柴油发电机组并网

柴油发电机组并网（精选8篇）

柴油发电机组并网 篇1

风力发电机组并网技术

20世纪90年代，L.Xu, Bhowink, Machromoum, R.Pena等学者对双馈电机在变速恒频风力发电系统中的应用进行了理论、仿真分析和试验研究，为双馈电机在风力发电系统中的应用打下了理论基础。同时，电力电子技术和计算机技术的高速发展，使得采用电力电子元件(IGBT等)和脉宽调制(PWM)控制的变流技术在双馈电机控制系统中得到了应用，这大大促进了双馈电机控制技术在风电系统中的应用。八十年代以后，功率半导体器件发展的主要方向是高频化、大功率、低损耗和良好的可控性，并在交流调速领域内得到广泛应用，使其控制性能可以和直流电机媲美。九十年代微机控制技术的发展，加速了双馈电机在工业领域的应用步伐。近十年来是双馈电机最重要的发展阶段，变速恒频双馈风力发电机组已由基本控制技术向优化控制策略方向发展。其励磁控制系统所用变流装置主要有交交变流器和交直交变流器两种结构形式:(1)交交变流器的特点是容量大，但是输出电压谐波多，输入侧功率因数低，使用功率元件数量较多。(2)采用全控电力电子器件的交直交变流器可以有效克服交交变流器的缺点，而且易于控制策略的实现和功率双向流动，非常适用于变速恒频双馈风力发电系统的励磁控制。

为了改善发电系统的性能，国内外学者对变速恒频双馈发电机组的励磁控制策略进行了较深入的研究，主要为基于各种定向方式的矢量控制策略和直接转矩控制策略。我国科研机构从上世纪九十年代开始了对变速恒频双馈风力发电系统控制技术的研究，但大多数研究还仅限于实验室，只有部分研究成果在中，在小型风力发电机的励磁控制系统中得到应用。因此，加快双馈机组的励磁控制技术的研究进度对提高我国风电机组自主化进程具有重要意义。

除了上面提到的双馈风力发电系统励磁控制技术研究以外，变速恒频双馈风力发电系统还有许多研究热点包括:

(I)风力发电系统的软并网软解列研究

软并网和软解列是目前风力发电系统的一个重要部分。一般的，当电网容量比发电机的容量大得多的时候，可以不考虑发电机并网的冲击电流，鉴于目前并网运行的发电机组已经发展到兆瓦级水平，所以必须要限制发电机在并网和解列时候的冲击电流，做到对电网无冲击或者冲击最小。

(2)无速度传感器技术在双馈异步风力发电系统应用的研究

近年，双馈电机的无位置以及无速度传感器控制成了风力发电领域的一个重要研究方向，在双馈异步风力发电系统中需要知道电机转速以及位置信息，但是速度以及位置传感器的采用提高了成本并且带来了一些不便。理论上可以通过电机的电压和电流实时计算出电机的转速，从而实现无速度传感器控制。如果采用无传感器控就可以使发电机和逆变器之间连线消除，降低了系统成本，增强了控制系统的抗干扰性和可靠性。

(3)电网故障状态下风力发电系统不间断运行等方面

并网型双馈风力发电机系统的定子绕组连接电网上，在运行过程中，各种原因引起的电网电压波动、跌落甚至短路故障会影响发电机的不间断运行。电网发生突然跌落时，发电机将产生较高的瞬时电磁转矩和电磁功率，可能造成发电机系统的机械损坏或热损坏，所以三相电网电压突然跌落时的系统持续运行控制策略的研究是目前研究焦点问题之一。

此外，双馈风力发电系统的频率稳定以及无功极限方面也是目前研究的热点。

在大型风力发电系统运行过程中，经常需要把风力发电机组接入电力系统并列运行。发电机并网是风力发电系统正常运行的“起点”，也是整个风力发电系统能够良好运行的前提。其主要要求是限制发电机在并网时的瞬变电流，避免对电网造成过大的冲击，并网过程是否平稳直接关系到含风电电网的稳定性和发电机的安全性。当电网的容量比发电机的容量大的多(大于25倍)的时候，发电机并网时的冲击电流可以不考虑。但风力发电机组的单机容量越来越大，目前己经发展到兆瓦级水平，机组并网对电网的冲击已经不能忽视。比较严重的后果不但会引起电网电压的大幅下降，而且还会对发电机组各部件造成损害;而且，长时间的并网冲击，甚至还会造成电力系统的解列以及威胁其它发电机组的正常运行。

因此必须通过合适的发电机并网方式来抑制并网冲击电流。

目前，实现发电机并网的方式主要有两种，一种被称为准同期方式，另一种被称为自同期方式。准同期方式是将已经励磁的发电机在达到同期条件后并入电网;自同期方式则是将没有被励磁的发电机在达到额定转速时并入电网，随即给发电机加上励磁，接着转子被拉入同步。自同期方式由于当发电机合闸时，冲击电流较大，母线电压跌落较多而很少采用。因此，现在发电机的主要并网方式为准同期方式，它能控制发电机快速满足准同期条件，从而实现准确、安全并网。

异步风力发电机组并网

异步发电机投入运行时，由于靠转差率来调整负荷，其输出的功率与转速近乎成线性关系，因此对机组的调速要求不像同步发电机那么严格精确，不需要同步设备和整步操作，只要转速接近同步转速时就可并网。但异步发电机的并网也存在一些问题。例如直接并网时会产生过大的冲击电流(约为异步发电机额定电流的4～7倍)，并使电网电压瞬时下降。随着风力发电机组电机容量的不断增大，这种冲击电流对发电机自身部件的安全以及对电网的影响也愈加严重。过大的冲击电流，有可能使发电机与电网连接的主回路中自动开关断开;而电网电压的较大幅度下降；则可能会使低压保护动作，从而导致异步发电机根本不能并网。另外，异步发电机还存在着本身不能输出无功功率、需要无功补偿、过高的系统电压会造成发电机磁路饱和等问题。

目前，国内外采用异步发电机的风力发电机组并网方式主要有以下几种。

(1)直接并网方式

这种并网方法要求并网时发电机的相序与电网的相序相同，当风力机驱动的异步发电机转速接近同步转速(90%一100%)时即可完成自动并网，见图(2-6)所示，自动并网的信号由测速装置给出，然后通过自动空气开关合闸完成并网过程。这种并网方式比同步发电机的准同步并网简单，但并网瞬间存在三相短路现象，并网冲击电流达到4～5倍额定电流，会引起电力系统电压的瞬时下降。这种并网方式只适合用于发电机组容量较小或与大电网相并的场合。

(2)准同期并网方式

与同步发电机准同步并网方式相同，在转速接近同步转速时，先用电容励磁，建立额定电压，然后对已励磁建立的发电机电压和频率进行调节和校正，使其与系统同步。当发电机的电压、频率、相位与系统一致时，将发电机投入电网运行，见图(2-7)所示。采用这种方式，若按传统的步骤经整步到同步并网，则仍须要高精度的调速器和整步、同期设备，不仅要增加机组的造价，而且从整步达到准同步并网所花费的时间很长，这是我们所不希望的。该并网方式合闸瞬间尽管冲击电流很小，但必须控制在最大允许的转矩范围内运行，以免造成网上飞车。

(3)降压并网方式

降压并网是在异步发电机和电网之间串接电阻或电抗器或者接入自祸变压器，以便达到降低并网合闸瞬间冲击电流幅值及电网电压下降的幅度。因为电阻、电抗器等元件要消耗功率，在发电机进入稳态运行后必须将其迅速切除。显然这种并网方法的经济性较差。

(4)晶闸管软并网方式

这种并网方式是在异步发电机定子与电网之间通过每相串入一只双向晶闸管连接起来，来对发电机的输入电压进行调节。双向晶闸管的两端与并网自动开关K2的动合触头并联，如图2-9所示。

接入双向晶闸管的目的是将发电机并网瞬间的冲击电流控制在允许的限度内。图(2-9)示出软并网装置的原理。通过采集US和IS的幅值和相位，对晶闸管的导通角进行控制。具体的并网过程是:当风力发电机组接收到由控制系统微处理机发出的启动命令后，先检查发电机的相序与电网的相序是否一致，若相序正确，则发出松闸命令，风力发电机组开始启动；当发电机转速接近同步转速时(约为99 %-100%同步转速)，双向晶闸管的控制角同时由180度到0度逐渐同步打开，与此同时，双向晶闸管的导通角则同时由0度到180度逐渐增大，此时并网自动开关K2未动作，动合触点未闭合，异步发电机即通过晶闸管平稳地并入电网，随着发电机转速的继续升高，电机的转差率趋于零，当转差率为零时，双向晶闸管已全部导通，并网自动开关K2动作，短接双向晶闸管，异步发电机的输出电流将不再经双向晶闸管，而是通过已闭合的自动开关K2流入电网。在发电机并网后，应立即在发电机端并入补偿电容，将发电机的功率因数(cos }p)提高到0.95以上。由于风速变化的随机性，在达到额定功率前，发电机的输出功率大小是随机变化的，因此对补偿电容的投入与切除也需要进行控制，一般是在控制系统中设有几组容量不同的补偿电容，根据输出无功功率的变化，控制补偿电容的分段投入或切除。这种并网方法的特点是通过控制晶闸管的导通角，来连续调节加在负载上的电压波形，进而改变负载电压的有效值。目前，采用晶闸管软切入装置((SOFT CUT-IN)已成为大型异步风力发电机组中不可缺少的组成部分，用于限制发电机并网以及大小电机切换时的瞬态冲击电流，以免对电网造成过大的冲击。

