Frecvența curentului alternativ nu este direct legată de turația motorului hidrocentralei, dar este indirect legată.
Indiferent de tipul de echipament de generare a energiei electrice, acesta trebuie să transmită energia către rețeaua electrică după generare, adică generatorul trebuie conectat la rețea pentru generarea de energie. După conectarea la rețea, acesta este conectat la rețeaua electrică în ansamblu, iar frecvențele din rețeaua electrică sunt exact aceleași. Cu cât rețeaua electrică este mai mare, cu atât intervalul de fluctuație a frecvenței este mai mic și cu atât frecvența este mai stabilă. Cu toate acestea, frecvența rețelei electrice este legată doar de echilibrarea puterii active. Atunci când puterea activă generată de grupul generator este mai mare decât puterea activă a energiei electrice, frecvența generală a rețelei electrice va crește și invers.
Echilibrul puterii active este o problemă majoră a rețelei electrice. Deoarece sarcina energetică a utilizatorilor este în continuă schimbare, rețeaua electrică ar trebui să asigure întotdeauna producția de energie și echilibrul sarcinii. Scopul important al centralelor hidroelectrice în sistemul energetic este modularea frecvenței. Desigur, hidroenergia de mare anvergură din Trei Defilee este utilizată în principal pentru generarea de energie. Comparativ cu alte tipuri de centrale electrice, centralele hidroelectrice au avantaje inerente în modularea frecvenței. Turbina hidraulică poate regla rapid viteza, putând, de asemenea, ajusta rapid puterea activă și reactivă a generatorului, astfel încât să echilibreze rapid sarcina rețelei, în timp ce energia termică și energia nucleară ajustează puterea motorului mult mai lent. Atâta timp cât echilibrul puterii active a rețelei electrice este bun, tensiunea este relativ stabilă. Prin urmare, centralele hidroelectrice contribuie semnificativ la stabilitatea frecvenței rețelei electrice.
În prezent, multe hidrocentrale mici și mijlocii din China sunt conectate direct la rețeaua electrică. Rețeaua electrică trebuie să aibă control asupra principalelor centrale electrice cu modulație de frecvență, pentru a asigura stabilitatea frecvenței și a tensiunii rețelei electrice. Simplu spus:
1. Rețeaua electrică determină viteza motorului. Acum folosim motoare sincrone pentru generarea de energie, adică rata de schimbare este aceeași cu cea a rețelei electrice, adică de 50 de ori pe secundă. Un generator de centrală termică cu o singură pereche de electrozi se rotește cu 3000 de rotații pe minut. Un generator de centrală hidroelectrică cu n perechi de electrozi se rotește cu 3000/N pe minut. Turbina hidraulică și generatorul sunt în general conectate între ele printr-un mecanism de transmisie cu raport fix, așa că se poate spune că și aceasta este determinată de frecvența rețelei electrice.
2. Care este rolul mecanismului de reglare a apei? Reglarea puterii generatorului, adică a puterii trimise de generator către rețeaua electrică. De obicei, este necesară o anumită putere pentru a menține generatorul la turația nominală, dar odată ce generatorul este conectat la rețeaua electrică, viteza generatorului este determinată de frecvența rețelei electrice. În acest moment, presupunem de obicei că frecvența rețelei electrice rămâne neschimbată. În acest fel, odată ce puterea generatorului depășește puterea necesară pentru a menține turația nominală, generatorul trimite energie către rețea și absoarbe energia în sens invers. Prin urmare, atunci când motorul generează energie sub sarcină mare, odată ce este deconectat de la motor, viteza sa va crește rapid de la turația nominală la câteva ori, ceea ce este predispus la accidente de zbor!
3. Puterea generată de generator va afecta la rândul său frecvența rețelei, iar unitățile hidroelectrice sunt de obicei utilizate ca unități de modulație a frecvenței datorită ratei de reglare relativ ridicate.
Data publicării: 28 decembrie 2021
