引用 同步发电机的调试及发电并网
同步电机(3)同步发电机并网运行
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E
x jI U r I a
定子合成磁 场等效电路
S
S
Ba B0 (a)
N n1
N
n1
I
(b)
图11-14
功率角的时空意义
第六章 同步电机
§5
并网同步发电机的有功调节及静态稳定
一、分析假设
第六章 同步电机
二、发出有功功率的调节过程
PM 2.125 max 2.66 0.8 PM
kM
第六章 同步电机
§6
并网同步发电机的无功调节及V形曲线
一、调节无功功率的必要性 接到电网上的负载，除了少数电热设备外，绝大多数都是电 感性质的负载。所以，一个电力系统，除了要给负载有功功率外 ，还要给负载大量的感性无功功率。据大致估计，一个现代化的 电力系统，异步电机需要的无功功率占了电网给的总无功功率的 70％，变压器占了20％，其它设备占10％。 电网给的总无功功率，应该由电网里的全部发电机共同负担 。但是，每台发电机究竟负担多少，怎样调节一台发电机的无功 功率呢？这是本节要研究的问题。
一、并联运行的必要性(1)
电能的供应可以相互调剂，合理使用，从而更合理地利用动力 资源和发电设备。 增加供电的可靠性。一台发电机的故障，不致于造成停电事故 ，同时，也减少了备用容量。 供电的质量增加了。由于系统容量很大，一台电动机的起动、 加载、停机，对系统来说，几乎就没有影响，因此，电网的电压 和频率能保持在要求的恒定范围内。
第六章 同步电机
第六章 同步电机
第六章 同步电机
第六章 同步电机
第六章 同步电机
三、并网同步发电机的静态稳定
同步电机3-同步发电机的并网运行
电 厂
用户 电 厂
电 厂
2
18-1 并联条件及并联方法 一、准同步并列时应满足什么条件？
✓ 把同步发电机并联至电网的过程称为投入并联，或称为并列、并车、整步。 ✓ 在并联时必须避免产生冲击电流，以防止同步发电机受到损坏、电网遭受干扰。 ✓ 并联前必须检查发电机和电网是否适合以下条件：
① 双方应有一致的相序； ②双方应有同样或者十分接近的频率和相位； ③双方应有相等的电压。 ✓ 若以上条件中的任何一个不满足则在开关 K 的两端，会出现差额电压 ，如果闭合K，在 发电机和电网组成的回路中必然会出现瞬态冲击电流。 ✓ 上述条件中，除相序一致是绝对条件外，其它条件都是相对的，因为通常电机可以承受一 些小的冲击电流。
U
V
系统
W
母线
PV1 PF1 PV2 PF2
PS
F
4
(2) 灯光法
U
V W
2
1
3
U
UF
F
VF
W
V WF
系统 母线
V
WF VF UF
F
灯光明暗法
5
U
V
系统 母线
W
2
1
3
1
U
VF WF
V
UF
UF
F
F
VF
灯光旋转法
W
WF V
2
3 6
✓灯光法又称为理想整步法。由于它对并车条件逐一检查和调整，所以费时较多。
第18章 同步发电机的并网运行
概述 为什么要并列运行？
✓ 现代发电厂中都是把几台同步发电机并联起来接在共同的汇流排上，一个地区 总是有好几个发电厂并联起来组成一个强大的电力系统(电网)。同步发电机的这种 运行方式称为并列运行。 ✓ 并列运行可以提高供电的可靠性，一台电机故障或检修不会引起停电事故。 ✓ 提高了供电的经济性和灵活性。 ✓ 提高了供电质量，电网电压、频率非常稳定。 ✓ 同步发电机投入电网并列运行必须满足一定的条件，否则会造成严重后果。
同步发电机的发电及并网运行
本科生毕业论文（设计）中文题目同步发电机的发电及并网运行（实验室内）英文题目Generation and grid operation ofsynchronous generator (in laboratory)学生姓名吴佳鑫班级651105 学号65110536学院仪器科学与电气工程学院专业电气工程及其自动化指导教师李振峰职称副教授摘要在当前电网供电系统中，旨在提供高质量电能的前提下，需要将多台同步发电机进行并网运行，其优点突出，可通过仿真和实际实验操作两方面来探讨分析并网条件及整个并网过程.前者主要采用MATLAB软件中simulink 内包含的电力系统模块PSB来构建仿真模型，构建一单机-无穷大系统，在Simulink环境下，能对所构建的系统进行各项参数计算，并且能够显示各项参数的波形输出，其中主要包括不同频差，不同压差，不同相位差时冲击电流的波形以及各种状态电网端与同步发电机端两侧的电压波形；在实际实验室内操作中，采用准确整步法中灯光旋转法来确定并网合闸的最佳时刻，通过改变并网后的有功功率来测取并网后的三相电流、三相功率、功率因数等数值并以此分析其运行状态，通过调节运行时无功功率来测取三相电流和励磁电流，作出其关系图即V形曲线.