晶闸管软并网技术虽然是目前一种较为先进的并网方法，但它也对晶闸管器件以及与之相关的晶闸管触发电路提出了严格的要求，即晶闸管器件的特性要一致、稳定以及触发电路可靠，只有发电机主回路中的每相的双向晶闸管特性一致，并且控制极触发电压、触发电流一致，全开通后压降相同，才能保证可控硅导通角在0度到180度范围内同步逐渐增大，才能保证发电机三相电流平衡，否则会对发电机

不利。

适合交流励磁双馈风力发电机组的并网技术

目前，适合交流励磁双馈风力发电机组的并网方式主要是基于定子磁链定向矢量控制的准同期并网控制技术，包括空载并网方式，独立负载并网方式，以及孤岛并网方式。另外，对于垂直轴型的双馈机组，由于不能自动起动，所以必须采用“电动式”并网方式。下面对各种并网方式的实现原理分别给予了简要介绍。

(1)空载并网技术

所谓空载并网就是并网前双馈发电机空载，定子电流为零，提取电网的电压信息(幅值、频率、相位)作为依据提供给双馈发电机的控制系统，通过引入定子磁链定向技术对发电机的输出电压进行调节，使建立的双馈发电机定子空载电压与电网电压的频率、相位和幅值一致。当满足并网条件时进行并网操作，并网成功后控制策略从并网控制切换到发电控制。如图(2-10)所示。

（2)独立负载并网技术

独立负载并网技术的基本思路为:并网前双馈电机带负载运行(如电阻性负载)，根据电网信息和定子电压、电流对双馈电机和负载的值进行控制，在满足并网条件时进行并网。独立负载并网方式的特点是并网前双馈电机已经带有独立负载，定子有电流，因此并网控制所需要的信息不仅取自于电网侧，同时还取自于双馈电机定子侧。

负载并网方式发电机具有一定的能量调节作用，可与风力机配合实现转速的控制，降低了对风力机调速能力的要求，但控制较为复杂。

(3)孤岛并网方式

孤岛并网控制方案可分为3个阶段。第一阶段为励磁阶段，见图(2-12)所示，从电网侧引入一路预充电回路接交—直—交变流器的直流侧。预充电回路由开关K1、预充电变压器和直流充电器构成。

当风机转速达到一定转速要求后，K1闭合，直流充电器通过预充电变压器给交—直—交变流器的直流侧充电。充电结束后，电机侧变流器开始工作，供给双馈电机转子侧励磁电流。此时，控制双馈电机定子侧电压逐渐上升，直至输出电压达到额定值，励磁阶段结束。

第二阶段为孤岛运行阶段。首先将Kl

断开，然后启动网侧变流器，使之开始升压运行，将直流侧

升压到所需值。此时，能量在网侧变流器，电机侧变流器以及双馈电机之间流动，它们共同组成一个孤岛运行方式。

第三阶段为并网阶段。在孤岛运行阶段，定子侧电压的幅值、频率和相位都与电网侧相同。此时闭合开关K2，电机与电网之间可以实现无冲击并网。并网后，可通过调节风机的桨距角来增加风力机输入能量，从而达到发电的目的。

(4)“由动式”并网方式

前面介绍的几种并网方式都是针对具有自起动能力的水平轴双馈风力发电机组的准同期并网方式，对于垂直轴型的双馈机组(又称达里厄型风力机)由于不具备自启动能力，风力发电机组在静止状态下的起动可由双馈电机运行于电动机工况来实现。

如图(2-13)所示，为实现系统起动在转子绕组与转子侧变频器之间安装一个单刀双掷开关K3，在进行并网操作时，首先操作K3将双馈发电机转子经电阻短路，然后闭合K1连接电网与定子绕组。在电网电压作用下双馈电机将以感应电动机转子串电阻方式逐渐起动。通过调节转子串电阻的大小，可以提高起动转矩减小起动电流，从而缓解机组起动过程的暂态冲击。当双馈感应发电机转速逐渐上升并接近同步转速时，转子电流将下降到零。在此条件下，操作K3断开串联电阻后将转子绕组与转子侧变频器相连接，同时触发转子侧变频器投入励磁。最后在成功投入励磁后，调节励磁使双馈发电机迅速进入定子功率或转速控制状态，完成机组起动过程。

这种并网方式实现方法简单，通过适当的顺序控制就能够实现不具备自起动能力的双馈发电机组的起动与并网的需要，如果电机转子侧安装有“CrowBarProtection”保护装置，则通过控制器投切“CrowBar Protection”就可以实现系统的起动与准同期并网。

空载并网方式并网前发电机不带负载，不参与能量和转速的控制，所以为了防止在并网前发电机的能量失衡而引起的转速失控，应由原动机来控制发电机组的转速。独立负载并网方式并网前接有负载，发电机参与原动机的能量控制，表现在一方面改变发电机的负载，调节发电机的能量输出，另一方面在负载一定的情况下，改变发电机转速的同时，改变能量在电机内部的分配关系。前一种作用实现了发电机能量的粗调，后一种实现了发电机能量的细调。可以看出，空载并网方式需要原动机具有足够的调速能力，对原动机的要求较高;独立负载并网方式，发电机具有一定的能量调节作用，可与原动机配合实现转速的控制，降低了对原动机调速能力的要求，但控制复杂，需要进行电压补偿和检测更多的电压、电流量。孤岛并网方式是一种近年来才提出的比较新颖的一种并网方式，在并网前形成能量回路，转子变换器的能量输入由定子提供，降低了并网时的能量损耗。

其中空载并网方式由于具有控制策略简单，控制效果好，而在实际机组中广泛采用，而负载并网方式、孤岛并网方式以及“电动式”并网方式由于存在控制系统较为复杂，系统稳定性差等缺点目前仍然停留在理论探索阶段。

双馈发电机并网控制与功率控制的切换

双馈风力发电系统并网控制的目的是对发电机的输出电压进行调节，使建立的DFIG的定子空载电压与电网电压的幅值、频率、和相位保持一致，当满足并网条件时进行并网操作，并网成功后进行最大风能追踪控制

.并网成功后一方面变桨距系统将桨叶节距角置于0以获得最佳风能利用系数，与此同时转子励磁系统开始进行最大功率点跟踪(Maximum Power pointTracking,MPPT)控制，以捕获最大风能。并网切换前后控制策略有较大差异，如果直接切换，则控制系统重新从零开始调节，必然引起转子电压的突变，从而造成并网瞬间系统产生振荡，这种振荡可能短时间内使系统输出有很大的偏差，致使控制量超过系统可能的最大允许范围，容易造成发电机损坏，而这在实际的并网过程中是十分不利的。为此，要达到发电机顺利、安全并网的目的还必须实现控制策略的无扰切换，使转子输出电压平稳的过渡到新的稳定状态。

双馈发电机的解列控制

基于双馈电机的变速恒频风力发电系统，在风速达到最低启动风速(切入风速)后开始进行并网控制使空载定子电压跟随电网电压，风电机组平稳的并入电网，运行发电。在风力机并入电网后会根据风速大小的不同实施不同的控制策略，包括MPPT控制、恒转速控制及恒功率控制。当高于停机风速(切出风速)时，便会将风机从电网中切出，即解列控制。解列控制的要求是在断网瞬间定子电流为零。由于在断网前双馈电机实施恒功率控制，所以在解列控制中一方面要通过变桨距系统将桨叶节距角刀调至90，即顺桨状态，以减少风轮吸收的机械能降低转子的转速，另一方面通过转子励磁系统控制转子电流的转矩分量和励磁分量逐渐减小到零，从而使得双馈电机的定子电流逐渐变化到零，最后在零电流状态下与电网脱开，完成软切出过程。oo

柴油发电机组并网 篇2

关键词：柴油发电机组,并网,改造

0 引言

广西水电工程局安哥拉公司巴亚营地位于安哥拉国维阿纳市30 km处, 为一长约1 200 m、宽约500 m的近似长方形平坦地块。自2005年起, 营地设施逐步完善, 形成了办公区、主生活区、仓储区、作业区和其他生洛区的布置格局。

