د بریښنا په شبکه کې بریښنایی فریکونسي
بریښنایی فریکونسي د بریښنایی سیسټم کې یو له خورا مهم پیرامیټرو څخه دی. که چیرې ولټاژ د "فشار" سره پرتله شي چې بریښنایی جریان چلوي، نو فریکونسي هغه "تال" یا "نبض" دی چې د بریښنا شبکې ټولې برخې په همغږۍ کې کار کوي. په ډیری هیوادونو کې، د بریښنا شبکې د 50 Hz یا 60 Hz په نوم فریکونسۍ کې کار کوي. اندونیزیا، د آسیا او اروپا د ډیری هیوادونو سره، 50 Hz کاروي. پداسې حال کې چې دا ممکن ساده ښکاري، د باثباته فریکونسۍ ساتل یو لوی کار دی چې تولید، لیږد، ویش، او حتی د پیرودونکو بار چلند پکې شامل دی.
د بریښنایی فریکونسۍ پوهیدل
بریښنایی فریکونسي د هر ثانیې د بدلیدونکي جریان (AC) دورې شمیر دی. د دې واحد هرټز (Hz) دی. په AC سیسټم کې، ولتاژ او جریان په دوره یي ډول سمت بدلوي. کله چې د 50 Hz فریکونسي ویل کیږي، دا پدې مانا ده چې په یوه ثانیه کې 50 بشپړ دورې پیښیږي. دا فریکونسي په مستقیم ډول د بریښنا فابریکې کې د همغږي جنراتور د گردش سرعت سره تړاو لري. په ساده ډول، د جنراتور د روټر سرعت او د قطبونو شمیر د محصول فریکونسي ټاکي. عمومي اړیکه دا ده:
f = (p × n) / ۱۲۰ ,
چیرې چې f فریکونسي (Hz) ده، p د قطبونو شمیر دی، او n د گردش سرعت (rpm) دی.
له همدې امله، د سیسټم فریکونسي یوازې یوه شمیره نه ده، بلکې د تولید شوي بریښنا او مصرف شوي بریښنا ترمنځ د متحرک توازن شاخص دی.
ولې باید فریکونسي وساتل شي؟
د بریښنا په شبکه کې فریکونسي باید د څو مهمو دلیلونو لپاره د هغې نومول شوي ارزښت ته نږدې وي. لومړی، ډیری بریښنایی وسایل د ځانګړو فریکونسۍ کې په غوره توګه کار کولو لپاره ډیزاین شوي. د مثال په توګه، د انډکشن موټورونه یو همغږي سرعت لري چې په فریکونسۍ پورې اړه لري. د فریکونسۍ بدلول کولی شي د موټرو سرعت بدل کړي، تورک کم کړي، ضایعات زیات کړي، او د ډیر تودوخې لامل شي.
دوهم، د فریکونسۍ انحراف د بریښنا عدم توازن ته اشاره کوي. که چیرې بار د تولید ظرفیت څخه ډیر شي، سیسټم "ورو کیږي" او فریکونسۍ راټیټیږي. برعکس، که چیرې د تولید ظرفیت د بار څخه ډیر شي، فریکونسۍ زیاتیږي. یو لوی عدم توازن چې د ډیر وخت لپاره کنټرول نه شي کولی شي د پراخ بریښنا بندیدو لامل شي، ځکه چې محافظتونه به د زیان څخه د تجهیزاتو د ساتنې لپاره کار وکړي.
دریم، د بریښنا سیسټم ثبات - د جنراتور روټر زاویې ثبات او د ولتاژ ثبات - د فریکونسۍ کنټرول لخوا اغیزمن کیږي. په یوه لوی وصل شوي سیسټم کې، په یوه ساحه کې د فریکونسۍ کنټرول کولو کې پاتې راتلل کولی شي په نورو برخو کې د څپې اغیز ولري.
د فریکونسۍ، بار او تولید ترمنځ اړیکه
په یوه بریښنا سیسټم کې، د بریښنا توازن په ساده ډول لیکل کیدی شي:
د P جنراتور = د P بار + د سیسټم ضایعات
کله چې بار ناڅاپه زیات شي (د مثال په توګه، د ماښام د لوړ ساعت په جریان کې، یا کله چې ډیری صنعتونه په یو وخت کې کار پیل کوي)، سیسټم اضافي بریښنا ته اړتیا لري. که چیرې د جنراتور غبرګون وځنډول شي، فریکونسي به راټیټه شي. دا کمښت رامینځته کیږي ځکه چې د جنراتور روټر د بریښنا د لنډمهاله کمښت د جبران لپاره متحرک انرژي له لاسه ورکوي. د روټر متحرک انرژي د بفر (جګړه) په توګه کار کوي چې د فریکونسي بدلونونو سره مقاومت کې مرسته کوي.
