改變并聯(lián)運(yùn)行的發(fā)電機(jī)有功功率的分配，是通過(guò)改變各臺(tái)發(fā)電機(jī)原動(dòng)機(jī)的油門(mén)的大小，以改變單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)入氣缸的燃油量來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

并聯(lián)機(jī)組有功功率分配與電力系統(tǒng)頻率調(diào)整密切相聯(lián)系。第1節(jié)頻率及有功功率的自動(dòng)調(diào)節(jié)1船舶電力系統(tǒng)頻率變化的原因

船舶同步發(fā)電機(jī)頻率和原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的關(guān)系是發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)的轉(zhuǎn)矩平衡方程式為船舶同步發(fā)電機(jī)功率和轉(zhuǎn)矩的關(guān)系為

標(biāo)么值表示的發(fā)電機(jī)功率平衡方程式可表示為頻率也是電能質(zhì)量的重要指標(biāo)之一負(fù)載變化時(shí)，要保持頻率恒定，應(yīng)相應(yīng)地調(diào)整原動(dòng)機(jī)的油門(mén)，保持功率平衡。在船舶電力系統(tǒng)中，頻率的調(diào)整及有功功率分配均依賴(lài)于原動(dòng)機(jī)調(diào)速器的調(diào)節(jié)。原動(dòng)機(jī)輸入功率為PT，發(fā)電機(jī)負(fù)荷功率為PF

(1)當(dāng)，時(shí),靜止或恒轉(zhuǎn)速運(yùn)行，即穩(wěn)態(tài)。(2)當(dāng)，時(shí),系統(tǒng)處于加速運(yùn)行，即動(dòng)態(tài)。(3)當(dāng)，時(shí),系統(tǒng)處于減速運(yùn)行，即動(dòng)態(tài)。規(guī)范規(guī)定：船用電器設(shè)備在電源頻率波動(dòng)穩(wěn)態(tài)值達(dá)±5％額定頻率時(shí)應(yīng)能正常運(yùn)用。因此要求船舶電網(wǎng)頻率的變化最好保持在±0.2Hz以?xún)?nèi)。負(fù)荷功率隨頻率而改變的特性稱(chēng)為負(fù)荷的功率頻率特性，屬于負(fù)荷的靜態(tài)頻率特性。

船舶電力系統(tǒng)負(fù)載從電網(wǎng)吸收的有功功率與頻率的關(guān)系一般表示為2船舶電力系統(tǒng)負(fù)荷調(diào)節(jié)效應(yīng)船舶電力系統(tǒng)中各種有功負(fù)荷與頻率的關(guān)系，可分為如下幾種類(lèi)型:(1)功率與頻率無(wú)直接關(guān)系的負(fù)荷。如:白熾照明，電熱，整流器等。(2)功率與頻率成正比的負(fù)荷。如:機(jī)床，壓縮機(jī)，卷?yè)P(yáng)機(jī)等，其轉(zhuǎn)矩基本恒定。(3)功率與頻率的三次方成正比的負(fù)荷。如:吸風(fēng)機(jī)，通風(fēng)機(jī)，水泵等。在電力系統(tǒng)中功率平衡被破壞引起頻率變化時(shí)，負(fù)載吸收功率的變化起著補(bǔ)償?shù)淖饔?，使系統(tǒng)能在另一個(gè)頻率值下得到新的平衡，這種現(xiàn)象稱(chēng)為電力系統(tǒng)的負(fù)荷調(diào)節(jié)效應(yīng)。負(fù)荷調(diào)節(jié)效應(yīng)為了保證系統(tǒng)的頻率變化在一定的允許范圍內(nèi)，發(fā)電機(jī)組必需配置調(diào)速器。發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速的調(diào)整是由原動(dòng)機(jī)的調(diào)速器來(lái)實(shí)現(xiàn)的，因此發(fā)電機(jī)組的功率頻率特性取決于調(diào)速器的特性。由于電力系統(tǒng)要求頻率能維持在一定范圍之內(nèi)，因此調(diào)速器應(yīng)是一種“定速調(diào)速器”。即通過(guò)調(diào)速器調(diào)節(jié)維持原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不變。調(diào)速器種類(lèi)有機(jī)械式、液壓式和電子式等。但無(wú)論哪種型式，其工作原理都是測(cè)出偏差后，根據(jù)偏差的大小和極性去調(diào)節(jié)原動(dòng)機(jī)，使原動(dòng)機(jī)在負(fù)載從零到額定值范圍內(nèi)變化時(shí)，維持轉(zhuǎn)速在允許的范圍內(nèi)。3調(diào)速器基本原理及特性1：傳動(dòng)軸2：軸3：飛鐵4：撥爪5：滑套筒6：彈簧7：杠桿8：拉桿9：渦輪渦桿10：調(diào)速器電機(jī)11：油門(mén)控制結(jié)構(gòu)1）離心式調(diào)速器基本結(jié)構(gòu)2）離心式調(diào)速器基本原理按實(shí)際轉(zhuǎn)速與給定轉(zhuǎn)速（彈簧予緊力）之差，自動(dòng)調(diào)節(jié)油門(mén)，維持原動(dòng)機(jī)接近定速運(yùn)行。

