Por que os geradores precisam girar em uma frequência mais lenta se a demanda ultrapassar a oferta?

Os residentes da UE podem ter notado que alguns dos relógios em sua casa estão ficando sem sincronia com outros. Aparentemente, a causa disso é que os fornecedores de energia tiveram que reduzir a frequência com que a rede CA alterna o fluxo de corrente. Entendo que a velocidade com que esses relógios funcionam é baseada na frequência da rede CA, até agora faz sentido. O que não entendo é que, segundo relatos, a razão pela qual os fornecedores de energia tiveram que reduzir a frequência foi porque um fornecedor regional nos Balcãs não forneceu sua parte justa de energia à rede. Li o artigo do site da rede elétrica suíça em https://www.swissgrid.ch/swissgrid/en/home/experts/topics/frequency.html, que afirma:

Se o consumo de energia elétrica for menor que a produção, a frequência será maior; se o consumo é maior que a produção, a frequência é menor. A razão para isso é a seguinte: os geradores elétricos de uma rede elétrica giram mais rapidamente e mais rapidamente quando o consumo é baixo. Conseqüentemente, eles giram com uma frequência mais alta. Por outro lado, os geradores elétricos giram mais laboriosamente e com menor frequência quando o consumo é maior.

Portanto, os geradores precisam girar em um ritmo mais lento se a demanda for maior que a oferta. Por quê? Quero dizer, eu nem entendo como a grade permanece funcional se a demanda for maior que a oferta. Geralmente, se a demanda é maior que a oferta, parte da demanda não é atendida. Eu posso entender mal como a rede elétrica como um todo lida com uma situação como essa. Eu especialmente não entendo qual é a ligação entre a falta de oferta na rede e a velocidade mecânica dos geradores. Eu sei basicamente nada sobre a rede elétrica, então isso também não ajuda.

Portanto, os geradores precisam girar em um ritmo mais lento se a demanda for maior que a oferta. Por quê?

Isso não é exatamente verdade. Torque de potência X velocidade. Para aumentar a potência, não é necessário aumentar a velocidade; torque pode ser aumentado. O torque é aumentado aumentando a configuração do acelerador. Todos os sistemas de geração possuem algum tipo de mecanismo de aceleração. No entanto, a operação do acelerador não é instantânea. Isso leva a uma breve redução na velocidade quando a carga (demanda) aumenta. À medida que os vários geradores conectados à rede diminuem, seus aceleradores são ajustados automaticamente para corrigir a diminuição da velocidade. As redes elétricas geralmente têm capacidade de reserva suficiente para lidar com o aumento da demanda. Se não houver reserva suficiente, a queda de tensão e frequência pode persistir por mais tempo.

Quando a demanda cai, os geradores funcionam mais rápido que o normal por um breve período. Isso tenderia a corrigir os relógios para que houvesse pouco ou nenhum erro líquido ao longo de 24 horas. No entanto, se a capacidade da rede não for suficiente, resultarão longos períodos de tensão e frequência reduzidas.

Portanto, os geradores precisam girar em um ritmo mais lento se a demanda for maior que a oferta. Por quê?

A energia mecânica em um gerador é torque x velocidade de rotação; portanto, se a energia elétrica de saída for muito alta, você poderá reduzir essa potência de saída diminuindo a velocidade de rotação.

Se a demanda ultrapassar a oferta, os geradores desaceleram e, eventualmente, param em alguns minutos. Isso ainda não aconteceu porque existem procedimentos de emergência para evitá-lo.

Normalmente, cada operador da usina produz exatamente a quantidade de energia solicitada por seus clientes. Nesse caso, a demanda é igual à oferta e a rede opera a 50Hz nominal.

Se alguém extrai mais poder do que o solicitado, um ciclo começa:

1. A demanda supera a oferta, então os geradores começam a desacelerar.
2. Quando os geradores diminuem para 49,95 Hz ou menos, os procedimentos de emergência são acionados. As sirenes tocam em todas as usinas de energia, as pessoas gritam comandos e mais carvões são lançados nos fornos para proteger a rede.
3. A crescente oferta de energia de emergência corresponde à demanda. Os geradores aceleram de volta a 50Hz ao longo de alguns minutos.
4. Depois que a frequência volta, os procedimentos de emergência cessam e as usinas retornam à operação normal.
5. Enxague e repita.

Durante um ciclo, a grade oscila entre 50Hz e potência normal e 49,95Hz e energia de emergência. A potência média sempre é igual à demanda e a frequência média fica um pouco abaixo de 50Hz. A média real é feita pelo momento dos geradores.

A frequência da grade varia ligeiramente de acordo com a demanda. Portanto, a qualquer momento, a frequência estará dentro de um conjunto de tolerâncias.

A diferença cumulativa é comparada com o relógio padrão e corrigida ajustando a energia gerada para compensar o relógio elétrico (síncrono).

Portanto, não deve haver nenhum ganho / perda de tempo de escala de notação no mostrador do relógio, exceto a falta de energia total.

Uma pergunta que precisa ser abordada é: "por que os fornecedores de eletricidade estão permitindo que o consumo de seus clientes supere sua capacidade de produção?"

Geralmente, as concessionárias de energia elétrica têm acordos com outras concessionárias (próximas) para comprar seu excesso de energia quando parte de sua própria capacidade de geração estiver off-line. (devido a falha ou manutenção)

Eu recomendo comprar um ou dois relógios a pilhas para sua área de estar ou usar o tempo de um telefone celular como padrão. (que são definidos pela torre de celular dos satélites GPS)