2024年5月12日发(作者：乐正旋)
传统的
“
检同期
”
概念不能再沿用下去了
叶念国
[
摘要] “检同期”是服务于两个交流电源进行并网操作的技术措施，其主要内容是将并网时两电源的相
角差控制在规定值内，一般取值小于30º。这一技术始于半个多世纪前，一直沿用至今，甚至大有继续延
续之势。应该说这一技术措施在系统容量小，网络结构脆弱的过去，尚可应对动辄系统就解体为若干个独
立系统的并网操作要求，至少把并网合闸角控制在一定范围内有利于恢复系统重组。然而如今系统内合环
操作几乎随时都能遇到，此时再沿用传统的“检同期”方法构造自动装置和进行二次线设计就是个原则性
错误，但遗憾的是这一错误继续在国内电力系统蔓延。本文将剖析这一错误根源及提出纠正错误的对策。
[关键词] 检同期 合环操作 功角 潮流计算
一、
传统“检同期”的内涵
两个交流电源的互联操作即常说的“同期”、“同步”、“并列”、“并网”等，该操作应遵循的规则
是在两电源的压差、频差小于允许值且在相角差接近零度时完成并网操作。例如发电机与系统同期、两独立
系统之间同期都需进行此种操作，这个操作过程就是进行“检同期”的过程。严格地说，数十年前提出“检
同期”这一概念是指两个完全独立电源的同期。由于当时的系统很单薄，控制技术也很落后，“检同期”实
质上变成单一的检相角差，即利用一个同期闭锁继电器来限制同期操作时的相角差，以避免产生过大的冲击。
过去除发电机同期还附加了检压差和检频差的功能外，所有的线路同期包括重合闸在内都只是检相角差。直
至今天还是如此模式。
然而今天的电力系统已不是几十年前的那样了，我们很少碰到因一条线路停运或跳闸而引起系统解列的
情况，也就是说我们很少碰到需要进行两个解列电源的同期操作（姑且将其称之为差频并网），而更多碰到
的是一个环网开环点的再合环操作（姑且将其称之为同频并网）。这就引发了人们对传统“检同期”概念的
质疑，它不再是解决两个交流电源互联操作的万全之策，反而成了贻害系统制造事故的诱因。
二、
同频并网（合环操作）的特征
在图1的一个简单环网接线图中可以看到三个
电源G1、G2、G3通过三条输电线L1、L2、L3联接，
任何一条线路停运或跳闸都会导致开环，例如断路器
A（或F）就是一个开环点。此时在开环点两侧的电
压数值不相同，但频率都是一样，而且两电压间存在
一个角差，这个角差实质上是正在运行线路L1和L2
等值电路的功角δ，δ的取值范围为0-90º，线路传
输的功率越大、线路的阻抗越大，δ值就越大，如F点在合闸状态，则可以在开环点A测量到L1、L2等值电
路的功角δ，显然，在A点测到的δ越大，则在A
点进行合环操作后线路L3将分流L1、L2更多的功
率。通过系统不同运行方式的潮流计算，可以获得
各开环点的测量功角与合环后潮流重新分配功率
值的关系。如果将合环线路的潮流控制在允许潮流
值内则合环操作是安全的，否则将引起合环线路的
电流型继电保护跳闸，或因功率超过稳定极限引起
振荡而跳闸。
不难想到，传统“检同期”用一个固定角度定
值（一般为30º以内）的同期闭锁继电器TJJ来闭
锁合环点的合闸回路是完全错误的，它忽视了合环
操作引起潮流重新分配这一重要因素，造成只要合
环点的测量功角大于30º就闭锁合环操作，使本可
以在更大测量功角时都可以进行合环操作的线路
失掉了投入运行的机会。
事实上，由于系统负荷的需要，不可能允许某
条线路或某台变压器在合环点测量功角大于30º时
就长期不运行，迫于无奈，设计者不得不给运行人
员提供一个解除角度闭锁的开关（STK开关），如
图2所示，通过此开关可以将同期闭锁继电器的触
