需要が供給を上回る場合、なぜ発電機はより低い周波数で回転しなければならないのですか?


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EUの居住者は、自宅の時計の一部が他の時計と同期していないことに気付いているかもしれません。どうやら、これの原因は、電力供給業者がACネットワークが電流の流れを交互に切り替える頻度を減らす必要があることです。私は、これらのクロックが刻む速度がACネットワークの周波数に基づいていることを理解しています。これまでのところ、それは理にかなっています。私が理解していないことは、報告によると、電力供給業者が周波数を削減しなければならなかった理由は、バルカンの地域プロバイダーがグリッドに電力の公平な分配を提供しなかったためであるということです。スイスの電力網のウェブサイトhttps://www.swissgrid.ch/swissgrid/en/home/experts/topics/frequency.htmlの記事を読みます。

電力の消費量が生産量よりも少ない場合、頻度は高くなります。消費が生産より高い場合、頻度は低くなります。その理由は次のとおりです。電力グリッドの発電機は、消費量が少ないときに、より簡単かつ高速に回転します。その結果、より高い周波数で回転します。逆に、発電機は消費量が多くなると、より労力をかけて、より低い周波数で回転します。

したがって、需要が供給よりも大きい場合、発電機はより遅いペースで回転する必要があります。どうして?つまり、需要が供給よりも大きい場合、グリッドがどのように機能し続けるのかさえわかりません。通常、需要が供給よりも大きい場合、需要の一部は満たされません。電力網全体がそのような状況をどのように扱っているかを誤解するかもしれません。特に、グリッドの供給不足と発電機の機械的速度との関係を理解し​​ていません。私は基本的に電力網について何も知らないので、それも助けにはなりません。


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彼らに余分な負荷がかかると、自転車を登るのと同じように速度が低下するためです。
ブライアンドラモンド

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誰かが自分のhackernewsと最新のだ

回答:


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したがって、需要が供給よりも大きい場合、発電機はより遅いペースで回転する必要があります。どうして?

それは正確に真実ではありません。パワートルクX速度。パワーを上げるために速度を上げる必要はありません。トルクを上げることができます。スロットル設定を上げると、トルクが上がります。すべての生成システムには、何らかのスロットルメカニズムがあります。ただし、スロットルの操作は瞬時ではありません。負荷(需要)が増加すると、速度が短時間低下します。グリッドに接続されているさまざまな発電機の速度が低下すると、スロットルが自動的に調整されて速度低下が修正されます。送電網は一般に、増加する需要に対応するのに十分な予備能力を備えています。十分なリザーブがない場合、電圧と周波数の低下が長時間続くことがあります。

需要が低下すると、発電機は短期間、通常よりも速く動作します。これは、24時間にわたってネットエラーがほとんどまたはまったくないように、クロックを修正する傾向があります。ただし、グリッドの容量が十分でない場合、電圧と周波数が低下する期間が長くなります。


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したがって、需要が供給よりも大きい場合、発電機はより遅いペースで回転する必要があります。どうして?

発電機への機械的動力はトルクx回転速度であるため、出力電力が高すぎる場合は、回転速度を遅くすることで出力電力を減らすことができます。


つまり、需要が供給を上回るため、この場合の出力は低すぎませんか?
Nzall

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需要が供給を上回ることはありません。負荷が大きくなりすぎると、何かが与えられ、重大な機械的または電気的故障を回避する必要があります。機械的トルクが大きすぎるという問題は、速度を下げることで解決されます(トルクも低下します)。
アンディ別名

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@Andyaka「需要」は供給よりも大きくなる可能性があります。「実際の消費」は供給と等しくなければなりません。需要が供給よりも大きい場合、誰もが彼らが要求するものよりも少し少なくなります。
asdfex

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しかし、発電機からの電力は電圧x電流です。電圧が回転速度に順番に比例することは事実ですが、電圧に影響を与える他の方法があります(発電機界磁巻線電流、変圧器タップ)。周波数の偏差が最小化されるように、グリッドは(周波数とは無関係に)電圧を下げるだけではないのはなぜですか?
jms

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@jmsはい、もちろんそうですが、周波数を下げ、負荷の大部分(大きな要因とプラント)が3相誘導モーターである場合、Fを下げるとこれらの電機子の速度が低下し、機械的出力が低下します。それはバランスをとる行為です-出力電力を維持するために周波数または電圧の低下を修正する制御ループを備えた負荷がたくさんありますが、ほとんど(50%以上?)はそうではなく、速度のわずかな低下は重要ではありません。
アンディ別名

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需要が供給を上回る場合、生成者は速度を落とし、数分以内に最終的に停止します。これを防ぐための緊急手順があるため、これはまだ発生していません。

通常、各発電所オペレーターは、顧客が注文した電力量を正確に生産します。この場合、需要は供給に等しく、グリッドは公称50Hzで動作します。

誰かが注文したよりも多くの電力を消費すると、サイクルが始まります:

  1. 需要は供給を上回り、発電機の減速が始まります。
  2. 発電機の速度が49.95Hz以下に低下すると、緊急時の手順が開始されます。すべての発電所でサイレンが鳴り、人々はコマンドを叫び、グリッドを保護するために、より多くの石炭がオーブンにシャベルで送られます。
  3. 非常用電力の供給の増加は、需要と一致します。ジェネレーターは、数分間で加速して50Hzに戻ります。
  4. 周波数が回復すると、緊急時の手順は停止し、発電所は通常の動作に戻ります。
  5. すすぎ、繰り返します。

サイクル中、グリッドは50Hzと通常の電力と49.95Hzと非常用の電力の間で振動します。平均電力は常に需要に等しく、平均周波数は50Hzをわずかに下回ります。実際の平均化は、発電機の運動量によって行われます。


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グリッド周波数は需要に応じてわずかに変動するため、いつでも周波数は許容範囲内に収まります。

累積的な差は標準クロックと比較され、電気クロックを補正するために生成された電力を調整することにより修正されます(同期)。

そのため、総電力が停電する場合を除き、時計の文字盤に通知時間のゲイン/ロスがないようにしてください。


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対処する必要のある質問は、「電力会社が顧客の消費を許可して生産能力を上回ることができるのはなぜですか?」です。

通常、電気事業者は、自身の発電能力の一部がオフラインになったときに過剰電力を購入するために、他の(近隣の)事業者と契約を結んでいます。(故障またはメンテナンスのため)

私はあなたの生活空間のために電池式の時計を1、2個買うか、標準として携帯電話の時間を使うことを勧めます。(GPS衛星からのセルタワーによって設定されます)

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