水电站发电机的频率为何能保持稳定?
发布时间:2017/7/31 9:43:28 点击次数:

 

 
 
 
 
这个问题可能要系统的说。交流电频率和水电站发动机转速没有直接关系,但是有间接关系。不管是哪种类型的发电设备,发出电能后要向电网输送电能,也就是发电机需要并网发电,并网以后和电网连成整体,电网各处的频率都是完全相同的。电网越大,频率波动幅度就越小,频率也就相对越稳定,而电网频率只与有功功率是否平衡有关系,发电机组发出的有功功率大于用电的有功功率时,电网整体频率会升高,反之亦然。有功功率平衡是电网一大课题,因为用户的用电负荷不断在变化,电网要时时刻刻保证发电出力和负荷平衡,水电站在电力系统中最重要的用途就是调频,当然三峡这种超级规模水电主要用途是发电。水电站相对其他类型的发电站在调频方面有先天性优势,水轮机可以快速调整转速,也就可以快速调整发电机有功和无功的出力,从而快速平衡电网负荷,而火电核电等,调整发动机出力相对要慢很多。只要电网有功功率平衡的好,电压相对就稳定,因此,水电站在电网频率稳定上的贡献比较大。现在全国很多中小型水电都是归电网直属,电网必须对主要调频电厂有绝对控制权,从而保证电网频率和电压的稳定。
 
1、电网决定电机的转速,我们现在发电多使用同步电机,也就是说和电网变化速率相等,即1秒钟变化50次。对于只有1对电极的火电厂用发电机来说,就是1分钟旋转3000转。而对于有n对电极的水电厂发电机来说,就是1分钟旋转3000/n转。而水轮即和发电机一般通过某些固定比率的传动机构连接在一起,所以可以说也是由电网频率决定的。2、水量调节机构起什么作用呢?调节发电机的出力,也就是发电机向电网发出的功率。通常保持发电机达到其额定转速需要一定的功率,但一旦发电机与电网并网之后,发电机的转速由电网频率决定,这时我们通常假设电网频率不变。如此,一旦发电机的功率超过保持额定转速所需的功率,发电机向电网发出功率,相反则吸收功率。所以当电机大负荷发电时,一旦与解列,则其转速将很快由额定转速升高到其几倍,很容易发生飞车事故!3、发电机发出的功率又将反过来影响电网频率,而水电机组因为调节速率相对较高的原因,通常被作为调频机组。这方面其他答案讲了很多了,不再累述。PS.亲手做一下小型同步电机并网实验对理解这方面内容真的很有帮助