การวิเคราะห์สาเหตุของความถี่ที่ไม่เสถียรของเครื่องกำเนิดพลังน้ำ

ไม่มีความสัมพันธ์โดยตรงระหว่างความถี่ไฟฟ้ากระแสสลับกับความเร็วเครื่องยนต์ของสถานีไฟฟ้าพลังน้ำ แต่มีความสัมพันธ์ทางอ้อม
ไม่ว่าจะเป็นอุปกรณ์ผลิตไฟฟ้าประเภทใด ก็ต้องส่งพลังงานไปยังกริดหลังจากผลิตไฟฟ้า กล่าวคือ เครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะต้องเชื่อมต่อกับกริดเพื่อผลิตไฟฟ้ายิ่งโครงข่ายไฟฟ้ามีขนาดใหญ่เท่าใด ช่วงความผันผวนของความถี่ก็จะยิ่งเล็กลง และความถี่ก็จะยิ่งมีเสถียรภาพมากขึ้นความถี่ของกริดนั้นสัมพันธ์กับพลังงานที่ทำงานอยู่สมดุลเท่านั้นเมื่อพลังงานแอคทีฟที่ปล่อยออกมาจากชุดเครื่องกำเนิดไฟฟ้ามากกว่ากำลังไฟฟ้าที่ใช้งาน ความถี่โดยรวมของโครงข่ายไฟฟ้าจะเพิ่มขึ้น,ในทางกลับกัน.
สมดุลพลังงานที่ใช้งานอยู่เป็นปัญหาสำคัญในโครงข่ายไฟฟ้าเนื่องจากโหลดไฟฟ้าของผู้ใช้มีการเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา ตารางส่งไฟฟ้าจึงต้องตรวจสอบเอาต์พุตของการผลิตไฟฟ้าและความสมดุลของโหลดเสมอการใช้สถานีไฟฟ้าพลังน้ำที่สำคัญที่สุดในระบบไฟฟ้าคือการควบคุมความถี่วัตถุประสงค์หลักของไฟฟ้าพลังน้ำขนาดใหญ่คือเพื่อผลิตไฟฟ้าเมื่อเทียบกับโรงไฟฟ้าประเภทอื่น สถานีไฟฟ้าพลังน้ำมีข้อดีโดยธรรมชาติในการควบคุมความถี่กังหันน้ำสามารถปรับความเร็วได้อย่างรวดเร็ว ซึ่งยังสามารถปรับเอาท์พุตแอกทีฟและรีแอกทีฟของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าได้อย่างรวดเร็ว เพื่อที่จะปรับสมดุลโหลดกริดอย่างรวดเร็ว ในขณะที่พลังงานความร้อน พลังงานนิวเคลียร์ ฯลฯ จะปรับเอาท์พุตของเครื่องยนต์ค่อนข้างช้ากว่ามากตราบใดที่กำลังไฟฟ้าที่ใช้งานของกริดมีความสมดุล แรงดันไฟฟ้าก็ค่อนข้างคงที่ดังนั้นสถานีไฟฟ้าพลังน้ำจึงมีส่วนอย่างมากต่อความเสถียรของความถี่กริด
ในปัจจุบัน สถานีไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็กและขนาดกลางจำนวนมากในประเทศอยู่ภายใต้โครงข่ายไฟฟ้าโดยตรง และโครงข่ายไฟฟ้าต้องมีการควบคุมโรงไฟฟ้าที่ปรับความถี่หลักอย่างเต็มที่ เพื่อให้มั่นใจเสถียรภาพของความถี่และแรงดันไฟฟ้าของโครงข่ายไฟฟ้าเพียงแค่ใส่:
1. โครงข่ายไฟฟ้ากำหนดความเร็วของมอเตอร์ตอนนี้เราใช้มอเตอร์ซิงโครนัสสำหรับการผลิตพลังงาน ซึ่งหมายความว่าอัตราการเปลี่ยนแปลงเท่ากับอัตราของกริดพลังงาน นั่นคือ 50 การเปลี่ยนแปลงต่อวินาทีสำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ใช้ในโรงไฟฟ้าพลังความร้อนที่มีอิเล็กโทรดเพียงคู่เดียว จะมีความเร็ว 3000 รอบต่อนาทีสำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังน้ำที่มีอิเล็กโทรด n คู่ จะเป็น 3000/n รอบต่อนาทีกังหันน้ำและเครื่องกำเนิดไฟฟ้าโดยทั่วไปเชื่อมต่อกันด้วยกลไกการส่งผ่านอัตราส่วนคงที่ ดังนั้นจึงอาจกล่าวได้ว่ามันถูกกำหนดโดยความถี่ของกริดด้วย

2. กลไกการปรับน้ำมีบทบาทอย่างไร?ปรับเอาต์พุตของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า นั่นคือ กำลังที่เครื่องกำเนิดไฟฟ้าส่งไปยังกริดโดยปกติแล้วจะใช้พลังงานจำนวนหนึ่งเพื่อให้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าอยู่ที่ความเร็วที่กำหนด แต่เมื่อเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเชื่อมต่อกับกริด ความเร็วของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะถูกกำหนดโดยความถี่ของกริด และเรามักจะถือว่าความถี่ของกริดไม่เปลี่ยนแปลง .ด้วยวิธีนี้ เมื่อพลังงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเกินกำลังที่จำเป็นในการรักษาความเร็วที่กำหนด เครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะส่งพลังงานไปยังกริด และในทางกลับกันจะดูดซับพลังงานดังนั้น เมื่อมอเตอร์สร้างพลังงานที่มีโหลดมาก เมื่อตัดการเชื่อมต่อจากรถไฟ ความเร็วของมอเตอร์จะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วจากความเร็วที่กำหนดเป็นหลายเท่า และง่ายต่อการทำให้เกิดอุบัติเหตุ!
3. พลังงานที่เกิดจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะส่งผลต่อความถี่ของโครงข่ายไฟฟ้า และหน่วยไฟฟ้าพลังน้ำมักใช้เป็นหน่วยปรับความถี่เนื่องจากมีอัตราการควบคุมที่ค่อนข้างสูง