद, यह पूरे पावर ग्रिड से जुड़ जाता है, और पावर ग्रिड में हर जगह आवृत्तियाँ एक समान होती हैं। पावर ग्रिड जितना बड़ा होगा, आवृत्ति में उतार-चढ़ाव की सीमा उतनी ही कम होगी और आवृत्ति उतनी ही स्थिर होगी। हालांकि, पावर ग्रिड की आवृत्ति केवल सक्रिय शक्ति के संतुलन से संबंधित होती है। जब जनरेटर द्वारा उत्पन्न सक्रिय शक्ति बिजली की सक्रिय शक्ति से अधिक होती है, तो पावर ग्रिड की समग्र आवृत्ति बढ़ जाती है, और इसके विपरीत भी होता है।
विद्युत ग्रिड में सक्रिय विद्युत संतुलन एक महत्वपूर्ण मुद्दा है। उपयोगकर्ताओं की विद्युत मांग में लगातार बदलाव होता रहता है, इसलिए विद्युत ग्रिड को हमेशा विद्युत उत्पादन और भार संतुलन सुनिश्चित करना चाहिए। विद्युत प्रणाली में जलविद्युत संयंत्रों का सबसे महत्वपूर्ण उपयोग आवृत्ति मॉड्यूलेशन है। बेशक, थ्री गोरजेस के विशाल जलविद्युत संयंत्रों का उपयोग मुख्य रूप से विद्युत उत्पादन के लिए किया जाता है। अन्य प्रकार के विद्युत स्टेशनों की तुलना में, जलविद्युत संयंत्रों में आवृत्ति मॉड्यूलेशन के अंतर्निहित लाभ होते हैं। जल टरबाइन गति को तेजी से समायोजित कर सकता है, जिससे जनरेटर के सक्रिय और प्रतिक्रियाशील आउटपुट को भी तेजी से समायोजित किया जा सकता है, जिससे ग्रिड भार को जल्दी से संतुलित किया जा सकता है, जबकि तापीय विद्युत और परमाणु विद्युत संयंत्रों में इंजन आउटपुट को समायोजित करने में काफी समय लगता है। जब तक विद्युत ग्रिड का सक्रिय विद्युत संतुलन अच्छा रहता है, वोल्टेज अपेक्षाकृत स्थिर रहता है। इसलिए, जलविद्युत संयंत्र विद्युत ग्रिड की आवृत्ति स्थिरता में महत्वपूर्ण योगदान देते हैं।

वर्तमान में, चीन में कई छोटे और मध्यम आकार के जलविद्युत संयंत्र सीधे बिजली ग्रिड के अधीन हैं। बिजली ग्रिड की आवृत्ति और वोल्टेज की स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए, बिजली ग्रिड को मुख्य आवृत्ति मॉड्यूलेशन बिजली संयंत्रों पर पूर्ण नियंत्रण रखना आवश्यक है। सरल शब्दों में:
1. विद्युत ग्रिड मोटर की गति निर्धारित करता है। हम वर्तमान में विद्युत उत्पादन के लिए सिंक्रोनस मोटरों का उपयोग करते हैं, यानी इनकी परिवर्तन दर विद्युत ग्रिड के समान होती है, यानी एक सेकंड में 50 बार। केवल एक जोड़ी इलेक्ट्रोड वाले ताप विद्युत संयंत्र के जनरेटर की घूर्णन गति 3000 चक्कर प्रति मिनट होती है। n जोड़ी इलेक्ट्रोड वाले जलविद्युत संयंत्र के जनरेटर की घूर्णन गति 3000 चक्कर प्रति मिनट होती है। जल टरबाइन और जनरेटर आमतौर पर किसी निश्चित अनुपात वाले संचरण तंत्र के माध्यम से जुड़े होते हैं, इसलिए यह कहा जा सकता है कि इनकी गति भी विद्युत ग्रिड की आवृत्ति द्वारा निर्धारित होती है।
2. जल विनियमन तंत्र की क्या भूमिका है? यह जनरेटर के आउटपुट को समायोजित करता है, यानी जनरेटर द्वारा पावर ग्रिड को भेजी जाने वाली शक्ति को। आमतौर पर, जनरेटर को उसकी निर्धारित गति पर बनाए रखने के लिए एक निश्चित शक्ति की आवश्यकता होती है, लेकिन एक बार जनरेटर पावर ग्रिड से जुड़ जाने पर, जनरेटर की गति पावर ग्रिड की आवृत्ति द्वारा निर्धारित होती है। इस समय, हम आमतौर पर यह मान लेते हैं कि पावर ग्रिड की आवृत्ति अपरिवर्तित रहती है। इस प्रकार, एक बार जनरेटर की शक्ति निर्धारित गति को बनाए रखने के लिए आवश्यक शक्ति से अधिक हो जाने पर, जनरेटर ग्रिड को शक्ति भेजता है और इसके विपरीत शक्ति अवशोषित करता है। इसलिए, जब मोटर भारी भार के तहत शक्ति उत्पन्न करती है, तो एक बार मोटर से डिस्कनेक्ट होने पर, इसकी गति निर्धारित गति से कई गुना तेजी से बढ़ जाती है, जिससे दुर्घटनाएं होने की संभावना रहती है!
3. जनरेटर द्वारा उत्पन्न बिजली बदले में ग्रिड आवृत्ति को प्रभावित करेगी, और अपेक्षाकृत उच्च विनियमन दर के कारण जलविद्युत इकाइयों को आमतौर पर आवृत्ति मॉड्यूलेशन इकाइयों के रूप में उपयोग किया जाता है।