Wie viel Leistung liefern parallelgeschaltete Kraftwerke?

In modernen Stromversorgungssystemen wird die Energie bereitgestellt, indem mehrere Generatoren effektiv parallel geschaltet werden. Allerdings sind diese Generatoren nicht alle gleich, einige Stationen liefern mehr Strom als andere (nehme ich an). Was bestimmt, wie viel Strom von dem einen oder anderen Generator gezogen wird? Sie müssen alle auf jeder Phase auf die gleiche Spannung synchronisiert werden und sind alle mit der gleichen Last verbunden.

Wenn ich dies auf ein Problem in der Schaltungstheorie reduziere und zwei ideale Spannungsquellen und eine parallel geschaltete Last betrachte, dann ist der von jeder Quelle gezogene Strom undefiniert, es sei denn, ich greife auf Symmetrie-Argumente zurück. Meine beste Vermutung hat etwas mit der Quellenimpedanz zu tun, denn wenn Sie diese in Reihe mit den idealen Spannungsquellen einschließen, ist der Strom nicht mehr undefiniert.

Gedankenexperiment : Sagen wir, ich bekomme meine selbstgebaute Lichtmaschine, die mit ein paar Dutzend kV läuft, und schließe sie an die Stromleitungen an, was würde passieren? Würde das Netz einen massiven Überstrom ziehen oder würde das Netz irgendwie "wissen", dass mein Generator nicht viel liefern kann und einen geringeren Strom ziehen würde, als wenn ein volles Kraftwerk angeschlossen wäre?

Wie prognostizieren und modellieren Energiesystemingenieure dieses Zeug? Gibt es eine spezielle Terminologie und Links, denen ich diesbezüglich folgen könnte? Das ist sicherlich wichtig, vor allem wenn man bedenkt, dass wir heutzutage immer mehr davon hören, „dem Netz etwas zurückzugeben“ durch Eigenerzeugung von Strom.

Antworten (2)

Es ist ganz einfach. Jede Synchronmaschine kann als Generator oder als Motor fungieren. Was den Unterschied ausmacht, ist der Winkel des Rotors in Bezug auf das rotierende Magnetfeld. Wenn der Rotor einen führenden Winkel hat, dann ist es ein Generatormodus. Wenn es nachlässt, befindet es sich im Motormodus.

Die Regelschleife fügt dem Generator nur ein negatives Drehmoment hinzu, sodass die erzeugte Leistung erhöht und die Nennausgangsleistung / der Nennstrom beibehalten wird. Bei großen Vertriebsnetzen wird dies auch durch einen Zeitplan, eine prognostizierte Nachfrage, bestimmt.

BEARBEITEN:

Bevor Sie den Generator mit dem Netz verbinden, müssen Sie ihn synchronisieren. Der Ausgang muss die gleiche Frequenz, Phasenverschiebung und Amplitude haben. Dann verbinden Sie sich mit dem Stromnetz. Jetzt läuft der Generator exakt mit der Netzfrequenz. Wenn Sie das Gas zurücknehmen, wird das Aggregat zu einem Motor, bis es überlastet wird, wenn Sie Gas geben, wird es zu einem Generator, solange es nicht überlastet ist.

Wenn Sie es wissen, würde mich interessieren, wie sich dies auf andere Arten von Stromerzeugung auswirkt, wie z. B. Sonnenkollektoren?
Diese Antwort scheint auch nicht viel darüber zu erklären, wie man bestimmt, wie viel Strom von einem Generator parallel zu anderen geliefert wird. Was bestimmt die Größe der von jedem Generator gelieferten Leistung? Könnten Sie versuchen, dies zu erklären? Die Aussage von Motor- vs. Generatorbetrieb hat nicht wirklich viel erklärt. Danke.
Normalerweise würde sich Ihr Wechselrichter mit Ihrem eingehenden Wechselstrom synchronisieren. Wenn es das Verteilungsnetz zurückspeist, um Strom zu verkaufen, passt es auch Ihre Spannung (bis zu einem gewissen Höchstbetrag) an, so dass der Stromfluss umgekehrt wird. Beachten Sie, dass, wenn Ihre lokale Leitung (Hauptgeneratoranlage) Strom verliert, das Backfeed-System vom Netzwerk getrennt werden muss (durch Erkennen des Überstromzustands), da es die Leitungssynchronisierung verloren hat und auch eine Gefahr für alle Mitarbeiter des Versorgungsunternehmens darstellt.
In Bezug auf die Parallelleistungsfrage erfolgt dies wiederum durch Einstellen der Ausgangsspannung der Erzeugungsstation. Da Strom als Ware betrachtet wird, kann er je nach Bedarf gekauft und verkauft werden. Wenn also niemand die Leistung Ihrer Anlage haben möchte, reduzieren Sie Ihre Ausgangsspannung, sodass Ihre Nettostromleistung der Anlage null beträgt. Dadurch bleiben Sie in Phase mit dem Stromnetz und sind bereit, Ihren Strom relativ schnell zu verkaufen (Grundlast vs. Spitzenlast-Anlagendesign ist ein weiteres Thema). Sie können die Anlage abschalten, um Brennstoff-/Betriebskosten zu sparen, aber der Neustart dauert viel länger, wenn es sich um eine Grundlastanlage handelt.
@PersonWithName Solarpanel-Wechselrichter simulieren dasselbe elektronisch

In einem großen Energiesystem ist ein großer Generator als Master dediziert und für die Frequenzsteuerung verantwortlich und wird so gesteuert (synchronisiert), dass er mit der Systemfrequenz läuft.

Lasten und Generatoren werden nun dem System hinzugefügt. Die von jedem Generator gelieferte Last wird durch die Stromquelle (Dampfturbine) bestimmt. Das gesamte System läuft mit der gleichen Frequenz.

Wenn zu viel Strom online ist, beginnt das System zu beschleunigen. Der Regler des Hauptgenerators schaltet sich zurück und liefert weniger Dampf. Dadurch wird das gesamte System langsamer. Wenn die Last zunimmt, sieht der Regler die Verlangsamung, öffnet mehr Dampf und beschleunigt.

Die Systemcontroller planen, dass Generatoren online gehen, wenn sie erwarten, dass die Last zunimmt, und planen, dass Generatoren offline geschaltet werden, wenn die Last abnimmt.

Dies ist eine sehr grundlegende Erklärung. In der Realität müssen sowohl die Wirkleistung (Strom) als auch die Blindleistung (Spannung) ausgeglichen werden. Die Blindleistung wird durch automatische Spannungsregler gesteuert, die die Spannung jedes Generators steuern.

Im Wesentlichen Droop-Kontrolle .
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