潘文

摘 要：并網(wǎng)沖擊的危害是顯而易見的。比如在風力發(fā)電中，并網(wǎng)沖擊嚴重時不僅引起電力系統(tǒng)電壓的大幅度下降，并且可能對發(fā)電機和機械部件（塔架、槳葉、增速器等）造成損壞。如果并網(wǎng)沖擊時間持續(xù)過長，還可能使系統(tǒng)瓦解或威脅其他掛網(wǎng)機組的正常運行。因此，采用合理的并網(wǎng)技術(shù)是一個不可忽視的問題。對異步發(fā)電機并網(wǎng)沖擊電流產(chǎn)生機理的研究是我們尋找解決方法的基礎(chǔ)，本文將對異步發(fā)電機并網(wǎng)沖擊電流產(chǎn)生機理做詳細討論。

關(guān)鍵詞：異步發(fā)電機 并網(wǎng)沖擊 磁鏈

中圖分類號：TM306 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）04（a）-0106-02

異步發(fā)電機的兩種運行方式中，單機自激運行供電質(zhì)量很差；作為電能利用的最有效方式，并網(wǎng)運行成為這些年來的研究重點。異步發(fā)電機并網(wǎng)的主要問題一個是須從電網(wǎng)吸收勵磁無功，加重了電網(wǎng)的無功負擔，使電網(wǎng)電能質(zhì)量惡化。另一個是異步發(fā)電機直接并網(wǎng)會產(chǎn)生很大的沖擊電流，可能導致接入電網(wǎng)電壓的大幅下降，而且還會對發(fā)電機組各部件造成損壞。更為嚴重的是，長時間的并網(wǎng)沖擊，甚至還會造成電力系統(tǒng)的解列以及威脅其他發(fā)電機組的正常運行。并網(wǎng)沖擊電流到底是如何產(chǎn)生的呢？

我們知道，異步發(fā)電機正常運行時，定、轉(zhuǎn)子繞組中存在一定的磁鏈。在并網(wǎng)的瞬間，磁鏈是不能突變的。按照磁鏈守恒原理[1]，我們可以對并網(wǎng)沖擊電流的大小進行分析。

式中取標幺值。

由并網(wǎng)過程可知，當異步發(fā)電機并入電網(wǎng)前已接近同步速旋轉(zhuǎn)，并網(wǎng)后轉(zhuǎn)子電勢達穩(wěn)態(tài)值的速度是很快的，所以定轉(zhuǎn)子電流很快達到穩(wěn)態(tài)值。并網(wǎng)沖擊過程的長短與并網(wǎng)時電機的轉(zhuǎn)速及機組慣性時間常數(shù)有關(guān)，但對同一臺電機而言，異步發(fā)電機的并網(wǎng)沖擊過程遠小于其作電動機的起動過程。

關(guān)于并網(wǎng)沖擊電流的一些結(jié)論：（1）當異步發(fā)電機在同步轉(zhuǎn)速附近并網(wǎng)時，其并網(wǎng)過程最短，與其機端短路的暫態(tài)過程相近，遠小于其電動機狀態(tài)的起動過程；（2）并網(wǎng)沖擊電流的倍數(shù)的容許值可大于電動機起動電流倍數(shù)的容許值；（3）并網(wǎng)沖擊電流倍數(shù)小于突然三相機端短路沖擊電流的倍數(shù)。他們都與電機的相同暫態(tài)參數(shù)有關(guān)。

本文通過對異步發(fā)電機并網(wǎng)沖擊電流產(chǎn)生機理進行詳細研究，得出一些關(guān)于并網(wǎng)沖擊電流的結(jié)論，為采用合理的并網(wǎng)技術(shù)提供理論依據(jù)。

參考文獻

[1] 馬昕霞，宋明中，李永光.風力發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)及其對電能質(zhì)量的影響[J].上海電力學院學報，2006，22（3）：283-286.