营地目前无市电, 用柴油发电机组供电。2010年10月之前, 营地内共有13个发电点。每个发电点均采取埋地电缆进行区域供电, 配置1到4台柴油发电机组。整个营地共配置发电机组24台, 长期运行9台以上 (总额定功率达1 450 k W (非工作时段) 或3 470 k W (工作时段) ) 。为降低发电成本, 2010年10月, 公司对营地进行了集中并网发电改造。

1 2010年10月前营地柴油发电机组的分布

营地实景如图1所示。2010年10月并网改造前发电点分布见图2 (中心发电房为改造后的集中并网发电位置) , 各发电点的位置、发电机配置和负荷情况见表1。为方便描述, 图中设置了直角坐标。

2 多点分散发电的缺点

主要缺点有: (1) 噪音和废气污染源多, 靠近并影响用电区域的人员; (2) 切换发电机组时, 供电中断; (3) 发电机组台数多; (4) 操作维护人员多, 能力参差不齐, 部分机组保养不到位; (5) 柴油机组负荷率低、油耗高。这些缺点导致发电成本偏高。

观测表明, 各柴油发电机组的负荷率大都在0%~20%之间, 空载损耗占比大, 每度电消耗柴油0.5~0.6 L, 平均发电成本约0.54美元/度。

如果将柴油发电机组并网, 联合向负载供电, 就可以根据负荷量增减发电机组;同时, 各类负荷错峰搭配, 负荷相对均衡, 发电机组的负荷率和发电效率就会提高。据初步测算, 如果发电机组的负荷率提高到30%, 仅节油一项, 发电成本减小0.067美元/度, 营地月用电约20万度, 可节约1.3万美元;加上发电机组少, 维护人员少, 并网后营地的供电费用会进一步降低。但并网改造必须增加投入, 有必要对有关改造方案进行测算, 明确改造的必要性, 选择改造方案。

3 并网发电方案的选择

方案1:将整个营地原发电点各个柴油发电机组通过输电干线电缆连接, 实现并网发电;方案2:将发电机组集中并网发电, 升压后, 用高压架空线输送原各发电点降压后, 接入各发电点原输电网络;方案3:将发电机组集中并网发电, 通过低压缆, 输送到原各发电点。

注: (1) 有关费用参照当地价格或库存价格; (2) 优先选用库存材料, 并考虑发展余量, 部分电缆偏大。

各方案发电成本均低于改造前的0.54美元/度, 但是方案1降低很少, 技术难度大, 改造意义不大。

方案2使用的发电机组数量少, 改造费用最低 (71.8万美元) , 改造后发电成本最低;方案3使用的发电机组数量少, 改造费用较高 (99.7万美元) , 技术难度适中, 改造后发电成本也较低, 和方案2接近。

经比较, 方案3虽然费用较高, 但除6个并网装置 (仅6.9万美元) 需要新购之外, 其他材料均有库存, 因此决定采用该方案。为降低费用, 从中心发电房到钢结构厂的输电电缆 (22.4万美元) 暂缓铺设, 则改造费用降至75.8万美元。

4 中心发电房位置的选择

中心发电房位置应使得新铺设的输电线路最短, 据此先计算出理论位置, 再选择最为接近的空余地块。

中心发电房坐标 (X中, Y中) 的计算式为:

X中= (∑Xi*Ii) / (∑Ii)

Y中= (∑Y*Ii) / (∑Ii)

其中Xi、Yi为A、B、C……M各点坐标。

Ii为A、B、C……M各点的历史最大负荷电流。

经计算, X中=313 m Y中=201 m。

计算所得位置, 有起重机轨道和砼预制场等设施, 附近有一片空地 (坐标X=337 m, Y=181 m) , 决定选用该地块建设中心发电房。该位置靠近油库, 发电机组的排气管应背向油库安放。

5 并网装置的选购和试用验证

并网装置选购前, 由业务人员到有关生产厂考察, 进行运行试验, 了解产品的性能, 并到其他用户那里了解实用情况, 经对比后选购。

并网装置到货后, 先试用验证:在营地的A发电点, 用并网装置改装4台400 k W柴油发电机组, 分别试验2~4台机组并网发电向A、M两点负荷和1台75 k W电动空压机供电, 期间频繁启闭空压机, 模拟冲击负荷, 并长时间并网带载运行。确认正常后, 建设有关设施。

6 并网柴油发电机组的布置和电气连接

原柴油发电机组不能并网, 要用新购的并网装置对其进行改造, 使其具备并网功能。

该并网装置主要功能有:取代原发电机组的控制面板, 具备原面板各项功能 (显示、控制、报警等) ;接受公共母线电压、本机电压、本机电流、本机转速等信号的输入, 对有关参数进行实时监测显示, 累计本机的发电量;通过励磁模块 (AVR) 控制发电机的励磁电流;控制电动空气开关;通过CAN-BUS总线和柴油机ECM通信, 控制机组的转速, 接受ECM反馈的各种数据;通过CAN-BUS总线和其他并网的柴油发电机组进行通信的, 按设置的比例分配各机组的负荷;可手动和自动并网;可根据预设的负荷率和优先顺序, 自动撤出发电机组并停机熄火 (负荷率持续低于最低值达到预定时间时) 或自动起动柴油机发电机组投入并网运行 (负荷率持续高于最高值达到预定时间时) ;撤出或投入柴油发电机组时, 负荷在机组间平滑转移;最多可实现32台机组并网。

6 台改造后的柴油机发电机组, 并排安放在中心发电房内。

出线端用电缆连到铜母线。各发电机组并网装置之间用CAN通信线 (两芯屏蔽线) 连接。并网柴油机组的电气连接如图3所示。

7 从中心发电房到原各发电点的电缆铺设

线路铺设如图4所示。原各发电区域内已有输电网络, 从中心发电房引电缆到各发电点的电源总开关, 即可将电能输送到用电端。

中心发电房到钢结构厂的线路费用偏高, 暂不铺设。

8 营地柴油机组并网供电特别注意事项

营地自发电功率小, 大负荷突然加入时, 发电机容易熄火。因此规定, 一次接入的电动机额定功率达100 k W, 其他负荷达200 k W时应提前2小时报告值班人员, 以便并入足够的发电机组, 做好功率储备。

大负荷突然加入后, 各机组的负荷比例发生波动, 需要几秒时间才能恢复到设置值, 此期间, 部分机组的负荷相对偏高, 为防止超载熄火, 发电机组的负荷率不应超过75%。

经一段时间使用, 某些发电机组的带载能力下降, 可在该机并网装置上的调低负荷比例, 以免其超载熄火。

并网系统所用的柴油发电机组中性点不接地, 定子绕组中心点和机壳绝缘。应把工作零线和接地网连接, 形成TN系统。发电机组机壳也应接地。

9 改造效果

改造后, 营地供电有了改观: (1) 发电机组负荷率提高, 在30%~60%之间; (2) 使用的发电机组数量少, 运行2或3台即可 (总额定功率仅800 k W到1 200 k W) ; (3) 操作和维护人员少, 只需要一名专职员工; (4) 实现不间断供电; (5) 若引入市电, 接到中心发电房即可。

改造后, 每度电平均油耗仅0.31 L, 综合发电成本仅0.34美元/度。2010年12月中心发电房运行后, 月平均发电21万度, 每月节约4.2万美元, 达到了预期的效果。经过一年多的运行, 供电可靠, 近期拟铺设至钢结构厂的输电线路。

参考文献

[1]李伟宁, 尹章俊, 高水华, 等.柴油机发电机组在电厂中并网功能的应用分析[J].船电技术, 2007 (4) .