柴油機(jī)運(yùn)行時(shí)，通過(guò)齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)調(diào)速器的傳動(dòng)軸1將轉(zhuǎn)速傳到軸2，使飛鐵3繞軸2旋轉(zhuǎn)，飛鐵在離心力作用下，力圖張開(kāi)，并將滑套5向上頂，壓縮彈簧6，直到與彈簧6產(chǎn)生的反作用力相平衡，這時(shí)滑套5將處于某一平衡位置，通過(guò)杠桿7、拉桿8，將油門(mén)拉到一定的開(kāi)度，使柴油機(jī)有一定大小的噴油量，機(jī)組在一定轉(zhuǎn)速下運(yùn)行，此時(shí)的調(diào)速器處于一種平衡狀態(tài)。平衡狀態(tài)若由于某種原因破壞了調(diào)速器的平衡，譬如負(fù)載減少、機(jī)組轉(zhuǎn)速升高，則飛鐵的離心力增大、張開(kāi)的角度將更大，引起滑套5上移。在滑套上移的過(guò)程中，通過(guò)杠桿、拉桿、使油門(mén)減小，轉(zhuǎn)速就被阻止進(jìn)一步增加。同時(shí)，因?yàn)榛椎纳弦茐嚎s了彈簧6，其反作用力也將增加，直到與離心力的作用平衡，滑套5就停止上移。到此，調(diào)速器達(dá)到了一個(gè)新的平衡狀態(tài)，機(jī)組在另一個(gè)轉(zhuǎn)速下穩(wěn)定運(yùn)行。負(fù)載減少相反若由于某種原因使轉(zhuǎn)速降低，則飛鐵的離心力變小、平衡又被打破，此時(shí)彈簧6的壓力大于離心力的作用，滑套下移，于是油門(mén)加大，阻止了轉(zhuǎn)速進(jìn)一步下降，又達(dá)到了一個(gè)新的平衡。這種自動(dòng)調(diào)整作用，使柴油機(jī)能穩(wěn)定運(yùn)行于一定的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)。負(fù)載增加通過(guò)伺服電動(dòng)機(jī)，經(jīng)蝸輪蝸桿傳動(dòng)，可以將彈簧6事先壓緊到一定的程度；彈簧“預(yù)緊”是通過(guò)配電盤(pán)上的手動(dòng)調(diào)速開(kāi)關(guān)接通伺服電動(dòng)機(jī)進(jìn)行的操作。預(yù)緊力越大，滑套越被壓向下移，對(duì)應(yīng)的油門(mén)開(kāi)度越大，反之油門(mén)開(kāi)度越小。傾斜度可用調(diào)差系數(shù)K來(lái)表示

穩(wěn)態(tài)特性3）調(diào)速器的調(diào)速特性(1)瞬時(shí)調(diào)速率J

船舶要求:J＜±10％

(2)轉(zhuǎn)速恢復(fù)到穩(wěn)定值所需時(shí)間T要求；轉(zhuǎn)速恢復(fù)過(guò)程，應(yīng)當(dāng)沒(méi)有振蕩。T＜5秒動(dòng)態(tài)特性n1n2(3)調(diào)速特性的失靈區(qū)(靈敏度)：由于調(diào)速機(jī)構(gòu)的間隙，對(duì)微小轉(zhuǎn)速變化不能反映。即調(diào)速期存在一定的失靈區(qū)。失靈區(qū)太大功率分配產(chǎn)生誤差，太小頻繁調(diào)節(jié)。4單機(jī)運(yùn)行時(shí)頻率的調(diào)整一次調(diào)節(jié)

當(dāng)發(fā)電機(jī)的有功負(fù)荷變化時(shí)，將引起頻率的變化，由于調(diào)速器的作用，依靠調(diào)速器的固有調(diào)速特性自動(dòng)調(diào)節(jié)油門(mén)的大小，從而維持發(fā)電機(jī)的頻率（轉(zhuǎn)速）在一定的范圍內(nèi)，這種調(diào)節(jié)過(guò)程通常稱(chēng)為調(diào)速器的“一次調(diào)節(jié)”。二次調(diào)節(jié)

