Kādi ir hidroģeneratora frekvences nestabilitātes iemesli?

Maiņstrāvas frekvence nav tieši saistīta ar hidroelektrostacijas dzinēja apgriezienu skaitu, bet gan netieši.
Neatkarīgi no elektroenerģijas ražošanas iekārtas veida, tai pēc elektroenerģijas ģenerēšanas ir jāpārraida jauda uz elektrotīklu, tas ir, ģenerators ir jāpieslēdz tīklam elektroenerģijas ražošanai. Pēc pieslēgšanas tīklam tas ir savienots ar elektrotīklu kopumā, un frekvences visā elektrotīklā ir tieši vienādas. Jo lielāks elektrotīkls, jo mazāks frekvences svārstību diapazons un jo stabilāka ir frekvence. Tomēr elektrotīkla frekvence ir saistīta tikai ar aktīvās jaudas līdzsvaru. Ja ģeneratora agregāta ģenerētā aktīvā jauda ir lielāka par elektroenerģijas aktīvo jaudu, kopējā elektrotīkla frekvence palielināsies, un otrādi.
Aktīvās jaudas balanss ir viens no galvenajiem elektrotīkla jautājumiem. Tā kā lietotāju jaudas slodze pastāvīgi mainās, elektrotīklam vienmēr jānodrošina elektroenerģijas ražošanas jauda un slodzes balanss. Hidroelektrostaciju vissvarīgākais pielietojums energosistēmā ir frekvences modulācija. Protams, Triju Aizu īpaši lieljaudas hidroelektrostacijas galvenokārt tiek izmantotas elektroenerģijas ražošanai. Salīdzinot ar cita veida elektrostacijām, hidroelektrostacijām ir raksturīgas priekšrocības frekvences modulācijā. Ūdens turbīna var ātri regulēt ātrumu, kas var arī ātri pielāgot ģeneratora aktīvo un reaktīvo jaudu, lai ātri līdzsvarotu tīkla slodzi, savukārt siltumenerģija un kodolenerģija regulē dzinēja jaudu daudz lēnāk. Kamēr vien elektrotīkla aktīvās jaudas balanss ir labs, spriegums ir relatīvi stabils. Tāpēc hidroelektrostacijas sniedz lielu ieguldījumu elektrotīkla frekvences stabilitātē.

Pašlaik daudzas mazas un vidēja lieluma hidroelektrostacijas Ķīnā atrodas tieši zem elektrotīkla. Elektrotīklam ir jābūt absolūtai kontrolei pār galvenajām frekvences modulācijas elektrostacijām, lai nodrošinātu elektrotīkla frekvences un sprieguma stabilitāti. Vienkārši sakot:
1. Elektrotīkls nosaka motora ātrumu. Tagad elektroenerģijas ražošanai mēs izmantojam sinhronos motorus, tas ir, izmaiņu ātrums ir tāds pats kā elektrotīklā, tas ir, 50 reizes sekundē. Siltumelektrostacijas ģeneratoram, kuram ir tikai viens elektrodu pāris, tas griežas ar 3000 apgriezieniem minūtē. Hidroelektrostacijas ģeneratoram ar n elektrodu pāriem tas griežas ar 3000/N 1 minūtē. Ūdens turbīna un ģenerators parasti ir savienoti kopā, izmantojot kādu fiksētas attiecības pārvades mehānismu, tāpēc var teikt, ka to nosaka arī elektrotīkla frekvence.
2. Kāda ir ūdens regulēšanas mehānisma loma? Regulējiet ģeneratora izejas jaudu, tas ir, jaudu, ko ģenerators nosūta uz elektrotīklu. Parasti ir nepieciešama noteikta jauda, ​​lai ģenerators darbotos ar nominālo ātrumu, bet, kad ģenerators ir pievienots elektrotīklam, ģeneratora ātrumu nosaka elektrotīkla frekvence. Šajā gadījumā mēs parasti pieņemam, ka elektrotīkla frekvence paliek nemainīga. Tādā veidā, kad ģeneratora jauda pārsniedz jaudu, kas nepieciešama nominālā ātruma uzturēšanai, ģenerators nosūta jaudu uz tīklu un, gluži pretēji, patērē jaudu. Tāpēc, kad motors ģenerē jaudu lielas slodzes apstākļos, kad tas ir atvienots no motora, tā ātrums strauji palielināsies no nominālā ātruma līdz vairākām reizēm, kas ir pakļauts lidošanas negadījumu riskam!
3. Ģeneratora saražotā jauda savukārt ietekmēs tīkla frekvenci, un hidroelektrostacijas parasti tiek izmantotas kā frekvences modulācijas iekārtas relatīvi augstās regulēšanas ātruma dēļ.