第一章 發(fā)電機的自動并列

第一章發(fā)電機的自動并列第一頁，共六十五頁，2022年，8月28日電力系統(tǒng)自動化發(fā)電機的自動并列

同步發(fā)電機勵磁自動控制系統(tǒng)

電力系統(tǒng)頻率及有功功率的自動調節(jié)

電力系統(tǒng)電壓調整和無功功率控制技術

電力系統(tǒng)調度自動化

配電管理系統(tǒng)實驗第二頁，共六十五頁，2022年，8月28日第一章發(fā)電機的自動并列概述準同期并列的基本原理自動準同期并列控制第三頁，共六十五頁，2022年，8月28日第一節(jié)概述=======基本知識點=======并列操作的意義準同期并列自同期并列第四頁，共六十五頁，2022年，8月28日第一節(jié)概述

一臺發(fā)電機在末并入系統(tǒng)運行之前，電壓uG與ux的狀態(tài)不等，須符合一定條件后才允許斷路器QF合閘作并網(wǎng)運行。這一操作稱為并列操作。

第五頁，共六十五頁，2022年，8月28日第一節(jié)概述（1）并列斷路器合閘時，沖擊電流應盡可能的小，其瞬時最大值一般不超過１～２倍的額定電流。（2）發(fā)電機組并入電網(wǎng)后，應能迅速進入同步運行狀態(tài)，其暫態(tài)過程要短，以減少對電力系統(tǒng)的擾動。方法兩種:準同期并列（一般采用）、自同期并列。第六頁，共六十五頁，2022年，8月28日第一節(jié)概述圖1-1準同期并列(a)電路示意；(b)相量圖；(c)等值電路

×第七頁，共六十五頁，2022年，8月28日第一節(jié)概述第八頁，共六十五頁，2022年，8月28日第一節(jié)概述向量圖分析×ωωδ≠0ωGωXΔω≠0ωω√ωUm≠0ω第九頁，共六十五頁，2022年，8月28日第一節(jié)概述第十頁，共六十五頁，2022年，8月28日第一節(jié)概述第十一頁，共六十五頁，2022年，8月28日第一節(jié)概述準同期條件分析(a)δ=0；(b)δ≠0第十二頁，共六十五頁，2022年，8月28日沖擊電流的電動力對發(fā)電機繞組產(chǎn)生影響，由于定子繞組端部的機械強度最弱，所以須特別注意對它所造成的危害。由于并列操作為正常運行操作，沖擊電流最大瞬時值限制在1～2倍額定電流以下為宜。為了保證機組的安全，我國曾規(guī)定壓差沖擊并列電流不允許超過機端短路電流的二十分之一到十分之一。據(jù)此，得到準同期并列的一個條件為：電壓差不能超過額定電壓的5～10％?，F(xiàn)在一些巨型發(fā)電機組更規(guī)定在0.1％以下，即希望盡量避免無功沖擊電流。第一節(jié)概述第十三頁，共六十五頁，2022年，8月28日第一節(jié)概述第十四頁，共六十五頁，2022年，8月28日第一節(jié)概述我國在發(fā)電廠進行正常人工手動并列操作時，一般取滑差周期在10～16s之間。第十五頁，共六十五頁，2022年，8月28日第一節(jié)概述2.頻率不相等對待并發(fā)電機組暫態(tài)過程的影響并列的同步過程分析第十六頁，共六十五頁，2022年，8月28日第一節(jié)概述第十七頁，共六十五頁，2022年，8月28日發(fā)電機準同步并列的實際條件：(1)待并發(fā)電機與系統(tǒng)電壓幅值接近相等，電壓差不應超過額定電壓的5%~10%。(2)在斷路器合閘瞬間，待并發(fā)電機電壓與系統(tǒng)電壓的相位差應接近零，誤差不應大于5°。(3)待并發(fā)電機電壓與系統(tǒng)電壓的頻率應接近相等，頻率差不應超過額定頻率的0.2%~0.5%。第一節(jié)概述第十八頁，共六十五頁，2022年，8月28日第一節(jié)概述本節(jié)完第十九頁，共六十五頁，2022年，8月28日第二節(jié)準同期并列的基本原理

=======基本知識點=======脈動電壓

準同期并列條件

合閘條件的計算

準同期并列裝置

第二十頁，共六十五頁，2022年，8月28日第二節(jié)準同期并列的基本原理在滿足并列條件的情況下，采用準同期并列方法將待并發(fā)電機組投入電網(wǎng)運行，前已述及只要控制得當就可使沖擊電流很小且對電網(wǎng)擾動甚微。因此準同期并列是電力系統(tǒng)運行中的主要并列方式。

