Växelströmsfrekvensen är inte direkt relaterad till vattenkraftverkets motorvarvtal, men den är indirekt relaterad.
Oavsett vilken typ av kraftgenereringsutrustning som används måste den överföra ström till elnätet efter att ha genererat ström, det vill säga att generatorn måste anslutas till elnätet för att generera ström. Efter att ha anslutits till elnätet är den ansluten till elnätet som helhet, och frekvenserna överallt i elnätet är exakt desamma. Ju större elnätet är, desto mindre är frekvensfluktuationsområdet och desto stabilare är frekvensen. Elnätets frekvens är dock bara relaterad till huruvida den aktiva effekten är balanserad. När den aktiva effekten som genereras av generatoraggregatet är större än elens aktiva effekt kommer elnätets totala frekvens att öka, och vice versa.
Aktiv effektbalans är en viktig fråga för elnätet. Eftersom användarnas effektbelastning ständigt förändras bör elnätet alltid säkerställa kraftproduktionens uteffekt och lastbalans. Den viktigaste användningen av vattenkraftverk i kraftsystemet är frekvensmodulering. Naturligtvis används den superstorskaliga vattenkraften i De tre ravinerna huvudsakligen för kraftproduktion. Jämfört med andra typer av kraftverk har vattenkraftverk inneboende fördelar med frekvensmodulering. Vattenturbinen kan snabbt justera hastigheten, vilket också snabbt kan justera generatorns aktiva och reaktiva uteffekt för att snabbt balansera nätbelastningen, medan värmekraft och kärnkraft justerar motoreffekten mycket långsammare. Så länge den aktiva effektbalansen i elnätet är god är spänningen relativt stabil. Därför bidrar vattenkraftverk i hög grad till elnätets frekvensstabilitet.
För närvarande ligger många små och medelstora vattenkraftverk i Kina direkt under elnätet. Elnätet måste ha absolut kontroll över de huvudsakliga frekvensmodulerande kraftverken för att säkerställa stabiliteten i elnätets frekvens och spänning. Enkelt uttryckt:
1. Elnätet bestämmer motorns hastighet. Vi använder nu synkronmotorer för kraftgenerering, det vill säga att ändringshastigheten är densamma som elnätets, det vill säga 50 varv per sekund. För en värmekraftverksgenerator med endast ett par elektroder roterar den 3000 varv per minut. För generatorn i ett vattenkraftverk med n par elektroder roterar den 3000 / N på 1 minut. Vattenturbinen och generatorn är vanligtvis sammankopplade via en transmissionsmekanism med fast utväxling, så man kan säga att den också bestäms av elnätets frekvens.
2. Vilken roll spelar vattenregleringsmekanismen? Justera generatorns uteffekt, det vill säga den effekt som generatorn skickar till elnätet. Vanligtvis krävs en viss effekt för att hålla generatorn uppe i sin nominella hastighet, men när generatorn är ansluten till elnätet bestäms generatorns hastighet av elnätets frekvens. Vid denna tidpunkt antar vi vanligtvis att elnätets frekvens förblir oförändrad. På så sätt, när generatorns effekt överstiger den effekt som krävs för att bibehålla nominell hastighet, skickar generatorn ström till elnätet och absorberar ström tvärtom. Därför, när motorn genererar ström under tung belastning, kommer dess hastighet, när den kopplas bort från motorn, snabbt att öka från nominell hastighet till flera gånger, vilket är benäget för flygolyckor!
3. Den effekt som genereras av generatorn kommer i sin tur att påverka nätfrekvensen, och vattenkraftenheter används vanligtvis som frekvensmoduleringsenheter på grund av den relativt höga regleringshastigheten.
Publiceringstid: 20 oktober 2021
