CN106849089A - 一种电能转换与切换系统、方法及其应用 - Google Patents

Abstract

一种应用于火力发电厂的电能转换与切换系统、方法，通过电能转换器能够调节至少一个连接端的频率和/或电压，并控制电能在不同频率的厂用母线之间流动，或者，既能控制电能在不同频率又能控制电能在相同频率的厂用母线之间流动，降低甚至消除节流损失，充分发挥变频发电机组的性能，提升系统整体效率，从而降低能耗并创造更大的经济效益，同时改进厂用辅机的电动机启动和切换的方法，提高系统整体运行方式的灵活性。

Description

一种电能转换与切换系统、方法及其应用

技术领域

本发明涉及一种应用于火力发电厂的电能转换与厂用辅机的电动机的切换系统及其方法，可以在火力发电厂中控制电能在不同频率的厂用母线之间流动，或者，既能控制电能在不同频率又能控制电能在相同频率的厂用母线之间流动，并可以帮助火力发电厂的厂用辅机的电动机启动和/或切换。

背景技术

节能减排即是国家、社会对火力发电厂提出的外在要求，也是火力发电厂降低成本、提高利润、履行社会责任的内在要求，因此，火力发电厂在积极地挖掘内部潜力，进行节能改造、创新设计，或采用新技术、新设备，千方百计地降低厂用电率、提高发电厂的经济性。而利用抽汽、余热或给水泵，建设变频发电机组，通过配套建设的厂用母线，集中变频供电给厂用辅机系统就是目前已经成功实施的的节能创新技术。

但现有的集中变频供电技术也有一定的缺点：一方面是产生了节流损失。体现在：第一种情况，由于小汽轮机的功率-汽源压力特性与厂用辅机的电动机的功率-转速特性不一致，当主汽轮发电机组负荷下降一定功率时，参与集中变频的厂用辅机所需提供的风量、流量随之下降，转速也随风量、流量的下降而下降，基于其功率与转速成三次方关系变化的特点，厂用辅机的电动机的功率随转速下降近似成三次方关系下降；而主汽轮发电机组负荷下降时，小汽轮机所用的主汽轮机抽汽汽源压力随之下降，其进汽调节阀门在原有开度下，小汽轮机的功率随汽源压力下降近似成一次方关系下降，即参与集中变频的厂用辅机的电动机的功率变化远比小汽轮机的功率变化来的显著。为了匹配两者之间功率的不平衡，同时满足厂用辅机的电动机在此主汽轮发电机组工况下所需的功率和频率，必须依靠调节小汽轮机的进汽调节阀门的开度，帮助调节小汽轮机的运行压力，以达到调整小汽轮机的转速及输出功率的目的，由此产生了节流损失。

第二种情况，由于小汽轮机的抽汽汽源本身的设计余量，或运行方式的调整也会产生节流损失。一般地，小汽轮机设计的汽源压力所对应的功率大于参与集中变频的厂用辅机的电动机的功率之和，即也要靠调节小汽轮机的进汽调节阀门的开度来平衡功率和满足厂用辅机的电动机所需的频率；另外，由于运行方式或变频设备检修等需求，参与集中变频的厂用辅机的电动机可由工频厂用电系统供电，也会造成小汽轮机的功率与实际所带负载的功率之和的不匹配，此时仍要靠调节小汽轮机的进汽调节阀门的开度来平衡功率和满足厂用辅机的电动机所需的频率。此外，当小汽轮机的循环水温下降，相应排汽压力下降，蒸汽的焓降上升，输出功率增大。此时亦需调节小汽轮机的进汽调节阀门的开度来平衡功率和满足厂用辅机的电动机所需的频率。上述情况下都会产生节流损失。

另一方面，现有的集中变频供电技术会使得系统的运行方式的灵活性受到制约，厂用辅机的电动机的启动和切换受到限制。体现在：一般地，厂用辅机的电动机在工频工况直接启动，此种启动方式下，启动电流较大，一般可达额定电流的4-7倍，会降低电动机的寿命，且对同一母线上的其他设备影响较大，对系统容量的要求也比较高。厂用辅机的电动机无法在变频工况下完成切换。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种应用于火力发电厂的电能转换与切换系统、方法及其应用，能够调节至少一个连接端的频率和/或电压，并控制电能在不同频率的厂用母线之间流动，或者，既能控制电能在不同频率又能控制电能在相同频率的厂用母线之间流动，降低甚至消除由于调节小汽轮机的进汽调节阀门的开度所产生的节流损失，使小汽轮机的功率相应增加，充分发挥变频发电机组的性能，提升系统整体效率，从而降低主汽轮发电机组直供的厂用电率并创造更大的经济效益。同时，借助此系统及其方法可以改变厂用辅机的电动机启动和/或切换的方法，使变频系统整体运行方式的灵活性得以提高。

发明内容

鉴于现有技术的上述缺陷，本发明的目的是提供一种成本较低、运行可靠、系统相对简单的电能转换与切换系统及其方法。

本发明提供的第1种电能转换与切换系统，包括1号厂用母线，2号厂用母线，变频发电机，至少一台51号厂用辅机的电动机，驱动变频发电机发出频率可变化的交流电的小汽轮机，控制小汽轮机进汽量大小的进汽调节阀门，变频发电机向1号厂用母线提供电能。还包括能够调节至少一个连接端的频率和/或电压（调节方法可以是：同时调节频率和电压；或先单独调节频率，然后单独调节电压；或先单独调节电压，然后单独调节频率；或先单独调节频率或电压，然后同时调节频率和电压；等），并控制电能在不同频率的厂用母线之间流动，或者，既能控制电能在不同频率又能控制电能在相同频率的厂用母线之间流动的电能转换器，电能转换器包括61号连接端和62号连接端，电能转换器的61号连接端与1号厂用母线电连接，电能转换器的62号连接端与2号厂用母线电连接，51号厂用辅机的电动机与1号厂用母线电连接，51号厂用辅机的电动机与2号厂用母线电连接。