第二十一頁，共六十五頁，2022年，8月28日第二節(jié)準同期并列的基本原理×第二十二頁，共六十五頁，2022年，8月28日第二節(jié)準同期并列的基本原理第二十三頁，共六十五頁，2022年，8月28日第二節(jié)準同期并列的基本原理第二十四頁，共六十五頁，2022年，8月28日第二節(jié)準同期并列的基本原理第二十五頁，共六十五頁，2022年，8月28日第二節(jié)準同期并列的基本原理第二十六頁，共六十五頁，2022年，8月28日第二節(jié)準同期并列的基本原理第二十七頁，共六十五頁，2022年，8月28日第二節(jié)準同期并列的基本原理第二十八頁，共六十五頁，2022年，8月28日第二節(jié)準同期并列的基本原理第二十九頁，共六十五頁，2022年，8月28日第二節(jié)準同期并列的基本原理第三十頁，共六十五頁，2022年，8月28日第二節(jié)準同期并列的基本原理第三十一頁，共六十五頁，2022年，8月28日第二節(jié)準同期并列的基本原理第三十二頁，共六十五頁，2022年，8月28日第二節(jié)準同期并列的基本原理第三十三頁，共六十五頁，2022年，8月28日第二節(jié)準同期并列的基本原理自動準同期裝置的組成可用圖1-8表示，按自動化程度分為：（1）半自動準同期并列裝置沒有頻差調節(jié)和電壓調節(jié)功能，只有合閘信號控制單元待并發(fā)電機的頻率和電壓由運行人員監(jiān)視和調整當頻率和電壓都滿足并列條件時，并列裝置就會在合適的時刻發(fā)出合閘信號（2）自動準同期并列裝置設置了頻率控制單元、電壓控制單元和合閘信號控制單元待并發(fā)電機的頻率或電壓都由并列裝置自動調節(jié)當滿足并列條件時，自動選擇合適時機發(fā)出合閘信號第三十四頁，共六十五頁，2022年，8月28日第二節(jié)準同期并列的基本原理三、準同期并列合閘信號的控制第三十五頁，共六十五頁，2022年，8月28日第二節(jié)準同期并列的基本原理第三十六頁，共六十五頁，2022年，8月28日第二節(jié)準同期并列的基本原理第三十七頁，共六十五頁，2022年，8月28日第二節(jié)準同期并列的基本原理第三十八頁，共六十五頁，2022年，8月28日第二節(jié)準同期并列的基本原理第三十九頁，共六十五頁，2022年，8月28日第二節(jié)準同期并列的基本原理第四十頁，共六十五頁，2022年，8月28日第二節(jié)準同期并列的基本原理第四十一頁，共六十五頁，2022年，8月28日第二節(jié)準同期并列的基本原理本節(jié)完第四十二頁，共六十五頁，2022年，8月28日第三節(jié)自動準同期并列控制

=======基本知識點=======線性整步電壓檢測原理及裝置第四十三頁，共六十五頁，2022年，8月28日第三節(jié)自動準同期并列控制

脈動電壓含有同期合閘所需要的所有信息：電壓幅值差、頻率差和合閘相角差。

但是，在實際裝置中，我們卻不能利用它檢測并列條件。原因是，它的幅值與發(fā)電機電壓和系統(tǒng)電壓有關。

第四十四頁，共六十五頁，2022年，8月28日第三節(jié)自動準同期并列控制

圖1-11線性整步電壓與相角差的關系第四十五頁，共六十五頁，2022年，8月28日第三節(jié)自動準同期并列控制

圖1-12全波線性整步電壓第四十六頁，共六十五頁，2022年，8月28日一、線性整步電壓1形成電路（1）整形電路：將正弦波轉化為方波；（2）相敏電路：相等于與門，UG與UX同相時輸出1，不同時輸出0；（3）濾波電路：平滑Uy的波形；第三節(jié)自動準同期并列控制

第四十七頁，共六十五頁，2022年，8月28日2特點（1）分段線性：[0,π]與[-π,0]；（2）與發(fā)電機電壓和系統(tǒng)電壓的幅值無關；第三節(jié)自動準同期并列控制

第四十八頁，共六十五頁，2022年，8月28日UGUX3、波形（1）uzb最大值EΔ對應δ=0°或360°，最小值對應δ=180°。所以線性整步電壓包含了相角差信息量。（2）uzb波形和頂值電壓與uG、usys的幅值無關，不包含壓差信息量。（3）uzb的斜率與fs成正比，包含了頻差信息量。第四十九頁，共六十五頁，2022年，8月28日二、檢測1恒定越前時間（1）檢測電路第三節(jié)自動準同期并列控制

圖1-13恒定越前時間部分第五十頁，共六十五頁，2022年，8月28日（2）相關計算第三節(jié)自動準同期并列控制

圖1-14利用疊加原理求UR2示意圖第五十一頁，共六十五頁，2022年，8月28日（3）相關計算①UR2的計算（疊加原理）第三節(jié)自動準同期并列控制

第五十二頁，共六十五頁，2022年，8月28日②tYJ的計算第三節(jié)自動準同期并列控制

第五十三頁，共六十五頁，2022年，8月28日恒定越前時間電平檢測器原理示意圖恒定越前相角電平檢測器工作原理圖第三節(jié)自動準同期并列控制

第五十四頁，共六十五頁，2022年，8月28日第三節(jié)自動準同期并列控制

2滑差檢測（滑差ωs）圖1-16恒定越前相角電平檢測器工作原理圖第五十五頁，共六十五頁，2022年，8月28日第三節(jié)自動準同期并列控制

第五十六頁，共六十五頁，2022年，8月28日第三節(jié)自動準同期并列控制

第五十七頁，共六十五頁，2022年，8月28日第三節(jié)自動準同期并列控制

五、合閘信號控制邏輯圖1-17合閘控制邏輯框圖越前時間越前相角閉鎖壓差合格第五十八頁，共六十五頁，2022年，8月28日第三節(jié)自動準同期并列控制

第五十九頁，共六十五頁，2022年，8月28日第三節(jié)自動準同期并列控制

第六十頁，共六十五頁，2022年，8月28日第三節(jié)自動準同期并列控制

第六十一頁，共六十五頁，2022年，8月28日第三節(jié)自動準同期并列控制

圖1-20頻差控制波形圖第六十二頁，共六十五頁，2022年，8月28日第三節(jié)自動準同期并列控制

第六十三頁，共六十五頁，2022年，8月28日第三節(jié)自動準同期并列