关键词单机无穷大系统冲击电流准确整步法V形曲线TitleAbstractIn the power supply system, in order to provides the high quality electrical energy under the premise, need multiple synchronous generator grid connected operation, the utility model has the advantages of prominent, through simulation and actual experimental operation two aspects to discuss and analyze the network conditions and the whole process of grid. Simulation of power system by the MATLAB module in the PSB to build the simulation model, the construction of a single machine infinite bus system, under the environment of Simulink, simulation of the power system, and can be convenient for graphical display of various waveforms, including different frequency difference, different pressure, different phase difference of impulse current the waveform and various state power grid and end on both sides of the synchronous generator terminal voltage waveform; in the actual operation of the laboratory, to determine the best time step in the whole lighting grid using accurate rotation method, by adjusting the three-phase synchronous generator active power machine is connected in parallel with the power grid operation by measuring three-phase current, power, power factor and grid the analysis of operation state, by regulating the operation of reactive power to measure three-phase current and excitation current, make the diagram namely V curve.Keywords Single-machine infinite-bus system Impact current Accurate integer method V curve目录1 绪论 (1)1.1 本选题背景及意义 (1)1.2 同步电机的基本构造及作用原理 (2)1.3 本设计完成的主要工作 (4)1.4 本章小结 (5)2 基本原理 (6)2.1 同步发电机并网及并网条件 (6)2.2 同步发电机并网整步方法 (7)2.3 本章小结 (9)3 基于MATLAB的同步发电机并网仿真 (10)3.1 同步发电机并网模型建立 (10)3.2 同步发电机并网仿真过程分析 (12)3.3 本章小结 (16)4 实验室内同步发电机的并网 (18)4.1 原理 (18)4.2 设备与接线 (18)4.3 实验方法 (19)4.4 实验结果................................ 错误!未定义书签。
同步发电机并网时有功调节和静态稳定
并网操作的步骤和注意事项
并网操作会对发电机的机械和电气方面产生一定的影响，如振动、发热和负荷分配等。
并网操作会对电网的电压、电流、频率和相位等方面产生影响，需要确保电网的稳定性和安全性。
并网对发电机和电网的影响
对电网的影响
对发电机的影响
