同步發(fā)電機組和異步發(fā)電機組在運行特性上存在諸多區(qū)別,主要體現在以下幾個方面:
頻率與轉速關系
同步發(fā)電機組:其轉速與頻率嚴格保持同步關系,即(其中為轉速,為頻率,為極對數)。只要電網頻率穩(wěn)定,發(fā)電機的轉速就保持恒定,能輸出穩(wěn)定頻率的電能。
異步發(fā)電機組:轉速與頻率之間沒有固定的同步關系,其轉速總是略高于或略低于同步轉速,存在轉差率,即(其中為同步轉速,為實際轉速)。
電壓調節(jié)特性
同步發(fā)電機組:通過調節(jié)勵磁電流可以較為方便地調節(jié)輸出電壓。當負載變化時,可及時調整勵磁,維持電壓穩(wěn)定,電壓調節(jié)性能較好。
異步發(fā)電機組:本身沒有獨立的勵磁裝置來直接調節(jié)電壓。其端電壓受負載和電網參數影響較大,電壓穩(wěn)定性相對較差,通常需要借助外部無功補償裝置來穩(wěn)定電壓。
功率因數特性
同步發(fā)電機組:功率因數可以通過調節(jié)勵磁電流在一定范圍內進行調整,既可以運行在滯后功率因數狀態(tài),也可以運行在超前功率因數狀態(tài),能根據電網需求靈活提供無功功率。
異步發(fā)電機組:在運行時需要從電網吸收滯后的無功功率來建立磁場,其功率因數一般為滯后,且難以像同步發(fā)電機那樣靈活調節(jié)。
并網運行特性
同步發(fā)電機組:并網時需要滿足嚴格的條件,如電壓幅值、頻率、相位和相序等須與電網一致。并網后,能準確地按照電網的頻率和相位運行,與電網的同步性好。
異步發(fā)電機組:并網相對簡單,只要電壓和相序正確,一般就可以并網。它能自動跟蹤電網頻率,但在并網瞬間可能會出現較大的沖擊電流。
穩(wěn)定性
同步發(fā)電機組:在穩(wěn)定運行時,只要原動機的輸入功率和負載功率平衡,發(fā)電機就能保持穩(wěn)定運行。但在某些故障或擾動情況下,可能會出現失步等不穩(wěn)定現象。
異步發(fā)電機組:具有一定的自調節(jié)能力,當負載變化時,轉速會自動調整,從而適應負載的變化,但在極 端情況下,也可能出現過載、堵轉等不穩(wěn)定問題。