En los sistemas de energía modernos, la energía se suministra conectando efectivamente múltiples generadores en paralelo. Sin embargo, no todos estos generadores son iguales, algunas estaciones suministran más energía que otras (supongo). ¿Qué determina cuánta corriente se extrae de un generador u otro? Todos deben estar sincronizados con el mismo voltaje en cada fase y todos están conectados a la misma carga.
Si reduzco esto a un problema en la teoría de circuitos y considero dos fuentes de voltaje ideales y una carga en paralelo, entonces la corriente consumida por cada fuente no está definida a menos que recurra a argumentos de simetría. Mi mejor conjetura tiene algo que ver con la impedancia de la fuente, ya que si los incluye en serie con las fuentes de voltaje ideales, entonces la corriente ya no está indefinida.
Experimento mental : digamos que tengo mi alternador casero, que funciona a unas pocas docenas de kV, y lo conecto a las líneas eléctricas, ¿qué sucedería? ¿La red generaría una sobrecorriente masiva, o la red de alguna manera "sabría" que mi generador no podría suministrar mucho y consumiría una corriente más baja que si se conectara una estación de energía completa?
¿Cómo predicen y modelan estas cosas los ingenieros de sistemas de energía? ¿Hay alguna terminología especial y enlaces que pueda seguir con respecto a esto? Seguramente esto es importante, especialmente considerando que en estos días escuchamos cada vez más sobre "retribuir a la red" a través de la generación de energía en el hogar.
Es bastante simple. Cada máquina síncrona puede actuar como generador o como motor. Lo que marca la diferencia es el ángulo del rotor con respecto al campo magnético giratorio. Si el rotor tiene un ángulo de ataque, entonces es un modo de generador. Si está retrasado, entonces está en modo motor.
El circuito de regulación solo agrega algo de par negativo al generador, por lo que aumenta la potencia generada y mantiene la potencia/corriente de salida nominal. Para una gran red de distribución, esto también está impulsado por un cronograma, una demanda prevista.
EDITAR:
Antes de conectar el generador a la red, debe sincronizarlo. La salida debe tener la misma frecuencia, cambio de fase y amplitud. Entonces te conectas a la red eléctrica. Ahora el generador funcionará a la misma velocidad que la frecuencia de la red. Si baja el acelerador, el grupo electrógeno se convertirá en un motor hasta que se sobrecargue, si aplica el acelerador, se convertirá en un generador siempre que no esté sobrecargado.
En un sistema de energía grande, un generador grande se dedica como maestro y responsable del control de frecuencia y se rige (sincroniza) para que funcione a la frecuencia del sistema.
Ahora se agregan cargas y generadores al sistema. La carga suministrada por cada generador está determinada por la fuente de energía (turbina de vapor). Todo el sistema funciona a la misma frecuencia.
Si hay demasiada generación en línea, el sistema comenzará a acelerarse. El gobernador del generador principal retrocederá y suministrará menos vapor. Esto hará que todo el sistema se ralentice. Si la carga aumenta, el gobernador verá la desaceleración, abrirá más vapor y acelerará.
Los controladores del sistema programarán que los generadores entren en línea cuando esperen que aumente la carga y programarán que los generadores se desconecten si la carga disminuye.
Esta es una explicación muy básica. En realidad, tanto la potencia activa (corriente) como la potencia reactiva (voltaje) deben equilibrarse. La potencia reactiva es controlada por reguladores automáticos de voltaje que controlan el voltaje de cada generador.
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