რა არის ჰიდროგენერატორის სიხშირის არასტაბილურობის მიზეზები?

ცვლადენოვანი დენის სიხშირე პირდაპირ კავშირში არ არის ჰიდროელექტროსადგურის ძრავის ბრუნვის სიჩქარესთან, მაგრამ ირიბად არის დაკავშირებული.
ელექტროენერგიის გენერაციის ტიპის მიუხედავად, მას ელექტროენერგიის გენერირების შემდეგ ელექტროენერგიის გადაცემა ელექტროქსელში სჭირდება, ანუ ელექტროენერგიის გენერირებისთვის გენერატორი ქსელთან უნდა იყოს დაკავშირებული. ქსელთან შეერთების შემდეგ, ის მთლიანად ელექტროქსელთან არის დაკავშირებული და ელექტროქსელში სიხშირეები ყველგან ზუსტად ერთნაირია. რაც უფრო დიდია ელექტროქსელი, მით უფრო მცირეა სიხშირის რყევის დიაპაზონი და უფრო სტაბილურია სიხშირე. თუმცა, ელექტროქსელის სიხშირე მხოლოდ იმას უკავშირდება, დაბალანსებულია თუ არა აქტიური სიმძლავრე. როდესაც გენერატორის მიერ გენერირებული აქტიური სიმძლავრე ელექტროენერგიის აქტიურ სიმძლავრეზე მეტია, ელექტროქსელის საერთო სიხშირე გაიზრდება და პირიქით.
აქტიური სიმძლავრის ბალანსი ელექტროქსელის ერთ-ერთი მთავარი საკითხია. რადგან მომხმარებლების სიმძლავრის დატვირთვა მუდმივად იცვლება, ელექტროქსელმა ყოველთვის უნდა უზრუნველყოს ელექტროენერგიის გამომუშავებისა და დატვირთვის ბალანსი. ჰიდროელექტროსადგურების ყველაზე მნიშვნელოვანი გამოყენება ელექტროსისტემაში სიხშირის მოდულაციაა. რა თქმა უნდა, სამი ხეობის ზემასშტაბიანი ჰიდროელექტროსადგურები ძირითადად ელექტროენერგიის გამომუშავებისთვის გამოიყენება. სხვა ტიპის ელექტროსადგურებთან შედარებით, ჰიდროელექტროსადგურებს სიხშირის მოდულაციაში თანდაყოლილი უპირატესობები აქვთ. წყლის ტურბინას შეუძლია სიჩქარის სწრაფად რეგულირება, რაც ასევე სწრაფად არეგულირებს გენერატორის აქტიურ და რეაქტიულ სიმძლავრეს, რათა სწრაფად დაბალანსდეს ქსელის დატვირთვა, მაშინ როდესაც თბოელექტროსადგურები და ატომური ელექტროსადგურები ძრავის სიმძლავრეს გაცილებით ნელა არეგულირებენ. სანამ ელექტროქსელის აქტიური სიმძლავრის ბალანსი კარგია, ძაბვა შედარებით სტაბილურია. ამიტომ, ჰიდროელექტროსადგურები დიდ წვლილს შეაქვთ ელექტროქსელის სიხშირის სტაბილურობაში.

ამჟამად ჩინეთში ბევრი მცირე და საშუალო ზომის ჰიდროელექტროსადგური უშუალოდ ელექტროქსელის დაქვემდებარებაშია. ელექტროქსელს უნდა ჰქონდეს აბსოლუტური კონტროლი ძირითად სიხშირის მოდულაციის ელექტროსადგურებზე, რათა უზრუნველყოფილი იყოს ელექტროქსელის სიხშირისა და ძაბვის სტაბილურობა. მარტივად რომ ვთქვათ:
1. ელექტროქსელი განსაზღვრავს ძრავის ბრუნვის სიჩქარეს. ამჟამად ელექტროენერგიის გენერაციისთვის სინქრონულ ძრავებს ვიყენებთ, ანუ ცვლილების სიჩქარე იგივეა, რაც ელექტროქსელის, ანუ ერთ წამში 50-ჯერ. თბოელექტროსადგურის გენერატორი, რომელსაც მხოლოდ ერთი წყვილი ელექტროდი აქვს, წუთში 3000 ბრუნს აკეთებს. n წყვილი ელექტროდის მქონე ჰიდროელექტროსადგურის გენერატორი კი 1 წუთში 3000/ნ ბრუნს აკეთებს. წყლის ტურბინა და გენერატორი, როგორც წესი, ერთმანეთთან დაკავშირებულია გარკვეული ფიქსირებული თანაფარდობის გადაცემის მექანიზმით, ამიტომ შეიძლება ითქვას, რომ ეს ასევე განისაზღვრება ელექტროქსელის სიხშირით.
2. რა როლი აქვს წყლის რეგულირების მექანიზმს? დაარეგულირეთ გენერატორის გამომავალი სიმძლავრე, ანუ გენერატორის მიერ ელექტროქსელში გაგზავნილი სიმძლავრე. როგორც წესი, გენერატორის ნომინალურ სიჩქარეზე შესანარჩუნებლად საჭიროა გარკვეული სიმძლავრე, მაგრამ როგორც კი გენერატორი ელექტროქსელთან იქნება დაკავშირებული, გენერატორის სიჩქარე განისაზღვრება ელექტროქსელის სიხშირით. ამ დროს, როგორც წესი, ვვარაუდობთ, რომ ელექტროქსელის სიხშირე უცვლელი რჩება. ამ გზით, როგორც კი გენერატორის სიმძლავრე გადააჭარბებს ნომინალური სიჩქარის შესანარჩუნებლად საჭირო სიმძლავრეს, გენერატორი აგზავნის ენერგიას ქსელში და პირიქით, შთანთქავს ენერგიას. ამიტომ, როდესაც ძრავა გამოიმუშავებს ენერგიას მძიმე დატვირთვის ქვეშ, ძრავიდან გათიშვის შემდეგ, მისი სიჩქარე სწრაფად გაიზრდება ნომინალური სიჩქარიდან რამდენჯერმე, რაც იწვევს ფრენის დროს ავარიების რისკს!
3. გენერატორის მიერ გამომუშავებული ენერგია, თავის მხრივ, გავლენას მოახდენს ქსელის სიხშირეზე და ჰიდროელექტროსადგურები, როგორც წესი, გამოიყენება სიხშირის მოდულაციის ერთეულებად შედარებით მაღალი რეგულირების სიჩქარის გამო.