電廠並網發電是如何解決相序不同的?如何調相

將一台或一台以上的三相交流同步發電機與電網並列(並網)運行，叫並網。

同步發電機與電網並列的條件必須具備以下；

(1)同步發電機電壓的有效值應該等於電網電壓的有效值，並且波形必須一致。

(2)同步發電機的電壓相位和電網電壓的相位相同。

(3)同步發電機的頻率與電網的頻率相等。

(4)同步發電機的電壓相序和電網的電壓的相序一致。

對大型電廠(其中包括水電廠、火電廠、核電廠、風電廠)本人不知道裏麵的設備運行的情況。這裏隻說本人曾經接觸過的許多1000KW左右的小型水力發電站。

下麵給大家分享一下小型同步發電機和電網並列的技術操作經驗。

無論是大型發電廠，還是小型發電站，隻要它們與相應等級電壓的大電網並列時，都必須按照上麵所說的“同步發電機並網運行的條件”來並列進網。

這裏首先得了解，分清楚並網運行與並列運行的概念。 凡是同步發電機與國家電網並網運行的話，必須參照國家電網的Q/GDW480-2010的標準。它對同步發電機的電能質量、功率控製、電壓與頻率響應、並網與同步、安全措施與安全保護、電能計量、監控與通信、故障檢測等等方麵，都是很嚴格的。（現對於1000KW左右的380v的小型分部式電源入網，均需升壓至電網的10KV，並與電網公司簽定供電合同）。

現在的小型水輪發電站的同步發電機，都是選擇采用了較先進的微電腦控製器。它專門為小型水輪發電機組配套而設計，具有自動與手動操作，額定電壓400V，單機容量100~1000KW的水輪同步發電機中。 下麵給介紹一下發電機控製器原理框圖。

同步發電機控製器有以下功能。 ①自動調節頻率功能（開關旋至調頻），對發電機調頻是由微電腦通過被測轉速與基準頻率的比較來實現。

②準同期功給（開關旋在同期），微電腦以電網頻率作為比較的基準，自動調整發電機組的轉速與電網頻率相同。當頻差小於0.25HZ、相位差角度小於20度時，微電腦會發出合閘信號。

③基荷功能（開關旋至並網），為了使並入電網承擔基荷的機組在連續工作中出力穩定，事故時又能自動退網關機，微電腦軟件把某一段頻率設置進去，一但超出或小於設定值時，微電腦會發出報警，同時自動切除負荷開關。

上麵圖1中所示是一台同步發電機與電網並列之前的的示意圖。 當同步發電機與電網的頻率相等，電壓為同相位，但電壓有效值不相等時，根據基爾霍夫的第二定律，此時它將在負荷開關K的兩個觸頭之間出現一個電壓差△U。 △U=U-Uf 。式中的U表示電網電壓；Uf則表示同步發電機的端電壓。

請繼續看上圖2(a)所示，其實我們已知U與Uf的波形圖，用逐點相減的方法，可以得出△U的波形圖(圖2 b)是差電壓△U=U-Uf的相量圖。 由上述可知道，如果在這種情況下投入負荷開關使同步發電機與電網並列，那麼在電壓的作用下，就會在同步發電機和電網組成的閉合回路中，出現一個很大的衝擊電流。這樣在合閘的瞬間，由於同步發電機的定子回路阻抗較小，此時的衝擊電流很大的。所以當同步發電機和電網的電壓的有效值相差很大時，是靜止同步發電機與電網並列的。

至於提問者所說的如何調相來與電網並列，這種操作方法屬於“同步發電機的準同期並列法”(除它之外，還有自同期並列法)。

這兩種辦法非常麻煩，需要幾個操作工來完成。

下麵簡單介紹一下準同期並列法；準同期就是同步發電機與電網係統的電壓必須相等，頻率相同以及相位一致。這些參數可以通過安裝在發電機的同期盤上的兩塊電壓表和兩塊頻率表以及同期表和不同期表指示燈來監視。 具體並列操作步驟如下； 首先和上同期開關，調節準備並列發電的同步發電機的轉速，使它等於或接近同步轉速(與電網係統的頻率相差0.5個周波以內)。此時調節準備並列發電的發電機的交流電壓，使發電機發出來的的電壓與電網係統電壓接近。然後合上同期表切換開關，此時同期表開始旋轉，同期燈也時亮時暗。當準備並列發電的發電機與電網係統的相位相同，同期表指針指向上方正中間位置，同期燈最暗；當準備並列發電的發電機與電網係統的相位差最大時，同期表指針向下方正中間位置，此時同期燈最亮。當同期表指針按照順時針方向旋轉時，則說明準備並列發電的發電機頻率比電網係統的頻率高，此時應該降低發電機的轉速，反過來，當同期表的指針按照逆時針方向旋轉時，應該增加發電機的轉速。當同期表指針按照順時針方向緩慢旋轉，指針接近同步點時，即刻將並列負荷開關合上去，使發電機和電網係統並列，並且隨之增加發電機的勵磁電流和負荷，然後再切除同期表開關和同期開關。