柴油发电机组并网 篇3

关键词：电网 发电机组 并网 电压 频率 调整

中图分类号：U665 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）08（a）-0115-01

1 概述

1.1 发电机组并网

发电机组并网，是指发电机组的输电线路与输电网接通（开始向外送电）。发电机组要实现准同期并网，必须满足：发电机组与电网的相序一致、电压相等、频率相等、相位相同。发电机组并网是电站运行管理的一项重要工作，只有并网运行，才能大量、稳定地向外输送电能。

1.2 老旧小型水电站的并网形式

20世纪（特别是九十年代前）建成投入运行的小型农村水电站，由于当时资金及技术问题，发电机组的准同期并网大都采用灯光法或整步表法。这些电站，在没有进行技术改造之前，一直沿用这两种并网方式。

这些并网方法具有设备简单、投资少、操作简便等优点，但也存在一定的缺陷：并网操作容易受操作人员的经验和情绪，以及环境因素等的影响，时机把握不好，成功率就不大，同时极易造成强大的冲击电流，轻者烧坏主开关触头，重者损坏发电机、甚至威胁电网安全。它要求操作人员必须具有较丰富的经验，同时要有轻松、平静的心情，不能慌燥、忙乱。

钦州市青年水闸电站，其中的3台单机200 kW的水轮发电机组，是1978年建成投产的，几年前就开始，通过采用加装一套自动并网装置，改变了传统并网方式，实现了3台机组轮流自动并网，提高了运行的安全性和可靠性。

2 改造传统并网装置，实现机组自动并网

2.1 ZBZ自动并网装置简介

ZBZ自动并网装置，用于小型水电站（机端电压400 V）机组的自动并网装置。它通过引入发电机组及电网的同一相序的电源（如同时引入A相），进行相位、电压、频率的比较，达到同期时，其内部常开接点闭合，输出发电机组接入相的电压，使附加的并网接触器线圈通电，吸合其主触头，接通一次回路，从而实现机组并网。

该装置具有并网动作准确快速、安全可靠、不误动作、合闸冲击电流小等优点，能大大提高并网的速度和质量，真正实现“傻瓜式”并网，使电站运行更安全可靠。

2.2 对传统电站并网系统的改造

对于老旧的水轮发电机组，在保留原有并网装置的基础上，采用全站加装一套ZBZ自动并网装置，即可多机组切换使用，实现各机组轮流自动并网。

安装接线：

（1）一次回路安装接线。

在每台机组开关柜的刀闸（隔离开关）旁，加装一个AC380V、100A的三相交流接触器，作同期并网开关，并用导线按相应的相序跨接于刀闸两端，实现与刀闸并联。

（2）二次回路安装接线。

在不改动原有同期系统接线的前提下（保留原有同期装置，以作备用），在公用屏，或其他有空余位置且方便操作的屏面上，按该自动并网装置的外型尺寸，割开屏面钢板，得出相应的孔位，然后安装该装置，同时按电站需同期并网的机组数量，安装相应数量的独立式三孔插座，并在其下方标注相应的机组编号，待接同期电源引线。

从发电机组（开关柜的空气开关以下）和电网中，选择相同的一相（这里选择A相，即发电机A相电压UFA、电网A相电压UWA）作为同期电源，分别引至相应机组同期电源的三极插座接线柱上接好（如UFA接至插座的L极，UWA接至插座的E极）；并网接触器线圈的1号接线端子，用导线与相应机组的非同期相（如B相）相接，线圈的2号接线端子，与相应的三极插座的一个接线拄（如N极）相接。这样插座的接线为：E—UWA、L—UFA、N—接触器线圈2号接线端子。

同期装置的接线为：N与发电机及电网的零线相接；W1接至与插座E对应的插头的接线柱；两个F1相连，后接至与插座L对应的插头的接线柱；B1接至与插座N对应的插头的接线柱。

3 增设自动并网装置后的使用

3.1 测试、检查装置是否正常

确认接线正确无误后，按装置的使用说明要求，将发电机建压，把自动并网装置的输出开关扳向在“测量”位置，再把电源开关合上，这时左灯闪亮，先检测环节状况，中间开关向上在“快速”位置检测闭锁环节，向下“精确”位置检测相位环节。当左灯最暗时，输出右红灯点亮，说明环节动作正常。

3.2 并网操作

把待并网的发电机组建压，并调整其电压、频率与电网的电压、频率分别相等，将同期装置的插头插到对应的待并机组同期电源插座上，将自动并网装置的电源开关合上，这时其左灯闪烁，闪烁越慢，说明同期条件越接近，并网机会越适合，将中间开关投至“精确”位置，合上配电屏的空气开关（主开关）等待并网，合上自动并网装置的输出开关，右灯熄灭即为动作并网（即并网接触器吸合），确认接触器吸合后，合上配电屏闸刀开关（隔离开关），断开自动并网装置的“电源”和“输出”开关，并网成功！然后再根据实际情况，合理调整机组的有功、无功功率。

4 注意事项

4.1 安装时注意

安装该自动并网装置时，一次回路的接触器和闸刀开关（隔离开关）的相序必须一致，否则会造成严重的相间短路事故；二次线路的三极插座中的接线，各台机组都要接线一致，同时与引入自动并网装置的接线相对应，这样才能确保正常使用。

4.2 并网操作时注意

开关柜开关的操作顺序为：先合空气开关，再合闸刀开关（隔离开关），与传统并网的顺序正好相反。在合闸刀开关（隔离开关）前，必须明确并网接触器在吸合状态，否则，出现非同期合闸，造成严重短路事故。

4.3 维修保养时注意

每年定期对该装置的检查维修。特别是对并网接触器动、静触头的检查，发现烧伤严重时，要及时修复或更换，确保其可靠动作。

5 结语

山西电网并网机组运行规则 篇4

为适应电力供需形势和电力体制改革得新变化，进一步强化调度纪律，提高发供电企业设备健康水平，确保电网安全稳定运行，奖优罚劣，促进多发多供，满足全省经济发展和人民生活对电力的需求，依据《电力法》、《电网调度管理条例》、《电网调度管理条例实施办法》、《电力供应与使用条例》及国家有关电力调度等有关法律、法规、条例、规程和政策，结合山西电网实际情况，制定本规则。

一、总 则

第一条 山西电网并网机组运行规则坚持“公开、公正、公平”的调度原则和平等竞争、高度透明、困难分担、依法准入、接受监督的原则。

第二条 山西电网并网机组运行规则规则适用于山西省电网经营企业和并网电力生产企业（机组）。

第三条 山西电网并网机组运行管理规则规则主体：

1、电网经营企业：山西省电力公司（以下简称“省公司”）。

2、电力生产企业：省级调度机构（以下简称“省调”）直接调度的并网电力生产企业（以下简称“省调电厂”）。

第四条 电网经营企业和电力生产企业都必须执行国家有关法律、法规、条例和电力行政主管部门、山西电网颁发的保证电网安全运行的各类规章制度，严格执行调度指令，按照调度要求进行电网事故处理，严格执行日发电调度计划曲线（包括有功、无功）。第五条 省公司依据本规则结算并网省调电厂上网电量。第六条 调频（或调整网间潮流）、调压、调峰是每一个上网发电厂（机组）应尽的义务。为保证调整网间潮流的合格率，省调电厂按调整性质分为网间潮流调整电厂（机组）和基荷电厂。

1、网间潮流调整厂：省调指定参与调整网间潮流的省调电厂（机组）。当山西电网独立运行时，确定为第一调频厂。

2、基荷电厂：除了网间潮流调整厂以外，其余省调电厂均为基荷电厂，主要承担电网基本负荷；当山西电网独立运行时，应积极主动参与调整频率，保证电网正常运行。

3、根据电网运行需要，省调可变更基荷电厂和网间潮流调整厂。第七条 省调及其省调电厂都必须执行本规则。

第八条 省公司所属各供电分公司应参照本规则制定所辖电网上网小电厂运行规则。

二、年度发电量调控目标的编制

第九条 全省年度发电量调控目标，由省电力行政主管部门根据全省经济发展形势和电力需求情况预测，结合电网结构、省调电厂及各市（地）经贸委上报的所属地方电力企业年度发电量建议指标，综合平衡后编制下达。省调电厂年度发电量调控目标由省经贸委直接分解下达，非省调电厂年度发电量调控目标，省经贸委切块下达市（地），由各市（地）经委牵头会同市（地）供电部门分解下达。

三、省调电厂（机组）发电调度计划的编制 第十条 月度发电调度计划的编制

省调在省电力行政主管部门编制的年度发电量调控目标的基础上，综合考虑用电负荷需求、月度水情、燃料供应、供热机组供热等情况和电网设备能力、省调电厂设备检修情况以及电厂运行和电网安全等因素，编制省调电厂月度发电调度计划。

第十一条 日发电调度计划的编制

1、日发电调度计划的编制原则：在月度发电调度计划的基础上，省调综合考虑日用电负荷预测、近期内水情、燃料供应情况、省调电厂机组出力水平（省公司核定）和电网设备能力、设备检修情况等因素后，进行发电计划平衡。网间潮流调整厂（机组）要留有适当调整余量，全网应留有不低于最大统配发电负荷4％的旋转备用容量。