点短路，开放手动合闸回路。这一设计实质上就是
意味着允许运行人员对测量功角δ或是预期潮流
分配情况毫不知情的状况下进行合环操作。显然，
合闸后可能投运成功，也可能投运失败。如果把这
种靠碰运气的设计，改为在调度局通过预先对各种
运行方式的潮流计算所得到的允许潮流值，或与之对应的开环点允许测量功角值作为一个整定值来确定是否
可进行合环操作，是不是更合理一些呢？
三、
导致传统“检同期”概念流行至今的认识误区
“检同期”概念最早源于发电机与系统并列和两个解列系统通过线路并列。这两种情况的特征是并列点
两侧是两个独立的电源，即所谓的差频并网，实现并列前由于两侧电源存在频率差，因此它们的相角差不断
在0º-180º-360º间变化。基于早期没有自动同期装置，并网操作几乎全为人工手动，为了防止在大相角差下
并网造成过大的冲击，以一个反映并列点两侧相角差的同期闭锁继电器来闭锁合闸回路的“检同期”方法就
应运而生了。应该说这一措施至今还是可取的，它不仅避免了在差频并网时由于人工误操作产生过大的冲击
而损坏机组和波及系统稳定运行，而且防止了在自动同期装置出现问题时不致产生严重后果。
然而随着系统结构的不断复杂化，双回路、环网架构比比皆是，此时电力元件（发电机、变压器、线路
等）的切除和投入经常会表现为开环或合环的形式，即这些操作不是将两个电源解列或是并列，而是在原有
的系统架构中减少或增加一个元件（或称支路）。显然，这就不是差频并网的概念了，它没有前述因相角差
过大造成误操作的问题，但却存在着因测量功角过大导致投运失败的问题。应再次指出，此处的测量功角不
是指待投入元件的功角，而是开环点另外正在运行半环的功角。例如在图1 中如A 点开环，则在A点两侧测
量到的功角是正在运行的L1、L2所组成等值线路的功角。其表达式为
2024年5月12日发(作者：乐正旋)
传统的
“
检同期
”
概念不能再沿用下去了
叶念国
[
摘要] “检同期”是服务于两个交流电源进行并网操作的技术措施，其主要内容是将并网时两电源的相
角差控制在规定值内，一般取值小于30º。这一技术始于半个多世纪前，一直沿用至今，甚至大有继续延
续之势。应该说这一技术措施在系统容量小，网络结构脆弱的过去，尚可应对动辄系统就解体为若干个独
立系统的并网操作要求，至少把并网合闸角控制在一定范围内有利于恢复系统重组。然而如今系统内合环
操作几乎随时都能遇到，此时再沿用传统的“检同期”方法构造自动装置和进行二次线设计就是个原则性
错误，但遗憾的是这一错误继续在国内电力系统蔓延。本文将剖析这一错误根源及提出纠正错误的对策。
[关键词] 检同期 合环操作 功角 潮流计算
一、
传统“检同期”的内涵
两个交流电源的互联操作即常说的“同期”、“同步”、“并列”、“并网”等，该操作应遵循的规则
是在两电源的压差、频差小于允许值且在相角差接近零度时完成并网操作。例如发电机与系统同期、两独立
系统之间同期都需进行此种操作，这个操作过程就是进行“检同期”的过程。严格地说，数十年前提出“检
同期”这一概念是指两个完全独立电源的同期。由于当时的系统很单薄，控制技术也很落后，“检同期”实
质上变成单一的检相角差，即利用一个同期闭锁继电器来限制同期操作时的相角差，以避免产生过大的冲击。
过去除发电机同期还附加了检压差和检频差的功能外，所有的线路同期包括重合闸在内都只是检相角差。直
至今天还是如此模式。
然而今天的电力系统已不是几十年前的那样了，我们很少碰到因一条线路停运或跳闸而引起系统解列的
情况，也就是说我们很少碰到需要进行两个解列电源的同期操作（姑且将其称之为差频并网），而更多碰到