优选地，上述第1种电能转换与切换系统，还包括至少一台251号厂用辅机的电动机，251号厂用辅机的电动机与2号厂用母线电连接。

优选地，上述第1种电能转换与切换系统，除了至少一台251号厂用母线的电动机，还包括工频厂用电系统，工频厂用电系统与2号厂用母线电连接。

本发明提供的第2种电能转换与切换系统，包括1号厂用母线，2号厂用母线，变频发电机，至少一台51号厂用辅机的电动机，至少一台251号厂用辅机的电动机，驱动变频发电机发出频率可变化的交流电的小汽轮机，控制小汽轮机进汽量大小的进汽调节阀门，变频发电机向1号厂用母线提供电能，还包括能够调节至少一个连接端的频率和/或电压（调节方法可以是：同时调节频率和电压；或先单独调节频率，然后单独调节电压；或先单独调节电压，然后单独调节频率；或先单独调节频率或电压，然后同时调节频率和电压；等），并控制电能在不同频率的厂用母线之间流动，或者，既能控制电能在不同频率又能控制电能在相同频率的厂用母线之间流动的电能转换器，电能转换器包括61号连接端和62号连接端，电能转换器的61号连接端与1号厂用母线电连接，电能转换器的62号连接端与2号厂用母线电连接，51号厂用辅机的电动机与1号厂用母线电连接，251号厂用辅机的电动机与2号厂用母线电连接。

优选地，上述第2种电能转换与切换系统，还包括工频厂用电系统，工频厂用电系统与2号厂用母线电连接。

本发明提供的第3种电能转换与切换系统，包括1号厂用母线，2号厂用母线，变频发电机，至少一台51号厂用辅机的电动机，工频厂用电系统，驱动变频发电机发出频率可变化的交流电的小汽轮机，控制小汽轮机进汽量大小的进汽调节阀门，变频发电机向1号厂用母线提供电能，还包括能够调节至少一个连接端的频率和/或电压（调节方法可以是：同时调节频率和电压；或先单独调节频率，然后单独调节电压；或先单独调节电压，然后单独调节频率；或先单独调节频率或电压，然后同时调节频率和电压；等），并控制电能在不同频率的厂用母线之间流动，或者，既能控制电能在不同频率又能控制电能在相同频率的厂用母线之间流动的电能转换器，电能转换器包括61号连接端和62号连接端，电能转换器的61号连接端与1号厂用母线电连接，电能转换器的62号连接端与2号厂用母线电连接，51号厂用辅机的电动机与1号厂用母线电连接，工频厂用电系统与2号厂用母线电连接。

优选地，上述第3种电能转换与切换系统，51号厂用辅机的电动机还与2号厂用母线电连接。

所述工频厂用电系统，厂用电是指发电厂在生产过程中，自身所使用的电能，如发电厂在启动、运转、停役、检修过程中，有大量由电动机拖动的厂用辅机，用以保证机组的主要设备的正常运行，这些厂用辅机的电动机以及全厂的运行、操作、试验、检修、照明用电设备等都属于厂用负荷。厂用电系统是指由机组高、低压厂变和停机/检修变及其供电网络和厂用负荷组成的系统，包括供电电源、厂用负荷、厂用母线、控制电路连接或断开的装置等这些设备全部或部分的组合。工频厂用电系统是指厂用电系统的供电电源引自主汽轮发电机组出线或由电网系统倒送电等工频电源，我国厂用电系统运行在工频50Hz工况，其他一些国家，如美国、加拿大、日本关西地区等厂用电系统运行在工频60Hz工况。

所述电连接关系可处于导通和断开两种状态。所述电连接关系可以通过电缆、封闭母线等直接方式连接，也可以通过电缆、封闭母线与控制电路连接或断开的装置等组合方式连接。电连接关系的导通和断开可以通过控制电路连接或断开的装置等方式实现。控制电路连接或断开的装置可以是断路器、断路器手车、开关柜、隔离开关、熔断器、接触器或这些设备组合而成等。

优选地，51号厂用辅机的电动机通过511号控制电路连接或断开的装置与1号厂用母线连接，当51号厂用辅机的电动机与2号厂用母线电连接时，51号厂用辅机的电动机通过512号控制电路连接或断开的装置与2号厂用母线连接。51号厂用辅机的电动机可以由1号厂用母线供电，或者，可以由2号厂用母线供电，或者，可以由1号厂用母线和2号厂用母线同时供电。

优选地，1号厂用母线和/或2号厂用母线可以是分成多段母线。如：1号厂用母线的电气主接线形式可以是单母接线，可以是单母分段接线（如1号母线可以分成1’号和1’’号两段或更多段母线；如2号母线分成2’号和2’’号两段或更多段母线），也可以是双母线接线等；2号厂用母线的电气主接线形式可以是单母接线，可以是单母分段接线，也可以是双母线接线等。

所述电能转换器的输送功率的大小可以自主控制。在各种工况下，电能转换器可以设定不同的模式和参数作为调整输送功率目标值的条件，控制输送功率的大小。电能转换器的电能流动方向可以是单向或双向流动。当电能转换器的电能流动方向是双向流动时，通过改变电能转换器本身的流动方向，可实现电能在1号厂用母线和2号厂用母线之间的双向流动；当电能转换器本身的电能流动方向是单向流动时，电能转换器的电能流动方向固定不变，在不依赖外部运行接线方式调整的前提下，电能由1号厂用母线向2号厂用母线单向流动或由2号厂用母线向1号厂用母线单向流动。

优选地，电能转换器的61号连接端通过611号控制电路连接或断开的装置与所述1号厂用母线连接，电能转换器的61号连接端还通过612号控制电路连接或断开的装置与所述2号厂用母线连接，电能转换器的62号连接端通过622号控制电路连接或断开的装置与所述2号厂用母线连接，电能转换器的62号连接端还通过621号控制电路连接或断开的装置与所述1号厂用母线连接，通过一组611号、622号控制电路连接或断开的装置，或者，另一组612号、621号控制电路连接或断开的装置，这两组中的一组处于连接状态来实现电能转换器的投入运行，从而不改变电能转换器本身电能的流动方向，而是通过改变电能转换器两个连接端的控制电路连接或断开的装置的分合状态，实现了电能的反向流动。

