應(yīng)急發(fā)電車在不停電檢修中的運用分析

摘 要：隨著用戶對停電承受度越來越低，其對供電可靠性要求提高，應(yīng)急發(fā)電車能提供臨時電力支持，確保檢修期間用戶用電不受影響。在不停電檢修中，應(yīng)急發(fā)電車通過一次同期并聯(lián)功能、功率管理功能和二次同期并聯(lián)功能，實現(xiàn)與市電的平滑切換，確保電網(wǎng)檢修期間用戶用電的“零感知”。同時，應(yīng)急發(fā)電車的運用也提高了供電部門的客戶服務(wù)質(zhì)量，減少因檢修造成的停電損失。

關(guān)鍵詞：應(yīng)急發(fā)電車 不停電 檢修

0 引言

在電力供應(yīng)系統(tǒng)中，應(yīng)急發(fā)電車作為一種重要的移動式電源設(shè)備，其在不停電檢修中的應(yīng)用價值日益凸顯。不停電檢修作為提高供電可靠性和減少停電損失的重要手段，對于保障用戶用電連續(xù)性和提高電力服務(wù)質(zhì)量具有重要意義。通過對應(yīng)急發(fā)電車的合理調(diào)度和運用，可以有效縮短檢修期間的停電時間，提高供電可靠性。

1 發(fā)電車的工作原理

發(fā)電車是一種集成發(fā)電機組、動力系統(tǒng)和控制系統(tǒng)的移動發(fā)電設(shè)備，主要用于提供臨時電力。發(fā)電車的核心是發(fā)電機，通常由內(nèi)燃機（如柴油機或汽油機）驅(qū)動，當(dāng)內(nèi)燃機運轉(zhuǎn)時，發(fā)動機的機械能通過連接的軸傳遞給發(fā)電機的轉(zhuǎn)子，使其旋轉(zhuǎn)。再根據(jù)電磁感應(yīng)原理，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，會在發(fā)電機的定子線圈中產(chǎn)生交流電，發(fā)電車則配備有調(diào)節(jié)器，根據(jù)負載變化自動調(diào)整輸出電壓和頻率，以確保穩(wěn)定供電[1]。發(fā)電車的設(shè)計考慮了移動性和靈活性，通常配備有輪胎和牽引裝置，可以方便地在不同場所移動，適用于施工現(xiàn)場、臨時活動、應(yīng)急救援等場景。通過配備不同功率的發(fā)電機，發(fā)電車可以滿足各種電力需求。

2 發(fā)電車的組成部分

2.1 發(fā)電機

發(fā)電車的核心組件是發(fā)電機，負責(zé)將機械能轉(zhuǎn)化為電能。發(fā)電機通常由內(nèi)燃機和發(fā)電機本體組成。內(nèi)燃機提供動力，驅(qū)動發(fā)電機的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，根據(jù)不同的工作要求，發(fā)電車可配備不同類型的發(fā)電機，如同步發(fā)電機和異步發(fā)電機。發(fā)電機內(nèi)部的電磁感應(yīng)原理使轉(zhuǎn)子運動時在定子繞組中產(chǎn)生交流電，發(fā)電機的輸出電壓和頻率可根據(jù)負載情況自動調(diào)節(jié)，以確保電力供應(yīng)的穩(wěn)定性。此外，發(fā)電機通常配備冷卻系統(tǒng)，確保其在長時間運行時不發(fā)生過熱，提高運行效率和使用壽命。

2.2 控制系統(tǒng)

發(fā)電車的控制系統(tǒng)用于監(jiān)測和管理發(fā)電機的運行狀態(tài)，確保其高效、安全地工作。該系統(tǒng)包括電壓調(diào)節(jié)器、頻率控制器和保護裝置。其中，電壓調(diào)節(jié)器能實時監(jiān)測輸出電壓，并通過調(diào)節(jié)發(fā)電機的勵磁電流來保持電壓穩(wěn)定；頻率控制器則確保輸出電力的頻率符合使用標(biāo)準(zhǔn)，適應(yīng)不同負載的需求[2]。此外，控制系統(tǒng)還配備有故障檢測和保護功能，能及時發(fā)現(xiàn)發(fā)電車的異常情況，如過載、短路或過熱，并自動切斷電源或發(fā)出警報，保障設(shè)備和使用安全。

