हाइड्रो जेनरेटरहरूको अस्थिर आवृत्तिको कारणहरूको विश्लेषण

जलविद्युत स्टेशनको एसी फ्रिक्वेन्सी र इन्जिन गति बीच कुनै प्रत्यक्ष सम्बन्ध छैन, तर अप्रत्यक्ष सम्बन्ध भने छ।
जुनसुकै प्रकारको विद्युत उत्पादन उपकरण भए पनि, यसले बिजुली उत्पादन गरेपछि ग्रिडमा बिजुली प्रसारण गर्न आवश्यक छ, अर्थात्, बिजुली उत्पादन गर्न जेनेरेटरलाई ग्रिडमा जडान गर्न आवश्यक छ। पावर ग्रिड जति ठूलो हुन्छ, फ्रिक्वेन्सीको उतारचढावको दायरा त्यति नै सानो हुन्छ र फ्रिक्वेन्सी त्यति नै स्थिर हुन्छ। ग्रिड फ्रिक्वेन्सी सक्रिय शक्ति सन्तुलित छ कि छैन भन्ने कुरासँग मात्र सम्बन्धित हुन्छ। जब जेनेरेटर सेटद्वारा उत्सर्जित सक्रिय शक्ति बिजुलीको सक्रिय शक्ति भन्दा बढी हुन्छ, पावर ग्रिडको समग्र आवृत्ति बढ्नेछ।, यसको विपरीत।
पावर ग्रिडमा सक्रिय पावर सन्तुलन एक प्रमुख समस्या हो। प्रयोगकर्ताहरूको बिजुली भार निरन्तर परिवर्तन भइरहेको हुनाले, पावर ग्रिडले सधैं बिजुली उत्पादन उत्पादन र लोड सन्तुलन सुनिश्चित गर्नुपर्छ। पावर प्रणालीमा जलविद्युत स्टेशनहरूको सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण प्रयोग फ्रिक्वेन्सी नियमन हो। ठूला-स्तरीय जलविद्युतको मुख्य उद्देश्य बिजुली उत्पादन गर्नु हो। अन्य प्रकारका पावर स्टेशनहरूको तुलनामा, जलविद्युत स्टेशनहरूको फ्रिक्वेन्सी नियमनमा अन्तर्निहित फाइदाहरू छन्। हाइड्रो टर्बाइनले द्रुत गति समायोजन गर्न सक्छ, जसले जेनेरेटरको सक्रिय र प्रतिक्रियाशील आउटपुटलाई पनि द्रुत रूपमा समायोजन गर्न सक्छ, जसले गर्दा ग्रिड लोडलाई द्रुत रूपमा सन्तुलन गर्न सकिन्छ, जबकि थर्मल पावर, आणविक ऊर्जा, आदिले इन्जिन आउटपुटलाई अपेक्षाकृत धेरै ढिलो समायोजन गर्दछ। जबसम्म ग्रिडको सक्रिय शक्ति राम्रोसँग सन्तुलित हुन्छ, भोल्टेज अपेक्षाकृत स्थिर हुन्छ। त्यसकारण, ग्रिड फ्रिक्वेन्सी स्थिरतामा जलविद्युत स्टेशनको अपेक्षाकृत ठूलो योगदान छ।
हाल, देशका धेरै साना र मध्यम आकारका जलविद्युत स्टेशनहरू सिधै पावर ग्रिड अन्तर्गत छन्, र पावर ग्रिड फ्रिक्वेन्सी र भोल्टेजको स्थिरता सुनिश्चित गर्न पावर ग्रिडको मुख्य फ्रिक्वेन्सी-मोड्युलेटिंग पावर प्लान्टहरूमा पूर्ण नियन्त्रण हुनुपर्छ। सरल भाषामा भन्नुपर्दा:
१. पावर ग्रिडले मोटरको गति निर्धारण गर्छ। हामी अब पावर उत्पादनको लागि सिंक्रोनस मोटरहरू प्रयोग गर्छौं, जसको अर्थ परिवर्तनको दर पावर ग्रिडको बराबर छ, अर्थात् प्रति सेकेन्ड ५० परिवर्तनहरू। केवल एक जोडी इलेक्ट्रोड भएको थर्मल पावर प्लान्टमा प्रयोग हुने जेनेरेटरको लागि, यो प्रति मिनेट ३००० रिभोलुसन हो। n जोडी इलेक्ट्रोड भएको जलविद्युत जेनेरेटरको लागि, यो प्रति मिनेट ३०००/n रिभोलुसन हो। पानीको पाङ्ग्रा र जेनेरेटर सामान्यतया केही निश्चित अनुपात प्रसारण संयन्त्रद्वारा एकसाथ जोडिएका हुन्छन्, त्यसैले यो भन्न सकिन्छ कि यो ग्रिडको फ्रिक्वेन्सीद्वारा पनि निर्धारण गरिन्छ।

२. पानी समायोजन संयन्त्रको भूमिका के हो? जेनेरेटरको आउटपुट समायोजन गर्नुहोस्, अर्थात्, जेनेरेटरले ग्रिडमा पठाउने पावर। जेनेरेटरलाई यसको मूल्याङ्कन गरिएको गतिमा राख्न सामान्यतया निश्चित मात्रामा पावर लाग्छ, तर एक पटक जेनेरेटर ग्रिडमा जडान भएपछि, जेनेरेटरको गति ग्रिड फ्रिक्वेन्सीद्वारा निर्धारण गरिन्छ, र हामी सामान्यतया मान्दछौं कि ग्रिड फ्रिक्वेन्सी परिवर्तन हुँदैन। यसरी, एक पटक जेनेरेटरको शक्ति मूल्याङ्कन गरिएको गति कायम राख्न आवश्यक पावर भन्दा बढी भएपछि, जेनेरेटरले ग्रिडमा पावर पठाउँछ, र यसको विपरीत शक्ति अवशोषित गर्दछ। त्यसकारण, जब मोटरले ठूलो भारको साथ पावर उत्पन्न गर्छ, एक पटक यो रेलबाट विच्छेद भएपछि, यसको गति मूल्याङ्कन गरिएको गतिबाट धेरै गुणा छिटो बढ्नेछ, र तीव्र गतिमा दुर्घटना निम्त्याउन सजिलो छ!
३. जेनेरेटरद्वारा उत्पन्न हुने शक्तिले ग्रिडको फ्रिक्वेन्सीलाई असर गर्नेछ, र तुलनात्मक रूपमा उच्च नियमन दरको कारणले गर्दा जलविद्युत एकाइ सामान्यतया फ्रिक्वेन्सी-मोड्युलेटिंग एकाइको रूपमा प्रयोग गरिन्छ।