2、电力生产日调度计划主要内容包括：省调电厂（机组）日发电负荷曲线、日发电量、机炉启停和日发、供电设备检修计划等。

3、电力生产日调度计划应在前一天十六点前下达省调发、供电单位。

第十二条 电力生产日发电负荷曲线的修改原则

省调当值值班调度员可根据下列情况修改省调电厂电力生产日发电负荷曲线，并做好记录。

1、经省调当值调度员根据当时电网需要许可提前（或推后）并网或停机者；

2、机组并网之后或滑停过程中，经所属电厂自身调整且根据核定技术出力仍无法满足曲线者；

3、计划外临时安排机组恢复运行或并网者；

4、经省调同意利用后夜低谷时间机组临时消缺，且在次日6时之前并网者；

5、发生电网事故造成负荷有较大变化时；

6、非省调发电厂较大的机组非计划停用时；

7、大用户非计划启、停影响较大时；

8、气象条件的变化影响较大时；

9、监测点电压越限时；

10、其它非预见到的情况，影响电网安全、稳定运行时。

四、并网机组运行规则

第十三条 基荷发电厂应按省调下达的日发电负荷曲线（包括当值调度员下达的修改曲线）调整发电出力，其偏差不能超过日发电负荷曲线的±2.5％（当日发电负荷曲线的2.5％不足1Mw时，按 1Mw计算，当日发电负荷曲线的2.5％大于20MW时，按20MW计算）。并要求其偏差值在15分钟之内至少过零一次。

第十四条 水电站应根据省调下达的日发电负荷曲线或当值调度员指令调整出力。如遇水情发生变化，水电站须执行水调命令时，水电站值班人员应及时通报省调，并将执行水调的依据上报省调。按照电调服从水调的原则，省调及时调整水电站的出力。

第十五条 网间潮流调整厂应根据省调下达的日发电负荷曲线（包括当值调度员的修改曲线），结合华北电网网间潮流控制要求，调整发电出力至要求值（即：Pi＋ACEi），并满足A1、A2网间潮流控制性能指标。其中：

Pi----网间潮流调整厂日发电负荷曲线i时刻发电功率。ACE----网间潮流i时刻区域控制偏差值，即△Pi＋B×△fi。△Pi----网间潮流i时刻计划值与实际值偏差。B----频率偏差系数。

△fi----电网频率i时刻标准值与实际值偏差。

A1----每5秒钟采样一次系统频率和网间潮流并计算ACE，要求 ACE在每15分钟内至少过零一次，且每15分钟ACE未过零次数≤40次/月。

A2----要求每15分钟内，ACE的平均值都在规定的区域Ld以内，要求每15分钟ACE平均值越限Ld次数≤40次/月。

Ld----ACE规定合格区域 第十六条 AGC机组运行规则

1、一般AGC机组应跟踪省调下达的日发电负荷曲线（或当值调度员下达的修改曲线）调整出力。

2、参与调整网间潮流的AGC机组按省调下达的日发电负荷曲线加该机组应承担的ACE值份额调整出力（或由当值调度员远方操作）。

即：Pij＋ACEij。

Pij----第j台AGC机组日发电负荷曲线 i时刻发电功率。ACEij----第j台AGC机组i时刻ACE调整份额值。ACEij = ACEi ×（第j台A GC机组发电机铭牌容量／所有参与调整网间潮流的AGC机组容量之和）

第十七条 基荷发电厂运行规则

1、低谷时段实际发电曲线高于日发电负荷计划曲线2.5％多发的电量，按该时段一倍数值计算影响电量，并以此在上网电量中调整该时段结算电量。

2、平峰时段实际发电曲线高于（或低于）日发电负荷计划曲线2.5％多发（或少发）的电量，按该时段一倍的数值计算影响电量，并以此在上网电量中调整该时段结算电量。

3、高峰时段实际发电曲线低于日发电负荷计划曲线2.5％少发的电量，按该时段一倍数值计算影响电量，并以此在上网电量中调整该时段结算电量。

4、任何时段偏离日发电负荷计划曲线的差值15分钟之内不过零多发（或少发）的电量，按该时段一倍数值计算影响电量，并以此在上网电量中调整该时段结算电量。

第十八条 网间潮流调整厂运行规则

1、网间潮流调整厂应保证网间潮流控制性能指标(以总调统计为准)。

2、当月网间潮流控制性能指标达到网调要求时，实际发电量高于日发电负荷曲线多发的电量按实际上网电量结算，实际发电量低于日发电负荷曲线少发的电量，按日统计、月累计方式计算补偿电量，并以此在上网电量中调整该时段结算电量。

3、当月网间潮流控制性能指标未达到网调要求时，实际发电量低于日发电负荷曲线少发的电量按实际上网电量结算；实际发电量高于日发电负荷曲线多发的电量,按一倍数值计算影响电量，并以日统计、月累计方式，并以此在上网电量中调整该时段结算电量。

4、因电网原因，潮流调整电厂超出调整范围造成网间潮流控制性能指标不合格者，电厂和省调当值调度员要做好记录，并在结算时免于考核。

第十九条 AGC机组运行规则

1、参与调整网间潮流的AGC机组，执行网间潮流调整厂运行规则。

2、不参与调整网间潮流的AGC机组，执行基荷厂运行规则。第二十条 新投产机组（72小时或168小时试运行后）半年之内，原则上执行本规则，补偿和违约电量按50％执行。

第二十一条 省调下达的日发电负荷曲线（包括当值调度员下达的修改曲线），省调电厂必须按照核定的技术出力满足电网调频、调峰、调压等需要。在执行过程中因省调电厂自身原因，影响日发电负荷曲线（包括当值调度员下达的修改曲线）且不满足本“规则”“第十二条”规定时，执行本“规则”相关条款至当日24时为止。由于机组非计划停运且超过两小时，依照规则有关条款按 50%考核到当日24时。

第二十二条 省调电厂运行机组发生以下情况，除电网需要外，原则上五天之内不再安排该机组并网。

1、运行中由于电厂自身原因（包括一次、二次设备）掉机者；

2、运行中锅炉本周期间发生二次灭火者；

3、本周期间甩出力二次且原因不明者；

4、辅机故障影响出力时间超过十八小时者；

5、不能按计划开机时间并网者。第二十三条 对违反调度指令的运行规则

1、违反电网调度指令或其他调度纪律的情况要记其违纪电量，违纪电量从上网电量中扣减。

2、违纪电量以当值调度员记录的起止时间及修改后的日发电负荷曲线和实际发电出力之差值计算所得电量的两倍在上网电量中扣减；

3、执行指令不力造成省调越级拉路者，在上网电量中加罚五倍的拉路损失电量（按违纪电量统计）；

4、省调当值调度应作好违纪电量记录（时间，电力），并通知有关发电厂值班员作好记录备查。

第二十四条 本规则以省调自动化采集系统的数据为准。如遇电厂自身原因造成自动化系统故障，按该厂当月最大影响电量日的影响电量统计，在上网电量中调整结算电量。

第二十五条 出现下列情况之一者，将给予省调电厂补偿电量，并以此从上网电量中调整结算电量。

1、所有上网机组在低谷时段（或节假日非低谷时段），因电网原因省调要求将出力降至有关部门核定的最小技术出力以下时（全厂总出力），视为深度调峰，双方必须做好记录（深度调峰容量、起止时间），并以日统计、月累计方式，在上网电量中调整结算补偿电量。其补偿电量计算办法如下：

补偿电量＝深度调峰容量×时间×1.5。

2、已经批准并确已开工检修的机组，因电网需要，按调度要求停止检修工作，及时并入电网者，并网时间从接网时刻至当日24时计算，统计方法同上。并在上网电量中调整结算补偿电量。其补偿电量计算办法如下：

补偿电量＝机组容量×时间×当日省调负荷率×1.5。

3、停备机组（停机时间未跨晚峰），因电网需要，重新并入电网者，时间按并网时刻至当日24时计算，双方必须做好记录，并以日统计、月累计方式，在上网电量中调整结算补偿电量。其补偿电量计算办法如下：

补偿电量＝1.5×机组容量×时间×当日省调负荷率。

4、正在滑停的机组，因电网需要，重新恢复至正常负荷水平者，时间从当值调度员下达停机命令开始至当日24时计算，双方必须做好记录，并以日统计、月累计方式，在上网电量中调整结算补偿电量。其补偿电量计算办法如下：

补偿电量＝机组容量×时间×当日省调负荷率×1.5。第二十六条 根据电网运行情况，省调当值调度员临时修改日发电负荷曲线时，修改负荷曲线变化在30MW及以下，、10分钟之内和修改负荷曲线变化在60MW及以下，15分钟之内不进行影响计算。第二十七条 当发生 200MW及以上机组掉闸或电网较大事故时，省调当值调度员来不及修改曲线，非事故电厂临时执行调度指令加减负荷期间不按影响电量计算。

第二十八条 由于其他原因，经当值调度员确认，不按影响电量计算时，电厂值长和当值调度员应做好记录（包括起止时间、原因等）。

第二十九条 对于一厂内有产权不同机组的影响、违纪电量按实际发电量比例分担。

第三十条 省调要按季公布被扣除影响电量、违纪电量的企业及明细，同时上报省电力行政主管部门。

被扣除的影响电量、违纪电量的结算金额，省电力公司要单列帐户，专款专用，用于AGC电厂（机组）的补偿电量和对多发多供、安全调度做出贡献的单位和个人的奖励等，严禁挪作它用。

