同步发电机自动并列运行automatic parallel operation of synchronous generator

根据系统负荷变化的要求，满足并列运行条件的待并同步发电机，自动地并入电力系统的操作过程。
一台发电机组在没有投入系统运行之前，它的端电压(其状态量与幅值、频率及相角)与系统并列点电压，二者的状态量往往是不等的，须对待并发电机组进行并列操作，使之符合并列条件后，才允许并列。在电力系统运行中，由于系统的负荷不断变化，系统中发电机台数也随之而变化，因此同步发电机的并列操作是经常需要进行的一项基本操作。
并列的理想条件和遵循的原则 理想条件为：❶待并发电机频率与系统频率相等；
❷待并发电机电压与母线电压幅值相等；
❸两个电压的相角差为零。实际运行中建立此理想条件是困难的。须遵循的原则为：❶并列断路器合闸时，对待并发电机组的冲击电流应尽可能小，其最大值不超过允许值；
❷发电机组并入系统后，应能迅速进入同步运行状态，进入的暂态过程宜短。
并列方法 电力系统中同步发电机的并列方法有：❶准同期并列。发电机在并列合闸前已经励磁，当发电机电压的频率、相角、大小分别和并列点处系统侧电压的频率、相角、大小接近相同时，将发电机断路器合闸，完成并列操作。发电机与系统并列时，调节其励磁，使断路器DL（见图）两侧端电压两侧电压的角频率ω_M、ω_N都接近相等，但两侧电压之间存在相角差；或两侧电压无相角差，而其幅值不等。在以上任一种状态下于瞬间合闸完成并列操作，都会产生冲击电流。并列时相角差愈大，或电压幅值差愈大，冲击电流也就愈大。为了防止发生过大的冲击电流，准同期并列的条件应为：两侧电压幅值应接近相等，误差不超过5%～10%；两侧电压的相角差应于接近0°时，断路器触头刚好接通，通常并列合闸时，此角度不应超过10°；两侧电压的频率应接近相等，误差不应超过0.2%～0.5%。
❷自同期并列。将没有经励磁、由原动机拖动接近同步转速的发电机投入系统，然后再给发电机施加励磁，在原动机与同步转矩等作用下，将发电机牵入同步，完成并列操作。自同期并列操作简单，系统发生事故，频率波动较大时，发电机组仍能进行这种并列操作，且迅速投入电网运行。对于水轮发电机组一般应备有自同期并列装置，并将其作为处理系统事故的措施之一。应指出的是发电机以自同期方式投入电网的瞬间，未经励磁的发电机接入系统相当于系统经发电机次暂态电抗短路，不可避免地要引起冲击电流。

发电机与系统并列示意

以上两种并列方法可以手动操作，亦可以藉助于自动装置，使并列操作实现自动化。