2.3 儲能裝置

儲能裝置在發(fā)電車中用于存儲多余的電能，以便在負載需求高峰時釋放電力，或在發(fā)電機無法正常運行時提供備用電源。常見的儲能裝置包括蓄電池和超級電容器。其中，蓄電池可以有效地存儲電能，并在需要時釋放，為發(fā)電車提供穩(wěn)定的電源支持；超級電容器則以其快速充放電的特點，適用于短時間內(nèi)高功率輸出的需求。另外，儲能裝置不僅能提高發(fā)電車的靈活性和適應(yīng)性，還能有效降低發(fā)電成本，延長發(fā)電機的使用壽命。

3 不停電檢修的必要性

3.1 保障供電穩(wěn)定性

不停電檢修是一種重要的維護手段，其首要目標(biāo)是保障供電的穩(wěn)定性。對于電力系統(tǒng)而言，任何故障或停電都會導(dǎo)致電力供應(yīng)中斷，影響用戶的正常生活和生產(chǎn)，通過不停電檢修，維護人員可以在不中斷電力供應(yīng)的情況下，對設(shè)備進行檢查和維護，此方式不僅能有效減少停電時間，還能確保電網(wǎng)的可靠性。尤其在高負荷或重要用戶的電力供應(yīng)中，不停電檢修能確保系統(tǒng)在運行期間始終處于最佳狀態(tài)，降低故障發(fā)生的概率，從而提升整體供電質(zhì)量和用戶滿意度。

3.2 維護設(shè)備正常運行

不停電檢修有助于維護電力設(shè)備的正常運行，延長設(shè)備的使用壽命。在電力系統(tǒng)中，各種設(shè)備如變壓器、開關(guān)設(shè)備和線路等在長期運行過程中可能會出現(xiàn)老化、磨損或隱性故障[3]。通過定期進行不停電檢修，可以及時發(fā)現(xiàn)和解決這些問題，避免潛在的重大故障。檢修工作通常包括設(shè)備的清潔、絕緣測試和電氣連接檢查等。通過維護措施的高效落實，確保設(shè)備始終處于良好的工作狀態(tài)，避免因設(shè)備故障導(dǎo)致的停電和事故。此外，不停電檢修的實施還能有效提升設(shè)備的工作效率，降低能耗，從而在一定程度上減輕電力公司的運營壓力。

3.3 降低經(jīng)濟損失

在現(xiàn)代社會，電力供應(yīng)的中斷不僅會影響用戶的正常生產(chǎn)和生活，還可能導(dǎo)致重大經(jīng)濟損失。例如，工業(yè)生產(chǎn)線在停電期間無法正常運轉(zhuǎn)，造成生產(chǎn)延誤、原材料損耗和客戶信任度下降等一系列問題。通過不停電檢修，在不影響電力供應(yīng)的前提下，對設(shè)備進行必要的維護，從而有效避免停電帶來的經(jīng)濟損失。此外，不停電檢修還能通過提高設(shè)備的可靠性和穩(wěn)定性，減少故障發(fā)生的頻率，從而降低維修和更換設(shè)備的成本，保障電力供應(yīng)的連續(xù)性，為電力公司和用戶創(chuàng)造可觀的經(jīng)濟效益。

