帶你了解一下電網系統如何調頻

2020-12-04 電力常識大能

說到調頻一詞,熟悉電網的同學可能比較了解,但隔行如隔山,對於不是本專業的人,它的了解程度可能不夠,在這裡我們都從一個小白的角度進行講述,讓大家都能容易理解。覺得說的好的,收藏一下不迷路。

調頻就是調節頻率的簡稱。頻率指的就是每秒鐘完成周期性變化的次數,單位是Hz。對於電網來說頻率是一個比較特殊的名詞,其原因有兩點:一是頻率只存在於交流電,二是頻率是一個恆定值。

首先,這裡要解釋下頻率為什麼只存在於交流電。我們常用的電源有兩種類型,交流電和直流電。交流電是電流大小和方向都隨著時間的變化而變化的電源類型,這個變化具有周期性,因此它具有固定的頻率。我們家裡插座上用的電就屬於交流電,頻率為50Hz(僅指國內)。

其次我們講一講頻率為什麼是恆定值。這個原因就比較簡單,所有的交流電都來自於發電機,而發電機每秒的轉速的特性決定了交流電的頻率是一個固定值。(發電機要求轉速一定,3000r/min)。

以上兩點算是簡單科普下了,接下來我們談談調頻的事。

一、為什麼要調頻

前面我們說了,頻率是一個固定值,這個固定值是由發電機決定的。那麼發電機怎麼能保證一直是每分鐘轉那麼多圈呢,其實發電機也是有動力系統的,拿火力發電機組舉例,熱蒸氣通過推動汽輪機實現發電機的轉動,汽輪機轉的快慢是由蒸汽閥門開度決定的,想要轉得快就增加蒸氣量,反之就減小。

由於人們用電是具有不確定性的,會產生突然地變化。比如中午天氣有點熱,大家打開空調的那一刻,負荷需求會突然增加。這個情況就好像你開著拖拉機跑著跑著,前面來個60度斜坡,如果不加油門,就只能嘟嘟的慢騰騰往上挪,甚至還會熄火。因此,碰到類似問題時,頻率就會發生改變,也就需要使用一些調頻手段來維持頻率穩定。

二、怎麼進行調頻

當我們發現頻率變化後,如何進行調頻呢。簡單來說,就如我們開車這個例子一樣,遇到上坡我們就要加點油門,遇到下坡我們得松點油門。對於電網來說,調節不是那麼簡單,因為電網涉及到的負荷太大,要求的實效性很高,因此簡單的調節汽輪機很難實現,畢竟水變成蒸汽是一個漸變過程。目前比較常用的辦法就是水力機組,它只需要開合進水閘門就行了,調節更方便快速。

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