Frekentiestabiliteit

Frekentiestabiliteit is het vermogen van een systeem om een nominale frequentie te behouden of snel terug te keren naar die waarde na verstoringen die de frequentie doen afwijken. Het concept wordt vooral toegepast in elektrische netten, waar de frequentie doorgaans 50 Hz (in veel delen van Europa) of 60 Hz (in Noord-Amerika) bedraagt, maar ook in klokken en andere regelcircuits die op een stabiele referentiefrequentie zijn afgestemd.

In elektrische netten is vermogensbalans cruciaal: een plotseling verlies of toename van vermogen veroorzaakt een afwijking van de netfrequentie. Dergelijke afwijkingen kunnen leiden tot uitval van onderdelen of verlies van synchronisatie tussen generatoren. Freketiestoestanden worden meestal onderscheiden in transiënte frekentiestabiliteit (na grote storingen, waarbij de frequentie snel weer naar normaal moet komen) en klein-signaalfrequentiestabiliteit (blijvende, kleine oscillaties rond de referentie).

Belangrijke concepten en indicatoren omvatten inertie (de weerstand van het net tegen snelle frequentiewijzigingen), primaire frequentierespons (directe blokkering en tempo van generatorregelaars), secundaire en tertiaire regelingen voor herstel van de setpoints, en meetpunten zoals ROCOF (rate of change of frequency), de nadir van de daling en de rekentijd tot stabilisatie.

Verbeteringsmaatregelen richten zich op het vergroten van systematische inertie (bijv. opslag, synthetische inertie via inverters, extra synchronische condensatoren), snellere en krachtigere frequentierespons van regelkringen, en optimale inzet van verschillende reservecategorieën. Voor monitoring en analyse worden dynamische simulaties, eigenwaardeanalyses en real-time metingen met PMU’s gebruikt.