4 應(yīng)急發(fā)電車在不停電檢修中的應(yīng)用

4.1 應(yīng)急供電功能

應(yīng)急發(fā)電車主要提供臨時電力支持，確保檢修期間用戶用電不受影響。當(dāng)電網(wǎng)的某一部分需要進行檢修或維護，而此過程可能導(dǎo)致市電中斷時，傳統(tǒng)的停電維修往往會影響到大范圍的用戶，造成不便和經(jīng)濟損失。而應(yīng)急發(fā)電車的使用，能在此情況下迅速提供臨時電力，避免停電對生產(chǎn)和生活的影響。一方面，提供臨時電力支持。應(yīng)急發(fā)電車通常配備大功率發(fā)電設(shè)備，能在市電發(fā)生中斷或設(shè)備需要維修的情況下，迅速啟用并供電，保證檢修期間電力供應(yīng)不中斷，無論是工業(yè)生產(chǎn)線、商業(yè)設(shè)施，還是居民用戶，都能繼續(xù)使用電力，確保系統(tǒng)平穩(wěn)運行，能保障重要用戶的電力供應(yīng)，避免因停電帶來的生產(chǎn)停滯、設(shè)備損壞等問題尤為重要[4]。另一方面，確保檢修期間用戶用電不受影響。在不停電檢修過程中，應(yīng)急發(fā)電車能在電網(wǎng)檢修的同時為用戶提供穩(wěn)定的電力保障，即使在電力設(shè)施進行維護、檢修或升級的過程中，用戶的日常用電需求也能得到有效滿足，避免因停電帶來的經(jīng)濟損失和生活不便。此外，應(yīng)急發(fā)電車的使用大幅提升電力系統(tǒng)的靈活性，使檢修操作可以更加高效和安全地進行，確保電力供應(yīng)的穩(wěn)定性與可靠性。

4.2 市電調(diào)峰功能

應(yīng)急發(fā)電車不僅在供電保障方面發(fā)揮著重要作用，還具備市電調(diào)峰的功能，為電力系統(tǒng)的經(jīng)濟和環(huán)保做出積極貢獻。在電力需求高峰期或市電負荷波動較大時，應(yīng)急發(fā)電車通過并聯(lián)運行，有效調(diào)節(jié)電網(wǎng)負荷，消耗即將過期的柴油，從而實現(xiàn)經(jīng)濟與環(huán)保的雙重目標(biāo)。應(yīng)急發(fā)電車在高峰期或市電供電不足時，能與電網(wǎng)并聯(lián)運行，將其所產(chǎn)生的電力及時注入電網(wǎng)，不僅可以滿足用戶的電力需求，還能有效消耗發(fā)電車中即將過期的柴油[5]。例如，柴油一般具有一定的保質(zhì)期，過期后不僅影響發(fā)電效率，還可能對發(fā)電設(shè)備造成損害，通過將柴油在高峰期消耗掉，能有效避免資源浪費和設(shè)備老化的問題，從而提升設(shè)備的使用效率和經(jīng)濟效益。在電力調(diào)峰的過程中，利用應(yīng)急發(fā)電車提供額外的電力支持，能平衡電網(wǎng)負荷，避免因供電不足而導(dǎo)致的停電風(fēng)險。同時，調(diào)峰方式相較于傳統(tǒng)的電力調(diào)峰手段，如啟動備用發(fā)電機組，更具經(jīng)濟性和環(huán)保性，應(yīng)急發(fā)電車的燃料使用效率較高，排放較低，能減少對環(huán)境的影響。此外，合理利用應(yīng)急發(fā)電車的調(diào)峰能力，有助于實現(xiàn)電力資源的優(yōu)化配置，促進可持續(xù)發(fā)展。

