Frekvencija izmjenične struje nije izravno povezana s brzinom motora hidroelektrane, ali jest neizravno povezana.
Bez obzira na vrstu opreme za proizvodnju energije, nakon proizvodnje električne energije potrebno je prenijeti električnu energiju u električnu mrežu, odnosno generator se mora spojiti na mrežu radi proizvodnje energije. Nakon spajanja na mrežu, spojen je na električnu mrežu u cjelini, a frekvencije u cijeloj elektroenergetskoj mreži su potpuno iste. Što je elektroenergetska mreža veća, to je manji raspon fluktuacije frekvencije i stabilnija je frekvencija. Međutim, frekvencija elektroenergetske mreže povezana je samo s time je li aktivna snaga uravnotežena. Kada je aktivna snaga koju emitira generatorski agregat veća od aktivne snage potrošnje električne energije, ukupna frekvencija elektroenergetske mreže će se povećati i obrnuto.
Bilanca aktivne snage glavna je tema elektroenergetske mreže. Budući da se opterećenje korisnika stalno mijenja, elektroenergetska mreža uvijek treba osigurati proizvodnju energije i ravnotežu opterećenja. Važna svrha hidroelektrana u elektroenergetskom sustavu je frekvencijska modulacija. Naravno, super velike hidroelektrane Triju klanaca uglavnom se koriste za proizvodnju energije. U usporedbi s drugim vrstama elektrana, hidroelektrane imaju inherentne prednosti u frekvencijskoj modulaciji. Vodena turbina može brzo prilagoditi brzinu, što također može brzo prilagoditi aktivni i reaktivni izlaz generatora, kako bi se brzo uravnotežilo opterećenje mreže, dok termoelektrane i nuklearne elektrane mnogo sporije prilagođavaju izlaz motora. Sve dok je bilanca aktivne snage elektroenergetske mreže dobra, napon je relativno stabilan. Stoga hidroelektrane uvelike doprinose frekvencijskoj stabilnosti elektroenergetske mreže.
Trenutno su mnoge male i srednje hidroelektrane u Kini izravno priključene na elektroenergetsku mrežu. Elektroenergetska mreža mora imati kontrolu nad glavnim elektranama s frekvencijskom modulacijom kako bi se osigurala stabilnost frekvencije i napona elektroenergetske mreže. Jednostavno rečeno:
1. Brzinu motora određuje elektroenergetska mreža. Za proizvodnju energije danas koristimo sinkrone motore, odnosno brzina promjene je ista kao i kod elektroenergetske mreže, odnosno 50 puta u jednoj sekundi. Generator termoelektrane s jednim parom elektroda okreće se 3000 okretaja u minuti. Generator hidroelektrane s n parova elektroda okreće se 3000 / N u minuti. Vodena turbina i generator općenito su povezani nekim mehanizmom prijenosa s fiksnim omjerom, pa se može reći da je određena i frekvencijom elektroenergetske mreže.
2. Koju ulogu igra mehanizam za regulaciju vode? Podesite izlaz generatora, odnosno snagu koju generator šalje u električnu mrežu. Obično je potrebna određena snaga da bi generator održao nazivnu brzinu, ali nakon što je generator spojen na mrežu, brzinu generatora određuje mrežna frekvencija. U ovom slučaju obično pretpostavljamo da mrežna frekvencija ostaje nepromijenjena. Na taj način, kada snaga generatora premaši snagu potrebnu za održavanje nazivne brzine, generator šalje energiju u mrežu, a naprotiv apsorbira energiju. Stoga, kada motor generira energiju pod velikim opterećenjem, nakon što se isključi iz mreže, njegova brzina će se brzo povećati s nazivne brzine na nekoliko puta, što je sklono zrakoplovnim nesrećama!
3. Snaga koju generira generator zauzvrat će utjecati na frekvenciju mreže, a hidroelektrane se obično koriste kao jedinice za modulaciju frekvencije zbog relativno visoke stope regulacije.
Vrijeme objave: 17. svibnja 2022.