优选地，还包括71号变压器，和/或，72号变压器，电能转换器的62号连接端通过72号变压器与2号厂用母线电连接，和/或，电能转换器的61号连接端通过71号变压器与1号厂用母线电连接，电连接关系可处于导通和断开两种状态。1号厂用母线的电压通过71号变压器变换后，使得不同电压等级的1号厂用母线与电能转换器之间可以实现电连接；2号厂用母线的电压通过72号变压器变换后，使得不同电压等级的2号厂用母线与电能转换器之间可以实现电连接。通过设置变压器，还可以实现不同电压等级的厂用母线之间的电能转换的需求。

优选地，还包括74号变压器，变频发电机通过74号变压器与1号厂用母线电连接，电连接关系可处于导通和断开两种状态。变频发电机输出的电压经过74号变压器变换后，使得不同电压等级的变频发电机与1号厂用母线之间可以实现电连接。

优选地，小汽轮机直接驱动变频发电机，或者，还包括94号转速变换装置，小汽轮机经94号转速变换装置驱动变频发电机，94号转速变换装置可以改变小汽轮机与变频发电机之间转速的对应关系。

所述“变频”与暂态频率的偏移或者频率的波动是截然不同的，频率在49.5Hz~50.5Hz范围运行时仍然认为是工频运行，此处的“变频”是指为满足厂用辅机的电动机在不同工况下变频调速的需要，从而改变供电频率，起到降低功耗，减小损耗，延长设备使用寿命，频率会在一个大范围内的变化。

优选地，还包括给水泵，小汽轮机驱动变频发电机的同时驱动给水泵。

优选地，还包括910号转速变换装置，小汽轮机转轴的一端驱动变频发电机，小汽轮机转轴的另一端经910号转速变换装置驱动给水泵，910号转速变换装置可以改变小汽轮机与给水泵之间转速的对应关系。变频发电机与主汽轮发电机组给水泵共用一台小汽轮机，可减少一台小汽轮机的投资，显著降低集中变频项目的投资成本。

上述94号转速变换装置和910号转速变换装置可以为液力偶合器、齿轮箱、磁力耦合器，或彼此之间的组合。

第1种利用本系统进行电能转换的方法：通过电能转换器调整输送功率，将1号厂用母线上来自由小汽轮机驱动的变频发电机的富余电能经过电能转换器供给并转化为由2号厂用母线供电的厂用辅机的电动机所需的电能。该电能转换的方法通过只控制电能转换器的输送功率，便可以将变频发电机的富余电能供给由2号厂用母线供电的厂用辅机的电动机，以及与2号厂用母线的电连接处于导通状态的工频厂用电系统的厂用负荷，从而将变频发电机组的部分电能供给主汽轮发电机组的工频厂用电系统。

所述“富余电能”可以是由于小汽轮机的功率-汽源压力特性与厂用辅机的电动机的功率-转速特性不一致，当主汽轮发电机组负荷下降一定功率时，参与集中变频的厂用辅机所需提供的风量、流量随之下降，转速也随风量、流量的下降而下降，基于其功率与转速成三次方关系变化的特点，厂用辅机的电动机的功率随转速下降近似成三次方关系下降；主汽轮发电机组负荷下降时，小汽轮机所用的主汽轮机抽汽汽源压力随之下降，其进汽调节阀门在原有开度下，小汽轮机的功率随汽源压力下降近似成一次方关系下降，即参与集中变频的厂用辅机的电动机的功率变化远比小汽轮机的功率变化来的显著，两者之间存在功率差；也可以是由于小汽轮机的抽汽汽源本身的设计余量，一般地，小汽轮机设计的汽源压力所对应的功率大于参与集中变频的厂用辅机的电动机的功率之和；还可以是由于运行方式或变频设备检修等需求，参与集中变频的厂用辅机的电动机改由工频厂用电系统供电，造成小汽轮机的输出功率大于实际所带负载的功率之和；此外，当小汽轮机的循环水温下降，相应排汽压力下降，蒸汽的焓降上升，输出功率增大，也会造成小汽轮机的输出功率大于实际所带负载的功率之和。

第2种利用本系统进行电能转换的方法：通过调节小汽轮机的进汽调节阀门的开度以增加小汽轮机的输出功率，通过电能转换器调整输送功率，从而将由小汽轮机驱动的变频发电机的富余电能通过电能转换器向由2号厂用母线供电的厂用辅机的电动机提供电能。该电能转换的方法通过联动控制小汽轮机的进汽调节阀门的开度和电能转换器输送功率，可以降低甚至消除节流损失，并将增加的富余电能供给由2号厂用母线供电的厂用辅机的电动机，以及与2号厂用母线的电连接处于导通状态的工频厂用电系统的厂用负荷，从而将变频发电机组的部分电能供给主汽轮发电机组的工频厂用电系统，一方面提升了变频发电机组的效率，另一方面降低了主汽轮发电机组系统直供的厂用电率，增加经济效益，并达到节能效果。

上述两种电能转换的方法，通过电能转换器调节至少一个连接端的频率（调节频率的同时，电压可以随之变化），1号厂用母线的运行频率与2号厂用母线的运行频率可以不相同。1号厂用母线和2号厂用母线可以同时运行于不同的变频频率，如：1号厂用母线的运行频率为45Hz，2号厂用母线的运行频率为40Hz；又如：1号厂用母线的运行频率为40Hz，2号厂用母线的运行频率为35Hz；再如：1号厂用母线的运行频率为35Hz，2号厂用母线的运行频率为45Hz等，使得由1号厂用母线供电的厂用辅机的电动机和由2号厂用母线供电的厂用辅机的电动机可以同时运行在不相同的变频频率，满足不同的厂用辅机的电动机在同一时刻运行在不同频率的需求。