某地區(qū)供電局配備了一定數(shù)量的應(yīng)急發(fā)電車，這些發(fā)電車主要用于市電斷電期間的應(yīng)急供電。然而，隨著對供電可靠性要求的不斷提高，供電局開始探索應(yīng)急發(fā)電車的更多應(yīng)用場景，其中之一就是市電調(diào)峰。由于應(yīng)急發(fā)電車配備的柴油存在有效期，過期不用只能廢棄，既影響環(huán)保又造成資源浪費，從經(jīng)濟環(huán)保的角度出發(fā)，需要合理利用即將過期的柴油。對此，供電局選擇將應(yīng)急發(fā)電車開到用戶端變電站，在用電高峰期間將發(fā)電車與市網(wǎng)并聯(lián)，消耗即將過期的柴油，并與市電并聯(lián)的應(yīng)急發(fā)電車需要具備與市電同步并聯(lián)及負載管理功能。在用電高峰期間，將應(yīng)急發(fā)電車開到用戶端變電站，使用電纜將應(yīng)急發(fā)電車與市電進行并聯(lián)連接，啟動應(yīng)急發(fā)電車上的柴油發(fā)電機組，與市電并聯(lián)運行，共同承擔(dān)負載，并在柴油即將過期前，通過調(diào)峰運行消耗掉這些柴油。通過市電調(diào)峰功能，供電局成功利用即將過期的柴油，避免資源浪費。同時，應(yīng)急發(fā)電車的并聯(lián)運行也減輕了市網(wǎng)的供電壓力，提高了供電可靠性。

4.3 不停電檢修中的具體運用

4.3.1 一次并聯(lián)功能

應(yīng)急發(fā)電車在不停電檢修中的第一次并聯(lián)功能，是實現(xiàn)機組與市電之間有效連接的關(guān)鍵步驟。在檢修過程中，電力負荷需要從市電切換到應(yīng)急發(fā)電車，以確保持續(xù)供電。通過專用的并聯(lián)控制系統(tǒng)，發(fā)電車可以與市電網(wǎng)進行安全連接。在此過程中，對發(fā)電車的輸出電壓、頻率等參數(shù)進行調(diào)整，使其與市電相匹配，以確保并聯(lián)運行的安全性和穩(wěn)定性[6]。一旦完成第一次并聯(lián)，發(fā)電車便能承擔(dān)起部分或全部負載，確保用戶在檢修期間不會受到電力中斷的影響，無縫切換能提升供電可靠性，并為后續(xù)的檢修工作提供必要保障。國網(wǎng)武漢供電公司在對武昌區(qū)南湖第一小學(xué)進行供電負荷轉(zhuǎn)供的過程中，面臨一個挑戰(zhàn)是對10千伏嘉華開閉所進行自動化改造，持續(xù)時間大約要6-8小時，若采取傳統(tǒng)的停電作業(yè)方式，將影響南湖第一小學(xué)上千名學(xué)生的正常學(xué)習(xí)生活。為解決此問題，國網(wǎng)武漢供電公司采用兩臺發(fā)電車并機帶電并網(wǎng)的方式，是湖北省內(nèi)首次采用兩臺發(fā)電車并機帶電并網(wǎng)的形式進行供電負荷轉(zhuǎn)供。兩臺發(fā)電車通過并聯(lián)技術(shù)，實現(xiàn)穩(wěn)定供電，并聯(lián)功能使發(fā)電車能共同承擔(dān)供電負荷，從而保證在市電供電中斷或檢修期間，用戶能持續(xù)獲得電力供應(yīng)。在計劃檢修期間，國網(wǎng)武漢供電公司采用帶電并網(wǎng)的方式，將需要保電的用戶供電負荷由市電側(cè)自動轉(zhuǎn)供至發(fā)電車，此方式省去了停電接線的時間，實現(xiàn)真正的不停電轉(zhuǎn)供，在整個過程中，用戶沒有感受到任何停電現(xiàn)象，實現(xiàn)“停電零感知”，對于需要24小時不間斷供電的重要用電客戶來說具有重要意義。再加上不停電檢修和負荷轉(zhuǎn)供，國網(wǎng)武漢供電公司避免因停電而造成的經(jīng)濟損失，也為武漢全面推進“取消計劃停電”奠定了堅實基礎(chǔ)。

