Не постоји директна веза између фреквенције наизменичне струје и брзине мотора хидроелектране, али постоји индиректна веза.
Без обзира на врсту опреме за производњу електричне енергије, након производње електричне енергије, она мора да је пренесе у електроенергетску мрежу, односно генератор мора бити повезан на мрежу да би производио електричну енергију. Што је електроенергетска мрежа већа, мањи је опсег флуктуација фреквенције и фреквенција је стабилнија. Фреквенција мреже је повезана само са тим да ли је активна снага уравнотежена. Када је активна снага коју емитује генераторски сет већа од активне снаге електричне енергије, укупна фреквенција електроенергетске мреже ће се повећати, обрнуто.
Биланс активне снаге је главни проблем у електроенергетској мрежи. Пошто се оптерећење корисника електричном енергијом стално мења, електроенергетска мрежа мора увек да обезбеди производњу електричне енергије и баланс оптерећења. Најважнија употреба хидроелектрана у електроенергетском систему је регулација фреквенције. Главна сврха великих хидроелектрана је производња електричне енергије. У поређењу са другим врстама електрана, хидроелектране имају инхерентне предности у регулацији фреквенције. Хидротурбина 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, нуклеарне енергије итд. подешавају излаз мотора релативно спорије. Све док је активна снага мреже добро уравнотежена, напон је релативно стабилан. Стога, хидроелектрана има релативно велики допринос стабилности фреквенције мреже.
Тренутно, многе мале и средње хидроелектране у земљи су директно под електроенергетском мрежом, а електроенергетска мрежа мора имати контролу над главним фреквентно модулисаним електранама 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, што значи да је брзина промене једнака брзини електричне мреже, односно 50 промена у секунди. За генератор који се користи у термоелектрани са само једним паром електрода, то је 3000 обртаја у минути. За хидроелектрану са n пари електрода, то је 3000/n обртаја у минути. Водени точак и генератор су генерално повезани неким механизмом преноса са фиксним односом, тако да се може рећи да је то такође одређено фреквенцијом мреже.
2. Која је улога механизма за подешавање воде? Подешава излаз генератора, односно снагу коју генератор шаље у мрежу. Обично је потребна одређена количина снаге да би се генератор одржао на номиналној брзини, али када се генератор повеже на мрежу, брзина генератора је одређена фреквенцијом мреже и обично претпостављамо да се фреквенција мреже не мења. На овај начин, када снага генератора пређе снагу потребну за одржавање номиналне брзине, генератор шаље енергију у мрежу, а обрнуто апсорбује енергију. Стога, када мотор генерише енергију са великим оптерећењем, када се искључи из воза, његова брзина ће се брзо повећати са номиналне брзине на неколико пута, и лако је изазвати несрећу због прекорачења брзине!
3. Снага коју генерише генератор ће заузврат утицати на фреквенцију мреже, а хидроелектрана се обично користи као јединица за модулацију фреквенције због релативно високе брзине регулације.
Време објаве: 29. јануар 2022.