第3种利用本系统进行电能转换的方法：工频厂用电系统与2号厂用母线电连接，通过电能转换器调整输送功率，将2号厂用母线上来自工频厂用电系统的工频电能经过电能转化器供给并转化为由1号厂用母线供电的51号厂用辅机的电动机所需的变频电能。将主汽轮发电机组或电网系统的电功率供给变频系统，一方面可以减少变频发电机容量的设计余量，另一方面可以缓解小汽轮机进汽量不足的瓶颈。当变频发电机或小汽轮机因检修或者故障需要退出运行时，由1号厂用母线提供电能的厂用辅机的电动机可继续由工频厂用电系统经电能转换器提供频率可变的电能。

第4种利用本系统进行电能转换的方法：具体步骤包括：

第一步、控制一组611号、622号控制电路连接或断开的装置或者一组612号、621号控制电路连接或断开的装置中原本处于连接状态的一组控制电路连接或断开的装置由连接状态变为断开状态，使得电能转换器退出运行；

第二步、控制一组611号、622号控制电路连接或断开的装置或者一组612号、621号控制电路连接或断开的装置中原本处于断开状态的另一组控制电路连接或断开的装置由断开状态变为连接状态，使得电能转换器投入运行，从而不改变电能转换器本身电能的流动方向，而是通过改变电能转换器两个连接端的控制电路连接或断开的装置的分合状态，实现了电能的反向流动。

优选地，当电能的流动方向由1号厂用母线流向2号厂用母线时，通过电能转换器调整输送功率，使电能转换器的输送功率及由1号厂用母线供电的厂用辅机的电动机的功率之和与变频发电机的输出功率相匹配。

优选地，当电能的流动方向由2号厂用母线流向1号厂用母线时，通过电能转换器调整输送功率，使电能转换器的输送功率及变频发电机的输出功率之和与由1号厂用母线供电的厂用辅机的电动机的功率之和相匹配。

优选地，通过电能转换器调整输送功率，使1号厂用母线运行在由1号厂用母线供电的厂用辅机的电动机对应主汽轮发电机组负荷所需提供风量、流量对应的频率。当主汽轮发电机组负荷降低时，全厂辅机的电动机的出力也会相应降低，采用变频调速技术，可以产生非常可观的节能效果。以风机为例，此时因为对风机所需的风量减少，转化为风机对转速降低的需求，因为频率与转速成正比，即转化为风机对频率降低的需求。不同生产工况下辅机的电动机出力变化范围非常大（以某台锅炉设备及系统的厂用辅机为例，当锅炉负荷从100%降至60%，该厂用辅机输出功率的需求约降至60%，若采用变频调速，根据该厂用辅机特性其转速将从100%降至约70%，即所需的电源频率将从50Hz降至约35Hz，此时与其连接的变频电源将根据其实时需求提供约35Hz的交流电），显然，所需的变频范围非常宽。通过电能转换器调整输送功率，可以控制1号厂用母线的运行频率，满足由1号厂用母线供电的厂用辅机的电动机的频率需求。

本发明提供了利用该电能转换与切换系统的方法，可以利用该系统实现厂用辅机的电动机启动和/或不断电切换。通过调整电能转换器的输送功率及调节电能转换器的至少一端的频率和/或电压，并改变本系统中相关设备之间的电连接的导通和断开关系（如：电能转换器的61号连接端与1号厂用母线的电连接关系；电能转换器的62号连接端与2号厂用母线的电连接关系；51号厂用辅机的电动机与1号厂用母线的电连接关系；等），从而帮助厂用辅机的电动机启动和/或切换。利用本系统帮助厂用辅机的电动机启动和/或切换的方法，增加了厂用辅机的电动机切换的灵活性，可以实现51号厂用辅机的电动机在变频工况下的切换，突破了以往厂用辅机的电动机不能在变频工况下切换的瓶颈。厂用辅机的电动机启动的方法，减小了厂用辅机的电动机启动时产生的冲击电流对系统的影响，还可延长厂用辅机的电动的使用寿命。

第1种利用本系统帮助厂用辅机的电动机启动和/或切换的方法，通过调整电能转换器的输送功率及调节电能转换器的至少一端的频率和/或电压，并改变本系统中电连接的导通和断开关系，将厂用辅机的电动机由工频厂用电系统经过2号厂用母线直接提供电能切换由电能转换器经过2号厂用母线提供电能。

第1种利用本系统帮助厂用辅机的电动机启动和/或切换的方法，其具体步骤可以是：

第一步、工频厂用电系统与2号厂用母线的电连接关系处于导通状态，厂用辅机的电动机与1号厂用母线的电连接关系处于断开状态，电能转换器未投入运行，厂用辅机的电动机由工频厂用电系统经过2号厂用母线直接提供电能，厂用辅机的电动机可以原本就处于运行中，也可以是由工频厂用电系统刚启动的；

第二步、将电能转换器投入运行，并增大电能转换器的输送功率，将厂用辅机的电动机转移至由电能转换器经过2号厂用母线提供电能；

第三步、2号厂用母线与工频厂用电系统的电连接关系改变为断开状态。

第2种利用本系统帮助厂用辅机的电动机启动和/或切换的方法，通过调整电能转换器的输送功率及调节电能转换器的至少一端的频率和/或电压，并改变本系统中电连接的导通和断开关系，将51号厂用辅机的电动机由电能转换器经过2号厂用母线提供电能切换由变频发电机经过1号厂用母线直接提供电能。

第2种利用本系统帮助厂用辅机的电动机启动和/或切换的方法，其具体步骤可以是：

第一步、51号厂用辅机的电动机与1号厂用母线的电连接关系处于断开状态，2号厂用母线与工频厂用电系统的电连接关系处于断开状态，51号厂用辅机的电动机由电能转换器经过2号厂用母线提供电能；

第二步、通过电能转换器调节2号厂用母线的频率和/或电压，以满足1号厂用母线与2号厂用母线能够并列运行的条件，如电压差、相位差、频率差等参数满足准同期和/或检同期合闸条件等；

