膨胀机发电机组并网发电
中船七一一研究所
上海齐耀膨胀机有限公司
设计部 吴宇庆
现在很多用户对于膨胀机组发电并网会有担心，觉得是否会因为膨胀机组发电并网的瞬间会对整个工厂电网造成冲击，或者说对整个工厂的电力网络系统造成巨大冲击，严重时可能造成系统振荡、崩溃。
我想用户有这样的担忧是正常的，但是也是多余的。打个最简单的比方，现在国家提倡太阳能、风电发电，大到商用的太阳能、风电发电基地，小到家用的太阳能3KVA,5KVA的小型发电，都已允许并网上传至国家电网；另外，许多工厂的自建电厂都在申请将电厂多余用电并网至国家电网；为什么国家电网允许这样的做法，他们是否有担心过这些小型的发电并网会不会对国家电网造成问题呢？
我们从发电并网的原理可以做一个解释，什么是发电并网？简单的说就是指发电机与电力网络系统进行并列的过程，利用电压、相位、相序、频率都相同，可以进行并列运行的原理来实现。（就好比长江黄河的水，缓慢而不受冲击的流入大海，那么长江和黄河会不会把大海给冲没了呢？如果长江和黄河真有这个能力，那我们如何避免它发生呢？）当发电机与系统并列后，开始向电力系统输送电能了，这个过程也就是俗称的“发电上网”。
其它从这点上，大家也看出来了，整个发电上网的最重要就是发电机和电力网络系统具有相同的电压、相位、相序、频率。如何实现？这就是我们的控制系统需要去进行逻辑判断的。那如何去长期稳定运行，或者说在并网后，发电机组
出现故障，发生电气问题时，如何保障？通俗的讲，在并网后发生这一系列问题时，会有继电保护系统会对电网进行保护。
我们来看一下膨胀机发电机组，膨胀机发电机组可能单机发电量较大，但是对于整个工厂电力网络系统而言发电量是非常小的。膨胀机发电机组的运行原理其实很简单，膨胀机与发电机组相连，利用蒸汽或其他有热值的气体带动膨胀机旋转，从而带动发电机组的旋转。在并网前，会有一个热机的过程，将发电机的转速缓慢地提高至电网的转速（国内是50HZ，部分国家60HZ），然后通过我方配套设计的高性能控制系统，进行一系列的数据采集分析和逻辑计算，当电压、相位、相序、频率等等参数在合理范围内，就可以进行发电机和电力系统的并列，向电力系统输送电能。并网后，因为电网是大容量设备，膨胀机会自动依附于电网，进行发电。当出现逆功率或者缺相、短路、断路、过载等情况时，膨胀机发电机组配套的继电保护系统会根据实际情况，做出是否列解的指令，而控制系统也会根据继电保护的指令，对膨胀机组设备做出相应的逻辑动作。同样的，当控制系统检测到膨胀机本体设备出现故障时，也会对配套的继电保护系统发出制定，起到保护整个电力系统网络的作用。
回到我们开头说的，国家电网会不会有担心？他们肯定会，但是只要对小型发电上网设备进行合理的设计，增加继电保护系统和相对应的控制系统，就可以避免对电网造成冲击。其实，很多用户的工厂自带的发电厂，也是通过多台大型蒸汽汽轮机带动发电机并网的，多台大型发电机的并列运行对电网的冲击远远大于膨胀机发电机组对于电网的冲击。所以，在现在国家大力提倡节能减排政策的今天，我们应该顺应潮流，通过完善设计膨胀机发电机组“发电上网”的安全保护，更好的服务于社会，服务于用户。
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