需对扣除的影响电量、违纪电量的结算金额列支时，省电力公司要及时请示省电力行政主管部门，在取得同意后，方可列支，并在年终将收支总体情况公布于众。

注：

1、上网电量：发电厂上网关口表实测电量

2、影响电量：没有履行本规则所发生的电量

3、违纪电量：违反调度纪律所发生的电量

4、补偿电量：电网经营企业履行规则对发电厂的补偿电量

5、结算电量：上网电量－违纪电量－违约电量＋补偿电量 第三十一条 省调要对影响电量、违纪电量及补偿电量月统计、季累计，在季度调度信息发布会上予以公布，并作为结算依据。

第三十二条 调度信息披露办法

1、每月17日和下月2日省调将调度快报报省经贸委；

2、每月15日后，省调将调度月报报省经贸委，同时送各省调电厂；

3、每季度首月10日召开“三公”调度信息发布会；

4、以上信息在省调调度信息发布网页同时发布。第三十三条 调度信息披露内容

1、山西电网结构情况、电网安全运行约束条件、并网机组技术性能等基础资料；

2、省调电厂月度发电调度计划及电网检修计划；

3、国家经贸委印发的《电网调度信息披露暂行办法》规定应当披露的其它信息；

第三十四条 本规则由省调计算机自动对执行日发电负荷曲线进行实时计算，进行日统计、月累计、按季汇总。

第三十五条 每月2日前各发电厂应与省调核对计算结果，省调于每月3日前将结果报有关部门（遇周休日顺延）。

第三十六条 峰谷时段的规定

1、一、四季度

低谷时段： 22:00－次日06:00（八个时段）高峰时段： 08:00－11:00 17:00－21:00（七个时段）平峰时段： 06:00－08:00 11:00－17:00 21:00－22:00（九个时段）2、二、三季度

低谷时段：22:00－次日06:00（八个时段）高峰时段：08:00－11:00 18:00－22:00（七个时段）平峰时段：06:00－08:00 11:00－18:00（九个时段）

五、附 则

第三十七条 本规则解释权为山西省电力行政主管部门。第三十八条 本规则自二 ○○三年六月一日起执行，原《山西电网并网机组运行规约》同时废止。

山西电网并网机组运行规则补充意见

根据近两年山西电网并网机组运行规则的执行情况和电网发展情况，提出以下补充意见：

一、调度数据网和经济调度系统升级投运后的考核管理

1、具备条件的发电厂下达单机（10千瓦及以上机组）发电计划曲线，实行单机运行及考核管理。

2、AGC机组考核

（1）擅自改变速率应承担违约电量 违约电量=机组核定容量×24小时×天数（2）擅自退出AGC应承担违约电量 违约电量=机组核定容量×24小时×天数

二、机组计划检修，要严格按照年、季、月度检修平衡时间进行检修

1、电网经营企业或发电企业因故影响机组不能按计划检修时间开工或竣工，应提前向省调说明情况。并承担违约责任电量。

年度违约电量

=调整年度（A、B级）计划机组核定容量×24×1 季度违约电量

=调整季度（A、B、C级）计划机组核定容量×24×2 月度违约电量

=调整月度（A、B、C、D级）计划机组核定容量×24×3 因政治原因，或其它电厂出力不足、气候及自然环境等不可预见原因影响机组不能按计划检修时间开工或竣工。省调应及时调整相关机组检修计划。双主均不承担违约责任。

2、发电机组非计划检修考核

（1）发电机组年度非计划停运时间大于允许停运时间，应承担违约责任

违约电量=机组核定容量×（非停小时－允许非停小时）（2）发电机组年度强停次数大于允许强停次数，应承担违约责任。

违约电量=机组核定容量×24小时×（强停次数－允许强停次数）（3）允许强迫停运次数及允许非停不时指导 机组容量 强停次数

允许非停小时（mw）（次数）

（小时）

500及以上 4 200 300

2.5 165 200

185 100 140 50及以下

1100 液态排渣炉

4500 循环硫化床机组

500

三、发电机组应满足有关规定（一次调频、进相运行、PSS等技术标准）保证电网安全稳定运行，否则应承担违约责任。引起电网事故的还应追究责任。违约电量=机组核定容量×24小时×3

四、建立平衡账户，月统计、年兑现。

柴油发电机组并网 篇5

西北区域发电机组并网安全性评价

中介机构管理办法

第一条为规范西北区域发电机组并网安全性评价中介机构的监督考核及管理，根据国家电监会《发电机组并网安全性评价管理办法》和西北电监局《西北区域发电机组并网安全性评价管理实施办法》，制定本办法。

第二条本办法适用于对西北区域发电机组并网安全性评价中介机构的监督考核及管理。

第三条西北电监局和甘肃电监办（以下简称以下简称电力监管机构）负责对参与所在辖区内发电机组的并网安全性评价工作的中介机构进行监督考核及管理。

第四条电力监管机构负责审查和公布所在辖区符合要求的发电机组并网安全性评价中介机构名单。甘肃电监办应当将甘肃省符合要求的中介机构名单抄送西北电监局。

第五条中介机构按照自愿报名的方式申请参与西北区域并网安全性评价工作的原则，填报《西北区域并网安全性评价中介机构申报表》（附件），并提供有关其资质、能力、业绩、组织机构等文件资料，以书面形式向电力监管机构提出申请，经所在辖区电力监管机构审查同意后，方可在该内开展并网安全性评价活动。

第六条参与西北区域发电机组并网安全性评价工作的中介机构必须满足以下基本条件：

（一）严格执行国家有关规定，遵守《西北区域发电机组并网安全性评价管理实施办法》，自觉接受电力监管机构的监督考核及管理；

（二）具有独立法人资格，具备开展发电机组并网安全性评价的经验和能力，设有健全的发电机组并网安全性评价组织机构及人员构成，熟悉本区域电力安全运行情况和技术特点，能够严格按照西北区域发电机组并网安全性评价标准独立开展并网安全性评价活动；

（三）严格遵守并履行与发电厂签定的服务合同，按照委托工作范围从事并网安全性评价活动；

（四）能够按照《西北区域发电机组并网安全性评价管理实施办法》的规定出具并网安全性评价报告，评价结论做到公正、客观、真实、完整和准确；

（五）能够协助配合电力监管机构做好发电厂并网安全性评价的辅助工作，服务周到，收费合理。

第七条中介机构应当高度重视并网安全性评价工作，理解并网安全性评价工作的重要性和必要性，不断加强对并网安全性评价工作的管理，建立并妥善保管有关档案资料。

第八条中介机构应当对并网安全性评价报告的独立、公正、客观、真实、完整和准确性承担责任。对于在并网安

全性评价活动中有徇私舞弊、弄虚作假等违法、违规行为的，电力监管机构将其从各省区符合并网安全性评价要求的中介机构名单中撤销，并进行相应经济处罚，有违法行为的，移交司法机关处理。

第九条本办法自发布之日起执行。

附表：

柴油发电机组并网 篇6

柴油发电机组作为各单位的重要的备用电源，如果平时不注意按计划进行规范的维护保养，使柴油发电机组处于最佳的备用状态，轻则不能正常供电产生严重的经济损失，重则影响人民的生命财产安全。所以，为了避免这种情况发性，四川鑫祥动力设备有限公司建议对柴油发电机组应按照规范的维护保养计划表进行维护保养。

一、日检:请在每次起动前或机组每运行10小时进行。

1.检查润滑机油位，如需，请添加。

2.检查冷却液位，如需，请添加(液面应在加水口盖密封平面下5CM处)。

3.检查各油路，水路接头有无泄漏或损坏。

4.检查空滤指示器。

5.检查燃油位，如需，请添加。

6.运行过程中观察控制屏上各仪表是否工作正常。

二、月检:请在每月或机组每运行10。小时进行。

1.排放燃油粗滤器和油箱中所沉淀的水和杂质。

2.检查蓄电池液位，如需，请添加补充液。

3.检查皮带有无松驰。

三、半年检:请每半年或机组每运行250小时进行。

1.更换引擎润滑机油(首次开机后5。小时更换)。

2.更换机油滤清器(首次开机后50小时更换)。

3.更换柴油滤清器(如未使用油水分离器，请提前更换)。

4.加注皮带盘轴承黄油。

5.上紧所有电气接头。

四、年检:请在每年或机组每运行500小时进行。

1.更换空气滤清器(根据使用环境情况定)。

2.清理水箱中水垢和沉积物。

3.更换冷却水(必须为软水，并添加防锈剂)。

4.检查充电机，涡轮增压器，起动马达是否工作正常。

5.检查蓄电池，如需，请更换。

6.检查各部件连接螺栓。

五、两年检:请在每两年或机组每运行1000小时进行。

1.检查，调整p贰由嘴，如需应更换。

2.检查，调整气门间隙。

柴油发电机组并网 篇7

风能作为一种丰富可再生的绿色能源[1,2,3], 是最具大规模开发应用前景的可再生能源之一 。 随着大容量风电机组的出现 , 并网冲击[4]成为一个迫切需要解决的问题 。 并网冲击严重时不仅导致电力系统电压的大幅度下降 , 并且可能对发电机和机械部件造成严重损坏 。 因此 , 风力发电机组并网冲击抑制是决定机组性能的关键技术之一 , 也是其顺利并网的一项基本要求 。

