水轮发电机频率不稳定是什么原因

【专家解说】：这个问题可能要系统的说。
交流电频率和水电站发动机转速没有直接关系，但是有间接关系。
不管是哪种类型的发电设备，发出电能后要向电网输送电能，也就是发电机需要并网发电，并网以后和电网连成整体，电网各处的频率都是完全相同的。电网越大，频率波动幅度就越小，频率也就相对越稳定，而电网频率只与有功功率是否平衡有关系，发电机组发出的有功功率大于用电的有功功率时，电网整体频率会升高，反之亦然。
有功功率平衡是电网一大课题，因为用户的用电负荷不断在变化，电网要时时刻刻保证发电出力和负荷平衡，水电站在电力系统中最重要的用途就是调频，当然三峡这种超级规模水电主要用途是发电。水电站相对其他类型的发电站在调频方面有先天性优势，水轮机可以快速调整转速，也就可以快速调整发电机有功和无功的出力，从而快速平衡电网负荷，而火电核电等，调整发动机出力相对要慢很多。只要电网有功功率平衡的好，电压相对就稳定，因此，水电站在电网频率稳定上的贡献比较大。
现在全国很多中小型水电都是归电网直属，电网必须对主要调频电厂有绝对控制权，从而保证电网频率和电压的稳定。
简单的说，
1、电网决定电机的转速，我们现在发电多使用同步电机，也就是说和电网变化速率相等，即1秒钟变化50次。对于只有1对电极的火电厂用发电机来说，就是1分钟旋转3000转。而对于有n对电极的水电厂发电机来说，就是1分钟旋转3000/n转。而水轮即和发电机一般通过某些固定比率的传动机构连接在一起，所以可以说也是由电网频率决定的。
2、水量调节机构起什么作用呢？调节发电机的出力，也就是发电机向电网发出的功率。通常保持发电机达到其额定转速需要一定的功率，但一旦发电机与电网并网之后，发电机的转速由电网频率决定，这时我们通常假设电网频率不变。如此，一旦发电机的功率超过保持额定转速所需的功率，发电机向电网发出功率，相反则吸收功率。所以当电机大负荷发电时，一旦与解列，则其转速将很快由额定转速升高到其几倍，很容易发生飞车事故！
3、发电机发出的功率又将反过来影响电网频率，而水电机组因为调节速率相对较高的原因，通常被作为调频机组。