對(duì)有差調(diào)速特性的調(diào)速器來(lái)說(shuō)，功率變化時(shí)僅靠調(diào)速器的一次調(diào)節(jié)不能維持頻率不變，如果希望維持發(fā)電機(jī)的頻率在額定值，還必需適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)調(diào)速器彈簧的預(yù)緊力，改變油門(mén)的開(kāi)度，這種改變彈簧予緊力的調(diào)節(jié)稱(chēng)調(diào)速器的二次調(diào)節(jié)。調(diào)速器二次調(diào)節(jié)是通過(guò)手動(dòng)或自動(dòng)控制調(diào)速器伺服電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)，改變調(diào)速器彈簧的予緊力，使調(diào)速特性上下平移，實(shí)現(xiàn)頻率和機(jī)組功率的分配的調(diào)節(jié)過(guò)程。

在同一負(fù)載下欲使頻率升高，則應(yīng)加大彈簧預(yù)緊力，將油門(mén)加大，整個(gè)曲線1將向上平移到曲線2。若減小彈簧預(yù)緊力，則特性向下平移，如圖中的曲線3。

單機(jī)運(yùn)行時(shí)，手動(dòng)調(diào)頻的情況

設(shè)一號(hào)發(fā)電機(jī)運(yùn)行于A點(diǎn)，輸出的有功功率為P，二號(hào)發(fā)電機(jī)為并入發(fā)電機(jī)，浮接在電網(wǎng)上，處于空載狀態(tài)，運(yùn)行于B點(diǎn)。CBAff0P/2PP12(1)(2)在轉(zhuǎn)移負(fù)載時(shí)，為保持電網(wǎng)的頻率不變，必須同時(shí)向相反方向調(diào)節(jié)兩機(jī)組的調(diào)速控制開(kāi)關(guān)操作步驟：5并聯(lián)運(yùn)行機(jī)組間有功功率的轉(zhuǎn)移和分配有功功率的轉(zhuǎn)移操作轉(zhuǎn)移過(guò)程:為保持電網(wǎng)的頻率穩(wěn)定，在轉(zhuǎn)移負(fù)載時(shí)，必須同時(shí)向相反方向調(diào)節(jié)兩機(jī)組的調(diào)速控制開(kāi)關(guān)。對(duì)上述情況，需增大二號(hào)發(fā)電機(jī)組的油門(mén)，使特性曲線2向上平移到特性曲線(2);同時(shí)減少一號(hào)發(fā)電機(jī)組的油門(mén)，使特性曲線1向下平移到特性曲線(1)，并與曲線2交于C點(diǎn)。兩特性曲線(1)和(2)的交點(diǎn)C說(shuō)明兩臺(tái)機(jī)組的頻率均為fe，而兩臺(tái)機(jī)組各自分擔(dān)的功率均為P1/2。以后在負(fù)荷變動(dòng)時(shí)，由調(diào)速器自動(dòng)穩(wěn)定功率分配，并調(diào)節(jié)電網(wǎng)頻率。當(dāng)兩臺(tái)發(fā)電機(jī)組并聯(lián)運(yùn)行需解列一臺(tái)時(shí)，也應(yīng)同時(shí)反向調(diào)節(jié)原動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制開(kāi)關(guān)。在電網(wǎng)的頻率保持不變的情況下，將負(fù)荷全部轉(zhuǎn)移至運(yùn)行的機(jī)組。當(dāng)需解列的機(jī)組的有功功率接近為零時(shí)，將該發(fā)電機(jī)的主開(kāi)關(guān)斷開(kāi)。在并聯(lián)運(yùn)行中若出現(xiàn)功率分配偏差較大時(shí)，也要按上述操作進(jìn)行功率按發(fā)電機(jī)容量比例均勻分配。如果出現(xiàn)電網(wǎng)頻率偏離額定值時(shí)，可同時(shí)向同方向操作兩機(jī)組的調(diào)速開(kāi)關(guān)，使頻率上升或下降。

第2節(jié)自動(dòng)調(diào)頻調(diào)載方法船舶同步發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，調(diào)速特性為有差特性，當(dāng)負(fù)荷變化時(shí)，雖然有調(diào)速器，但電網(wǎng)的頻率仍會(huì)發(fā)生變化。而且由于兩機(jī)組的調(diào)速特性不可能做到完全一致，兩機(jī)組的有功功率分配也不均勻。因此要維持頻率恒定和有功功率分配均勻，必須進(jìn)行再次調(diào)節(jié)(二次調(diào)節(jié))。自動(dòng)調(diào)頻調(diào)載裝置是協(xié)助原動(dòng)機(jī)調(diào)速器對(duì)電網(wǎng)電壓的頻率和有功功率進(jìn)行調(diào)整的裝置。基本功能