国内外学者对风力发电机组并网冲击抑制展开了一系列研究 。 文献 [ 5 ] 针对双馈式风力发电机组 , 通过定子磁链定向和转子电流闭环的控制方法实现并网过程冲击电流抑制 ; 文献 [ 6 ] 针对永磁直驱风力发电机组 , 通过柔性直流换流器控制实现机组的柔性并网和冲击抑制 ; 文献 [ 7 ] 针对液压型风力发电机组 , 对准并网时机组冲击特性展开研究 , 并进行了仿真分析 。

本文所述液压型风力发电机组由定量泵变量马达液压调速系统组成 , 以配合励磁同步发电机 。 为保证机组可靠性与电能质量 , 与传统风力发电机组一样 , 需要抑制并网冲击 。 因此 , 本文针对液压型风力发电机组并网冲击展开研究 , 提出了一种并网冲击抑制方法 , 通过发电机稳速控制 、 励磁电压控制和准同期监控相结合对机组并网冲击进行抑制 。

1液压型风力发电机组简介

1.1工作原理简介

液压型风力发电机组[8,9]主要包括风力机 、 定量泵 、 变量马达 、 同步发电机等 , 其工作原理如图1所示。风力发电机同轴驱动定量泵,定量泵输出高压油经定量泵-变量马达液压调速系统驱动变量马达旋转,将液压能转化为机械能。最后,同步发电机在变量马达驱动下实现并网发电。机组工作过程中,通过实时调整变量马达摆角,实现液压调速系统传输特性的控制。

1.2机组准同期并网控制要求

液压型风力发电机组采用准同期并网法实现并网控制,即机组在实际并网过程中允许一定的偏差,机组并网时的准同期条件[10]为:1发电机频率与电网频率的最大允许误差为额定频率的 ±0.5%;2发电机电压与电网电压的最大允许误差为额定电压的±10%;3发电机同期合闸时同期点两侧电压相位差不大于5°,在断路器触头闭合瞬间应接近于零。

上述三条分别是机组实现准同期 并网的频 率、电压和相位要求。具体来讲,机组准同期并网要求发电机在与电网相位差为零的瞬间闭合合闸开关,即当脉动电压包络线在零点时,机组完成并网。在此条件下,整个风力发电机组可平滑柔性切入电网,减小冲击。

2数学模型分析

2.1风力机数学模型

风力机驱动定量泵旋转,是整个系统的能量捕获机构,同时风力机的波动能量输入为并网冲击问题带来了一定的影响。风力机输出功率与转矩的数学模型分别为

式中,P为风力机输出功率;ω 为风力机角速度;ρ为空气气流密度;R为叶片半 径;v为风速;Tv为风力机 输出转矩;CP(λ,β)为风能利用系数。

进一步,风力机动力学方程为

式中,Tp为定量泵负载转矩;J为风力机等效转动惯量。

2.2液压调速系统数学模型

液压型风力发电机组通过定量泵 -变量马达闭式系统实现能量传输,其原理如图2所示。

由数学模型分析可得,变量马达角速度数学模型[11]为

式中,ph为系统压力,ph0为ph的初始值;γ为变量马达斜盘倾角与其最大倾角比值,γ0为γ的初始值;Km为变量马达排量梯度,Km0为Km初始值;ωm为变量马达角速度, ωm0为ωm的初始值;Ct为总泄漏系数;V0为单个腔室的总容积;qVp为定量泵额定流量;βe为有效体积弹性模量;Jm为变量马达和负载 的总惯量;Tm为变量马 达负载力 矩; Bm为变量马达侧黏性阻尼系数。

2.3励磁同步发电机及励磁系统数学模型

2.3.1励磁同步发电机数学模型

同步发电机模型相对复杂,变量比较多,在实际工程实现时比较困难,所以,常用派克 (Park) 变换[12]对方程中的变量进行变换处理。

经派克变换后,同步发电机电压方程为

经派克变换后,同步发电机磁链方程为

式中,ud、uq、u0分别为机端电压在d轴、q轴和零轴的分量;uf为励磁电压;ψd为直轴磁链;ψq为交轴磁链;ψ0为零轴磁链;ψf为励磁绕组磁链;ψD为纵轴阻尼绕组磁链;ψQ为横轴阻尼绕组磁链;Xd、Xq、X0分别为直轴、交轴和零轴的同步电抗;Xad、Xaq分别为直轴和交轴反应电抗;XD、 XQ分别纵轴、横轴阻尼 绕组电抗;Xf为励磁绕 组电抗; id、iq分别为负载电流在d轴和q轴的分量;ra、rb、rc为定子三相绕组电阻;rf为励磁绕组电阻;rD、rQ为纵轴、横轴阻尼绕组电阻;iD、iQ、i0分别为纵轴、横轴和零 轴的阻尼 绕组电流;if为励磁绕组电流。

2.3.2励磁系统数学模型

本文所研究的同步发电机采用无 刷励磁系 统[13],省去了滑环和电刷,主要组成部分有励磁调节器、交流励磁机、旋转整流器等,其结构原理如图3所示。

同步发电机在工作过程中,由励磁系统对其工作状态进行控制,其控制框图见图4。图4中, UR为励磁调节器输出电压;U为发电机 机端电压;Uref为给定励磁电压;KA为综合放大倍数;KR为电压比例 系数;KE为自励系 数;SE为饱和系 数;TA为综合时间常数;TR为电压测量系统时间常数;TE为励磁时间常数;KG为发电机放大倍数;TG为发电机时间常数。

由图4传递函数框图可知,同步发电机机端电压输出传递函数为

2.4并网冲击特性数学模型

2.4.1冲击电流数学模型

并网合闸时须保证发电机机端电压与电网母线电压保持相等,否则在合闸瞬间会产生一定的冲击电流,冲击电流有效值为

式中,ΔU为发电机电动势与电网母线电压瞬态差值;X″d为发电机系统次暂态电抗。

2.4.2冲击转矩数学模型

并网合闸时,电磁转矩数学模型为

式中,E为电网母线电压;Xx为系统阻 抗;δ 为发电机 机端电压U超前母线电压E的相角;t为时间。

3并网冲击抑制方法研究

以上述数学模型为基础,为抑制液压型风力发电机组并网冲击,实现机组柔性并网,本文提出了一种并网冲击抑制方法,其控制框图见图5。

由图5可知,液压型风力发电机组并网冲击抑制主要包括三部分:发电机稳速控制、励磁电压控制和准同期监控。

机组在准同期并网过程中,首先利用发电机稳速控制[14],将风轮转 速折算为 变量马达 摆角值,并通过变量马达输出转速反馈,实现发电机 (变量马达 )输出转速 稳定于1500 r/min (±6r/min);然后加入励磁电压控制,发电机在励磁作用下,其电压与电网电压逐步接近相等;最后,实施准同期监控,调整变量马达转速使发电机携带一定有功功率,在同期点两侧电压相位差为零瞬间合闸并网,使机组平滑柔性切入电网。

4仿真与实验研究

依据液压型风力机组并网冲击抑 制控制原 理,以30kV·A液压型风力发电机组实验台为基础,利用MATLAB/Simulink软件搭建系统仿真平台,仿真平台具体包括风速与风轮特性模块、 主控与稳速控制模块、励磁同步与准同期监控模块等,其中发电 机仿真模 型采用Simulink软件Synchronous Machine模块,该模型考 虑了发电 机内部电压、磁链与电流等关键参量之间的数学模型关系,同时也可反映励磁系统对发电机的控制关系。仿真平台见图6,系统参数设定见表1。

实验过程中,通过变频器控制变频电机模拟风力机特性。采用相似模拟原理,并对转动惯量进行模拟补偿[15],可对风力机输出转矩、转速和转动惯量进行相似模拟。实验平台见图7。

