載荷是可變參數(shù)，它們永遠(yuǎn)不會(huì)保持不變。根據(jù)需求，他們的攝入量會(huì)有所不同。因此，交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電力需要滿(mǎn)足這些需求。負(fù)載頻率控制是一種有助于將網(wǎng)絡(luò)頻率保持在其額定值的方法，即印度的50Hz。本文討論負(fù)載在各種情況下發(fā)生變化時(shí)的處理過(guò)程。

讓我們舉個(gè)例子，

考慮初始狀態(tài)如下，

連接到母線(xiàn)的負(fù)載=200MW

發(fā)電量=200MW

現(xiàn)在觀(guān)察到，

負(fù)載=發(fā)電

這意味著它導(dǎo)致系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

現(xiàn)在頻率也將處于其額定值。此外，機(jī)器(同步發(fā)電機(jī))將以同步速度運(yùn)行。

但是，正如我們之前提到的，系統(tǒng)的負(fù)載從來(lái)都不是一個(gè)常數(shù)。因此有兩種可能性，

案例1：負(fù)載增加

案例2：負(fù)載減少

現(xiàn)在讓我們看看每種情況的詳細(xì)影響。

案例1：負(fù)載

增加考慮需求增加，連接到總線(xiàn)的負(fù)載變?yōu)?00MW?，F(xiàn)在的值是，

連接到總線(xiàn)的負(fù)載=300MW

發(fā)電量=200MW

現(xiàn)在觀(guān)察到，

負(fù)載≠發(fā)電

結(jié)果出現(xiàn)以下情況：

當(dāng)觀(guān)察到負(fù)載側(cè)需要100MW時(shí)，所需的能量由機(jī)器存儲(chǔ)的動(dòng)能提供。KE由機(jī)器的旋轉(zhuǎn)部件生產(chǎn)：

同步發(fā)電機(jī)的動(dòng)能

其中，

KE-動(dòng)能(J/焦耳)

I-慣性矩(是常數(shù))

ω-角速度(rad/sec)

因此，100MW由存儲(chǔ)的KE提供，其值減小。

正如在等式1中觀(guān)察到的，

KE∝ω2

因此，當(dāng)KE減小時(shí)，機(jī)器的速度也會(huì)減小。

機(jī)器的速度和它的頻率是由關(guān)系相關(guān)的，

同步機(jī)轉(zhuǎn)速

因此，當(dāng)速度降低時(shí)，它又會(huì)降低頻率，如果新頻率為fnew，則

fnew<50Hz

這對(duì)于穩(wěn)定運(yùn)行是不可接受的。

案例2：負(fù)載

下降考慮需求下降，連接到母線(xiàn)的負(fù)載變?yōu)?50MW?，F(xiàn)在的值是，

連接到母線(xiàn)的負(fù)載=150MW

發(fā)電量=200MW

現(xiàn)在觀(guān)察到，

負(fù)載≠發(fā)電

結(jié)果出現(xiàn)以下情況：

當(dāng)觀(guān)察到發(fā)電機(jī)側(cè)產(chǎn)生剩余的50MW時(shí)，需要吸收的能量被添加到機(jī)器存儲(chǔ)的動(dòng)能中。

原因是，能量需要平衡(由于能量守恒定律)。

因此，50MW被添加到存儲(chǔ)的KE中，其值增加。

從等式1中可以看出，當(dāng)KE增加時(shí)，機(jī)器的速度也會(huì)增加。

由等式2可知，當(dāng)速度增加時(shí)，它又會(huì)增加頻率，如果新頻率為fnew，則

fnew>50Hz

這對(duì)于穩(wěn)定運(yùn)行也是不可接受的。

現(xiàn)在，我們觀(guān)察到，

負(fù)載變化?發(fā)電量變化?轉(zhuǎn)子速度變化?頻率變化

可以使用稱(chēng)為調(diào)速器的設(shè)備來(lái)感測(cè)頻率的變化。調(diào)速器檢測(cè)到頻率的變化，然后堅(jiān)持改變蒸汽閥的位置。

這樣做是因?yàn)橥ㄟ^(guò)根據(jù)頻率變化調(diào)整閥門(mén)位置，我們可以改變蒸汽輸入渦輪機(jī)。由于渦輪機(jī)與同步發(fā)電機(jī)機(jī)械耦合，因此通過(guò)調(diào)整渦輪機(jī)的速度，它反過(guò)來(lái)調(diào)整轉(zhuǎn)子的機(jī)械輸入。