(1)自動(dòng)維持船舶電力系統(tǒng)頻率為額定值。(2)依并聯(lián)運(yùn)行各機(jī)組的容量按比例自動(dòng)分配負(fù)載有功功率。(3)接到“解列”指令時(shí)，能自動(dòng)控制負(fù)載轉(zhuǎn)移，待其負(fù)載接近零時(shí)，才使其發(fā)電機(jī)主開(kāi)關(guān)自動(dòng)跳閘，與電網(wǎng)脫離。“頻率自動(dòng)調(diào)整和有功功率的自動(dòng)分配”裝置簡(jiǎn)稱(chēng)為自動(dòng)調(diào)頻調(diào)載裝置，又稱(chēng)“自動(dòng)負(fù)荷分配器”。

自動(dòng)調(diào)頻調(diào)載裝置作為維持船舶電力系統(tǒng)的頻率恒定和保證有功功率按比例自動(dòng)分配的作用，就其實(shí)質(zhì)，是對(duì)原動(dòng)機(jī)調(diào)速器的預(yù)緊彈簧力作微量的調(diào)節(jié)，即在坐標(biāo)圖上，上下平移并聯(lián)運(yùn)行各機(jī)組的靜態(tài)調(diào)速特性曲線，以求獲得恒定的頻率和按比例自動(dòng)分配負(fù)荷。自動(dòng)地進(jìn)行二次調(diào)節(jié)

根據(jù)頻率和有功功率的靜態(tài)誤差來(lái)進(jìn)行調(diào)整，可以說(shuō)，這時(shí)自動(dòng)調(diào)頻調(diào)載裝置是類(lèi)似作為調(diào)速器的靜態(tài)校正器而引入的。自動(dòng)調(diào)頻調(diào)載裝置不能改善調(diào)速器的動(dòng)態(tài)性能，當(dāng)動(dòng)態(tài)過(guò)程結(jié)束，系統(tǒng)穩(wěn)定后，由于調(diào)速器的有差特性及其不一致性等原因，船舶電力系統(tǒng)的頻率和有功功率分配就會(huì)出現(xiàn)靜差，自動(dòng)調(diào)頻調(diào)載裝置只是根據(jù)這個(gè)靜差來(lái)進(jìn)行校正。為使自動(dòng)調(diào)頻調(diào)載裝置避開(kāi)動(dòng)態(tài)過(guò)程，一般采用延時(shí)來(lái)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)船舶電力系統(tǒng)頻率或功率分配出現(xiàn)偏差，首先由各發(fā)電機(jī)組的調(diào)速器按各自的調(diào)速特性進(jìn)行一次調(diào)節(jié)，即動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)。經(jīng)5秒延時(shí)后，再進(jìn)行自動(dòng)二次調(diào)節(jié)，以消除靜態(tài)誤差，使船舶電力系統(tǒng)維持恒頻均功。1自動(dòng)調(diào)頻調(diào)載裝置的基本組成1）頻率變換器2）有功功率變換器3）有功功率分配器4）調(diào)整器1）頻率變換器頻率變換器又稱(chēng)測(cè)頻器，頻率變換器能夠?qū)?shí)際頻率對(duì)額定頻率的偏差?f變換成相應(yīng)大小和極性的直流電壓信號(hào)，送到調(diào)節(jié)系統(tǒng)進(jìn)行綜合比較。2）有功功率變換器有功功率變換器又稱(chēng)測(cè)功器，用以測(cè)量發(fā)機(jī)電輸出的有功功率，并將測(cè)得的發(fā)電機(jī)有功功率值變換成與之成正比的直流電壓信號(hào)。3）有功功率分配器有功功率分配器的功能是得到功差信號(hào)U

