ทำไมเครื่องปั่นไฟต้องหมุนด้วยความถี่ที่ช้าลงหากอุปสงค์แซงหน้าอุปทาน


16

ผู้อยู่อาศัยในสหภาพยุโรปอาจสังเกตเห็นว่านาฬิกาบางเรือนในบ้านของตนขาดการซิงค์กับนาฬิกาอื่น ๆ เห็นได้ชัดว่าสาเหตุของเรื่องนี้คือซัพพลายเออร์ไฟฟ้าต้องลดความถี่ที่เครือข่าย AC สลับกระแสปัจจุบัน ฉันเข้าใจว่าความเร็วที่สัญญาณนาฬิกาเหล่านี้เกิดขึ้นนั้นขึ้นอยู่กับความถี่ของเครือข่าย AC ดังนั้นมันจึงสมเหตุสมผล สิ่งที่ฉันไม่เข้าใจก็คือตามรายงานเหตุผลที่ผู้จัดหาพลังงานต้องลดความถี่นั้นเป็นเพราะผู้ให้บริการระดับภูมิภาคในบอลข่านไม่ได้ให้อำนาจที่เท่าเทียมกับตาราง ฉันอ่านบทความของเว็บไซต์ Power Grid ของสวิสที่https://www.swissgrid.ch/swissgrid/en/home/experts/topics/frequency.htmlซึ่งระบุว่า:

หากการใช้พลังงานไฟฟ้าต่ำกว่าการผลิตความถี่จะสูงขึ้น หากการบริโภคสูงกว่าการผลิตความถี่จะลดลง เหตุผลของเรื่องนี้มีดังนี้: เครื่องกำเนิดไฟฟ้าของกริดไฟฟ้าหมุนได้ง่ายขึ้นและเร็วขึ้นเมื่อการบริโภคต่ำ ดังนั้นพวกเขาหมุนด้วยความถี่ที่สูงขึ้น ในทางกลับกันเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะหมุนอย่างตั้งใจและมีความถี่ต่ำกว่าเมื่อใช้พลังงานมากขึ้น

ดังนั้นเครื่องปั่นไฟต้องหมุนด้วยความเร็วที่ช้าลงหากมีความต้องการมากกว่าอุปทาน ทำไม? ฉันหมายถึงฉันไม่เข้าใจด้วยซ้ำว่าตะแกรงยังคงทำงานได้อย่างไรถ้าอุปสงค์มากกว่าอุปทาน โดยปกติถ้าความต้องการมากกว่าอุปทานส่วนหนึ่งของความต้องการไม่ได้รับการเติมเต็ม ฉันอาจเข้าใจผิดว่าตารางพลังงานทั้งหมดเกี่ยวข้องกับสถานการณ์เช่นนั้น ฉันไม่เข้าใจว่าการเชื่อมโยงระหว่าง undersupply บนกริดและความเร็วเชิงกลของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเป็นอย่างไร ฉันรู้อะไรเกี่ยวกับกริดพลังงานโดยพื้นฐานแล้วนั่นก็ไม่ได้ช่วยอะไรเช่นกัน


6
เนื่องจากภาระที่เพิ่มขึ้นทำให้พวกเขาช้าลงเช่นเดียวกับการขี่จักรยานขึ้นเขา
Brian Drummond

1
มีคนอัปเดตข้อมูลแฮกเกอร์ของพวกเขาอยู่เสมอ
โกโตะ

คำตอบ:


6

ดังนั้นเครื่องปั่นไฟต้องหมุนด้วยความเร็วที่ช้าลงหากมีความต้องการมากกว่าอุปทาน ทำไม?

