同期とは、発電機出力とグリッド供給の対応する位相間の電圧、周波数、および位相角の差を最小化することを意味します。交流発電機は、接続する前にグリッドと同期させる必要があります。ネットワークと同じ周波数で実行されていない限り、電力を供給することはできません。発電機をグリッドに接続する前に、同期を行う必要があります。同期は手動または自動で実行できます。同期の目的は、電圧と周波数の異常を防止するために、監視、アクセス、有効化、および制御アクションを自動的に実行することです。

同期にはルールに従う必要があります。

電圧変動：

発電機が電力網と同期している場合、通常、配電線に電圧変動があります。同期中の電圧変動は、共通結合点で3％を超えてはなりません。

同期の制限：

同期を可能にする制限は次のとおりです。

位相角-+ /-20度
最大電圧差– 7％
最大スリップ頻度– 0.44％

リレー：

同期をチェックするには、「同期チェックリレー」を使用する必要があります。リレーの使用は誘導発電機には適用できません。同期チェックリレーの使用は、同期中のバックアップとして受け入れ、発電機が死んだ配電線に接続しないようにすることです。

誘導発電機の同期：

誘導発電機の同期には、同期速度まで実行して接続する必要があります。この目的のために、標準のモーターコントローラーが使用されます。発電機を同期速度まで機械的に駆動するために、タービンシャフトの動力が使用されます。モーターの速度は、供給される周波数と発電機の極数によって異なります。

“2つの半加算器を使用する全加算器 ”

同期機の同期：

同期発電機の場合、出力波形はグリッド電圧波形と同相であるか、指定された制限内にある必要があります。グリッドと機械（発電機）の間の位相角の変化率は、指定された制限内である必要があります。

他のいくつかのルールは、一定の出力周波数を維持するための可変速ドライブの配置、発電機と配電システム間の相互接続保護です。

同期の失敗：

受信した入力パルスがシンクロナイザーのサンプリング周期よりも短いと、同期回路が受信した入力パルスに応答できなくなる場合があります。その後、同期された表現は行われません。入力信号のパルスレートがシンクロナイザーの同期レートよりも高い場合も、応答に失敗する可能性があります。シンクロナイザー自体が、入力イベントを無視して失敗する場合があります。これらはすべて、検出されない場合に問題を引き起こす可能性のある状況です。の失敗にはさまざまな理由があります電力網の同期。

同期の失敗とその検出：

発電機と一部のローカル負荷が主配電線から切り離されている状況がいくつかあります。この供給品質の低下により、デバイスの自動再接続が妨げられる可能性があります。これは単独運転と呼ばれます。このため、単独運転を直ちに検出し、発電を直ちに停止する必要があります。

単独運転により、以下の危険が発生する可能性があります

一般的に分散回線は変電所でのみ接地されます。配電線と発電機が切断されている場合、送電線は接地されていません。このため、線間電圧が過大になる場合があります。
グリッドから変電所への障害レベルの寄与が失われる可能性があります。これは、分散回線の保護の動作に影響します。このため、十分な電流が生成されない場合があります。
単独運転のため、同期を維持できません。グリップが配電線と再接続しようとすると、再接続ポイントで同期がとれていない可能性があります。これにより、突然大きな電力が流れ、発電機、配電ユニット、消費者製品に損傷を与える可能性があります。

単独運転によるその他の不利な点は、電圧レベルが通常の動作制限を超えたり、供給品質が低下したりする可能性があることです。

単独運転の検出方法：

単独運転の検出は、能動的および受動的な方法で行うことができます。パッシブメソッドはグリッド上の一時的なイベントを探し、アクティブメソッドはグリッドの分配ポイントから信号を送信することによってグリッドをプローブします。主電源喪失保護（LoM）は、島が作成されたときに発電機と負荷の切断を感知するように設計されます。最も利用されているLoM検出方法は、生産が島ゾーンでの消費と密接に一致する場合、島を検出できない可能性があります。このブラインドエリアは、非検出ゾーン（NDZ）と呼ばれます。 LoM設定リレーを締めることでNDZのサイズを小さくすることができます。

アクティブな方法：

インピーダンス測定、特定の周波数でのインピーダンスの検出、スリップモード周波数シフト、周波数バイアス、および周波数ジャンプ検出方法は、単独運転検出のいくつかの受動的な方法です。インピーダンス測定法の利点は、単一インバーターのNDZが非常に小さいことです。スリップモード周波数シフト法は、比較的簡単に実装できます。他の検出方法と比較して、単独運転の防止に非常に効果的です。

パッシブメソッド：

グリッドに接続されたすべてのPVインバーターには、過不足周波数保護方法と不足/過電圧保護方法が必要です。これにより、結合点でグリッドの周波数または電圧が発生すると、インバーターはユーティリティグリッドへの電力供給を停止します。

電圧/周波数の過小/過保護
画像ソース-tesla.selinc

これらの保護方法は、消費者の機器を保護し、島嶼防止方法としても機能します。電圧位相ジャンプ検出、および電圧高調波の検出は、単独運転を検出するためのより受動的な方法です。単独運転の防止以外に、不足/過電圧保護方式と不足/過周波数方式が必要です。いくつかの単独運転防止方法は、異常な電圧と周波数を生成します。不足/過電圧保護方法と不足/過周波数保護方法は、検出の単独運転のための低コストの方法です。

電力網障害検出のアプリケーション：

照明は、電力システムの障害の主な原因の1つです。電力システム全体は、電気的に発電所、変電所、送電線、配電フィーダー、電力消費者で構成されています。発電機と電力網間の同期障害を検出することは、エネルギーの節約などの主な利点です。次に、消費電力デバイスから切断することにより、消費電力の損失を回避できます。