第三步、将51号厂用辅机的电动机与1号厂用母线电连接关系改变为导通状态；

第四步、减小电能转换器的输送功率，或，将51号厂用辅机的电动机与2号厂用母线的电连接关系改变为断开状态，或，将电能转换器与1号厂用母线的电连接关系改变为断开状态，或，将电能转换器与2号厂用母线的电连接关系改变为断开状态，实现51号厂用辅机的电动机由变频发电机经过1号厂用母线直接提供电能。

单独使用上述第1种帮助厂用辅机的电动机启动和/或切换的方法可以实现厂用辅机的电动机由工频厂用电系统经过2号厂用母线直接提供电能切换由电能转换器经过2号厂用母线提供电能。

单独使用上述第2种帮助厂用辅机的电动机启动和/或切换的方法可以实现51号厂用辅机的电动机由电能转换器经过2号厂用母线提供电能切换由变频发电机经过1号厂用母线直接提供电能。

先使用上述第1种帮助厂用辅机的电动机启动和/或切换的方法，然后使用上述第2种帮助厂用辅机的电动机启动和/或切换的方法，可以实现51号厂用辅机的电动机由工频厂用电系统经过2号厂用母线直接提供电能切换由变频发电机经过1号厂用母线直接提供电能。

第3种利用本系统帮助厂用辅机的电动机启动和/或切换的方法，通过调整电能转换器的输送功率及调节电能转换器的至少一端的频率和/或电压，并改变本系统中电连接的导通和断开关系，将51号厂用辅机的电动机由电能转换器经过2号厂用母线启动并提供电能，然后切换由变频发电机经过1号厂用母线直接提供电能。

第3种利用本系统帮助厂用辅机的电动机启动和/或切换的方法，其具体步骤可以是：

第一步、51号厂用辅机的电动机与1号厂用母线的电连接关系处于断开状态，2号厂用母线与工频厂用电系统的电连接关系处于断开状态，电能转换器处于运行状态；

第二步、设置电能转换器与2号厂用母线电连接关系处于导通状态的连接端的初始频率和初始电压，将51号厂用辅机的电动机与2号厂用母线的电连接关系改变为导通状态，51号厂用辅机的电动机由电能转换器经过2号厂用母线启动并提供电能；

第三步、通过电能转换器调节2号厂用母线的频率和/或电压由初始频率、初始电压逐渐变化至满足1号厂用母线与2号厂用母线能够并列运行的条件；

第四步、将51号厂用辅机的电动机与1号厂用母线的电连接关系改变为导通状态；

第五步、减小电能转换器的输送功率，或，将51号厂用辅机的电动机与2号厂用母线的电连接关系改变为断开状态，或，将电能转换器与1号厂用母线的电连接关系改变为断开状态，或，将电能转换器与2号厂用母线的电连接关系改变为断开状态，实现51号厂用辅机的电动机由变频发电机经过1号厂用母线直接提供电能。

上述第3种帮助厂用辅机的电动机启动和/或切换的方法，第三步中，通过电能转换器同步调节2号厂用母线的频率和电压，和/或，通过电能转换器单独调节2号厂用母线的频率或电压，使其逐渐变化至满足1号厂用母线与2号厂用母线能够并列运行的条件，且该过程中51号厂用辅机的电动机所处的电气量不超过其允许值，如电流、电压、频率等电气量。

上述第3种帮助厂用辅机的电动机启动和/或切换的方法，第三步中，2号厂用母线的频率和/或电压的调节方法，具体步骤包括：

第一步、通过电能转换器单独调节2号厂用母线的频率或电压。如：通过电能转换器单独调节2号厂用母线的频率；又如：通过电能转换器单独调节2号厂用母线的电压；再如：通过电能转换器先单独调节2号厂用母线的电压，然后单独调节2号厂用母线的频率；还如：通过电能转换器先单独调节2号厂用母线的频率，然后单独调节2号厂用母线的电压；等。

第二步、通过电能转换器同步调节2号厂用母线的频率和电压，使其逐渐变化至满足1号厂用母线与2号厂用母线能够并列运行的条件，且该过程中51号厂用辅机的电动机所处的电气量不超过其允许值。

上述第3种帮助厂用辅机的电动机启动和/或切换的方法，电能转换器设置的初始频率的最低值可以是电能转换器允许的最低频率，初始电压的最低值可以是0V。

上述第3种帮助厂用辅机的电动机启动和/或切换的方法，第三步中，当设置电能转换器与2号厂用母线电连接关系处于导通状态的连接端的初始频率和初始电压均小于1号厂用母线的运行频率和运行电压，通过电能转换器同步调节2号厂用母线的频率和电压，使其逐渐上升至满足1号厂用母线与2号厂用母线能够并列运行的条件。如：厂用电系统的工频频率为50Hz，对应额定电压为6kV，当1号厂用母线的运行频率和运行电压分别为41Hz和4.9kV，设置电能转换器的初始频率和初始电压分别为16Hz和1.9kV，通过电能转换器同步调节2号厂用母线的频率和电压逐渐上升，至22Hz和2.6kV，再到34Hz和3.9kV，直至满足1号厂用母线与2号厂用母线能够并列运行的条件。

上述第3种帮助厂用辅机的电动机启动和/或切换的方法，第三步中，当设置电能转换器与2号厂用母线电连接关系处于导通状态的连接端的初始频率和初始电压均小于1号厂用母线的运行频率和运行电压，先通过电能转换器单独调节2号厂用母线的电压，再通过电能转换器同步调节2号厂用母线的频率和电压，使其逐渐上升至满足1号厂用母线与2号厂用母线能够并列运行的条件。如：厂用电系统的工频频率为60Hz，对应额定电压为10kV，当1号厂用母线的运行频率和运行电压分别为38Hz和6.3kV，设置电能转换器的初始频率和初始电压分别为21Hz和0kV，先通过电能转换器单独调节2号厂用母线的电压上升至3.5kV，再通过电能转换器同步调节2号厂用母线的频率和电压上升，至27Hz和4.45kV，再到33Hz和5.45kV，直至满足1号厂用母线与2号厂用母线能够并列运行的条件。