4.3.2 功率管理功能

功率管理功能是應(yīng)急發(fā)電車在不停電檢修中不可或缺的環(huán)節(jié)。為確保機組輸出功率全部供給負載使用，并避免反送電現(xiàn)象的發(fā)生，必須采取有效的功率管理措施。通過先進的功率控制系統(tǒng)，發(fā)電車能實時監(jiān)測負載情況，動態(tài)調(diào)整輸出功率，確保負載需求得到充分滿足。同時，系統(tǒng)內(nèi)置的保護機制會監(jiān)測市電和發(fā)電車之間的功率流動，避免因誤操作導(dǎo)致的反送電問題，保證負載的穩(wěn)定供電，保護設(shè)備的安全運行[7]。同時，有效的功率管理能提升應(yīng)急發(fā)電車的響應(yīng)速度和供電可靠性，使其在關(guān)鍵時刻發(fā)揮最大的作用。

4.3.3 二次并聯(lián)功能

在不停電檢修的后期，完成機組與市電的第二次并聯(lián)功能極為重要，此過程涉及將應(yīng)急發(fā)電車平滑切換回市電系統(tǒng)，以便在檢修結(jié)束后順利恢復(fù)正常供電。通過二次并聯(lián)，發(fā)電車將逐步降低輸出功率，并將負載順利轉(zhuǎn)移回市電。同時，實時監(jiān)控市電的電壓、頻率以及負載變化，確保發(fā)電車的輸出能夠無縫對接市電，避免因切換過程中的波動而影響用電設(shè)備的正常運行。此外，二次并聯(lián)還需要確保電網(wǎng)的穩(wěn)定性，避免因瞬時負荷變化導(dǎo)致的電力質(zhì)量問題。成功完成二次并聯(lián)后，發(fā)電車將停止運行，整個檢修過程得以圓滿結(jié)束，用戶的電力供應(yīng)恢復(fù)到正常狀態(tài)，確保電力系統(tǒng)的安全和可靠。

5 結(jié)語

分析了應(yīng)急發(fā)電車在不停電檢修中的運用情況，其能確保用戶側(cè)電力供應(yīng)的連續(xù)性，提高電力服務(wù)水平。同時，應(yīng)急發(fā)電車以其獨特的優(yōu)勢，在檢修期間為用戶提供可靠的電力支持，有效減少停電時間和損失。隨著科技的進步和電力需求的不斷增長，應(yīng)急發(fā)電車的技術(shù)和性能也將不斷提升，并在更多領(lǐng)域和場景中發(fā)揮作用，為電力行業(yè)的發(fā)展和用戶的用電需求提供更加全面和高效的解決方案，有利于推動電力事業(yè)的進步。

參考文獻：

[1]蘇鵬，秦學(xué)占.基于改進遺傳算法的配網(wǎng)應(yīng)急發(fā)電車協(xié)同調(diào)度研究[J].自動化應(yīng)用，2023，64（24）：53-55.

[2]黃柏，楊帆，方健.老舊低壓柴油應(yīng)急發(fā)電車運行性能研究[J].移動電源與車輛，2023，54（02）：43-47.

[3]徐斌.分析應(yīng)急發(fā)電車的配置與管理[J].電氣技術(shù)與經(jīng)濟，2022（04）：114-117.

[4]李冰心，宋雷，王東博，等.應(yīng)急發(fā)電車自動投切系統(tǒng)原理及配置方法分析[J].電子世界，2021（03）：55-56.

[5]陶宇航，朱輝，何巖巖.柴油應(yīng)急發(fā)電車低溫起動失效分析及改進方法[J].電氣技術(shù)，2020，21（09）：99-102+107.

[6]郝學(xué)殷，徐榮琦，呂涵，等.氨燃料電池用于電力應(yīng)急發(fā)電工作的前景探討[J].電力科學(xué)與工程，2020，36（08）：63-71.

[7]陶宇航，何巖巖，朱輝.柴油應(yīng)急發(fā)電車交流接線方式研究及改進[J].電氣技術(shù)與經(jīng)濟，2020（Z1）：8-12.