p及實(shí)現(xiàn)有功功率按比例分配n并聯(lián)運(yùn)行的機(jī)組數(shù)Pi第i臺(tái)機(jī)組的發(fā)電機(jī)輸出功率，(i=1，2，…n)4）調(diào)整器調(diào)整器是自動(dòng)調(diào)頻調(diào)載裝置的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，它接收頻差和功差綜合信號(hào)，并根據(jù)頻差和功差綜合信號(hào)的大小及極性，發(fā)出相應(yīng)加大或減小油門(mén)的指令來(lái)控制伺服馬達(dá)正反轉(zhuǎn)，以達(dá)到有功功率的均勻分配和保持頻率恒定的目的。usr>0調(diào)整器輸出減速脈沖；usr<0調(diào)整器輸出加速脈沖；usr=0調(diào)整器停止調(diào)節(jié)。調(diào)整器一般應(yīng)具有以下功能：（1）判斷綜合信號(hào)的極性（正或負(fù)），決定調(diào)速方向（加速或減速），根據(jù)綜合信號(hào)的大小，決定調(diào)速信號(hào)脈沖的大小，即決定調(diào)速信號(hào)脈沖的周期（脈寬一定）或調(diào)速脈沖寬度（脈沖周期一定），以便實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確平穩(wěn)地調(diào)節(jié)。（2）使每個(gè)調(diào)節(jié)過(guò)程的第一個(gè)調(diào)整信號(hào)有適當(dāng)延時(shí)（一般設(shè)5S左右），以便避開(kāi)動(dòng)態(tài)過(guò)程（即不參與一次調(diào)節(jié)）。（3）要有一定的不靈敏區(qū)或死區(qū)，防止工作太頻繁，以確保系統(tǒng)穩(wěn)定可靠工作。所謂不靈敏區(qū)是當(dāng)輸入信號(hào)未超過(guò)一定大小時(shí)，調(diào)整器不投入工作。

加裝自動(dòng)調(diào)頻調(diào)載裝置后一般只要求功率分配之差在各發(fā)電機(jī)額定容量的±5％～±10％以?xún)?nèi)，頻率差在電網(wǎng)額定頻率的±1%以?xún)?nèi)。電力系統(tǒng)的頻率、有功功率的分配，允許有一定的誤差，調(diào)節(jié)系統(tǒng)不必過(guò)于靈敏，以致使系統(tǒng)工作太頻繁，對(duì)伺服機(jī)構(gòu)不利。2自動(dòng)調(diào)頻調(diào)載方法按其工作原理可分為：虛有差調(diào)節(jié)法、主調(diào)發(fā)電機(jī)法、主—從控制法等

2．1虛有差調(diào)節(jié)法虛有差法是在并聯(lián)運(yùn)行的每一臺(tái)發(fā)電機(jī)上，都裝設(shè)按頻差和功率分配差進(jìn)行調(diào)整的控制系統(tǒng)，包括有功功率變換器和調(diào)整器，整套裝置只裝一臺(tái)頻率變換器。采用虛有差調(diào)節(jié)法調(diào)頻調(diào)載，每一臺(tái)發(fā)電機(jī)所裝設(shè)的調(diào)速器的特性仍是有差的，但調(diào)整的結(jié)果可使電網(wǎng)的頻率恒定，功率均分（或按比例分配），是無(wú)差的，故稱(chēng)為虛有差調(diào)節(jié)法，此方法目前在船上應(yīng)用最廣泛。1）虛有差法的原理圖如圖所示，包括三臺(tái)發(fā)電機(jī)按虛有差調(diào)節(jié)法組成的系統(tǒng)方框原理圖。圖中方框P1

、P2

、P3是功率變換器，f是頻率變換器，T1

、T2

、T3是調(diào)整器，R是均功率電阻。設(shè)各臺(tái)發(fā)電機(jī)功率相同，兩臺(tái)功率變換系數(shù)Kp相等。系統(tǒng)按平均分配有功功率的原則進(jìn)行功率調(diào)整。各功率變換器P輸出端“1”聯(lián)成一點(diǎn)，稱(chēng)為“均功點(diǎn)”。頻率變換器f的兩個(gè)輸出端子為2，3端子，其中聯(lián)于各均功電阻R的一端為“2”點(diǎn)，另一端聯(lián)到各調(diào)整器的一個(gè)輸入端為“3”點(diǎn)。整個(gè)裝置共有三個(gè)公用點(diǎn)，稱(chēng)為三點(diǎn)式網(wǎng)絡(luò)。

2）頻率調(diào)整假設(shè)兩臺(tái)發(fā)電機(jī)有功功率已平均分配了，則上圖中各功率變換器輸出端1、4兩點(diǎn)間直流電壓相等，又因?yàn)?已聯(lián)成一點(diǎn)，故4點(diǎn)亦為等電位點(diǎn)，其等效電路如下圖所示。若電網(wǎng)的頻率f>fN,uΔf>0，則送到各調(diào)整器的輸入信號(hào)usri>0，(i=1、2、…n)，因此各調(diào)整器均發(fā)出“減速”脈沖信號(hào)，使各機(jī)組的調(diào)速特性向下平移，系統(tǒng)的頻率下降，直到f=fN,usri=uΔf=0，調(diào)整完畢；若f>fN,uΔf>0，則進(jìn)行相反調(diào)節(jié)。直到電網(wǎng)頻率調(diào)到額定值時(shí)，調(diào)整過(guò)程才結(jié)束。

