余热发电机组并网运行的探讨

张雅菊 高巧娜

(河南天壕电力建设有限公司，河南 郑州 450000)

一 余热发电机组并网技术

所谓并网运行指的实现电网内部与外部配电网在主回路上的电气连接，以进一步以连接并行的方式进一步运作。并网运行方式包括允许向外部进行功率输送的普通并网以及严禁电能功率外送的并网不上网两种类型。余热发电机组之间的并网运行实际上就是在发电机与电力系统之间建立连接。余热发电机组并网模式中包含复杂的供电线网结构与并网技术，并网技术操作不合理势必会影响电网的运行，可以说发电机组并网运行对电力供应的安全与可靠性要求更高。

余热发电机组并网运行是需要一定条件的，要实现发电机与电力系统之间的并网需要具备三个条件，分别是：一是发电机相序与电网相序大小相等;二是发电机的电压应该与电力系统内的电压一致，而且二者相协调;三是发电机的频率应该与电力系统内的电网频率相一致。其中第一个条件是必要条件。一般而言，并网运行前，内部电力系统与外部的配电网各自独立运作，作为两个个体，内外部的电压、电位、频率等会存在一定的差异，那么在实现并网运行之后机组连接发电时会形成一定的相位差与电压差，这些差值会影响电网的安全运行，因此要实现并网需要差值保持一致作为前提。

并网运行还有一定的电压规格，即外部电力系统中的配电系统电压规格在110KV及以下余热发电系统，其中常用的电压有35KV、110KV等几种。发电机组实现并网运行后，并网的电压与电流之间是反比例关系，可见并网的电压是可以调整的。现阶段，电网运行都将电压设置在一定的范围内，以降低线路及设备的耗用，进而提高电网的安全可靠性。

余热发电机组的并网运行还要进行一定的发电机组容量设置。并网运行的模式会增加发电机组的故障发生率，这样并网运行状态下，发电机组容量较大的化会直接造成电力用户的电力使用安全。此外，并网运行状况下发电机组的容量过高还会增加无功的吸收，进而影响无功电流与无功损耗。国外的余热发电机组的总容量一般都设置在低于最大负荷的25%范围内。

余热电网机组并网运行有两种并网方法，一种是准同步方法，另一种是自同步方法，所谓同步是指并网的一系列操作步骤。当前，国内余热发电机组并网运行的方法多采用准同步方法，准同步方法主要是进行并网运行时，调节电压、频率等，实现外部电力配电系统与内部的发电机组各项数值一致，这是一种近乎同步的理想化操作，需要辅以一些先进的同步装置。

二 余热发电机组并网技术的应用现状

余热发电作为一项节能减排工程，国家对其做了一系列政策倾斜，并完善了并网运行模式的相关法律法规，但是余热电网机组并网发电仍然存在一些问题。

余热发电机组并网运行模式因为会改变原电网的电压稳定状态，所以需要将电网的安全可靠性之于首位，还需要简化装置，并安装电网保护装置。现在的问题是有许多余热电网在进行并网运行时并未有效进行电网安全相关措施的预制。电网并网机制运行的高风险性也增加用电客户的用电安全，事故发生时不仅会影响电网的发电机设备效益，还会增加客户用电的风险。此外并网运行因为发电机组的容量设置精确化水平不高，运行过程中不可避免的会有一定的设备及线路损耗，进而影响电网的节能原则落实。

余热发电机组并网运行中会有一定的谐波污染，谐波污染会增加设备及线路的损耗，引发机组的发热故障，进而降低电网的发电功率。余热发电机组的谐波污染多是源于电网内部的电子装置，具有不可避免性，只能进行一定的污染轻度化。

现阶段，余热发电技术受到来自普通电力电网领域的冲击，同时在余热电网发电机组并网运行中相关的指标并未进行各种应急情况的预制，而且现存的一些指标存在偏差，而且余热发电机组并网运行技术把关不够严格，以致在大容量的机组并网运行时会增加运行的风险指数。

三 优化并网技术运行的几点建议

1.发电机并网运行模式的优化建议

发电机并网运行要结合供电系统、配电装置、用电量负荷及发电负荷进行全程优化，尤其是一些特殊的像25MW发电机的优化。对于25MW发电机机组优化需要将发电机发出的电力短期存于鼓风机站以助于用户负荷消化，而其它的发电负荷则是选择发电机联络电缆进行电力输送至变电站，以保证进一步用户负荷消化工作的进行。

发电机并网不上网并网运行模式中要进一步加强节电效果。并网不上网的并网运行方式中需要继电保护具有高可靠性与灵敏性，这一步优化措施可以有效加强并网运行中的风险防控，提高电网的经济效益。

2.发电机并网运行中继电保护方案的优化

一般的继电保护方案主要运用了故障发生时进行的故障隔离的原理，这种保护方案具有一定的风险性。继电保护方案应该以保证电力用户的用电安全为准则，应该最大程度上保证用户不停电，还要保证电网电压状况的稳定性。

优化继电保护方案要做到在发生电网与系统联络故障时保证继电保护装置自行切断联向故障之处的线路，以保护继电装置。

3.促进余热发电机组并网运行模式的发展

促进余热发电机组并网运行方式的发展需要进行定时的发电机组检测，发电机组的状况是整个电网运行的核心，其一旦出现状况便会威胁到整个电网的安全。发电机组的检测需要参考并网运行的相关规格，并加强装置的试运作，以及时进行问题检修保证电网运营状况安全。

还要制定并完善发电机组并网运行的相关技术标准，发电机组的技术要点操作会影响到电力资源的质量，而且发电机组发出的电力质量不达标准的化还会影响到电网设备的运作，为电网安全带来安全隐患。国家对并网运行的技术相关规范应该涵盖最关键的电场与电力系统的安全运行规格，还要对在规范中对并网运行技术做好相关的方向指导，为并网运行相关问题的改进提供参考。

四 结语

余热发电作为一项新的节能发电应用，其在并网运行方式的落实中应该参照并严格落实并网运行的技术及相关的规格要求。发电机组的并网运行会不同程度的增加电网的运行风险，在技术落实中应该注重相关的风险规避措施的预制，以提高电网的发电水平，真正实现节能减排的工程目标。