摘要：随着用户供电可靠性要求的提高，重要会议、活动保电工作需要配备UPS、应急电源等设备，当市电故障时，UPS、应急电源等设备投入，最大限度缩短停电时间；但当故障排除后，市电恢复供电，从应急电源发电时间长、经济节能、环保等多方面因素考虑，需要及时将保电负荷及时切换至市电转供电，如何零闪动并网控制技术显得尤为重要。
关键词：应急；发电车；并网控制
应急电源UPS可提供持续的不间断供电，用电负荷不高的机房、监控等场所应用较多，但受造价高、重量重、体积大、不宜搬运等因素制约，重要会议、活动等保电工作现场还是适用应急发电机、应急发电车等方式保电。当市电供电故障时，及时切换至应急发电车装置供电，如市电故障排除并恢复供电，从应急电源发电时间长、经济节能、环保等多方面因素考虑，需要及时将保电负荷及时切换至市电转供电，如何零闪动并网控制技术显得尤为重要。并网技术是指应急发电车调节转速、电压等参数，在合闸瞬间，应急发电车不应出现有害的冲击电流，转轴不受到突然的冲击，合闸后转子应能很快的被拉入同步，因此应急发电车并网必须具备以下条件：（1）发电机的频率与系统频率相同；（2）发电机出口电压与系统电压相同，其最大误差应在5%以内；（3）发电机相序与系统相序相同；（4）发电机电压相位与系统电压相位一致。当满足以上四个条件时，可以合上并网开关，使发电机组并入系统运行[1]。发电机的同期并列方法有两种：准同期和自同期。准同期就是准确同期，一般以手动操作进行准同期就是准确周期；自同期是一种自动控制操作装置。怎样同期并网及并网控制技术需要注意的事项等问题逐一进行阐述。
一般发电机并网采用自同期和准同期两种方式，自同期采用此种方式时，当转速接近额定转速时，直接合出口断路器，连接机组合母线，再加励磁，在系统的作用下使机组进入同步运行状态；自同期特点为操作简单，机组并列快，不会造成非同期合闸，合闸瞬间机组会产生很大的冲击电流，对机组合系统会产生强烈的冲击，所以一般只适用于小机组，而目前一般不采用自同期方式。第二种是准同期，采用猜中方式时，当转速满足条件时，加励磁，如果电压、相位、频率满足要求后，发出合闸命令，使机组并列上网发电。准同妻特点是机组不会产生冲击电流或很小的电流，对系统影响小，操作要复杂写，手动准同期对操作运行人员要求较高，可能造成非同期合闸从而烧毁机组或造成系统故障[2]。
应急发电车一般采用准同期并网控制，分为手动准同期并网、半自动准同期并网、自动准同期并网三种方式；其中调频率、电压及合主开关全部由运行人员操作的称为手动准同期并网，而由自动装置完成时称为自动准同期，当上述三项中有任何一项由自动装置来完成，其余仍由手动来完成时，称为半自动准同期。手动并网应前检查市电、应急发电车均运行正常，应急发电车处于待并网状态，首先调节应急发电车的发电机组的转速，使它等于或接近同步转速，频率相差控制在半个周波以内，调节发电机的电压，当频率和电压均相近时，同期表的旋转速度会越来越慢，同期指示灯也时亮时暗；当应急发电车与市电相位相同时，同期表指针指示向上方正中间位置，同期指示灯为最暗状态。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当待并网的应急发电车机组与市电相位相差最大时，同期表指向下方正中位置，此时同期指示灯为最亮状态，当同期表指针按逆时针方向旋转时，这说明应急发电车频率比市电频率低，应增加应急发电车的转速，反之当同期表指针按顺时针方向旋转时应降低应急发电的车机组的转速[3]。当同期表指针顺时针方向缓慢旋转，指针接近同期点时，立即将待并网的应急发电车的并网断路器合闸，使应急发发电车并入市电，并网后让应急发电车运行一小段时间后退出应急发电车运行，将保电负荷由市电供电转带，实现零闪动并网。自动并网装置会自动检测频率、相位、电压等参数，同时自动调节应急发电车的机组转速等参数，自动调整至同期点时自动合闸，自动完成并网控制及参数检测工作。
发电机是在同期的瞬间并列完成的，并网瞬间与有功和无功完全无关，只是防止发生非同期并列危险的一种常规操作方法。准同期并网手动操作时，操作是否成功与操作人员经验有很大的关系，为防止出现不同期并网，出现以下情况禁止同期操作：
1．当同期表指针出现跳动现象时，不准合闸，同期表内部可能有卡带现象，不能正确反映出并网的各项参数。
2.当同期表旋转过快时，说明应急发电车机组与市电的频率相差太大，由于断路器的合闸时间难以精准的控制，往往容易造成断路器不在同期点合闸，所以此时不允许合闸同期并网。
应急发电车并网回路保护配置也显得非常重要，现在应急发电车的机组额定功率一定，他的超载能力非常低，基本上在额定功率的5%左右，允许带载时间一般为15至30分钟，最多不超过60分钟，超过这个时间，机组会发热，绝缘程度会降低，同时也降低了使用寿命，因此应急发电车机组并网后运行一个短暂的时间，确保过度平稳后及时退出运行，避免应急发电车机组过载导致机组发热问题。应急发电车机组应设置过流保护，通常过电流保护设定在额定电流的110%即可，同时可设置跳闸、报警、不停机。在并网时最怕供电系统发生震荡，一旦发生震荡系统电压升高，易造成用电设备及供电设备的绝缘击穿，导致供电设备和用电设备一起瘫痪，因此还需配置过电压保护，设定值一般为额定电压的105%为最佳，短时间过电压跳闸、报警等功能设置。自动分合闸根据检测的参数，合闸回路自动投入或退出同期，无论手动还是自动分合闸，一旦机组出现逆功、温度过高、过电压、高油温等情况时，全部自动分闸解列。非同期并网是并网的一种严重事故，他对发电机及与发电机连接的设备破坏力极大，严重时会将发电机绕组烧毁，端部严重变形，及时当时没有设备损坏，也可能造成严重的隐患。就整个电力系统来讲，如果一台大型机组发生非同期并网，则影响很大，有可能使这台发电机与系统间产生功率震荡，严重干扰系统的正常运行，甚至造成局部系统崩溃。
随着用户供电可靠性要求越来越高，并网控制技术研究的重视程度也得到提高，可大幅提高保电效率，可做到无间断的切换至市电供电，提升用户经营效益，同时自动并网装置可减少运行人员工作量，提高工作效率，保证设备安全可靠运行，具有较高的推广应用价值。
参考文献：
[1]张文容，光伏储能应急电源系统的颜值[D]，电子科技大学，2015年；
[2]郭权利，郑俊哲，许鉴，新型自动准同期装置设计[J]，沈阳工程学院学报（自然科学版），2006（02）；
[3]李鹏飞，吕跃刚，刘吉宏，徐大平，发电机组并网技术[J]，中国电力，2009（11）
论文作者:盖家鹏,张忠社,韩江峰,王学礼,赵明星
论文发表刊物:《电力设备》2018年第24期
论文发表时间:2019/1/8
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