हायड्रो जनरेटरच्या वारंवारता अस्थिरतेच्या कारणांचे विश्लेषण करा.

एसी फ्रिक्वेन्सी हा जलविद्युत केंद्राच्या इंजिनच्या गतीशी थेट संबंधित नसला तरी अप्रत्यक्षपणे संबंधित आहे.

वीज निर्मिती उपकरणे कोणत्याही प्रकारची असली तरी, विद्युत ऊर्जा निर्माण केल्यानंतर पॉवर ग्रिडमध्ये विद्युत ऊर्जा प्रसारित करणे आवश्यक आहे, म्हणजेच, वीज निर्मितीसाठी जनरेटरला ग्रिडशी जोडणे आवश्यक आहे. ग्रिडशी जोडल्यानंतर, ते संपूर्णपणे पॉवर ग्रिडशी जोडलेले असते आणि पॉवर ग्रिडमधील सर्वत्र फ्रिक्वेन्सी अगदी सारख्याच असतात. पॉवर ग्रिड जितका मोठा असेल तितकी वारंवारता चढउतार श्रेणी कमी असेल आणि वारंवारता अधिक स्थिर असेल. तथापि, पॉवर ग्रिडची वारंवारता केवळ सक्रिय शक्ती संतुलित आहे की नाही याशी संबंधित असते. जेव्हा जनरेटर सेटद्वारे उत्सर्जित होणारी सक्रिय शक्ती वीज वापराच्या सक्रिय शक्तीपेक्षा जास्त असते, तेव्हा पॉवर ग्रिडची एकूण वारंवारता वाढेल आणि उलट.

सक्रिय वीज संतुलन हा पॉवर ग्रिडचा एक प्रमुख विषय आहे. वापरकर्त्यांचा वीज भार सतत बदलत असल्याने, पॉवर ग्रिडने नेहमीच वीज निर्मिती उत्पादन आणि भार संतुलन सुनिश्चित केले पाहिजे. पॉवर सिस्टममध्ये जलविद्युत केंद्राचा महत्त्वाचा उद्देश वारंवारता मॉड्युलेशन आहे. अर्थात, थ्री गॉर्जेसच्या सुपर लार्ज-स्केल जलविद्युतचा वापर प्रामुख्याने वीज निर्मितीसाठी केला जातो. इतर प्रकारच्या वीज केंद्रांच्या तुलनेत, जलविद्युत केंद्रांना वारंवारता मॉड्युलेशनमध्ये अंतर्निहित फायदे आहेत. वॉटर टर्बाइन त्वरीत गती समायोजित करू शकते, जे जनरेटरचे सक्रिय आणि प्रतिक्रियाशील आउटपुट देखील द्रुतपणे समायोजित करू शकते, जेणेकरून ग्रिड लोड जलद संतुलित करता येईल, तर थर्मल पॉवर आणि न्यूक्लियर पॉवर इंजिन आउटपुट खूपच हळू समायोजित करतात. जोपर्यंत पॉवर ग्रिडचा सक्रिय वीज संतुलन चांगला असतो तोपर्यंत व्होल्टेज तुलनेने स्थिर असतो. म्हणून, जलविद्युत केंद्रे पॉवर ग्रिडच्या वारंवारता स्थिरतेमध्ये मोठे योगदान देतात.

सध्या, चीनमधील अनेक लहान आणि मध्यम आकाराचे जलविद्युत केंद्रे थेट पॉवर ग्रिड अंतर्गत आहेत. पॉवर ग्रिडची वारंवारता आणि व्होल्टेजची स्थिरता सुनिश्चित करण्यासाठी, पॉवर ग्रिडचे मुख्य फ्रिक्वेन्सी मॉड्युलेशन पॉवर प्लांट्सवर नियंत्रण असणे आवश्यक आहे. सोप्या भाषेत सांगायचे तर:
१. पॉवर ग्रिड मोटरचा वेग ठरवते. आता आपण वीज निर्मितीसाठी सिंक्रोनस मोटर्स वापरतो, म्हणजेच बदल दर पॉवर ग्रिडसारखाच असतो, म्हणजेच एका सेकंदात ५० वेळा. फक्त एक जोडी इलेक्ट्रोड असलेल्या थर्मल पॉवर प्लांट जनरेटरसाठी, ते प्रति मिनिट ३००० आवर्तने फिरवते. n जोड्या इलेक्ट्रोड असलेल्या जलविद्युत प्रकल्पाच्या जनरेटरसाठी, ते प्रति मिनिट ३००० / N फिरवते. वॉटर टर्बाइन आणि जनरेटर सामान्यतः काही निश्चित गुणोत्तर ट्रान्समिशन यंत्रणेद्वारे एकत्र जोडलेले असतात, म्हणून असे म्हणता येईल की ते पॉवर ग्रिड फ्रिक्वेन्सीद्वारे देखील निश्चित केले जाते.
२. पाण्याचे नियमन यंत्रणा कोणती भूमिका बजावते? जनरेटरचे आउटपुट, म्हणजेच जनरेटरने पॉवर ग्रिडला पाठवलेली पॉवर समायोजित करा. सामान्यतः, जनरेटरला त्याच्या रेट केलेल्या गतीपर्यंत ठेवण्यासाठी एक विशिष्ट पॉवर आवश्यक असते, परंतु एकदा जनरेटर ग्रिडशी जोडला गेला की, जनरेटरची गती ग्रिड फ्रिक्वेन्सीद्वारे निश्चित केली जाते. यावेळी, आपण सहसा असे गृहीत धरतो की ग्रिड फ्रिक्वेन्सी अपरिवर्तित राहते. अशा प्रकारे, एकदा जनरेटरची शक्ती रेट केलेल्या गती राखण्यासाठी आवश्यक असलेल्या पॉवरपेक्षा जास्त झाली की, जनरेटर ग्रिडला पॉवर पाठवतो आणि उलट पॉवर शोषून घेतो. म्हणून, जेव्हा मोटर जास्त भाराखाली पॉवर जनरेट करते, एकदा ती डिस्कनेक्ट झाली की, त्याचा वेग रेट केलेल्या गतीपासून अनेक पटींनी वेगाने वाढतो, ज्यामुळे उड्डाण अपघात होण्याची शक्यता असते!
३. जनरेटरद्वारे निर्माण होणारी वीज ग्रिड फ्रिक्वेन्सीवर परिणाम करेल आणि हायड्रोपॉवर युनिट्स सामान्यतः फ्रिक्वेन्सी मॉड्युलेशन युनिट्स म्हणून वापरली जातात कारण त्यांचा नियमन दर तुलनेने जास्त असतो.