并聯運行柴油發電機組的功率振蕩解析(1)

所謂功率振蕩，就是一定數量的功率或電流在并聯發電機組之間不衰減地頻繁轉移，事實上是其靜態穩定性的一個特例。從負載分配角度看，每臺發電機組都相對其某一平均功率，時而處于重載，時而處于輕載。這種功率振蕩的頻率都比較低。從零點幾赫到幾赫之間，但其振幅卻有可能很高，有時會達到發電機額定功率的50%～60%，甚至接近發電機的額定功率。
功率振蕩的危害是非常明顯的，靜態功率分配不均的_二切害處在這里都依然存在。除此之外，在功率振蕩時，柴油機同時發生轉矩振蕩，柴油機各零件和機座經受著激烈的振動，柴油機的調速系統都工作在大幅度的振蕩狀態，其壽命和可靠性顯然會受到影響。與此同時，功率振蕩往往伴隨著頻率和電壓的脈動，因而直接影響供電質量?？梢姲l電機組并聯運行時的功率振蕩是不允許的。
影響功率振蕩的因素是多方面的，為了對以后深入討論這一問題做準備，在此簡要地描一下柴油機功率振蕩的物理過程還是很有必要的。
仍從發電機的功角特性人手，根據式(9-1)，三相同步發電機的電磁功率為
前面對這一關系式的討論都是針對穩定狀態而言的，即每臺柴油機的機械功率pm，發電機電勢e和電壓u以及負載功率pl都是不變的，或者是變化非常緩慢的數值，因此柴油機機械功率pm和發電機電磁功率pe相平衡，功角θ和轉速也保持不變，至于功角θ如何由一個穩定值變化到另一個穩定值，這個過程這里并沒有討論。事實上，上述參數中的任何一個發生了突然變化，功率的平衡就遭到了破壞，要取得新的平衡，只能靠改變柴油機的機械功率pm，即改變柴油機的供油。燃油供給不是直接靠pm和pe間的差別來調節的，而是靠轉速偏差進行調節。由于發電機轉子的巨大機械慣性，θ角和柴油機轉速都不可能突然改變，而要經過一定時間過程，也就是說，pm和pe間新的平衡關系必須經過轉速變化和調速器調節燃油供給這一曲折間過程。現在看一下柴油機機械功率出現突然變化△pm=pm- pe>0時的情況。為了突出說明主要問題，暫不考慮調壓器參與調節的影響，假設電壓和電勢的大小是不變的，同時還假定負載的總功率pl是不變的。

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