03
有功调节在同步发电机并网中的作用
CHAPTER
有功调节是指通过控制同步发电机的有功输出，使其与系统负荷和发电需求相匹配的过程。其原理基于电能的转换和传输，通过调节发电机的励磁电流或功率因数，改变发电机的输出电压和电流，进而控制有功功率的输出。
有功调节的方法和策略
有功调节在并网过程中的作用
总结词：在同步发电机并网过程中，有功调节起着至关重要的作用。它能够确保发电机与系统同步运行，减小并网冲击电流，提高并网过程的稳定性和安全性。同时，有功调节还有助于实现负荷的合理分配和系统频率的稳定。
04
静态稳定在同步发电机并网中的重要性
CHAPTER
加强基础理论研究
紧密结合实际电力系统运行情况，开展有针对性的应用研究，提高研究成果的实用性和可操作性。
强化实际应用研究
积极参与国际学术交流与合作，引进先进的理论和技术，推动我国在同步发电机并网时有功调节和静态稳定领域的整体发展。
加强国际合作与交流
对未来研究的建议和展望
谢谢
THANKS
同步发电机并网时有功调节和静态稳定
目录
CONTENTS
引言 同步发电机并网技术概述 有功调节在同步发电机并网中的作用 静态稳定在同步发电机并网中的重要性 同步发电机并网时面临的挑战与解决方案 未来研究方向与展望
01
引言
CHAPTER
背景介绍
实验三同步发电机并网实验
实验三同步发电机并网运行及V形曲线的测定一、实验目的1．学习三相同步发电机投入电网并联运行的条件与基本操作方法。
2．掌握三相同步发电机与电网并联运行后，有功功率和无功功率的调节。
3. 掌握同步发电机V形曲线测定方法。
二、实验内容1．利用微机准同期控制装置和同期表，用手动方式将三相同步发电机投入电网并联运行。
2．研究三相同步发电机与电网并联运行后有功功率的调节方法。
3．测取三相同步发电机与电网并联运行当空载及三分之一负载时的V形曲线。
三、实验步骤和方法1．起动机组、使同步发电机的转速接近同步速。
2．调节同步发电机的励磁，使同步发电机电压接近电网电压。
3、当发电机转速接近同步速，发电机电压接近电网电压时，利用准同期装置及同期表选择恰当时机并网。
说明：以上详细步骤1-3请参考实验指导书4．操作原动机调速装置上的旋钮，逐渐增加原动机输入功率，观察发电机输出有功功率的变化。
5.操作励磁调节器上的励磁调节旋钮，逐渐增大发电机励磁电流，观察发电机输出无功功率的变化。
6.测取三相同步发电机与电网并联运行当空载及三分之一负载时的V形曲线。
（1）发电机并网后，调节原动机输入旋钮和励磁调节旋钮，使发电机输出的有功和无功功率均为0，记录此时的励磁电流值，即为发电机空载时的正常励磁电流。
逐步增大发电机励磁电流（过励），观察发电机定子电流、无功功率和有功功率、功角的变化情况，并将数据记入表中；减小发电机励磁电流（小于正常励磁电流，欠励），观察发电机定子电流、无功功率和有功功率、功角的变化情况，并将数据记入表中。
（2）发电机并网后，保持发电机输出的有功功率为N P P 3/12=不变，调节励磁电流，使发电机输出的无功功率均为0，记录此时的励磁电流值，即为发电机带三分之一负载时的正常励磁电流。
逐步增大发电机励磁电流（过励），观察发电机定子电流、无功功率和有功功率、功角的变化情况，并将数据记入表中；减小发电机励磁电流（小于正常励磁电流，欠励），观察发电机定子电流、无功功率和7．实验完毕，按照实验指导书中的方法进行发电机解列、灭磁、停机。
发电机同期并网调试经验谈
发电机同期并网调试经验谈作者：肖玉明来源：《卷宗》2013年第12期摘要：发电机与外部电网并网的问题，既是一个安全问题，也是一个技术问题。
本文从技术的角度，论述如何通过调试保证发电机与外部电网安全并网-同期并网。
关键词：发电机；同期并网；调试；同期控制系统；校验；测试发电机与我们的日常生活、生产息息相关。
提到发电机，大家耳熟能详。
今天我与大家探讨一个关系到发电机安全运行的技术问题-同期并网。
要实现发电机与电网同期并网，我们必须对其同期控制系统进行调试，保证并网时发电机与电网电压相等、频率一致、相角差为零，并列点两侧的电压向量重合，无冲击电流产生，从而发电机与电网同步无扰动运行。
否则非同期并列将产生两倍于发电机三相出口短路电流的冲击电流，其后果非常可怕！在此我与同行交流同期并网的调试经验。
1 严格检查同期控制系统安装接线和接地质量1、在电气一次回路安装完毕，并检查正确无误后，从电气一次回路施加电信号校核引入同期装置用于检查准同期条件的系统电压的接线是否正确，杜绝电压极性接反、电压错相等情况发生。
否则在同期装置判断满足同期条件合上断路器并网的瞬间，一次回路两侧电压相位差将分别达到180°和120°，将发生恶性电气事故！2、检查同期系统监控回路使用的电缆是否为带屏蔽的控制电缆。
