Nėra tiesioginio ryšio tarp kintamosios srovės dažnio ir hidroelektrinės variklio greičio, tačiau yra netiesioginis ryšys.
Nesvarbu, kokio tipo elektros energijos gamybos įranga yra, pagaminusi elektros energiją, ji turi ją perduoti į elektros tinklą, t. y. generatorius turi būti prijungtas prie tinklo, kad generuotų elektros energiją. Kuo didesnis elektros tinklas, tuo mažesnis dažnio svyravimo diapazonas ir tuo stabilesnis dažnis. Tinklo dažnis susijęs tik su aktyviosios galios pusiausvyra. Kai generatoriaus skleidžiama aktyvioji galia yra didesnė už elektros energijos aktyviąją galią, bendras elektros tinklo dažnis padidės, ir atvirkščiai.
Aktyviosios galios balansas yra svarbi elektros tinklo problema. Kadangi vartotojų elektros apkrova nuolat kinta, elektros tinklas turi visada užtikrinti elektros energijos gamybos našumą ir apkrovos balansą. Svarbiausias hidroelektrinių panaudojimas elektros sistemoje yra dažnio reguliavimas. Pagrindinis didelio masto hidroelektrinių tikslas yra gaminti elektrą. Palyginti su kitų tipų elektrinėmis, hidroelektrinės turi būdingų pranašumų dažnio reguliavime. Hidroelektrinė gali greitai reguliuoti greitį, o tai taip pat gali greitai reguliuoti generatoriaus aktyviąją ir reaktyviąją galią, kad greitai subalansuotų tinklo apkrovą, o šiluminės, branduolinės ir kt. elektrinės variklio galią reguliuoja santykinai lėčiau. Kol tinklo aktyvioji galia yra gerai subalansuota, įtampa yra santykinai stabili. Todėl hidroelektrinė gana daug prisideda prie tinklo dažnio stabilumo.
Šiuo metu daugelis mažų ir vidutinių hidroelektrinių šalyje yra tiesiogiai prijungtos prie elektros tinklo, o elektros tinklas turi valdyti pagrindines dažnio moduliavimo elektrines, kad būtų užtikrintas elektros tinklo dažnio ir įtampos stabilumas. Paprastai tariant:
1. Elektros tinklas lemia variklio greitį. Dabar elektros energijai gaminti naudojame sinchroninius variklius, o tai reiškia, kad kitimo greitis yra lygus elektros tinklo greičiui, t. y. 50 pokyčių per sekundę. Šiluminėje elektrinėje naudojamo generatoriaus, turinčio tik vieną elektrodų porą, greitis yra 3000 apsisukimų per minutę. Hidroelektrinės generatoriaus, turinčio n elektrodų porų, greitis yra 3000/n apsisukimų per minutę. Vandens ratas ir generatorius paprastai yra sujungti tam tikru fiksuoto santykio perdavimo mechanizmu, todėl galima teigti, kad jį taip pat lemia tinklo dažnis.
2. Koks yra vandens reguliavimo mechanizmo vaidmuo? Reguliuoja generatoriaus išvestį, t. y. energiją, kurią generatorius siunčia į tinklą. Paprastai reikia tam tikros energijos, kad generatorius veiktų nominaliu greičiu, tačiau prijungus generatorių prie tinklo, jo greitis nustatomas pagal tinklo dažnį, ir paprastai darome prielaidą, kad tinklo dažnis nesikeičia. Tokiu būdu, kai generatoriaus galia viršija nominaliam greičiui palaikyti reikalingą galią, generatorius siunčia energiją į tinklą, o atvirkščiai – sugeria energiją. Todėl, kai variklis generuoja energiją esant didelei apkrovai, atjungus jį nuo traukinio, jo greitis greitai padidėja nuo nominaliojo greičio iki kelių kartų, todėl lengva sukelti greičio viršijimo avariją!
3. Generatoriaus generuojama energija savo ruožtu turės įtakos tinklo dažniui, o hidroelektrinė paprastai naudojama kaip dažnio moduliavimo įrenginys dėl santykinai didelio reguliavimo greičio.
Įrašo laikas: 2022 m. sausio 29 d.
