发电机组并网与孤网运行的技术特点分析

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1、发电机组并网与孤网运行的技术特点分析摘要：随着企业的发展，高耗能企业能源浪费的现象较为突出，企业利用余热、余气发电自发自用既符合国家节能减排的政策要求，也适应企业降耗的需求，因此在发电人才缺乏的情况下，企业鼓励员工了解和学习有关发电知识，培养技术型人才也是当务之急，鉴于此，现就发电机组并网与孤网运行的技术特点进行分析探讨。1发电机组的正常运行方式火力、风力发电厂及各企业自备电厂的发电机正常运行方式分为并网运行和孤网运行两种方式。两种运行方式的运行技术特点不同，而且差异较大。2发电机组并网运行的技术特点2.1并网的定义发电机组并网运行是指发电机组与外部常规电网连接并联

2、运行，可以用电缆直接连接或经过升压变压器连接。并网运行可分为“普通并网”和“并网不上网”两种。1）普通并网运行的发电机组可以向外部电网输送多余的电能功率；2）并网不上网的机组则严格禁止发电机组的电能功率外送，即只能是从外部电网用电，因此，发电系统的“并网不上网”是指发电系统虽然与外部常规电网并网但其所发电量由企业全部自用，即所发电能并不传输到外部电网使用。2.2发电机并列条件发电系统的汽轮发电机一般选用的是同步发电机，同步发电机要投入电网并网运行。必须满足以下几个条件：1）发电机的电压应与电网系统的电压大小接近一致，误差不超过±5%；2）发电机的频率应和电网系统的频

3、率接近一致，误差不超过±0.2Hz，以发电机频率稍高于电网频率为好；3）发电机的相位应和电网系统的相位接近一致，相位差不超过±10°。4）发电机的相序和电网系统的相序必须一致。2.3并网的方法并网的方法有两种，一种称为准同期法，另一种称为自同期法。目前广泛采用技术先进、安全可靠、精度高的现代同步指示装置和自动化并联装置实现准同期法并网。所谓准同期法是指同步汽轮发电机与外部电网并网时，调节其电压、频率及相位角，使待并发电机的电压、频率及相位角尽可能与外部电网一致，达到并联运行投入的条件，减少系统震荡。2.4选择合适的并网电压我国常用的电压等级一般有10kV、35kV和

4、110kV，发电系统的发电机组一般都是与110kV电压等级以下的外部常规系统并网，选择适当的并网电压是为了降低线路损耗，同时将电流控制在合适的范围之内。为使机组运行在一个安全合理的电压水平上，发电系统的发电机组并网电压选择6.3kV和10.5kV的居多。2.5并网运行的发电机组采用负荷控制，根据电网调度的指令进行负荷调整3发电机组孤网运行的技术特点3.1孤网的定义孤网一般指脱离大电网的小容量电网，是孤立电网的简称。3.2孤网的分类1）有几台机组并列运行形成小网，不与外部电网连接。2）只有一台机组供电的单机带负荷方式。3）并网运行的发电机组与外部电网解列，甩负荷后单带

5、厂用电，是单机带负荷的一种特例。3.3孤网运行的特点1）发电机组的总发电量略大于或等于企业用电量。2）发电机组由负荷控制转变为频率控制，要求汽轮机的调速系统具有符合要求的静态特性、良好的稳定性和动态响应特性，以保证在外界负荷变化的情况下自动保持频率的相对稳定。负荷调整不再是运行人员关注的主要问题，主要任务是调整孤网频率，即维持发电机转速在3000r/min附近。3.4孤网运行的适用范围孤网运行主要是为了解决高耗能矿热炉冶炼企业负荷波动大、运行不稳定、三相电流不平衡的问题，因此适用于硅铁、电解铜、电解铝、电石、黄磷、烧碱、焦化、锌冶炼等企业的自备电厂。3.5孤网运行对

6、汽轮机调速系统的要求为适应孤网运行要求，汽轮机的调速系统应具有下列特性：1）调速系统应采用有差调节，各机组调速系统应有相同的不等率，通常取为4.5%～5%，以适应负荷分配的需要。2）对于单机带负荷机组，需采取措施使之具备手动或自动的调频功能。3）一次调频的范围应涵盖油动机全行程。4）要求机组的调速系统具有更高的灵敏度，更小的迟缓率和更快的动态响应。3.6孤网运行时保证系统电能质量的措施孤网运行时，应使电压、电压偏差、频率偏差、三相不平衡度、功率因数等指标符合国家标准，因此要采取相应的措施。1）为了提高汽轮机组调节品质，减小频率偏差，建议汽轮机调节使用使用技术日趋成熟

7、的数字电液调节系统，如DEH系统或Wood－ward505、505E控制器（以上两种控制系统均开发了孤网控制系统）。2）为了保证系统电压及电压偏差，发电机励磁调节系统采用微机静止励磁调节装置，以便实现自动或手动控制。3.7孤网运行时发电机的相关操作1）单机孤网运行时可以采用零起升压或单侧无压两种方式送电；2）网中有几台机组并列运行时，发电机的并列操作采用采用准同步法，即待并同步汽轮发电机与已运行发电机并列时，调节其电压、频率及相位角，使待并发电机的电状态尽可能与对方（已运行发电机）一致，即完全合乎并联运行投入的条件时手动或自动合入发电机出口断路器。3.8孤网运行