Фреквенција наизменичне струје није директно повезана са брзином мотора хидроелектране, али јесте индиректно повезана.
Без обзира на врсту опреме за производњу електричне енергије, она мора да пренесе енергију у електричну мрежу након генерисања енергије, односно генератор мора бити повезан на мрежу ради производње електричне енергије. Након повезивања на мрежу, повезан је са електричном мрежом у целини, а фреквенције свуда у електричној мрежи су потпуно исте. Што је електрична мрежа већа, мањи је опсег флуктуација фреквенције и фреквенција је стабилнија. Међутим, фреквенција електричне мреже је повезана само са тим да ли је активна снага уравнотежена. Када је активна снага коју генерише генераторски сет већа од активне снаге електричне енергије, укупна фреквенција електричне мреже ће се повећати и обрнуто.
Активни биланс снаге је главно питање електроенергетске мреже. Пошто се оптерећење корисника стално мења, електроенергетска мрежа треба увек да обезбеди производњу електричне енергије и баланс оптерећења. Најважнија употреба хидроелектрана у електроенергетском систему је фреквентна модулација. Наравно, супер велике хидроелектране Три клисуре се углавном користе за производњу електричне енергије. У поређењу са другим типовима електрана, хидроелектране имају инхерентне предности у фреквентној модулацији. Водена турбина може брзо да подеси брзину, што такође може брзо да подеси активни и реактивни излаз генератора, како би се брзо уравнотежило оптерећење мреже, док термоелектране и нуклеарне енергије много спорије подешавају излаз мотора. Све док је активни биланс снаге електроенергетске мреже добар, напон је релативно стабилан. Стога, хидроелектране дају велики допринос фреквентној стабилности електроенергетске мреже.
Тренутно, многе мале и средње хидроелектране у Кини су директно повезане на електроенергетску мрежу. Електрична мрежа мора имати апсолутну контролу над главним електранама са фреквентном модулацијом, како би се осигурала стабилност фреквенције и напона електроенергетске мреже. Једноставно речено:
1. Електрична мрежа одређује брзину мотора. Сада користимо синхроне моторе за производњу електричне енергије, односно брзина промене је иста као и код електричне мреже, односно 50 пута у једној секунди. Генератор термоелектране са само једним паром електрода ротира 3000 обртаја у минути. Генератор хидроелектране са n пари електрода ротира 3000/N у 1 минуту. Водена турбина и генератор су генерално повезани преко неког механизма преноса са фиксним односом, тако да се може рећи да је то такође одређено фреквенцијом електричне мреже.
2. Која је улога механизма за регулацију воде? Подесите излаз генератора, односно снагу коју генератор шаље у електричну мрежу. Обично је потребна одређена снага да би генератор одржао номиналну брзину, али када се генератор повеже на електричну мрежу, брзина генератора је одређена фреквенцијом електричне мреже. У овом тренутку, обично претпостављамо да фреквенција електричне мреже остаје непромењена. На овај начин, када снага генератора пређе снагу потребну за одржавање номиналне брзине, генератор шаље енергију у мрежу, а напротив, апсорбује енергију. Стога, када мотор генерише енергију под великим оптерећењем, када се искључи са мотора, његова брзина ће се брзо повећати са номиналне брзине на неколико пута, што је склоно летећим несрећама!
3. Снага коју генерише генератор ће заузврат утицати на фреквенцију мреже, а хидроенергетске јединице се обично користе као јединице за фреквентну модулацију због релативно високе брзине регулације.
Време објаве: 20. октобар 2021.
