Analisis Sebab-sebab Frekuensi Penjana Hidro Tidak Stabil

Tiada hubungan langsung antara frekuensi AC dan kelajuan enjin stesen kuasa hidro, tetapi terdapat hubungan tidak langsung.
Tidak kira apa jenis peralatan penjanaan kuasa, ia perlu menghantar kuasa ke grid selepas menjana elektrik, iaitu, penjana perlu disambungkan ke grid untuk menjana elektrik. Semakin besar grid kuasa, semakin kecil julat turun naik frekuensi, dan semakin stabil frekuensinya. Frekuensi grid hanya berkaitan dengan sama ada kuasa aktif seimbang. Apabila kuasa aktif yang dipancarkan oleh set penjana lebih besar daripada kuasa aktif elektrik, frekuensi keseluruhan grid kuasa akan meningkat, begitu juga sebaliknya.
Keseimbangan kuasa aktif merupakan isu utama dalam grid kuasa. Oleh kerana beban elektrik pengguna sentiasa berubah, grid kuasa mesti sentiasa memastikan output dan keseimbangan beban penjanaan kuasa. Kegunaan stesen kuasa hidro yang paling penting dalam sistem kuasa adalah pengawalaturan frekuensi. Tujuan utama kuasa hidro berskala besar adalah untuk menjana elektrik. Berbanding dengan jenis stesen kuasa lain, stesen kuasa hidro mempunyai kelebihan yang wujud dalam pengawalaturan frekuensi. Turbin hidro boleh melaraskan kelajuan dengan cepat, yang juga boleh melaraskan output aktif dan reaktif penjana dengan cepat, supaya dapat mengimbangi beban grid dengan cepat, manakala kuasa haba, kuasa nuklear, dan sebagainya, melaraskan output enjin secara relatifnya jauh lebih perlahan. Selagi kuasa aktif grid seimbang dengan baik, voltannya agak stabil. Oleh itu, stesen kuasa hidro mempunyai sumbangan yang agak besar kepada kestabilan frekuensi grid.
Pada masa ini, banyak stesen kuasa hidro kecil dan sederhana di negara ini berada betul-betul di bawah grid kuasa, dan grid kuasa mesti mempunyai kawalan penuh ke atas loji kuasa pemodulasi frekuensi utama untuk memastikan kestabilan frekuensi dan voltan grid kuasa. Secara ringkasnya:
1. Grid kuasa menentukan kelajuan motor. Kini kita menggunakan motor segerak untuk penjanaan kuasa, yang bermaksud kadar perubahan adalah sama dengan grid kuasa, iaitu 50 perubahan sesaat. Bagi penjana yang digunakan dalam loji janakuasa haba dengan hanya sepasang elektrod, ia adalah 3000 pusingan seminit. Bagi penjana kuasa hidro dengan n pasang elektrod, ia adalah 3000/n pusingan seminit. Roda air dan penjana biasanya disambungkan bersama oleh beberapa mekanisme penghantaran nisbah tetap, jadi boleh dikatakan bahawa ia juga ditentukan oleh frekuensi grid.

2. Apakah peranan mekanisme pelarasan air? Laraskan output penjana, iaitu kuasa yang dihantar oleh penjana ke grid. Biasanya memerlukan sejumlah kuasa untuk mengekalkan penjana pada kelajuan undiannya, tetapi sebaik sahaja penjana disambungkan ke grid, kelajuan penjana ditentukan oleh frekuensi grid, dan kita biasanya menganggap bahawa frekuensi grid tidak berubah. Dengan cara ini, sebaik sahaja kuasa penjana melebihi kuasa yang diperlukan untuk mengekalkan kelajuan undian, penjana menghantar kuasa ke grid, dan sebaliknya menyerap kuasa. Oleh itu, apabila motor menjana kuasa dengan beban yang besar, sebaik sahaja ia diputuskan sambungannya dari kereta api, kelajuannya akan meningkat dengan cepat daripada kelajuan undian kepada beberapa kali ganda, dan mudah untuk menyebabkan kemalangan laju!
3. Kuasa yang dijana oleh penjana seterusnya akan mempengaruhi frekuensi grid, dan unit hidroelektrik biasanya digunakan sebagai unit modulasi frekuensi kerana kadar pengawalaturan yang agak tinggi.