下垂速度控制

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發電領域中,下垂速度控制(droop speed control)是利用同步發電機英语synchronous generator發電,且連接到輸電網路發電廠,可使用的一種速度控制方式。此方式可以允許同步發電機並聯運轉,因此可以依發電機的功率不同,負載對應比例的負載。

細節[编辑]

同步發電機的電氣頻率如下:

其中

同步發電機的頻率直接和速度成正比,多個同步發電機並聯供應電網時,因為個別發電機的功率遠小於整個電網的功率,其頻率會由電網決定。連接到這個電網的同步發電機頻率都相同,但因為其發電機極數不同,可能會有不同的轉速。

此模式中,會設定以實際轉速百分比來表示的轉速目標值。若發電機的負載從無載到滿載,發電機的實際轉速會下降。為了在此模式下增加發電機的功率輸出,會增加發電機的轉速目標值,因為實際的轉速會因為電網而是固定值,則轉速目標值和實際轉速之間的轉速差可用來增加工作流體(燃料、蒸氣等)的流率,因此功率輸出可以增加。若要減少輸出功率,也可以用相反方式控制。發電機的轉速目標值會恆大於發電機的實際轉速。發電機的實際轉速允許低(droop)於轉速目標值,因此命名為droop speed control。

例如渦輪的額定轉速是3000 rpm,而負載從無載增加滿載時,機器速度會由3000 rpm降到2880 rpm,因此下垂百分比為

= (3000 – 2880) / 3000
= 4%

此例子中,轉速目標值會是104%,實際的轉速會是100%。渦輪轉速每1%的變化,會對應負載25%的變化。因此下垂百分比表示為100%輸出功率時,轉速的變化。

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參考資料[编辑]

延伸閱讀[编辑]