برعکس، کله چې بار ناڅاپه راټیټ شي (د مثال په توګه، کله چې صنعت بند شي، یا یو لوی جنراتور ناڅاپه فعال شي)، فریکونسي کولی شي لوړه شي ځکه چې اضافي بریښنا د جنراتورونو "چټکتیا" لامل کیږي. له همدې امله د سیسټم چلونکي باید تولید او بار په دوامداره توګه متوازن کړي، دوهم په ثانیه.
د فریکونسۍ او بریښنا کیفیت معیاري انحراف
مثالی فریکونسي په سمه توګه ۵۰ هرټز (یا ۶۰ هرټز) ده، خو په عمل کې، کوچني انحرافات تل شتون لري. هغه حد چې انحرافات نورمال ګڼل کیږي د ځایی عملیاتي معیارونو او مقرراتو لخوا ټاکل کیږي. عصري بریښنا سیسټمونه د تجهیزاتو فعالیت، د انرژۍ موثریت، او د اړیکو ثبات پورې اړوند سخت فریکونسي کیفیت اهداف لري.
د فریکونسۍ کوچني انحرافات معمولا د استوګنې پیرودونکو لپاره د پام وړ نه وي، مګر دوی د دقیق ماشینونو، همغږي کولو سیسټمونو، او حساسو پروسو سره صنعتونو لپاره مهم پاتې کیږي. ځینې غوښتنلیکونه، لکه د گرډ فریکونسۍ پر بنسټ بریښنایی ساعتونه (کوم چې یو وخت عام وو)، کولی شي غلطۍ تجربه کړي که چیرې د اوسط فریکونسۍ د اوږدې مودې لپاره انحراف وکړي. له همدې امله، آپریټرونه ډیری وختونه نه یوازې لنډمهاله انحرافات کنټرولوي بلکه ډاډ ترلاسه کوي چې د اوسط فریکونسۍ دقت ته راستنیږي ترڅو د غلطۍ راټولول کم کړي.
د فریکونسي کنټرول میکانیزم
د فریکونسۍ کنټرول په طبقو کې ترسره کیږي، د خورا ګړندي غبرګون څخه تر منځمهاله مهالویش پورې.
۱. داخلي غبرګون
دا په یوه هممهاله جنراتور کې د څرخیدونکي ډله ایز طبیعي غبرګون دی. کله چې د بریښنا عدم توازن رامنځته شي، د روټر متحرک انرژي په لومړیو څو ثانیو کې د فریکونسي بدلونونو په وړاندې مقاومت کې مرسته کوي. په هرصورت، لکه څنګه چې د انورټر پر بنسټ تولید (د مثال په توګه، PV او بیټرۍ) زیاتیږي، د سیسټم انرشیا کمیدلی شي، چې د فریکونسي بدلونونو ته اجازه ورکوي چې په اسانۍ سره واقع شي.
۲. لومړني کنټرول (د لومړني فریکونسۍ کنټرول)
دا کنټرول معمولا په تولیدي فابریکه کې د توربین والي کاروي. کله چې فریکونسي راټیټیږي، والي د انرژۍ انپټ زیاتوي (د مثال په توګه، د بخار والو پرانیستل یا د اوبو جریان زیاتول)، د تولید ځواک زیاتوي. لومړني کنټرول په چټکۍ سره عمل کوي (ثانوي څخه تر لسګونو ثانیو پورې) او د کمیدو کچه ودروي، مګر معمولا فریکونسي په سمه توګه نومول شوي ته نه راستنوي؛ دا په ساده ډول دا په نوي، نږدې ارزښت کې ثبات کوي.
۳. ثانوي کنټرول (AGC)
د اتوماتیک تولید کنټرول (AGC) د لسګونو ثانیو څخه تر دقیقو پورې په پیمانه کار کوي ترڅو فریکونسي نومول شوي ته بیرته راولي او د یو بل سره وصل شوي سیمو ترمنځ د بریښنا تبادله تنظیم کړي. AGC د فریکونسۍ غلطیو او د بریښنا جریان انحرافاتو سمولو لپاره تنظیم کونکو واحدونو ته سیټ پوائنټونه لیږي.
۴. دریمه درجه کنټرول او مهالویش (درېیمه درجه کنټرول / لیږل)
دا د یوې دقیقې څخه تر ساعت پورې په پیمانه اقتصادي-عملیاتي تعدیلات دي، په شمول د تولید ژمنې، د زیرمو تنظیمات سپن کول، او د خوندیتوب حاشیې ساتلو لپاره بیا لیږل.
