Dlaczego generatory muszą obracać się z mniejszą częstotliwością, jeśli popyt przewyższa podaż?

Mieszkańcy UE mogli zauważyć, że niektóre zegary w ich domu nie są zsynchronizowane z innymi zegarami. Najwyraźniej przyczyną tego jest to, że dostawcy energii musieli zmniejszyć częstotliwość, z jaką sieć prądu przemiennego zmienia przepływ prądu. Rozumiem, że szybkość, z jaką te zegary tykają, zależy od częstotliwości sieci prądu przemiennego, jak dotąd ma to sens. Nie rozumiem tego, że według raportów powodem, dla którego dostawcy energii musieli zmniejszyć częstotliwość, był fakt, że dostawca regionalny na Bałkanach nie zapewnił sprawiedliwego udziału energii w sieci. Przeczytałem artykuł na stronie szwajcarskiej sieci energetycznej pod adresem https://www.swissgrid.ch/swissgrid/en/home/experts/topics/frequency.html, który stwierdza:

Jeżeli zużycie energii elektrycznej jest niższe niż produkcja, częstotliwość jest wyższa; jeśli zużycie jest wyższe niż produkcja, częstotliwość jest niższa. Powód tego jest następujący: generatory elektryczne sieci elektrycznej obracają się łatwiej i szybciej, gdy zużycie jest niskie. W związku z tym obracają się z większą częstotliwością. I odwrotnie, generatory elektryczne obracają się bardziej pracochłonnie iz mniejszą częstotliwością, gdy zużycie jest większe.

Generatory muszą więc obracać się wolniej, jeśli popyt jest większy niż podaż. Dlaczego? To znaczy, nawet nie rozumiem, jak sieć działa, jeśli popyt jest większy niż podaż. zazwyczaj jeśli popyt jest większy niż podaż, część popytu nie zostaje zaspokojona. Mogę źle zrozumieć, w jaki sposób sieć energetyczna jako taka radzi sobie z taką sytuacją. Szczególnie nie rozumiem, jaki jest związek między niedostateczną podażą na sieci a mechaniczną prędkością generatorów. W zasadzie nic nie wiem o sieci energetycznej, więc to też nie pomaga.

Generatory muszą więc obracać się wolniej, jeśli popyt jest większy niż podaż. Dlaczego?

To nie do końca prawda. Moment obrotowy prędkości X. Aby zwiększyć moc, nie trzeba zwiększać prędkości; moment obrotowy można zwiększyć. Zwiększenie momentu obrotowego poprzez zwiększenie ustawienia przepustnicy. Wszystkie systemy generacji mają jakiś mechanizm przepustnicy. Jednak działanie przepustnicy nie jest natychmiastowe. Prowadzi to do krótkiego zmniejszenia prędkości, gdy wzrasta obciążenie (zapotrzebowanie). Gdy różne generatory podłączone do sieci zwalniają, ich przepustnice są automatycznie dostosowywane, aby skorygować spadek prędkości. Sieci elektryczne na ogół mają wystarczającą rezerwę mocy, aby obsłużyć zwiększone zapotrzebowanie. Jeśli nie ma wystarczającej rezerwy, spadek napięcia i częstotliwości może utrzymywać się przez dłuższy czas.

Gdy zapotrzebowanie spadnie, generatory będą działać szybciej niż zwykle przez krótki czas. To miałoby tendencję do korygowania zegarów, tak aby w ciągu 24 godzin wystąpił niewielki lub żaden błąd netto. Jeśli jednak pojemność sieci nie jest wystarczająca, mogą wystąpić wydłużone okresy obniżonego napięcia i częstotliwości.

Generatory muszą więc obracać się wolniej, jeśli popyt jest większy niż podaż. Dlaczego?

Moc mechaniczna generatora to moment obrotowy x prędkość obrotowa, więc jeśli wyjściowa moc elektryczna jest zbyt wysoka, można ją zmniejszyć, zmniejszając prędkość obrotową.

Jeśli popyt przewyższa podaż, gerneratory zwalniają i ostatecznie zatrzymują się w ciągu kilku minut. Tak się jeszcze nie stało, ponieważ istnieją procedury awaryjne, aby temu zapobiec.

Zwykle każdy operator elektrowni wytwarza dokładnie tyle mocy, ile zamówili klienci. W tym przypadku popyt jest równy podaży, a sieć działa przy nominalnej częstotliwości 50 Hz.

Jeśli ktoś pobierze więcej mocy niż zamówił, rozpoczyna się cykl:

1. Zapotrzebowanie przewyższa podaż, więc generatory zaczynają zwalniać.
2. Gdy generatory zwolnią do 49,95 Hz lub mniej, rozpoczynają się procedury awaryjne. Syreny włączają się we wszystkich elektrowniach, ludzie krzyczą polecenia, a więcej węgli jest wpychanych do pieców w celu ochrony sieci.
3. Rosnąca podaż zasilania awaryjnego odpowiada zapotrzebowaniu. Generatory przyspieszają z powrotem do 50 Hz w ciągu kilku minut.
4. Po przywróceniu częstotliwości procedury awaryjne zostają przerwane, a elektrownie wracają do normalnej pracy.
5. Wypłukać i powtórzyć.

Podczas cyklu sieć oscyluje między 50 Hz a mocą normalną a 49,95 Hz i mocą awaryjną. Średnia moc zawsze równa się zapotrzebowaniu, a średnia częstotliwość będzie nieco poniżej 50 Hz. Rzeczywiste uśrednianie odbywa się na podstawie rozpędu generatorów.

Częstotliwość sieci zmienia się nieznacznie w zależności od zapotrzebowania. W każdej chwili częstotliwość będzie mieściła się w ustawionym zakresie tolerancji.

Różnica skumulowana jest porównywana ze standardowym zegarem i korygowana przez dostosowanie generowanej mocy w celu skompensowania zegara elektrycznego (synchronicznego).

Tak więc na tarczy zegara nie powinno być żadnego zauważalnego przyrostu / straty czasu, poza całkowitym zanikiem mocy.

Pytanie, na które należy odpowiedzieć, brzmi: „dlaczego dostawcy energii elektrycznej pozwalają, aby zużycie ich klienta wzrosło w porównaniu z możliwościami produkcyjnymi?”

Zazwyczaj zakłady energetyczne mają uzgodnienia z innymi (pobliskimi) zakładami, aby kupić nadwyżkę mocy, gdy część ich własnych mocy wytwórczych jest wyłączona. (z powodu awarii lub konserwacji)

Polecam kupić zegar lub dwa na baterie do swojej przestrzeni życiowej lub wykorzystać czas telefonu komórkowego jako standard. (które są ustawione przez wieżę komórkową z satelitów GPS)