Er is geen direct verband tussen de wisselstroomfrequentie en het toerental van de waterkrachtcentrale, maar er is wel een indirect verband.
Ongeacht het type stroomopwekkingsapparatuur, moet deze na het opwekken van elektriciteit worden doorgestuurd naar het elektriciteitsnet. Dat wil zeggen dat de generator op het net moet worden aangesloten om elektriciteit op te wekken. Hoe groter het elektriciteitsnet, hoe kleiner het frequentiebereik en hoe stabieler de frequentie. De netfrequentie hangt alleen af van de vraag of het actieve vermogen in balans is. Wanneer het actieve vermogen van de generatorset groter is dan het actieve vermogen van de elektriciteit, zal de algehele frequentie van het elektriciteitsnet toenemen, en omgekeerd.
De actieve vermogensbalans is een belangrijk punt in het elektriciteitsnet. Omdat de elektriciteitsbelasting van gebruikers voortdurend verandert, moet het elektriciteitsnet altijd zorgen voor een evenwicht tussen de opwekking en de belasting. De belangrijkste toepassing van waterkrachtcentrales in het elektriciteitsnet is frequentieregeling. De superschaalbare waterkrachtcentrale van de Drieklovenvlakte is natuurlijk vooral het opwekken van elektriciteit. Vergeleken met andere soorten energiecentrales hebben waterkrachtcentrales inherente voordelen op het gebied van frequentieregeling. De waterturbine kan de snelheid snel aanpassen, waardoor het actieve en reactieve vermogen van de generator snel kan worden aangepast om de netbelasting snel in evenwicht te brengen, terwijl thermische energie en kernenergie, enz., het motorvermogen relatief veel langzamer aanpassen. Zolang het actieve vermogen van het net goed in evenwicht is, is de spanning relatief stabiel. Daarom levert de waterkrachtcentrale een relatief grote bijdrage aan de stabiliteit van de netfrequentie.
Momenteel zijn veel kleine en middelgrote waterkrachtcentrales in het land direct aangesloten op het elektriciteitsnet. Het elektriciteitsnet moet absolute controle hebben over de belangrijkste frequentiemodulerende centrales, om de stabiliteit van de frequentie en spanning van het elektriciteitsnet te garanderen. Simpel gezegd:
1. Het elektriciteitsnet bepaalt de snelheid van de motor. We gebruiken tegenwoordig synchrone motoren voor energieopwekking, wat betekent dat de snelheid van de verandering gelijk is aan die van het elektriciteitsnet, dat wil zeggen 50 veranderingen per seconde. Voor een generator in een thermische energiecentrale met slechts één paar elektroden is dit 3000 omwentelingen per minuut. Voor een waterkrachtgenerator met n paar elektroden is dit 3000/n omwentelingen per minuut. Het waterrad en de generator zijn over het algemeen met elkaar verbonden door een transmissiemechanisme met een vaste overbrengingsverhouding, dus we kunnen stellen dat dit ook wordt bepaald door de frequentie van het net.
2. Wat is de rol van het waterregelmechanisme? Het regelt de output van de generator, dat wil zeggen het vermogen dat de generator aan het net levert. Normaal gesproken is er een bepaald vermogen nodig om de generator op zijn nominale snelheid te houden, maar zodra de generator op het net is aangesloten, wordt de snelheid van de generator bepaald door de netfrequentie, en we gaan er meestal van uit dat de netfrequentie niet verandert. Zodra het vermogen van de generator het vermogen overschrijdt dat nodig is om de nominale snelheid te handhaven, levert de generator dus vermogen aan het net en neemt hij omgekeerd vermogen op. Wanneer de motor dus met een grote belasting stroom opwekt, zal de snelheid, zodra deze van de trein is losgekoppeld, snel toenemen van de nominale snelheid tot een veelvoud daarvan, wat gemakkelijk een ongeval door te hard rijden kan veroorzaken!
3. De door de generator opgewekte energie beïnvloedt op zijn beurt de frequentie van het net. De waterkrachtcentrale wordt doorgaans gebruikt als frequentiemodulerende eenheid vanwege de relatief hoge regelsnelheid.
Plaatsingstijd: 5 sep 2022