د بریښنا د ذخیرې او ساتنې رول
د فریکونسۍ ساتلو لپاره، د سیسټم آپریټرونه بیک اپ بریښنا چمتو کوي. دا بیک اپ د جنراتورونو په بڼه کیدی شي چې د اعظمي ظرفیت څخه ښکته فعالیت کوي نو دوی په چټکۍ سره لوړ کیدی شي، یا د ګړندي چارج کولو سرچینې لکه بیټرۍ او پیکیر جنراتورونه. سربیره پردې، د محافظت سکیمونه شتون لري لکه د فریکونسۍ کم بار شیډینګ (UFLS)، کوم چې په تدریجي ډول بار کموي کله چې فریکونسۍ د یو ټاکلي حد څخه ښکته شي. UFLS د سیسټم د سقوط مخنیوي لپاره د "اضطراري بریک" په توګه کار کوي. پداسې حال کې چې پیرودونکي ممکن ځایی بندش تجربه کړي، دا اقدام کولی شي پراخه سیسټم د بشپړ توریدو څخه وژغوري.
نور محافظتونه هم هغه وخت فعال کیدی شي کله چې فریکونسي ډیره لوړه وي، لکه د تولید کمولو امر کول. دا ټول ښیي چې فریکونسي د سیسټم روغتیا شاخص دی چې باید له نږدې وڅارل شي.
عصري ننګونې: د نوي کیدونکي انرژۍ او انورټر پر بنسټ سیسټمونه
د نوي کیدونکي انرژۍ - په ځانګړي توګه د لمریزې انرژۍ (PV) او باد - یوځای کول د فریکونسۍ کنټرول لپاره نوي ننګونې راوړي. ډیری نوي کیدونکي جنراتورونه د لویو همغږي جنراتورونو پرځای د انورټرونو له لارې د شبکې سره وصل دي. په پایله کې، د طبیعي انرشیا ونډه کمه شوې ده. سیسټم په متحرک ډول سپک کیږي، نو د بار بدلونونه یا ګډوډي کولی شي د فریکونسۍ بدلونونه ډیر ګړندي کړي (د فریکونسۍ د بدلون لوړه کچه).
د دې د حل لپاره، نوې ټیکنالوژي رامینځته شوې، لکه مصنوعي انرشیا انورټرونه، په بیټرۍ کې ډراپ کنټرول، او د چټک فریکونسي غبرګون (FFR)، کوم چې کولی شي په ډیرو لنډو چاودنو کې بریښنا داخل کړي. د ګریډ پیمانه بیټرۍ حتی په سلګونو ملی ثانیو کې ځواب ورکولی شي، د توربین لومړني کنټرول د پیل کولو دمخه د فریکونسي کمښت کمولو کې مرسته کوي.
د تجهیزاتو او موثریت په اړه د فریکونسۍ اغیزه
بې ثباته فریکونسۍ کولی شي د ډیری ډوله تجهیزاتو فعالیت اغیزمن کړي:
- برقي موټورونه: سرعت بدلیږي، سلیپ زیاتیږي، تودوخه لوړیږي که چیرې سخت شرایط د اوږدې مودې لپاره دوام وکړي.
- ټرانسفارمرونه او مقناطیسي وسایل: د فریکونسۍ بدلونونه د ځینو شرایطو لاندې د اصلي زیانونو او سنتریت ظرفیت باندې اغیزه کوي، که څه هم سیسټم عموما بدلونونه کوچني ساتي.
- برېښنايي تجهیزات: عموما د زغم وړ سویچنګ بریښنا رسولو څخه کار اخلي، مګر بیا هم د اعتبار لپاره د بریښنا ښه کیفیت ته اړتیا لري.
- صنعتي پروسې: هغه چې همغږي او د سرعت ثبات ته اړتیا لري د فریکونسۍ انحراف سره حساس کیدی شي.
له همدې امله، د فریکونسۍ ساتل نه یوازې د سیسټم چلونکو په ګټه دي، بلکې د تجهیزاتو ژوند او د پیرودونکو لپاره د خدماتو کیفیت ساتل هم دي.
پایله
د بریښنا په شبکه کې د بریښنا فریکونسي یو بنسټیز پیرامیټر دی چې د بریښنا تولید او مصرف ترمنځ توازن منعکس کوي. د 50 Hz نومول شوی فریکونسي باید د سیسټم انرشیا، لومړني او ثانوي کنټرول (AGC)، عملیاتي مهالویش، او د بریښنا زیرمو ترکیب له لارې وساتل شي. کله چې لوی ګډوډي رامینځته شي، د UFLS په څیر محافظت کولی شي د پراخ سیسټم سقوط مخه ونیسي. د انرژۍ د لیږد په دوره کې، د انورټر پر بنسټ د بریښنا فابریکو زیاتوالی د مصنوعي انرشیا او ګړندي فریکونسي غبرګون په څیر نوي ستراتیژیو ته اړتیا لري. د مناسب فریکونسي مدیریت سره، د بریښنا سیسټم کولی شي په ثابت او باوري ډول کار وکړي، او په دوامداره توګه د ټولنې د بریښنا اړتیاوې پوره کړي.