的是一个环网开环点的再合环操作（姑且将其称之为同频并网）。这就引发了人们对传统“检同期”概念的
质疑，它不再是解决两个交流电源互联操作的万全之策，反而成了贻害系统制造事故的诱因。
二、
同频并网（合环操作）的特征
在图1的一个简单环网接线图中可以看到三个
电源G1、G2、G3通过三条输电线L1、L2、L3联接，
任何一条线路停运或跳闸都会导致开环，例如断路器
A（或F）就是一个开环点。此时在开环点两侧的电
压数值不相同，但频率都是一样，而且两电压间存在
一个角差，这个角差实质上是正在运行线路L1和L2
等值电路的功角δ，δ的取值范围为0-90º，线路传
输的功率越大、线路的阻抗越大，δ值就越大，如F点在合闸状态，则可以在开环点A测量到L1、L2等值电
路的功角δ，显然，在A点测到的δ越大，则在A
点进行合环操作后线路L3将分流L1、L2更多的功
率。通过系统不同运行方式的潮流计算，可以获得
各开环点的测量功角与合环后潮流重新分配功率
值的关系。如果将合环线路的潮流控制在允许潮流
值内则合环操作是安全的，否则将引起合环线路的
电流型继电保护跳闸，或因功率超过稳定极限引起
振荡而跳闸。
不难想到，传统“检同期”用一个固定角度定
值（一般为30º以内）的同期闭锁继电器TJJ来闭
锁合环点的合闸回路是完全错误的，它忽视了合环
操作引起潮流重新分配这一重要因素，造成只要合
环点的测量功角大于30º就闭锁合环操作，使本可
以在更大测量功角时都可以进行合环操作的线路
失掉了投入运行的机会。
事实上，由于系统负荷的需要，不可能允许某
条线路或某台变压器在合环点测量功角大于30º时
就长期不运行，迫于无奈，设计者不得不给运行人
员提供一个解除角度闭锁的开关（STK开关），如
图2所示，通过此开关可以将同期闭锁继电器的触
点短路，开放手动合闸回路。这一设计实质上就是
意味着允许运行人员对测量功角δ或是预期潮流
分配情况毫不知情的状况下进行合环操作。显然，
合闸后可能投运成功，也可能投运失败。如果把这
种靠碰运气的设计，改为在调度局通过预先对各种
运行方式的潮流计算所得到的允许潮流值，或与之对应的开环点允许测量功角值作为一个整定值来确定是否
可进行合环操作，是不是更合理一些呢？
三、
导致传统“检同期”概念流行至今的认识误区
“检同期”概念最早源于发电机与系统并列和两个解列系统通过线路并列。这两种情况的特征是并列点
两侧是两个独立的电源，即所谓的差频并网，实现并列前由于两侧电源存在频率差，因此它们的相角差不断
在0º-180º-360º间变化。基于早期没有自动同期装置，并网操作几乎全为人工手动，为了防止在大相角差下
并网造成过大的冲击，以一个反映并列点两侧相角差的同期闭锁继电器来闭锁合闸回路的“检同期”方法就
应运而生了。应该说这一措施至今还是可取的，它不仅避免了在差频并网时由于人工误操作产生过大的冲击
而损坏机组和波及系统稳定运行，而且防止了在自动同期装置出现问题时不致产生严重后果。
然而随着系统结构的不断复杂化，双回路、环网架构比比皆是，此时电力元件（发电机、变压器、线路
等）的切除和投入经常会表现为开环或合环的形式，即这些操作不是将两个电源解列或是并列，而是在原有
的系统架构中减少或增加一个元件（或称支路）。显然，这就不是差频并网的概念了，它没有前述因相角差
过大造成误操作的问题，但却存在着因测量功角过大导致投运失败的问题。应再次指出，此处的测量功角不
是指待投入元件的功角，而是开环点另外正在运行半环的功角。例如在图1 中如A 点开环，则在A点两侧测
量到的功角是正在运行的L1、L2所组成等值线路的功角。其表达式为