นั่นไม่จริงอย่างแน่นอน กำลังแรงบิดความเร็ว X เพื่อเพิ่มพลังงานไม่จำเป็นต้องเพิ่มความเร็ว แรงบิดสามารถเพิ่มขึ้นได้ แรงบิดเพิ่มขึ้นโดยการเพิ่มการตั้งค่าเค้น ระบบรุ่นทั้งหมดมีกลไกการเค้นแบบบางชนิด อย่างไรก็ตามการทำงานของลิ้นปีกผีเสื้อนั้นไม่ได้เกิดขึ้นทันที สิ่งนี้นำไปสู่การลดความเร็วโดยย่อเมื่อภาระ (ความต้องการ) เพิ่มขึ้น เมื่อเครื่องกำเนิดไฟฟ้าต่าง ๆ ที่เชื่อมต่อกับตารางช้าลงคันเร่งของพวกเขาจะถูกปรับโดยอัตโนมัติเพื่อแก้ไขการลดความเร็ว กริดไฟฟ้าโดยทั่วไปมีกำลังการผลิตสำรองเพียงพอที่จะรองรับความต้องการที่เพิ่มขึ้น หากมีปริมาณสำรองไม่เพียงพอแรงดันไฟฟ้าและความถี่ตกอาจคงอยู่เป็นเวลานาน

เมื่อความต้องการลดลงเครื่องปั่นไฟจะทำงานเร็วกว่าปกติในช่วงเวลาสั้น ๆ ที่มีแนวโน้มที่จะแก้ไขนาฬิกาเพื่อที่จะมีข้อผิดพลาดเล็กน้อยหรือไม่มีเลยตลอด 24 ชั่วโมง อย่างไรก็ตามหากความจุของกริดไม่เพียงพอจะมีการขยายช่วงเวลาของแรงดันไฟฟ้าและความถี่ที่ลดลงไป


4

ดังนั้นเครื่องปั่นไฟต้องหมุนด้วยความเร็วที่ช้าลงหากมีความต้องการมากกว่าอุปทาน ทำไม?

พลังงานเชิงกลในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าคือแรงบิด x ความเร็วในการหมุนดังนั้นหากพลังงานไฟฟ้าเอาท์พุทสูงเกินไปคุณสามารถลดกำลังไฟฟ้าออกได้โดยการชะลอความเร็วในการหมุน


ฉันหมายถึงเอาท์พุทในกรณีนี้ไม่ต่ำเกินไปเพราะอุปสงค์มีมากกว่า
Nzall

2
อุปสงค์ไม่สามารถแซงหน้าอุปทาน หากการโหลดแรงเกินไปสิ่งที่ต้องให้และเพื่อหลีกเลี่ยงความล้มเหลวทางกลหรือไฟฟ้าอย่างรุนแรงปัญหาของการจ่ายแรงบิดเชิงกลมากเกินไปจะแก้ไขได้ด้วยการลดความเร็ว (ซึ่งจะลดแรงบิด)
Andy aka

6
@ Andyaka "ความต้องการ" สามารถใหญ่กว่าอุปทาน "ปริมาณการใช้จริง" จะต้องเท่ากับอุปทาน หากความต้องการมากกว่าอุปทานทุกคนจะได้รับน้อยกว่าที่พวกเขาต้องการ
asdfex

1
แต่พลังงานไฟฟ้าจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าคือแรงดัน x ปัจจุบัน แม้ว่าจะเป็นความจริงที่ว่าแรงดันไฟฟ้านั้นแปรผันตามความเร็วในการหมุน แต่ก็มีวิธีอื่นที่จะมีอิทธิพลต่อแรงดันไฟฟ้า ทำไมกริดไม่เพียงลดแรงดันไฟฟ้า (เป็นอิสระจากความถี่) เพื่อลดความเบี่ยงเบนความถี่
jms

1
@jms แน่นอนว่าเป็นเรื่องจริง แต่ถ้าคุณลดความถี่และโหลดส่วนใหญ่ (แฟคตอเรชั่นใหญ่และพืช) เป็นมอเตอร์เหนี่ยวนำ 3 เฟสการลด F จะลดความเร็วของเกราะและกำลังขับเชิงกลลดลง เป็นการปรับสมดุล - จะมีโหลดมากมายที่มีลูปควบคุมที่จะแก้ไขการลดความถี่หรือแรงดันไฟฟ้าเพื่อรักษากำลังเอาต์พุต แต่ส่วนใหญ่ (มากกว่า 50%?) จะไม่ทำและการลดความเร็วเพียงเล็กน้อยจะไม่สำคัญ .
แอนดี้อาคา