4.1风力机输出仿真与实验研究

考虑到风能本身的间歇性和不完全可控性, 风力机输入液压系统的转矩和转速存在一定的波动,为并网冲击问题带来了一定的影响。

依托燕山大学30kV·A液压型风力发电机组实验台,模拟波动风速下风力机输出特性,对其输出转矩和转速进行研究,得到仿真和实验结果如图8所示。

由图8仿真和实验结果可知,采用相似模拟原理,通过变频器控制变频电机对风力机特性进行模拟可以得到波动风速下风力机转速和输出转矩的特性曲线。风力机输出转矩和转速作为并网冲击过程的波动能量输入,是并网冲击抑制过程的重要因素。

4.2并网冲击仿真研究

依据所提出的并网冲击抑制方法,利用仿真平台进行研究。在第1s时刻模拟合闸并网,采用所提出的并网冲击抑制方法进行并网仿真研究,结果如图9所示。

由图9仿真结果可知,在发电机电压和相位角与电网基本一致时合闸并网。其中,相角差为0°左右(不大于5°);电压幅值差控制在0V上下 (不超过电压幅值的最大允许误差)。采用并网冲击抑制方 法,并网瞬间 冲击转矩 标幺值只 有0.05,冲击电流标幺值只有0.09;同时发电机转速稳定于1500r/min(±3r/min),即发电机频率误差不超过同期并网频率的最大允许误差,保证了机组并网运行,系统压力在并网后逐渐提高,提升了机组输入电网的有功功率。采用所提出并网冲击抑制方法,可使机组在稳定并网的同时,实现并网冲击电流和冲击转矩的抑制,使机组柔性切入电网。

4.3并网冲击实验研究

对上述并网冲击抑制方法进行实验研究。采用变频电机模拟风力机典型工况,在第1s时刻合闸并网,所得实验结果如图10所示。

由图10实验结果可知,在实验过程中,并网相角差为1°左右(不大于5°);机端电压与网侧电压差控制在0V上下(不超过电压幅值的最大允许误差);发电机转速误差稳定在±4r/min内(不超过发电频率的最大允许误差)。采用并网冲击抑制方法,发电机转速和有功功率小幅波动后趋于稳定;系统压力在并网后逐渐增大,提高了机组传输功率;整个过程无较大的并网冲击。

5结论

(1)建立了机组风力机数学模型、定量泵-变量马达液压调速系统数学模型和励磁系统同步发电机数学模型,推导了并网冲击转矩与冲击电流数学模型。

(2)提出了一种液压型风力发电机组并网冲击抑制方法,通过发电机稳速控制、励磁电压控制和准同期监控相结合对机组并网冲击进行抑制, 实现机组的柔性并网。

(3)仿真和实验分析结果表明,所提出的并网冲击抑制方法具有良好的控制效果。

摘要：以液压型风力发电机组为研究对象,针对其并网冲击问题,建立了风力发电机数学模型、定量泵-变量马达液压调速系统数学模型、同步发电机与励磁系统数学模型,推导了并网过程的冲击电流与冲击转矩数学模型。以数学模型为基础,提出了液压型风力发电机组并网冲击抑制方法,即通过发电机稳速控制、励磁电压控制和准同期监控相结合对机组并网冲击进行抑制。以30kV·A液压型风力发电机组实验台为仿真和实验基础,对机组并网冲击抑制展开研究。仿真和实验结果表明,所提出的并网冲击抑制方法对并网冲击转矩和冲击电流具有较好的控制效果,基本实现了机组柔性并网。

光伏并网发电系统及其控制策略 篇8

关键词：光伏；最大功率控制；策略

中图分类号：TM615 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2014） 16-0000-01

一、光伏发电的背景和意义

能源短缺和环境污染是当前人类的文明面临的最大挑战，石油、煤炭的无度开采和使用，直接导致大气层破坏、温室效应加重，酸雨等灾害频发。环境污染和破坏最终必将给人类自身的生存和发展带来直接威胁。随着社会经济的发展和地球人口的增加，对能源的需求和依赖程度不断加剧，对资源型化学燃料的开采逐年增加，一方面导致地球资源变得更加短缺，同时对环境造成了不可逆转的严重破坏。如何统筹解决好经济发展、能源消耗、环境污染等系列问题成为全人类需要面对的共同课题。近年来绿色新能源的开发和利用已经取得了实质性进展，光伏技术的出现使清洁可再生能源的利用和开发成为可能。太阳能光伏发电技术作为最新的绿色能源技术以其巨大的开发潜力成为众多国家的研究方向。地球所有能源几乎全部由太阳能转化形成，太阳能是人类生存发展的最重要能源形式，太阳能开发和利用对人类生活方式和文明进程有着不可替代的作用。虽然当前太阳能光伏发电的成本依然较高，但我们可以预见，经过人们的不断努力，太阳能作为一种几乎永不枯竭的能源可能在未来成为人类最重要的能源供给形式，太阳能的开发和利用具有无法估量的潜力和未来。

二、最大功率点跟踪控制策略

太阳能电池是光伏半导体材料吸收光能的半导体材料的光伏效应的使用能够生效后产生的现象。类似的半导体材料的太阳能电池和二极管的基本特征吸收光线时，由光子激发的电子-空穴对，会产生分离力。太阳能电池的光电转换的最小单位，一般不作根据需要许多系列和平行重新组建后的太阳能电源，太阳能电池单元和包经过串并联的电池组件，太阳能电池组件阵列。因为太阳能电池的最大功率点受温度和光照影响，所以在不同的工作环境下，为了使太阳能电池输出最大功率，就要让太阳能电池的参数和负载取得最佳匹配，才能获得最大输出功率。

在线性常规电气系统及设备中，为确保获得最大负载功率，经常需要警醒负载匹配工作，以便使供电系统的内阻与负载系统内阻基本一致，此时负载系统可以获得功率值会达到最大。对于供电系统内阻恒定的情况，可采取内阻和外阻相同的方法获取输出功率最大值，然而在太阳能光伏供电系统中，太阳能电池的内阻会受到温度、负载、光强等因素的影响，太阳能电池的内阻始终处于变化状态，无法通过内阻与外阻相同的简单方式获取最大输出功率。比较常用的方法是实施太阳能最大功率点跟踪控制，使负载和太阳能电池阵列的直流转换器增加，通过电源开展的占空比调节实现太阳能电池列阵输出功率最大，并实现最大功率的跟踪控制效果。

三、光伏发电系统的并网控制

太阳能电池板输出的电流为直流电，而公共电网侧的电流多为50Hz交流电，要实现太阳能电池板输出能源并入电网，需要通过逆变器将太阳能电池输出的直流电转换为交流电。光伏发电系统的并网控制关键在于，通过控制器和逆变器将太阳能电池组输出的电流转换为电网同频率的输入电流，实现电网功率因数控制和调整。

光伏并网系统逆变器控制方式通常可以分为电流控制和电压控制，通过电源输出控制和逆变器控制并联实现。事实上如果光伏逆变器输出系统可以视为容量无限的恒压源，光伏电源和电网电源并联运行，为确保电网稳定，需采用相应的锁控制技术，在确保系统稳定运行的前提下，实现光伏发电系统与电网电源同步，通过对变频器的输出电压的调整以及对相位系统输出功率大小的控制实现，然而，因为锁相环的响应速度比较缓慢，系统中逆变器输出电压往往不易得到十分精确的控制，可能导致流通性问题，如果未采取一定措施，在通常情况下，电压源并联相同的功率水平运作方法往往不易获得最佳性能。如果采用逆变器输出电流控制的方法，则仅仅需要对逆变器的输出电流进行控制，来完成对电网电压的跟踪，就可以实现并联运行的目的。因为这种控制方法比较简单，实现方便，因此应用比较广泛。当前光伏并网发电的抓哟模式均为电源源输入和电压源输入控制的模式。

太阳能光伏发电技术拥有十分广阔的发展前景，随着光伏技术的进步和光伏产业规模的扩大，未来太阳能电池板光电转换效率将会有更大幅度的提高，太阳能光伏发电成本也会大大降低，太阳能电池的使用寿命也会进一步提高。当前世界各国军在太阳能光伏发电方面给予了大力支持，在政策、法规等方面给予了充分的支持，在世界范围内形成了太阳能光伏并网发电的良好研究环境和发展环境。在世界能源日益紧张，环境问题日益突出的情况，太阳能光伏发电作为可再生新能源具有令热鼓舞的发展前景，虽然目前在太阳能光伏发电方面还存在一些技术性难题，但我们相信随着研究的不断深入，未来太阳能光伏發电技术必将迎来更快发展，并在我国能源结构中占据重要位置，为满足人民生活质量提升要求作出新的贡献。

参考文献：

[1]石定寰.中国新能源与可再生能源年鉴[M].北京：中国可再生能源学会，2009：1-3.

[2]李安定.太阳能光伏发电系统工程[M].北京：北京工业大学出版社，2001：1-3.

[3]王长贵，王斯成.太阳能光伏发电实用技术[M].北京：化学工业出版社，2005：32-35.