Фреквенцијата на наизменичната струја не е директно поврзана со брзината на моторот на хидроцентралата, но е индиректно поврзана.
Без разлика каков тип на опрема за производство на енергија, потребно е електричната енергија да се пренесе до електричната мрежа по генерирањето на електрична енергија, односно генераторот треба да биде поврзан со мрежата за производство на енергија. Откако ќе се поврзе со мрежата, тој е поврзан со електричната мрежа како целина, а фреквенциите насекаде во електричната мрежа се потполно исти. Колку е поголема електричната мрежа, толку е помал опсегот на флуктуација на фреквенцијата и толку е постабилна фреквенцијата. Сепак, фреквенцијата на електричната мрежа е поврзана само со тоа дали активната моќност е избалансирана. Кога активната моќност што ја емитува генераторот е поголема од активната моќност на потрошувачката на електрична енергија, вкупната фреквенција на електричната мрежа ќе се зголеми и обратно.
Рамнотежата на активната моќност е главна тема на електричната мрежа. Бидејќи оптоварувањето на корисниците постојано се менува, електричната мрежа секогаш треба да обезбеди производство на енергија и баланс на оптоварувањето. Важна цел на хидроцентралите во електроенергетскиот систем е фреквентната модулација. Секако, супер големите хидроцентрали на Трите клисури главно се користат за производство на енергија. Во споредба со другите видови електрани, хидроцентралите имаат вродени предности во фреквентната модулација. Водената турбина може брзо да ја прилагоди брзината, што исто така може брзо да ја прилагоди активната и реактивната моќност на генераторот, со цел брзо да се балансира оптоварувањето на мрежата, додека топлинската енергија и нуклеарната енергија ја прилагодуваат моќноста на моторот многу побавно. Доколку балансот на активната моќност на електричната мрежа е добар, напонот е релативно стабилен. Затоа, хидроцентралите даваат голем придонес за фреквентната стабилност на електричната мрежа.
Во моментов, многу мали и средни хидроцентрали во Кина се директно под електричната мрежа. Електричната мрежа мора да има контрола врз главните електрани со фреквентна модулација, со цел да се обезбеди стабилност на фреквенцијата и напонот на електричната мрежа. Едноставно кажано:
1. Електричната мрежа ја одредува брзината на моторот. Сега користиме синхрони мотори за производство на енергија, односно брзината на промена е иста како и кај електричната мрежа, односно 50 пати во секунда. За генератор на термоцентрала со само еден пар електроди, тој ротира 3000 вртежи во минута. За генератор на хидроцентрала со n пара електроди, тој ротира 3000/N во минута. Водната турбина и генераторот генерално се поврзани преку некаков механизам за пренос со фиксен однос, па може да се каже дека тоа е исто така одредено од фреквенцијата на електричната мрежа.
2. Каква улога игра механизмот за регулирање на водата? Прилагодете го излезот на генераторот, односно енергијата што ја испраќа генераторот до електричната мрежа. Вообичаено, потребна е одредена енергија за да се одржи генераторот до неговата номинална брзина, но откако генераторот ќе се поврзе со мрежата, брзината на генераторот се одредува според фреквенцијата на мрежата. Во овој момент, обично претпоставуваме дека фреквенцијата на мрежата останува непроменета. На овој начин, откако моќноста на генераторот ќе ја надмине моќноста потребна за одржување на номиналната брзина, генераторот испраќа енергија до мрежата и ја апсорбира енергијата напротив. Затоа, кога моторот генерира енергија под големо оптоварување, откако ќе се исклучи од мрежата, неговата брзина брзо ќе се зголеми од номиналната брзина на неколку пати, што е склоно кон несреќи со летање!
3. Енергијата генерирана од генераторот, пак, ќе влијае на фреквенцијата на мрежата, а хидроенергетските единици обично се користат како единици за модулација на фреквенцијата поради релативно високата стапка на регулација.
Време на објавување: 17 мај 2022 година