3)功率分配調(diào)整“恒頻”時(shí)系統(tǒng)的等效電路

假定在調(diào)整過(guò)程中頻率始終保持為額定值，則頻率變換器輸出uΔf=0。

圖中的2、3兩點(diǎn)為同電位，功率變換器的輸出此時(shí)可以看作一個(gè)電源，可以畫(huà)出裝置的等效電路。

調(diào)整器從均功率電阻R上取得信號(hào)。

設(shè)由3端至1端電壓為U。假定有n臺(tái)機(jī)組參與并聯(lián)運(yùn)行，各功率變換器上輸出的電壓、電流分別為Upi和Ii(i=1、2、…n)，它們的正方向如圖中所示。每個(gè)均功電阻上的電壓信號(hào)正好等于功差信號(hào)。均功電阻R完成了有功功率分配器的作用。當(dāng)然，電阻元件只有在此特定的虛有差調(diào)節(jié)法結(jié)構(gòu)圖中才能實(shí)現(xiàn)此功能，單獨(dú)電阻元件顯然無(wú)法完成此任務(wù)。如果1號(hào)發(fā)電機(jī)的輸出功率大于參與并聯(lián)運(yùn)行機(jī)組的平均功率，則與功率變換器P1串聯(lián)的均功電阻R上將有信號(hào)電壓Usr1

：這個(gè)信號(hào)加于調(diào)整器T1的輸入端，將會(huì)對(duì)1號(hào)機(jī)組產(chǎn)生“減速”調(diào)節(jié)，使其油門(mén)減小，所承擔(dān)的負(fù)荷減少。同時(shí)，必然有另一臺(tái)發(fā)電機(jī)均功電阻上的信號(hào)電壓Usri＜0，該機(jī)組調(diào)整器Ti發(fā)出加速脈沖，開(kāi)大油門(mén)使其增加負(fù)載，一直到各機(jī)組的負(fù)載值都相等時(shí)才結(jié)束，

各均功電阻上的信號(hào)電壓均為

4)綜合調(diào)整在實(shí)際中，隨著功率的變化，電網(wǎng)的頻率也會(huì)發(fā)生變化，反之亦然。所以，上述恒頻和均功兩種調(diào)節(jié)是同時(shí)進(jìn)行的，即調(diào)整器同時(shí)接受“頻率差”和“功率差”信號(hào)的綜合信號(hào)。

各機(jī)組的調(diào)整器按上式綜合信號(hào)Usri進(jìn)行調(diào)整，直到Usri均為零，調(diào)整才結(jié)束。

這一調(diào)整系統(tǒng)不論對(duì)于頻率恒定，還是對(duì)于有功功率的平均分配，在理論上都能實(shí)現(xiàn)無(wú)差調(diào)節(jié)，盡管各機(jī)組調(diào)速器本身是有差特性。這種調(diào)節(jié)方法稱(chēng)為“虛有差”法。

5)機(jī)組解列時(shí)的調(diào)整發(fā)電機(jī)機(jī)組的解列操作是指當(dāng)船舶電力系統(tǒng)負(fù)荷減小，不需要更多的發(fā)電機(jī)組并聯(lián)運(yùn)行，可將準(zhǔn)備停掉的發(fā)電機(jī)組的負(fù)荷轉(zhuǎn)移給在網(wǎng)機(jī)組，待其負(fù)荷減到接近零時(shí)，方可斷掉該發(fā)電機(jī)的主開(kāi)關(guān)，這個(gè)操作稱(chēng)發(fā)電機(jī)組的解列。

解列是并聯(lián)的逆過(guò)程圖為解列方框圖，繼電器K11、K21是1號(hào)、2號(hào)機(jī)投入電網(wǎng)的控制繼電器。繼電器K12、K22是1號(hào)、2號(hào)機(jī)解列控制繼電器。設(shè)1號(hào)機(jī)已運(yùn)行，其主開(kāi)關(guān)合閘，主開(kāi)關(guān)的輔助觸點(diǎn)QF1閉合，K11得電，其常開(kāi)接點(diǎn)閉合，l號(hào)機(jī)將被控，運(yùn)行于額定頻率。若2號(hào)機(jī)投入并聯(lián)，其輔助觸點(diǎn)QF2使K21得電，其常閉接點(diǎn)閉合。系統(tǒng)將在自動(dòng)調(diào)頻調(diào)載裝置的作用下實(shí)現(xiàn)均功率及恒頻率運(yùn)行。若使1號(hào)機(jī)解列，只要按下SB1，使解列繼電器K12得電，K12常閉接點(diǎn)斷開(kāi)而常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，使1號(hào)機(jī)功率變換器脫離均功點(diǎn)1，并經(jīng)解列電阻R1和均功電阻R自成一回路，使l號(hào)機(jī)組不再參與均分功率的調(diào)整。

