什么是柴油發電機組并聯運行的靜態穩定性

根據式(9-1)發電機功角特性關系式
可知，當同步發電機處于發電機工作狀態的時候，對于某一固定的電勢和電壓，發電機可輸出的極限功率為。只有在小于這一極限功率的前提下，柴油機功率和發電機功率才有可能平衡，發電機組才能夠穩定持久地運行。
根據圖9.6所示的功角特性曲線，說明了發電機穩定工作點的確定。雖然對應某一固定的柴油機功率p0可能有兩個功率角θa和θb，但實際上只有在θa處運行才是穩定的，而在θb處，運行是不能持久的，也即是不穩定的。因為在a點運轉時，當θa出現某一微小變化δθ時，發電機的功率也相應改變δpe，且δpe和δθ的符號相同。由于柴油機的功率p0是不變的，發電機功率增加，會使發電機轉子減速和制動，發電機的電勢矢量向θ角減小的方向運動，直到最后回到a點，發電機和柴油機的功率恢復平衡為止；當δθ<0時，情況完全相似，只是轉子被加速后回到a點罷了。至于在θb處，情況恰好相反：若θb角增大δθ，發電機的輸出功率反而減小δpe，這一柴油機剩余功率使發電機轉子進一步加速，從而θ角進一步增大，直到發電機失去同步；若θb減小δθ，發電機的功率卻增大，使轉子進一步減速，θ角進一步減小，一直減小到θa的位置，發電機和柴油機功率才取得穩定的平衡。可見，發電機的靜態穩定運行，必須在功角特性δp/δθ>0的部分，也即θ必須小于90o。
在θ=90o～180o區間，發電機轉子被拉回到穩定的工作點（若pe>p0），或發電機轉子被柴油機的剩余功率加速，最后失去同步，或者滑動將近一周后被拉回到穩定工作點。
對于一般柴油發電機來說，在正常運行條件下，其功率角總是遠遠小于90o，加之發電機都有自動勵磁調節器，可迅速提高發電機電勢，故不需要對其靜態穩定性做特別的校驗。但是，當各發電機組及其調節系統（轉速調節和勵磁調節）參數配合不當的時候，以及發電機運行狀態不正常的時候，比如負載分配嚴重不平衡，也可能出現靜態穩定性問題。
對于柴油機電站來說，發電機功率和電站功率比較接近，在負載功率不變的情況下，一臺發電機功角的變化，必然使其他發電機的功角朝相反的方向改變，因此，影響并聯機組靜態穩定性的主要因素是發電機間的功角差θ12。例如，當發電機間的有功負載嚴重不平衡的時候，特別是一臺發電機轉入電動機工作狀態，發電機間大的功角差，就有可能使并聯運行失去靜態穩定性。此外，在周期性干擾因素的作用下，如柴油機發火不均、周期性的沖擊負載等，由于發電機間調速系統或調壓系統動作的不一致性，也會形成周期性的功角擺動，盡管這種擺動范圍不一定會超越功率角的極限值，但發電機間的功率振蕩卻是相當可觀的，由于這種功率振蕩問題對柴油機電站比較突出，以后將予專門討論。

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