浅谈发电机组并网与孤网运行
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摘 要：本文重点介绍了机组并网运行和孤网运行的特点，并详细阐述了机组并网运行和孤网运行时的运行特点和注意事项，以及两种运行方式优缺点。
关键词：并网;孤网运行;频率;安全运行
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.18.166
我国的系统电厂和各企业的自备电厂中发电机的正常运行方式一般有并网运行和孤网运行两种。这两种运行方式都有不同的运行技术特点，并且运行中的差异非常大。因为机组并网运行时机组运行非常的平稳，所以大部分电厂都是并网运行，并网运行的抗风险能力也非常强，但是随着实际生产过程中各个企业为了降低用电成本和提高供电的可靠性，建设了许多自备电厂，这些自备电厂大多采用孤网运行的方式，或是当公司的公用电网供电中断时机组进入孤网运行模式，以便保证自备电厂机组的连续可靠生产运行，避免企业因供电中断造成重大安全事故和经济损失。
1 发电机组并网运行
1.1 并网的模式
发电机组的并网运行通常是指发电机与系统电网相连接并列运行的方式，此时发电机的频率、电压、相位与系统上的其它发电机组完全相同。并网运行又分为“普通并网”和“并网但不上网”两种模式。
普通并网是指发电机并网的同时可以向系统电网输送电量的运行方式。
并网但不上网的模式是指发电机组虽然与系统电网并网，但却不允许发电机组向系统电网输送电量，也就是只可以由系统电网向电厂送电的模式，这种模式一般适用于企业由自己建造的电网并有用电单位，这是企业的机组发的電量由企业自身全部自用，企业除了能够使用系统电量的同时也利用了系统电网的稳定性，有利于自备机组的稳定运行。
1.2 机组并网的条件
现在的汽轮发电机组一般选用自动准同期的并列方式，汽轮发电机组要想与系统并网必须满足一下条件：
（1）发电机的电压与系统电网电压大小相同，一般误差不允许超±5%的范围。
（2）发电机的相位与系统电网的相位一致，一般相位差不超过±10о。
（3）发电机的频率与系统频率相同，一般误差不超过±0.2HZ，原则上以发电机的频率高于系统频率比较合适。
（4）发电机的相序与系统电网的相序必须完全一致。
1.3 发电机组并网的方法
发电机的并网方法有准同期和自同期两种。准同期并列的方法是在发电机的频率、电压、相序和相位与系统电网完全一致是合上发电机的出口短路器与系统并网的方式;自同期并列的方法是发电机先不加励磁，带发电机的频率与系统电网频率相同时，合上发电机出口断路器与系统相连，然后再逐步增加发电机励磁电流升压，由系统将发电机拖入同步的运行方式，这种并网方式在并网时会从系统吸收大量的无功功率从而导致系统电压降低，并且在断路器合闸瞬间冲击电流较大，这种方式现在一般不采用，只在小容量老式机组上还有使用，目前广泛采用的是自动准同期的并网方式，这种方式由微机判断达到同期条件是自动发信号断路器合闸并网。
2 发电机孤网运行
（1）孤网运行模式，一般是指不与系统大电网相连的小容量电网的运行模式。在这种情况下，小电网中只有一个或几个发电机组并列运行，这种模式运行时，发电机的频率受负载变化的影响较大，频率变化幅度比较大，当遇到系统甩负荷时容易造成发电机跳闸扩大事故。孤网一般可分为下面几种方式。
1）小电网中有多台机组并列运行，单台机组的容量与电网的容量比大于8%。2）电网中只有一个机组运行，这种形式称为单机带负荷运行模式。3）系统甩负荷时，发电机组带厂用电运行，这种情况称为孤岛运行，是单机孤网运行时的一种特殊工况。
（2）孤网运行的调节特点：当机组孤网运行时，运行人员要通过发电机的频率变化进行相应的负荷调整，当频率低于50HZ时要开大汽轮机调节气门，增加机组的有功功率，当系统频率高于50HZ时，要关小汽轮机的调节气门，减少机组的有功功率，孤网运行时运行人员的劳动强度比较大，要求负荷变化速度和锅炉增减燃烧量的速度都比较高，运行极不稳定。
（3）孤网运行机组对汽轮机调速系统的要求。1）孤网运行的机组要求汽轮机的调速系统的灵敏度非常高，动态响应比较快，迟缓率较低。2）对于单机孤网运行的机组，一般采用手动加减负荷的方式，不建议投负荷自动的运行方式。3）电网的线路侧要有可靠的低周减载保护，以便在频率过低时，及时的切除部分负荷，以保证机组的安全运行。
（4）孤网运行时保证电能质量合格的技术措施。1）孤网运行的机组要采用数字电液调节系统，以便提高汽轮机组的调节速度，减少运行中频率的偏差。2）孤网运行的发电机应采用微机静止励磁调节装置，以便减小发电机与系统的电压差。
（5）孤网机组备用电源以及厂用电机启停的操作注意事项。1）备用电源：一般选择柴油发电机作为事故应急电源或启动电源，或者采用系统电网的电源作为启动电源。2）厂用辅机的启停：当厂用电源采用系统大电网时，辅助设备的启动和停止不受限制，如果是单纯的孤网运行时，机组的大型辅机宜采用软启动或变频启动的方式，以减少对系统的冲击，辅机启动前应先与电气、锅炉和汽机专业联系，以便做好准备工作，适当的提高系统频率和电压。
3 结束语
孤网运行的模式已经有较多的自备电厂采用，但无论时并网运行方式还是孤网运行方式，运行中都要加强机组的监视和调整，尤其是孤网运行的机组，能否提高运行人员的事故处理能力是决定机组能否安全运行的关键，孤网运行虽然存在较多的安全隐患，但只要做好机组的运行管理，不仅能够给企业提供低价的电能，也能提高企业市场竞争力。
参考文献：
[1]肖耀南.电气运行与控制[M].高等教育出版社.
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