但因1號(hào)機(jī)仍承擔(dān)著負(fù)載，P1的輸出端仍有信號(hào)電壓，它在解列回路中將產(chǎn)生電流i，并在均功電阻R上形成一個(gè)下正上負(fù)的電壓，這一電壓經(jīng)頻率變換器f（此時(shí)其輸出U32為0）加入調(diào)整器T1的輸入端，使T1的輸入端形成下正上負(fù)的電壓信號(hào)，即T1調(diào)整器的輸入端信號(hào)Usr1＞0，T1調(diào)整器將發(fā)出減速信號(hào)，即l號(hào)機(jī)卸載。

此時(shí)2號(hào)機(jī)還沒(méi)有加大油門(mén)，系統(tǒng)的頻率將下降，f<fe，則頻率變換器輸出U32<0，即頻率變換器輸出上正下負(fù)的電壓信號(hào)，它通過(guò)2號(hào)機(jī)的均功電阻R加于T2調(diào)整器輸入端，使2號(hào)機(jī)的調(diào)整器輸入信號(hào)<0，2號(hào)機(jī)調(diào)整器輸出加速信號(hào)即2號(hào)機(jī)加載，負(fù)荷向2號(hào)機(jī)轉(zhuǎn)移，力圖維持系統(tǒng)在額定頻率。

另一方面，頻率變換器的輸出電壓信號(hào)與解列電路產(chǎn)生的電壓信號(hào)反向串聯(lián)作用在T1的輸入端，使T1獲得的綜合信號(hào)不致太強(qiáng)，從而減緩了1號(hào)機(jī)卸載的速度，以保證電力系統(tǒng)能在不太大的頻率偏差下，勻緩地實(shí)現(xiàn)負(fù)載轉(zhuǎn)移。1號(hào)機(jī)的全部負(fù)載逐漸轉(zhuǎn)移到2號(hào)機(jī)，電網(wǎng)的頻率仍維持恒定。

2．2主調(diào)發(fā)電機(jī)法主調(diào)發(fā)電機(jī)法是在并聯(lián)運(yùn)行的發(fā)電機(jī)中選擇一臺(tái)作為“主調(diào)發(fā)電機(jī)”其余的機(jī)組總是保持運(yùn)行在接近額定負(fù)荷，稱(chēng)為“基載發(fā)電機(jī)”。“主調(diào)發(fā)電機(jī)”

任務(wù)是當(dāng)電網(wǎng)負(fù)荷變化出現(xiàn)頻差時(shí)，只改變主調(diào)發(fā)電機(jī)的油門(mén)，調(diào)節(jié)電網(wǎng)頻率維持額定值，并承擔(dān)負(fù)荷的變化量。當(dāng)電網(wǎng)的負(fù)荷發(fā)生變化而出現(xiàn)頻差時(shí)，僅由主調(diào)發(fā)電機(jī)作二次調(diào)節(jié)，改變主調(diào)發(fā)電機(jī)的油門(mén)，使電網(wǎng)的頻率維持在額定值，并承擔(dān)系統(tǒng)負(fù)荷的變化量。自動(dòng)調(diào)頻調(diào)載裝置只作為主調(diào)發(fā)電機(jī)的調(diào)頻器，它只需檢測(cè)電網(wǎng)的頻率差，并將相應(yīng)的信號(hào)送至主調(diào)發(fā)電機(jī)的調(diào)整器，平移主調(diào)發(fā)電機(jī)的調(diào)速特性來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)頻。

“基載發(fā)電機(jī)”

所有基載發(fā)電機(jī)只在有差特性的調(diào)速器控制下運(yùn)行，且調(diào)速特性的工作點(diǎn)經(jīng)一次整定于額定頻率，達(dá)到接近額定負(fù)荷后，就不再受調(diào)速器的控制。

以?xún)膳_(tái)發(fā)電機(jī)組并聯(lián)運(yùn)行的情況加以說(shuō)明

設(shè)1號(hào)發(fā)電機(jī)為基載發(fā)電機(jī)，2號(hào)發(fā)電機(jī)為主調(diào)發(fā)電機(jī)。

1號(hào)和2號(hào)發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行于額定頻率fe，如特性曲線10和20的A0和B0兩點(diǎn)，此時(shí)，兩臺(tái)發(fā)電機(jī)的功率分別為P10（P10=0.9P1e）和P20。