上述第3种帮助厂用辅机的电动机启动和/或切换的方法，第三步中，当设置电能转换器与2号厂用母线电连接关系处于导通状态的连接端的初始频率高于1号厂用母线的运行频率，初始电压低于1号厂用母线的运行电压，先通过电能转换器单独调节2号厂用母线的电压，再通过电能转换器同步调节2号厂用母线的频率和电压，使其逐渐下降至满足1号厂用母线与2号厂用母线能够并列运行的条件。如：厂用电系统的工频频率为50Hz，对应额定电压为10kV，当1号厂用母线的运行频率和运行电压分别为47Hz和9.3kV，设置电能转换器的初始频率和初始电压分别为50Hz和0.5kV，先通过电能转换器单独调节2号厂用母线的电压上升至10kV，再通过电能转换器同步调节2号厂用母线的频率和电压下降，至49Hz和9.8kV，再到48Hz和9.55kV，直至满足1号厂用母线与2号厂用母线能够并列运行的条件。

上述第3种帮助厂用辅机的电动机启动和/或切换的方法，第三步中，当设置电能转换器与2号厂用母线电连接关系处于导通状态的连接端的初始频率等于1号厂用母线的运行频率，初始电压低于1号厂用母线的运行电压，通过电能转换器单独调节2号厂用母线的电压，使其逐渐上升至满足1号厂用母线与2号厂用母线能够并列运行的条件。如：厂用电系统的工频频率为50Hz，对应额定电压为10kV，1号厂用母线的运行频率和运行电压分别为45Hz和8.9kV，设置电能转换器的初始频率和初始电压分别为45Hz和0kV，通过电能转换器单独调节2号厂用母线的电压上升至满足1号厂用母线与2号厂用母线能够并列运行的条件。

上述第3种帮助厂用辅机的电动机启动和/或切换的方法，可以实现51号厂用辅机的电动机由电能转换器经过2号厂用母线启动并提供电能，然后切换由变频发电机经过1号厂用母线直接提供电能。使用上述第3种帮助厂用辅机的电动机启动的方法，减小了厂用辅机的电动机启动时产生的冲击电流对系统的影响，还可延长厂用辅机的电动机的使用寿命。

第4种利用本系统帮助厂用辅机的电动机启动和/或切换的方法，通过调整电能转换器的输送功率及调节电能转换器的至少一端的频率和/或电压，并改变本系统中电连接的导通和断开关系，将51号厂用辅机的电动机由变频发电机经过1号厂用母线直接提供电能切换由电能转换器经过2号厂用母线提供电能。

第4种利用本系统帮助厂用辅机的电动机启动和/或切换的方法，其具体步骤可以是：

第一步、51号厂用辅机的电动机与2号厂用母线的电连接关系处于断开状态，2号厂用母线与工频厂用电系统的电连接关系处于断开状态，51号厂用辅机的电动机由变频发电机经过1号厂用母线直接提供电能，电能转换器处于运行状态；

第二步、通过电能转换器调节2号厂用母线的频率和/或电压，以满足1号厂用母线与2号厂用母线能够并列运行的条件；

第三步、将51号厂用辅机的电动机与2号厂用母线的电连接关系改变为导通状态；

第四步、增大电能转换器的输送功率，将51号厂用辅机的电动机转移至由电能转换器经过2号厂用母线提供电能；

第五步、将51号厂用辅机的电动机与1号厂用母线的电连接关系改变为断开状态，实现51号厂用辅机的电动机由电能转换器经过2号厂用母线提供电能。

第5种利用本系统帮助厂用辅机的电动机启动和/或切换的方法，通过调整电能转换器的输送功率及调节电能转换器的至少一端的频率和/或电压，并改变本系统中电连接的导通和断开关系，将厂用辅机的电动机由电能转换器经过2号厂用母线提供电能切换由工频厂用电系统经过2号厂用母线直接提供电能。

第5种利用本系统帮助厂用辅机的电动机启动和/或切换的方法，其具体步骤可以是：

第一步：厂用辅机的电动机与1号厂用母线的电连接关系处于断开状态，2号厂用母线与工频厂用电系统的电连接关系处于断开状态，电能转换器处于运行状态，厂用辅机的电动机由电能转换器经过2号厂用母线提供电能；

第二步：通过电能转换器调节2号厂用母线的频率和/或电压，以满足2号厂用母线与工频厂用电系统能够并列运行的条件；

第三步、将2号厂用母线与工频厂用电系统的电连接关系改变为导通状态；

第四步、减小电能转换器的输送功率，或，将电能转换器与1号厂用母线的电连接关系改变为断开状态，或，将电能转换器与2号厂用母线的电连接关系改变为断开状态，实现厂用辅机的电动机由工频厂用电系统经过2号厂用母线直接提供电能。

单独使用上述第4种帮助厂用辅机的电动机启动和/或切换的方法可以实现51号厂用辅机的电动机由变频发电机经过1号厂用母线直接提供电能切换由电能转换器经过2号厂用母线提供电能。

单独使用上述第5种帮助厂用辅机的电动机启动和/或切换的方法可以实现厂用辅机的电动机由电能转换器经过2号厂用母线提供电能切换由工频厂用电系统经过2号厂用母线直接提供电能。

先使用上述第4种帮助厂用辅机的电动机启动和/或切换的方法，然后使用上述第5种帮助厂用辅机的电动机启动和/或切换的方法，可以实现51号厂用辅机的电动机由变频发电机经过1号厂用母线直接提供电能切换由工频厂用电系统经过2号厂用母线直接提供电能。

第6种利用本系统帮助厂用辅机的电动机启动和/或切换的方法，通过调整电能转换器的输送功率及调节电能转换器的至少一端的频率和/或电压，并改变本系统中电连接的导通和断开关系，将51号厂用辅机的电动机由电能转换器经过1号厂用母线启动并提供电能，然后切换由变频发电机经过1号厂用母线直接提供电能。

