Det finns inget direkt samband mellan växelströmsfrekvensen och vattenkraftverkets motorvarvtal, men det finns ett indirekt samband.
Oavsett vilken typ av kraftgenereringsutrustning det är, måste den överföra ström till elnätet efter att ha genererat elektricitet, det vill säga generatorn måste vara ansluten till elnätet för att generera elektricitet. Ju större elnätet är, desto mindre är frekvensfluktuationsområdet och desto stabilare är frekvensen. Nätfrekvensen är endast relaterad till huruvida den aktiva effekten är balanserad. När den aktiva effekten som avges av generatoraggregatet är större än elektricitetens aktiva effekt, kommer elnätets totala frekvens att öka, och vice versa.
Aktiv effektbalans är en viktig fråga i elnätet. Eftersom användarnas elbelastning ständigt förändras måste elnätet alltid säkerställa kraftproduktionen och lastbalansen. Den viktigaste användningen av vattenkraftverk i kraftsystemet är frekvensreglering. Huvudsyftet med storskalig vattenkraft är att generera el. Jämfört med andra typer av kraftverk har vattenkraftverk inneboende fördelar i frekvensreglering. Vattenturbinen kan snabbt justera hastigheten, vilket också snabbt kan justera generatorns aktiva och reaktiva effekt, för att snabbt balansera nätbelastningen, medan värmekraft, kärnkraft etc. justerar motoreffekten relativt mycket långsammare. Så länge nätets aktiva effekt är välbalanserad är spänningen relativt stabil. Därför bidrar vattenkraftverket relativt mycket till nätets frekvensstabilitet.
För närvarande ligger många små och medelstora vattenkraftverk i landet direkt under elnätet, och elnätet måste ha full 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, vilket innebär att förändringshastigheten är lika med elnätets, det vill säga 50 förändringar per sekund. För en generator som används i ett värmekraftverk med endast ett par elektroder är det 3000 varv per minut. För en vattenkraftgenerator med n par elektroder är det 3000/n varv per minut. Vattenhjulet och generatorn är vanligtvis sammankopplade med någon form av transmissionsmekanism med fast utväxling, så man kan säga att den också bestäms av elnätets frekvens.
2. Vilken roll spelar vattenjusteringsmekanismen? Justera generatorns uteffekt, det vill säga den effekt som generatorn skickar till elnätet. Det krävs vanligtvis en viss mängd effekt för att hålla generatorn vid sin nominella hastighet, men när generatorn är ansluten till elnätet bestäms generatorns hastighet av nätfrekvensen, och vi antar vanligtvis att nätfrekvensen inte ändras. På så sätt, när generatorns effekt överstiger den effekt som krävs för att bibehålla nominell hastighet, skickar generatorn effekt till elnätet, och vice versa absorberar effekt. Därför, när motorn genererar kraft med stor belastning, kommer dess hastighet, när den kopplas bort från tåget, snabbt att öka från nominell hastighet till flera gånger, och det är lätt att orsaka en fortkörningsolycka!
3. Den effekt som genereras av generatorn kommer i sin tur att påverka nätets frekvens, och vattenkraftverket används vanligtvis som en frekvensmodulerande enhet på grund av den relativt höga regleringshastigheten.
Publiceringstid: 25 februari 2022