當(dāng)電力系統(tǒng)負(fù)荷增加ΔPw時(shí)，頻率下降到f1，兩機(jī)組的負(fù)荷立即按各自的特性曲線變化到A′和B′兩點(diǎn)，其功率分別增加ΔP′1和ΔP′2。

此時(shí)，頻差信號(hào)送到2號(hào)主調(diào)發(fā)電機(jī)的調(diào)整器，使其發(fā)出加大油門(mén)的控制信號(hào)，2號(hào)主調(diào)發(fā)電機(jī)的調(diào)速特性曲線最終被向上平移到曲線2，系統(tǒng)的頻率逐漸恢復(fù)到額定頻率fe，功率也得到新的平衡（此時(shí)ΔPw=ΔP′1+ΔP′2）。

調(diào)整完畢，1號(hào)基載發(fā)電機(jī)的調(diào)速特性沒(méi)有變，其輸出功率仍為P10，2號(hào)主調(diào)發(fā)電機(jī)將運(yùn)行于B點(diǎn)，系統(tǒng)增加的總負(fù)荷ΔPw全部由2號(hào)主調(diào)發(fā)電機(jī)承擔(dān)了。同樣，當(dāng)電力系統(tǒng)減小負(fù)荷時(shí)，也只從主調(diào)發(fā)電機(jī)上減負(fù)荷，過(guò)程與上述相反。顯然，采用主調(diào)發(fā)電機(jī)法，僅能保證恒頻，但無(wú)法實(shí)現(xiàn)均功，而且將使主調(diào)機(jī)和基載機(jī)的功率因數(shù)不一致，并隨負(fù)載而異。另外，因?yàn)橹挥兄髡{(diào)機(jī)組在調(diào)整，當(dāng)負(fù)荷變化較大時(shí)，頻率的調(diào)整過(guò)程較緩慢。3二次調(diào)節(jié)系統(tǒng)的穩(wěn)定性對(duì)于電力系統(tǒng)的頻率和有功分配的調(diào)節(jié)，實(shí)際上并不要求十分準(zhǔn)確。對(duì)于調(diào)節(jié)裝置來(lái)說(shuō)，設(shè)置不靈敏區(qū)±ε，也有其必要性，理由是防止調(diào)節(jié)的動(dòng)作過(guò)于頻繁，以致使調(diào)節(jié)傳動(dòng)鏈中的機(jī)械磨損過(guò)大，更重要的是為了二次調(diào)節(jié)系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性。以虛有差法為例，討論二次調(diào)節(jié)系統(tǒng)的穩(wěn)定性問(wèn)題。

3．1二次調(diào)節(jié)系統(tǒng)的振蕩現(xiàn)象及消振措施自動(dòng)調(diào)頻調(diào)載常采用脈沖調(diào)節(jié)方式進(jìn)行當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)頻率或功率分配差時(shí)，調(diào)節(jié)器就一個(gè)接一個(gè)地發(fā)出脈沖信號(hào)，去調(diào)節(jié)調(diào)速器彈簧的預(yù)緊力，使機(jī)組加大或關(guān)小油門(mén)，從而改變機(jī)組的輸出功率和系統(tǒng)的頻率。若調(diào)過(guò)了頭就會(huì)產(chǎn)生振蕩。1)調(diào)頻時(shí)可能產(chǎn)生的振蕩現(xiàn)象調(diào)頻振蕩現(xiàn)象

設(shè)發(fā)電機(jī)單機(jī)運(yùn)行，又假定系統(tǒng)按寬度一定的脈沖來(lái)調(diào)節(jié)頻率，并設(shè)每輸出一個(gè)調(diào)節(jié)脈沖δ，能使該機(jī)組的頻率變化△fδ，再設(shè)調(diào)節(jié)器的不靈敏區(qū)為ε，其對(duì)應(yīng)的頻率誤差為△fε

。則當(dāng)：△fδ>2△fε時(shí)，就可能產(chǎn)生不衰減的振蕩。若初始頻率f0還適當(dāng)高(或低)一些，則第一個(gè)(或第二個(gè))脈沖調(diào)節(jié)后，頻率f就可以落在不靈敏區(qū)之內(nèi)了，盡管△fδ>2△fε，也不會(huì)發(fā)生振蕩。是否產(chǎn)生振蕩還需看初始條件，即初始頻率f0的值。調(diào)頻振蕩