第6种利用本系统帮助厂用辅机的电动机启动和/或切换的方法，其具体步骤可以是：

第一步、工频厂用电系统与2号厂用母线的电连接关系处于导通状态，变频发电机与1号厂用母线的电连接关系处于断开状态，51号厂用辅机的电动机与2号厂用母线的电连接关系处于断开状态或者不存在电连接，电能转换器处于运行状态；

第二步、设置电能转换器与1号厂用母线电连接关系处于导通状态的连接端的初始频率和初始电压，将51号厂用辅机的电动机与1号厂用母线的电连接关系改变为导通状态，51号厂用辅机的电动机由电能转换器经过1号厂用母线启动并提供电能；

第三步、通过电能转换器调节1号厂用母线的频率和/或电压由初始频率、初始电压逐渐变化至满足1号厂用母线与变频发电机能够并列运行的条件；

第四步、将变频发电机与1号厂用母线的电连接关系改变为导通状态；

第五步、减小电能转换器的输送功率，或，将电能转换器与1号厂用母线的电连接关系改变为断开状态，或，将电能转换器与2号厂用母线的电连接关系改变为断开状态，或，将工频厂用电系统与2号厂用母线的电连接关系改变为断开状态，实现51号厂用辅机的电动机由变频发电机经过1号厂用母线直接提供电能。

上述第6种帮助厂用辅机的电动机启动和/或切换的方法，可以实现51号厂用辅机的电动机由电能转换器经过1号厂用母线启动并提供电能，然后切换由变频发电机经过1号厂用母线直接提供电能。使用上述第6种帮助厂用辅机的电动机启动的方法，减小了厂用辅机的电动机启动时产生的冲击电流对系统的影响，还可延长厂用辅机的电动机的使用寿命。

上述6种帮助厂用辅机的电动机启动和/或切换的方法，多台厂用辅机的电动机可以同时启动和/或切换。

本发明提供的一种电能转换与切换系统，上述6种利用本系统帮助厂用辅机的电动机启动和/或切换的方法，增加了厂用辅机的电动机切换的灵活性，其中第1种、第2种、第3种、第4种、第6种方法可以实现51号厂用辅机的电动机在变频工况下的切换。通过调节2号厂用母线的运行频率和/或电压，以满足1号厂用母线和2号厂用母线能够并列运行的条件，实现厂用辅机的电动机在变频工况下的切换，突破了以往厂用辅机的电动机不能在变频工况下切换的瓶颈。

本发明提供的一种应用于火力发电厂的电能转换与切换系统、方法及其应用，与现有技术相比，主要具有如下优点：

1、使小汽轮机的进汽调节阀门尽量开大甚至处于全开状态，降低甚至消除现有技术所产生的节流损失，相应增加小汽轮机的输出功率，增加的功率可通过电能转换器供给主汽轮发电机组的工频厂用电系统，从而提升系统整体效率，降低主汽轮发电机组系统直供的厂用电率，增加经济效益，达到节能效果。

2、将主汽轮发电机组或电网系统的电功率供给变频系统，一方面可以减少变频发电机容量的设计余量，另一方面可以缓解小汽轮机进汽量不足的瓶颈。当变频发电机或小汽轮机因检修或者故障需要退出运行时，厂用辅机的电动机可继续由工频厂用电系统经电能转换器提供频率可变的电能。

3、通过电能转换器调节至少一个连接端的频率，1号厂用母线的运行频率与2号厂用母线的运行频率可以不相同，满足不同的厂用辅机的电动机在同一时刻运行在不同频率的需求。

4、通过电能转换器调整输送功率，可以维持系统功率平衡。

5、通过电能转换器调整输送功率，可以控制1号厂用母线运行在由1号厂用母线供电的厂用辅机的电动机对应主汽轮发电机组负荷所需提供的风量、流量对应的频率，同时降低甚至消除现有的集中变频供电技术所产生的节流损失。

6、本发明提供的厂用辅机的电动机的切换方法，实现厂用辅机的电动机在变频工况下的切换，增加了厂用辅机的电动机切换的灵活性，突破了以往厂用辅机的电动机不能在变频工况下切换的瓶颈，同时可以减少厂用辅机的电动机在不满足切换的工况下只能运行在工频厂用电系统的时间，从而降低能耗和厂用电率。

