A váltakozó áram frekvenciája és a vízerőmű motorjának fordulatszáma között nincs közvetlen összefüggés, de közvetett kapcsolat van.
Függetlenül attól, hogy milyen típusú energiatermelő berendezésről van szó, a villamos energia előállítását követően a generátornak tovább kell juttatnia az áramot a hálózatba, azaz a generátort csatlakoztatni kell a hálózathoz az áramtermeléshez. Minél nagyobb az elektromos hálózat, annál kisebb a frekvenciaingadozási tartomány, és annál stabilabb a frekvencia. A hálózati frekvencia csak attól függ, hogy a hatásos teljesítmény kiegyensúlyozott-e. Amikor a generátor által kibocsátott hatásos teljesítmény nagyobb, mint a villamos energia hatásos teljesítménye, a hálózat teljes frekvenciája megnő. Fordítva.
Az aktív teljesítmény egyensúlya fontos kérdés az elektromos hálózatban. Mivel a felhasználók villamosenergia-terhelése folyamatosan változik, az elektromos hálózatnak mindig biztosítania kell az energiatermelés és a terhelés egyensúlyát. A vízerőművek legfontosabb felhasználási területe az energiarendszerben a frekvenciaszabályozás. A nagyméretű vízerőművek fő célja az áramtermelés. Más típusú erőművekkel összehasonlítva a vízerőműveknek inherens előnyeik vannak a frekvenciaszabályozásban. A vízturbina gyorsan képes beállítani a sebességet, ami a generátor aktív és meddő teljesítményét is gyorsan képes beállítani, így gyorsan kiegyensúlyozza a hálózati terhelést, míg a hőerőművek, az atomerőművek stb. viszonylag lassabban állítják be a motor teljesítményét. Amíg a hálózat aktív teljesítménye jól kiegyensúlyozott, a feszültség viszonylag stabil. Ezért a vízerőmű viszonylag nagy mértékben hozzájárul a hálózati frekvencia stabilitásához.
Jelenleg az országban számos kis és közepes méretű vízerőmű közvetlenül az elektromos hálózat alatt található, és az elektromos hálózatnak teljes mértékben ellenőriznie kell a fő frekvenciamoduláló erőműveket, hogy biztosítsa az elektromos hálózat frekvenciájának és feszültségének stabilitását. Egyszerűen fogalmazva:
1. Az elektromos hálózat határozza meg a motor fordulatszámát. Ma már szinkronmotorokat használunk energiatermelésre, ami azt jelenti, hogy a változás sebessége megegyezik az elektromos hálózat változásának sebességével, azaz másodpercenként 50 változás. Egy hőerőműben használt generátor esetében, amely csak egy elektródapárral rendelkezik, ez 3000 fordulat/perc. Egy n elektródapárral rendelkező vízerőmű-generátor esetében ez 3000/n fordulat/perc. A vízikerék és a generátor általában valamilyen fix arányú átviteli mechanizmussal van összekapcsolva, így elmondható, hogy ezt a hálózat frekvenciája is meghatározza.
2. Mi a vízszabályozó mechanizmus szerepe? Szabályozza a generátor kimenetét, azaz a generátor által a hálózatba küldött energiát. Általában bizonyos mennyiségű teljesítményre van szükség ahhoz, hogy a generátort a névleges fordulatszámon tartsák, de miután a generátort csatlakoztatták a hálózathoz, a generátor sebességét a hálózati frekvencia határozza meg, és általában feltételezzük, hogy a hálózati frekvencia nem változik. Ily módon, amint a generátor teljesítménye meghaladja a névleges fordulatszám fenntartásához szükséges teljesítményt, a generátor energiát küld a hálózatra, és fordítva energiát vesz fel. Ezért, amikor a motor nagy terheléssel termel energiát, miután leválasztják a vonatról, a sebessége gyorsan megnő a névleges fordulatszámról a többszörösére, és könnyen okozhat gyorshajtási balesetet!
3. A generátor által termelt energia viszont befolyásolja a hálózat frekvenciáját, és a vízerőművet általában frekvenciamoduláló egységként használják a viszonylag magas szabályozási sebesség miatt.
Közzététel ideje: 2022. február 25.