1

หากอุปสงค์มีมากกว่าอุปทานผู้ดำเนินการจะชะลอตัวลงและในที่สุดก็ต้องหยุดชะงักภายในไม่กี่นาที สิ่งนี้ยังไม่เกิดขึ้นเพราะมีกระบวนการฉุกเฉินเพื่อป้องกันไม่ให้เกิดขึ้น

โดยปกติผู้ประกอบการโรงไฟฟ้าแต่ละแห่งจะผลิตปริมาณพลังงานที่ลูกค้าสั่ง ในกรณีนี้ความต้องการเท่ากับอุปทานและตารางทำงานที่ 50Hz เล็กน้อย

หากใครบางคนดึงพลังงานมากกว่าที่พวกเขาสั่งวงจรจะเริ่ม:

  1. อุปสงค์มีมากกว่าอุปทานดังนั้นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจึงเริ่มชะลอตัวลง
  2. เมื่อเครื่องปั่นไฟชะลอตัวลงถึง 49.95Hz หรือน้อยกว่าขั้นตอนฉุกเฉินจะเริ่มขึ้นไซเรนจะดับลงในโรงไฟฟ้าทุกแห่งผู้คนตะโกนสั่งและถ่านหินจะถูกโกยเข้าไปในเตาอบเพื่อป้องกันกริด
  3. การจัดหาพลังงานฉุกเฉินที่เพิ่มขึ้นตรงกับความต้องการ เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเร่งกลับไปที่ 50Hz ในเวลาไม่กี่นาที
  4. เมื่อมีการสำรองความถี่ขั้นตอนฉุกเฉินจะหยุดและโรงไฟฟ้ากลับสู่การทำงานปกติ
  5. ล้างและทำซ้ำ

ในระหว่างรอบกริดจะแกว่งระหว่าง 50Hz และพลังงานปกติและ 49.95Hz และพลังงานฉุกเฉิน พลังงานเฉลี่ยเท่ากับความต้องการและความถี่เฉลี่ยจะต่ำกว่า 50Hz เล็กน้อย ค่าเฉลี่ยที่แท้จริงนั้นกระทำโดยโมเมนตัมของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า


0

ความถี่กริดผันผวนเล็กน้อยตามความต้องการดังนั้น ณ เวลาใดก็ตามความถี่จะอยู่ในชุดความอดทน

ความแตกต่างของการคำนวณจะถูกเปรียบเทียบกับนาฬิกามาตรฐานและแก้ไขโดยการปรับกำลังที่สร้างขึ้นเพื่อชดเชยนาฬิกาไฟฟ้า (ซิงโครนัส)

ดังนั้นจึงไม่ควรมีการเพิ่มหรือลดเวลาที่สังเกตเห็นได้ในหน้านาฬิกายกเว้นพลังทั้งหมดจะดับ


0

คำถามที่ต้องกล่าวถึงคือ: "เหตุใดผู้ให้บริการไฟฟ้าจึงอนุญาตให้ลูกค้าบริโภคเพื่อเพิ่มขีดความสามารถในการผลิต"

โดยปกติระบบไฟฟ้าจะมีการฟ้องร้องกับสาธารณูปโภคอื่น ๆ (ใกล้เคียง) เพื่อซื้อพลังงานส่วนเกินเมื่อกำลังการผลิตของตัวเองบางส่วนถูกปิดสาย (เนื่องจากความล้มเหลวหรือการบำรุงรักษา)

ฉันแนะนำให้ซื้อนาฬิกาที่ใช้แบตเตอรีหนึ่งหรือสองก้อนสำหรับพื้นที่อยู่อาศัยของคุณหรือใช้เวลาของโทรศัพท์มือถือเป็นมาตรฐาน (ซึ่งกำหนดโดยเสาส่งสัญญาณดาวเทียมจากดาวเทียม GPS)

โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.