Það er ekkert beint samband milli riðstraumstíðni og snúningshraða vatnsaflsvirkjunarinnar, en það er óbeint samband.
Óháð því hvers konar raforkuframleiðslubúnaður um ræðir, þarf rafmagn að flytja það til raforkukerfisins eftir að rafmagn hefur verið framleitt, það er að segja, rafstöðin þarf að vera tengd við raforkukerfið til að framleiða rafmagn. Því stærra sem raforkukerfið er, því minni eru tíðnisveiflur og því stöðugri er tíðnin. Tíðni raforkukerfisins tengist aðeins því hvort virka aflið sé í jafnvægi. Þegar virka aflið sem rafstöðin gefur frá sér er meira en virka aflið, mun heildartíðni raforkukerfisins aukast, öfugt.
Virkt aflsjafnvægi er stórt mál í raforkukerfinu. Þar sem rafmagnsálag notenda er stöðugt að breytast verður raforkukerfið alltaf að tryggja jafnvægi í framleiðslu og álagsframleiðslu. Mikilvægasta notkun vatnsaflsvirkjana í raforkukerfinu er tíðnistýring. Megintilgangur stórfelldrar vatnsaflsvirkjunar er að framleiða rafmagn. Í samanburði við aðrar gerðir aflsvirkjana hafa vatnsaflsvirkjanir í eðli sínu kosti í tíðnistýringu. Vatnsorkuver geta fljótt aðlagað hraðann, sem getur einnig fljótt aðlagað virka og hvarfgjarna afköst rafstöðvarinnar, til að jafna álagið á raforkukerfið fljótt, en varmaorka, kjarnorka o.s.frv. stilla afköst vélarinnar tiltölulega hægar. Svo lengi sem virkt afl raforkukerfisins er vel jafnað er spennan tiltölulega stöðug. Þess vegna hefur vatnsaflsvirkjanir tiltölulega mikið framlag til tíðnistöðugleika raforkukerfisins.
Eins og er eru margar litlar og meðalstórar vatnsaflsvirkjanir í landinu beint undir raforkukerfinu og raforkukerfið verður að hafa stjórn á helstu tíðnistýrandi virkjanunum til að tryggja stöðugleika tíðni og spennu raforkukerfisins. Einfaldlega sagt:
1. Rafmagnsnetið ákvarðar hraða mótorsins. Við notum nú samstillta mótora til orkuframleiðslu, sem þýðir að breytingarhraðinn er jafn hraða rafmagnsnetsins, það er 50 breytingar á sekúndu. Fyrir rafstöð sem notuð er í varmaorkuveri með aðeins einu rafskautspari er það 3000 snúningar á mínútu. Fyrir vatnsaflsrafstöð með n rafskautspari er það 3000/n snúningar á mínútu. Vatnshjólið og rafstöðin eru almennt tengd saman með einhverju föstu hlutfallslegu gírkerfi, þannig að segja má að það sé einnig ákvarðað af tíðni rafkerfisins.
2. Hvert er hlutverk vatnsstillingarkerfisins? Stillir afköst rafstöðvarinnar, það er aflið sem rafstöðin sendir til rafnetsins. Það þarf venjulega ákveðið magn af afli til að halda rafstöðinni á nafnhraða sínum, en þegar rafstöðin er tengd við rafnetið er hraði rafstöðvarinnar ákvarðaður af nettíðninni og við gerum venjulega ráð fyrir að nettíðnin breytist ekki. Þannig, þegar afl rafstöðvarinnar fer yfir það afl sem þarf til að viðhalda nafnhraðanum, sendir rafstöðin afl til rafnetsins og öfugt, tekur upp afl. Þess vegna, þegar mótorinn framleiðir afl með miklu álagi, mun hraði hans, þegar hann er aftengdur frá lestinni, fljótt aukast úr nafnhraðanum upp í nokkrum sinnum og það er auðvelt að valda hraðakstursslysi!
3. Orkan sem rafstöðin framleiðir hefur síðan áhrif á tíðni raforkukerfisins og vatnsaflsvirkjunin er venjulega notuð sem tíðnistýrandi eining vegna tiltölulega mikils regluhraða.
Birtingartími: 29. janúar 2022
