摘要：本文详细描述了配电网运行检查过程中造成的负载停电和运行缺陷。利用开关的快速励磁驱动技术，通过DSP高速采样准确预测电网相关转换动作的时序，在电网接入电网后，采用瞬时检测和瞬时解耦技术连接确保负载可以实现市电和发电机不掉电。现场运行试验表明，该方法安全可靠，为配电网巡检提供了新的解决方案。

关键词：应急发电机;不间断运行;准同步相位预测

近年来，低压配电网越来越普遍，为低压发电设备保障用户接入、缺陷处理、设备检查、维修、事故处理和上层维护等需求提供应急电源。电网先停止市电供电，再将发电车投入供电。在市电恢复之前，必须先停止发电车的供电。因此，保证一次供电会导致受电用户两次断电。先停电后停电的方式，导致停电次数较多，时间较长，严重影响企业正常生产，给人们的生活带来诸多不便。供电企业自身也因停电减少售电量，造成经济损失，同时承担辖区内用户频繁停电投诉，损害供电企业社会形象的责任。

1不停电作业的实现方法

调整发电机频率和相位参数，需要在并网后根据切换负荷能力，手动调整基本负荷。并网电力向电网侧输送，在实际应用中操作复杂，存在一定的安全隐患。为了从技术创新的角度解决现有并网中的安全桎梏，提高0.4kV低压站区不间断运行投切的可靠性和安全性，迫切需要一种新型的不间断投切方案，从而实现负载的不间断供电。为了解决上述问题，本文提出了一种移动发电车低压站区不间断运行的快速切换方法。该方法切换开关的快速励磁驱动技术，通过DSP高速采样准确预测同步并网变换动作的时序。该操作方法消除了发电机因长期并网而将电能回馈电网侧的问题;并网前后无需人工操作发电机（包括调频、调相、基荷调整等）;并网与电网侧的冲击使负荷平稳转移到发电机异频同相不掉电，异频同相发电机不掉电对网侧配电网的不间断运行和巡检提供更安全可靠的解决方案。

首先通过应急电源快速接入装置将低压配电箱主开关（断路器、刀熔开关等）的上、下端通电;然后启动发电机组并旁路低压电压配电通过切换系统内部的快速开关1，利用同步控制器检测两侧的电参数，利用DSP高速采样预测快速转换开关2闭合并并网，并发电机并入电网，检测并网时间后立即断开转换开关1，用于供电。此时，维护工作完成;维护完成后，不间断切换系统自动切换回市电发电机，确保负载正常平稳恢复用电。

2技术难点和问题

2.1准同步并网零相预判算法设计

不间断投切的并网方案属于差频并网方案，即市电侧频率与发电机实际上有偏差，虽然可以通过同步来检查。判断电网侧与发电机相位差为零的时刻，但由于开关动作的延迟，实际并网时间的相位差会超过预期值，对电网带来较大影响和发电机，所以需要根据相位差来改变相位，快速切换开关。

2.2并网瞬间检测设计

快速检测并网瞬间是实现瞬间并网解耦的前提，一般要求微秒级检测精度，而传统的并网时间检测是辅助接触该方案的开关检测时间一般在10ms以上，存在长期与电网相关运行的风险。

2.3快速投切开关励磁驱动设计

为了减少并网前后的冲击，避免发电机向电网侧反送电。要求尽可能减少并网时间，即快速切换开关需要具备快速开/关的特性，因此对驱动电路的设计提出了更高的要求。传统的驱动电路一般为全波整流脉动直流，其中含有丰富的交流成分，会导致机械开关动作时间和驱动时序不稳定，机械开关动作延时特性不一致，动作速度达不到瞬时速度。因此，为了实现瞬时并网和去耦（并网时间一般要求不超过10ms），励磁驱动电路不仅要保证快速动作的要求，而且对系统的稳定性也有更高的要求。

3准同步并网及零相预测方法

3.1 准同时并网及问题

准同步并网是指两个没有电连接的系统（发电机）的准同步并网。由于频率的不同，使动态变化过程中同一点两端的功角差。电压、频率、压差、频率差均符合要求。

在 t1，市电和发电机之间的相位差接近于零。这时，开关被驱动播放。由于开关机械动作的延时特性，实际并网运行会在T2时间内完成，在该时间内相位会有较大偏差。因此，实际并网时的浪涌电流过大，存在一定的安全隐患。为了避免上述问题，需要根据市电和发电机的频率和相位差的变化，结合开关本身的机械动作延时特性，提前预测开关指令的触发时间。在时间T1，提前预测并发出切换指令，在时间T2完成切换，此时市电侧和发电机侧相位基本一致，大大降低了对电网的影响。

3.2 相位预测实现方法

传统的相位预细化方法是利用市电和发电机的主频差，捕捉市电和发电机各相的过零时间，通过相位差和频率差来预测切换时间、过零时间。该方案对过零时间的捕获要求较高，尤其是在谐波含量较高的情况下，捕获误差较大，严重影响相位预测。为了解决上述问题，本方案采用相位差积分采样方法和相位差变化率来预测合闸零相矩。首先通过软件锁相技术获得市电侧和发电机侧的实时相位信息，通过差值计算得到市电和发电机的角度差“Deta_ThetaNR”，通过差异分数获得的电与发电机的相位差变化量为“deta_rate”，单位时间内相位差变化量之和（此处机械开关动作延时“t”为单位时间）为对相位差“theta_sum_rate”的变化量进行累加，最后求和即可预测出相位差。该方法通过求和平均有效滤除采样或谐波干扰，大大降低了不动的风险，提高了相位预测的可靠性和准确性。

4结论

本文提出了一种移动发电车低压站区不间断运行负荷快速切换方案，并大致描述了系统结构和实现原理。通过理论分析，详细阐述了同步并网零相预判方法、并网时间快速检测方法以及瞬时并网去耦励磁驱动电路的设计。应用该方案，在并网前后无需人工调整发电机（如调频、调相、基荷调整等），满足了在不停电的情况下平稳切换负载的需求。并且消除了发电机因长期并网而侧翻的需要。减少了供电问题，减少了对发电机和电网侧的影响。该项目的实施非常有利于减少因并网引起的停电，减少用户投诉，提高供电的持续性和可靠性，提高用户满意度。

参考文献

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