Det er ingen direkte sammenheng mellom vekselstrømsfrekvensen og motorhastigheten til vannkraftverket, men det er en indirekte sammenheng.
Uansett hvilken type kraftproduksjonsutstyr det er, må det etter å ha generert strøm overføre strøm til strømnettet, det vil si at generatoren må kobles til nettet for å generere strøm. Jo større strømnettet er, desto mindre er frekvensfluktuasjonsområdet og desto mer stabil er frekvensen. Nettfrekvensen er bare relatert til om den aktive effekten er balansert. Når den aktive effekten som sendes ut av generatorsettet er større enn den aktive effekten til strømmen, vil den totale frekvensen til strømnettet øke, og omvendt.
Aktiv effektbalanse er et viktig problem i strømnettet. Fordi brukernes strømbelastning stadig endrer seg, må strømnettet alltid sikre kraftproduksjon og lastbalanse. Den viktigste bruken av vannkraftverk i kraftsystemet er frekvensregulering. Hovedformålet med storskala vannkraft er å generere elektrisitet. Sammenlignet med andre typer kraftverk har vannkraftverk iboende fordeler innen frekvensregulering. Vannturbinen kan raskt justere hastigheten, som også raskt kan justere generatorens aktive og reaktive effekt, for raskt å balansere nettbelastningen, mens termisk kraft, kjernekraft, etc. justerer motoreffekten relativt mye saktere. Så lenge nettets aktive effekt er godt balansert, er spenningen relativt stabil. Derfor har vannkraftverket et relativt stort bidrag til nettets frekvensstabilitet.
For tiden er mange små og mellomstore vannkraftverk i landet direkte under strømnettet, og strømnettet må ha kontroll over de viktigste frekvensmodulerende kraftverkene for å sikre stabilitet i strømnettets frekvens og spenning. Enkelt sagt:
1. Strømnettet bestemmer motorens hastighet. Vi bruker nå synkronmotorer for kraftproduksjon, noe som betyr at endringshastigheten er lik strømnettets, det vil si 50 endringer per sekund. For en generator som brukes i et termisk kraftverk med bare ett par elektroder, er den 3000 omdreininger per minutt. For en vannkraftgenerator med n par elektroder er den 3000/n omdreininger per minutt. Vannhjulet og generatoren er vanligvis koblet sammen av en overføringsmekanisme med fast forhold, så det kan sies at den også bestemmes av nettets frekvens.
2. Hva er rollen til vannjusteringsmekanismen? Juster generatorens utgang, det vil si strømmen generatoren sender til nettet. Det kreves vanligvis en viss mengde strøm for å holde generatoren ved nominell hastighet, men når generatoren er koblet til nettet, bestemmes generatorens hastighet av nettfrekvensen, og vi antar vanligvis at nettfrekvensen ikke endres. På denne måten, når generatorens effekt overstiger effekten som kreves for å opprettholde nominell hastighet, sender generatoren strøm til nettet, og omvendt absorberer strøm. Derfor, når motoren genererer strøm med stor belastning, vil hastigheten raskt øke fra nominell hastighet til flere ganger når den kobles fra toget, og det er lett å forårsake en fartsovertredelsesulykke!
3. Kraften som genereres av generatoren vil igjen påvirke frekvensen til nettet, og vannkraftverket brukes vanligvis som en frekvensmodulerende enhet på grunn av den relativt høye reguleringshastigheten.
Publisert: 29. januar 2022
