第一章-发电机的自动并列

电力系统自动化发电机的自动并列

同步发电机励磁自动控制系统

电力系统频率及有功功率的自动调节

电力系统电压调整和无功功率控制技术

电力系统调度自动化

配电管理系统实验第一章发电机的自动并列概述准同期并列的基本原理自动准同期并列控制第一节概述=======基本知识点=======并列操作的意义准同期并列自同期并列第一节概述

一台发电机在末并入系统运行之前，电压uG与ux的状态不等，须符合一定条件后才允许断路器QF合闸作并网运行。这一操作称为并列操作。

第一节概述（1）并列断路器合闸时，冲击电流应尽可能的小，其瞬时最大值一般不超过１～２倍的额定电流。（2）发电机组并入电网后，应能迅速进入同步运行状态，其暂态过程要短，以减少对电力系统的扰动。方法两种:准同期并列（一般采用）、自同期并列。第一节概述图1-1准同期并列(a)电路示意；(b)相量图；(c)等值电路

×第一节概述第一节概述向量图分析×ωωδ≠0ωGωXΔω≠0ωω√ωUm≠0ω第一节概述第一节概述第一节概述准同期条件分析(a)δ=0；(b)δ≠0冲击电流的电动力对发电机绕组产生影响，由于定子绕组端部的机械强度最弱，所以须特别注意对它所造成的危害。由于并列操作为正常运行操作，冲击电流最大瞬时值限制在1～2倍额定电流以下为宜。为了保证机组的安全，我国曾规定压差冲击并列电流不允许超过机端短路电流的二十分之一到十分之一。据此，得到准同期并列的一个条件为：电压差不能超过额定电压的5～10％。现在一些巨型发电机组更规定在0.1％以下，即希望尽量避免无功冲击电流。第一节概述第一节概述第一节概述我国在发电厂进行正常人工手动并列操作时，一般取滑差周期在10～16s之间。第一节概述2.频率不相等对待并发电机组暂态过程的影响并列的同步过程分析第一节概述发电机准同步并列的实际条件：(1)待并发电机与系统电压幅值接近相等，电压差不应超过额定电压的5%~10%。(2)在断路器合闸瞬间，待并发电机电压与系统电压的相位差应接近零，误差不应大于5°。(3)待并发电机电压与系统电压的频率应接近相等，频率差不应超过额定频率的0.2%~0.5%。第一节概述第一节概述本节完第二节准同期并列的基本原理

=======基本知识点=======脉动电压

准同期并列条件

合闸条件的计算

准同期并列装置

第二节准同期并列的基本原理在满足并列条件的情况下，采用准同期并列方法将待并发电机组投入电网运行，前已述及只要控制得当就可使冲击电流很小且对电网扰动甚微。因此准同期并列是电力系统运行中的主要并列方式。

第二节准同期并列的基本原理×第二节准同期并列的基本原理第二节准同期并列的基本原理第二节准同期并列的基本原理第二节准同期并列的基本原理第二节准同期并列的基本原理第二节准同期并列的基本原理第二节准同期并列的基本原理第二节准同期并列的基本原理第二节准同期并列的基本原理第二节准同期并列的基本原理第二节准同期并列的基本原理第二节准同期并列的基本原理自动准同期装置的组成可用图1-8表示，按自动化程度分为：（1）半自动准同期并列装置没有频差调节和电压调节功能，只有合闸信号控制单元待并发电机的频率和电压由运行人员监视和调整当频率和电压都满足并列条件时，并列装置就会在合适的时刻发出合闸信号（2）自动准同期并列装置设置了频率控制单元、电压控制单元和合闸信号控制单元待并发电机的频率或电压都由并列装置自动调节当满足并列条件时，自动选择合适时机发出合闸信号第二节准同期并列的基本原理三、准同期并列合闸信号的控制第二节准同期并列的基本原理第二节准同期并列的基本原理第二节准同期并列的基本原理第二节准同期并列的基本原理第二节准同期并列的基本原理第二节准同期并列的基本原理第二节准同期并列的基本原理本节完第三节自动准同期并列控制

=======基本知识点=======线性整步电压检测原理及装置第三节自动准同期并列控制

脉动电压含有同期合闸所需要的所有信息：电压幅值差、频率差和合闸相角差。

但是，在实际装置中，我们却不能利用它检测并列条件。原因是，它的幅值与发电机电压和系统电压有关。

第三节自动准同期并列控制

图1-11线性整步电压与相角差的关系第三节自动准同期并列控制

图1-12全波线性整步电压一、线性整步电压1形成电路（1）整形电路：将正弦波转化为方波；（2）相敏电路：相等于与门，UG与UX同相时输出1，不同时输出0；（3）滤波电路：平滑Uy的波形；第三节自动准同期并列控制

2特点（1）分段线性：[0,π]与[-π,0]；（2）与发电机电压和系统电压的幅值无关；第三节自动准同期并列控制

UGUX3、波形（1）uzb最大值EΔ对应δ=0°或360°，最小值对应δ=180°。所以线性整步电压包含了相角差信息量。（2）uzb波形和顶值电压与uG、usys

的幅值无关，不包含压差信息量。（3）uzb的斜率与fs成正比，包含了频差信息量。二、检测1恒定越前时间（1）检测电路第三节自动准同期并列控制

图1-13恒定越前时间部分（2）相关计算第三节自动准同期并列控制

图1-14利用叠加原理求UR2示意图（3）相关计算①UR2的计算（叠加原理）第三节自动准同期并列控制

②tYJ的计算第三节自动准同期并列控制

恒定越前时间电平检测器原理示意图恒定越前相角电平检测器工作原理图第三节自动准同期并列控制

第三节自动准同期并列控制

2滑差检测（滑差ωs）图1-16恒定越前相角电平检测器工作原理图第三节自动准同期并列控制

第三节自动准同期并列控制

第三节自动准同期并列控制

五、合闸信号控制逻辑图1-17合闸控制逻辑框图越前时间越前相角闭锁压差合格第三节自动准同期并列控制

第三节自动准同期并列控制

第三节自动准同期并列控制

第三节自动准同期并列控制

图1-20频差控制波形图第三节自动准同期并列控制

第三节自动准同期并列控制

本节完复习与思考1.并列的方法有哪两种？如何定