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      柴油發電機組并聯運行的動態穩定性概念

      時間:2018/4/9 11:08:01 - 編輯:佚名 - 來源:本站原創 - 閱讀次數:
        靜態穩定只是發電機并聯運行的必要條件,還不能說明系統在遭受急劇擾動時保持同步運行的能力。以電網發生短路為例來說明這一問題。當電網發生短路的時候,各發電機的功角特性及其輸出功率都會發生突然變化。比如在母線附近發生短路,母線電壓接近于零,發電機間就完全失去聯系和影響。由于柴油機調速器具有一定慣性,原動機功率并不會立即改變,各發電機轉子在柴油機剩余功率的作用下被加速(也可能減速),每臺機組的加速情況取決于該機組的機械慣性、電氣特性、短路前的運行參數,以及短路阻抗和短路持續時間。因此,在短路被切除以后,不但各發電機轉子的相對位置發生了變化,而且轉速也不相一致,發電機轉子能否經過一定的相對擺動恢復同步運行,就要看各機組所具有的動能以及柴油機剩余力矩的大小和方向了。為了定性地說明問題,只相對地看某一臺發電機轉子的擺動過程,而不考慮其他機組動態過程的影響。
      柴油發電機組并聯運行的動態穩定性概念
       
        假定在短路被切除以后,某臺發電機具有圖9.7所示的功角特性,且此時發電機的功角為θa,并假定此刻發電機轉子和電網的電壓矢量具有相同的轉速,即相對速度v為零。則在柴油機剩余功率的作用下,發電機轉子由θa被加速,θ角逐漸增大,在到達b點以前,柴油機轉矩總是大于發電機轉矩,加速過程一直要延續到b點為止。當θ=θb時,發電機輸出功率和柴油機功率相平衡,剩余轉矩為零,相對轉速v不再增加而達最大值。由于此時發電機轉子的轉速大于電壓矢量的轉速,發電機轉子將借助慣性越過 b 點,繼續增大θ角,但是剩余功率改變了符號,發電機轉子開始減速,直到c點,發電機的相對速度v為零,θ角達最大值,在剩余轉矩的作用下,轉子開始了相反的運動過程。發電機在加速過程中所獲得的動能可用加速面積a'ab表示,在減速過程中所消耗的動能可用減速面積bcc'表示,根據能量守恒原則,加速面積和減速面積應該相等。很顯然,減速面積的最大值為bcb'b,如果加速面積小于這一最大值(圖9.7中所示情況),則發電機轉子在阻尼因素的作用下,經過若干擺動之后,便可穩定在6點,說明系統經過短路這一擾動后,具有功態穩定性;如果加速面積大于bcb'b,則發電機轉子的運動將越過6'點,柴油機的剩余轉矩再次改變符號,使發電機轉子進一步加速,直至失去同步,因此系統不具備動態穩定性。
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      關鍵字:發電機出租,發電機租賃

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