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同步交流发电机(支持电网规格兼容的发电机组)的关键参数

能源市场的自由化结合不断增长的能源需求,导致嵌入式发电厂数量呈指数增长。与由大型发电厂组成的电网不同,由许多较小的电网组成的电网往往不稳定。为了尽量降低不稳定电网对客户的影响,全世界范围内的输电和配电系统运营商都在提出电网规范,说明对发电站以及组成发电站的发电设置及其相关组件的性能要求。这些规范大体分为静态和动态类。静态规范指对静态状态的要求,动态规范指对瞬态稳定和失效模式控制能力的要求。

实现电网规范合规意味着发电站所有人及组件制造商必须精诚合作、相互配合。本论文主要论述电网规范对发动机驱动发电装置设计的影响,从而界定交流发电机内变更范围。作者尤其关注为了使发电站实现合规性而可进行优化的交流发电机关键设计特点。其将要探讨的设计特点被证明是电力系统仿真的最重要影响因素;部分特点有助于达到静态电网规范规定,另一部分有助于达到动态电网规范规定。

总体用电需求以每年2.4%的速度增长[1],满足用电需求的最快速方法是使用有发电机驱动发电组的嵌入式发电临时发电站。这些嵌入式发电机组不仅可再生,还能为现代电网提供大量电力补充。虽然分布式发电有环境和经济移除,但会使电网不稳定。为了确保电力供应的持续性,以欧洲为主导的全世界输配电系统运营商正在执行‘电网规范’,对发电站性能提出要求。

 

上表汇总了电网规范对德国电压、功率因数、稳定状态条件下的频率和在失效模式控制下要求的‘连接期’的主要内容。电网规范可以大体分为静态稳定状态运行状态和动态瞬态运营状态。使发电站和相关组件的设计符合电网规范具有挑战性,对于5MW以下的发电机组来说尤为如此。

点击此链接了解该挑战的性质及为实现电网规范合规发电机组而对交流发电机设计产生的而影响。