敷设时是否避开了高压、大电流的电力和动力电缆，电缆屏蔽层是否按设计要求可靠接入每面屏的接地干线。
所有监控保护屏的接地干线是否用10mm2以上铜芯软导线连通并进行一点接地，并测试接地电阻是否达到设计要求。
2 认真校验同期控制系统二次回路1、断开发电机母线其他电源后，开机建压。
母线由发电机供电。
打开同期装置参数检查功能，检查系统电压Ua，Ub，Uc，Uab，Ubc，Uca，检查发电机电压Ua、Ub、Uc、Uab、Ubc、Uca。
此时因同期点两侧由同一电源供电，上述各对应相别电压大小、极性应完全相同。
若个别相电压出现反极性，应在二次电压的始发端处通过更正接线来改变极性，不宜通过同期装置取样装置来更正极性！若相电压中出现√3倍电压，应检查电压互感器Y/△接线是否有误，直至校核正确。
实验四同步发电机并网及有功、无功功率调节1
实验四同步发电机并网及有功、无功功率调节一、实验目的1、掌握三相同步发电机投入电网并联运行的条件与操作方法。
2、掌握三相同步发电机并联运行时有功功率与无功功率的调节。
二、预习要点1、三相同步发电机投入电网并联运行有哪些条件？不满足这些条件将产生什么后果？如何满足这些条件？2、三相同步发电机投入电网并联运行时怎样调节有功功率和无功功率？调节过程又是怎样的？三、实验方法12、屏上挂件排列顺序D44、D52、D33、D32、D34-3、D31、D41、D513、用准同步法将三相同步发电机投入电网并联运行三相同步发电机与电网并联运行必须满足下列条件：(1) 发电机的频率和电网频率要相同，即f n=f i ；(2) 发电机和电网电压大小、相位要相同，即E o n =U i；(3) 发电机和电网的相序要相同。
为了检查这些条件是否满足，可用电压表检查电压，用灯光旋转法或整步表法检查相序和频率。
4、旋转灯光法(1) 按图5-4接线。
三相同步发电机GS选用DJ18, GS的原动机采用DJ23校正直流测功机MG。
屉选用D44上180Q电阻，R,选用D44上1800Q阻值，屜选用D41上90Q与90Q 串联加上90Q与90Q并联共225Q阻值,R选用D41上90Q固定电阻。
开关&选用D52挂箱。
并把开关S 打在关断”位置，开关S2合向固定电阻端（图示左端）。
（2）三相调压器旋钮退至零位，在电枢电源及励磁电源开关都在关断”位置的条件下，合上电源总开关，按下启动”按钮，调节调压器使电压升至额定电压220伏，可通过V表观测。
C X /®图5-4 三相同步发电机的并网运行（3）按他励电动机的起动步骤（校正直流测功机MG电枢串联起动电阻R；t,并调至最大位置。
励磁调节电阻R fi调至最小，先接通控制屏上的励磁电源，后接通控制屏上的电枢电源），起动MG并使MG电机转速达到同步转速1500 r/min。
将开关S2合到同步发电机的24V励磁电源端（图示右端），调节R f2以改变GS的励磁电流I f,使同步发电机发出额定电压220伏，可通过V表观测，D53整步表上琴键开关打在断开”位置。
同步发电机并网运行
并联运行通常是指同步发电机与无限大电网并联运行。 9
一、空载运行：（不是指 I =0，而是指有
功功率或有功电流为零）
由于 U&与 E&0同相位，虽然有电枢电流 I 的存在，但由
于没有有功功率输出，仍认为是空载。同步发电机在理想条 件下并联到电网，原动机只能供给同步发电机转动时所需的 损耗功率，即风阻摩擦等机械损耗以及铁耗等。
6
(2) 灯光旋转法：
此方法比暗灯法容易实现并网操作，一个相
灯熄灭时，另两个相灯亮度一样；另外可根据灯
光旋转方向判断频率大小。
电网
旋转灯光法接线图
AS BS CS
V
AG BG CG
2
3
1
GS
3~
7
条件不满足时对电机的影响
1、电机和电网之间有环流，定子绕组端部受 力变形。
2、产生拍振电流和电压，引起电机内功率振 荡。
第十八章 同步发电机的并联运行
教学要求： 1．熟悉同步发电机并联合闸的条件和方法 2．掌握同步发电机并联运行的基本电磁关系、 功率及转矩平衡方程式 3．掌握有功功率和无功功率的调节 4．理解V形曲线的物理意义
1
第一节 概述
同步发电机并联运行的优点： 1.电能的供应可以互相调剂，合理使用。 2.增加供电的可靠性。 3.提高供电质量，电网的电压和频率能保持在要求的 恒定范围内。 4.系统愈大，负载就愈趋均匀，不同性质的负载，互 相起补偿作用。 5.联成大电力系统，有可能使发电厂的布局更加合理
3、电机和电网之间有高次谐波环流，增加损 耗，温度升高，效率降低。
4、电网和电机之间存在巨大的电位差而产生 无法消除的环流，危害电机安全运行。