7、本发明提供的厂用辅机的电动机的启动方法，减小了厂用辅机的电动机启动时产生的冲击电流对系统的影响，还可延长厂用辅机的电动的使用寿命。

8、变频发电机与主汽轮发电机组给水泵共用一台小汽轮机，可减少一台小汽轮机的投资，显著降低集中变频项目的投资成本。

9、本发明提供的厂用辅机的电动机的切换方法，可以实现厂用辅机的电动机在不断电的情况下完成切换。

以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

附图说明

图1~12是本发明的实施方式的原理示意图：

图中标记：

1：1号厂用母线；

1’：1’号厂用母线；

1’’：1’’号厂用母线；

2：2号厂用母线；

2’：2’号厂用母线；

2’’：2’’号厂用母线；

2’2’’：2’号厂用母线与2’’号厂用母线电连接的控制电路连接或断开的装置；

4：变频发电机；

41：变频发电机与1号厂用母线电连接的控制电路连接或断开的装置；

41’：变频发电机与1’号厂用母线电连接的控制电路连接或断开的装置；

41’’：变频发电机与1’’号厂用母线电连接的控制电路连接或断开的装置；

44：小汽轮机；

45：小汽轮机的进汽调节阀门；

51，251：厂用辅机的电动机；

511：厂用辅机的电动机与1号厂用母线电连接的控制电路连接或断开的装置；

511’：厂用辅机的电动机与1’号厂用母线电连接的控制电路连接或断开的装置；

511’’：厂用辅机的电动机与1’’号厂用母线电连接的控制电路连接或断开的装置；

512、2512：厂用辅机的电动机与2号厂用母线电连接的控制电路连接或断开的装置；

512’’：厂用辅机的电动机与2’’号厂用母线电连接的控制电路连接或断开的装置；

6：电能转换器；

61，62：电能转换器的连接端；

611，621：电能转换器的连接端与1号厂用母线电连接的控制电路连接或断开的装置；

611’：电能转换器的连接端与1’号厂用母线电连接的控制电路连接或断开的装置；

611’’：电能转换器的连接端与1’’号厂用母线电连接的控制电路连接或断开的装置；

612，622：电能转换器的连接端与2号厂用母线电连接的控制电路连接或断开的装置；

622’：电能转换器的连接端与2’号厂用母线电连接的控制电路连接或断开的装置；

71，72，74：变压器；

8：工频厂用电系统；

82：工频厂用电系统与2号厂用母线电连接的控制电路连接或断开的装置；

82’：工频厂用电系统与2’号厂用母线电连接的控制电路连接或断开的装置；

94，910：转速变换装置；

10：给水泵。

具体实施方式

具体实施方式一

如图1所示，本发明的一种电能转换与切换系统的具体实施例，它包括1号厂用母线1、2号厂用母线2、变频发电机4、驱动变频发电机4发出频率可变化的交流电的小汽轮机44、控制小汽轮机44进汽量大小的进汽调节阀门45、工频厂用电系统8、多台51号厂用辅机的电动机51以及能够调节至少一个连接端的频率和/或电压，并控制电能在不同频率的厂用母线之间流动，或者，既能控制电能在不同频率又能控制电能在相同频率的厂用母线之间流动的电能转换器6，电能转换器6包括61号连接端61和62号连接端62等。电能转换器6的61号连接端61通过611号控制电路连接或断开的装置611与1号厂用母线1电连接，电能转换器6的62号连接端62通过622号控制电路连接或断开的装置622与2号厂用母线2电连接，变频发电机4通过41号控制电路连接或断开的装置41与1号厂用母线1电连接，工频厂用电系统8通过82号控制电路连接或断开的装置82与2号厂用母线2电连接，每台51号厂用辅机的电动机51通过各自对应的511号控制电路连接或断开的装置511与1号厂用母线1电连接。

第1种利用该系统进行电能转换的方法：当41号、82号、611号、622号以及多台511号控制电路连接或断开的装置41、82、611、622、511处于连接状态。工频厂用电系统8运行，变频发电机4向1号厂用母线1提供电能，多台51号厂用辅机的电动机51由变频发电机4提供电能，变频运行于1号厂用母线1。

当主汽轮发电机组负荷降低时，参与集中变频运行的多台51号厂用辅机的电动机51的功率之和变化较小汽轮机44在其进汽调节阀门为原有开度下的功率变化更为显著，多台51号厂用辅机的电动机51的所需频率进一步降低。通过调整电能转换器6的输送功率，将变频发电机4的富余变频电能通过1号厂用母线1经电能转换器6转换为工频电能输送到2号厂用母线2及工频厂用电系统8。电能转换器6的输送功率及多台51号厂用辅机的电动机51的功率之和与变频发电机4的输出功率达到平衡，并将1号厂用母线1的运行频率控制在由1号厂用母线1供电的多台51号厂用辅机的电动机51对应主汽轮机发电机组负荷所需提供的风量、流量对应的频率。一方面使得小汽轮机44、变频发电机4工作在高效率区，提升了系统整体效率，另一方面将变频发电机4的部分电能供给主汽轮发电机组的工频厂用电系统8，降低了主汽轮发电机组直供的厂用电率，增加经济效益，达到节能效果。

第2种利用该系统进行电能转换的方法：当41号、82号、611号、622号以及多台511号控制电路连接或断开的装置41、82、611、622、511处于连接状态。工频厂用电系统8运行，变频发电机4向1号厂用母线1提供电能，多台51号厂用辅机的电动机51由变频发电机4提供电能，变频运行于1号厂用母线1。

当进汽调节阀门45处于节流状态时，通过调节小汽轮机44的进汽调节阀门45的开度以增加小汽轮机44的输出功率，降低甚至消除节流损失，调整电能转换器6的输送功率，将增加部分的变频电能通过电能转换器6转换成工频电能输送至2号厂用母线2及工频厂用电系统8。电能转换器6的输送功率及多台51号厂用辅机的电动机51的功率之和与变频发电机4的输出功率达到平衡，并维持1号厂用母线1的运行频率在由1号厂用母线1供电的多台51号厂用辅机的电动机51对应主汽轮机发电机组负荷所需提供的风量、流量对应的频率。一方面降低甚至消除节流损失，相应增加小汽轮机44的输送功率，使得小汽轮机44、变频发电机4工作在高效率区，提升了系统整体效率，另一方面将变频发电机4的部分电能供给主汽轮发电机组的工频厂用电系统8，降低了主汽轮发电机组直供的厂用电率，增加经济效益，达到节能效果。

第3种利用该系统进行电能转换的方法：当41号、82号、611号、622号以及多台511号控制电路连接或断开的装置41、82、611、622、511处于连接状态。工频厂用电系统8运行，变频发电机4向1号厂用母线1提供电能，多台51号厂用辅机的电动机51由变频发电机4提供电能，变频运行于1号厂用母线1。

通过电能转换器6调整输送功率，将来自工频厂用电系统8的工频电能从2号厂用母线2经过电能转换器6转换成变频电能输送到1号厂用母线1。电能转换器6的输送功率及变频发电机4的输出功率之和与多台51号厂用辅机的电动机51的功率之和达到平衡，并将1号厂用母线1的运行频率控制在由1号厂用母线1供电的多台51号厂用辅机的电动机51对应主汽轮机发电机组负荷所需提供的风量、流量对应的频率。将主汽轮发电机组的工频厂用电系统8的电功率供给多台51号厂用辅机的电动机51，一方面可以减少变频发电机4容量的设计余量，降低投资成本，另一方面可以缓解小汽轮机44进汽量不足的瓶颈。当变频发电机4或小汽轮机44因检修或者故障需要退出运行时，多台51号厂用辅机的电动机51可继续由工频厂用电系统8经电能转换器6提供频率可变的电能。

利用该系统帮助厂用辅机的电动机启动和/或切换的方法：当41号控制电路连接或断开的装置41处于断开状态， 611号、622号、82号控制电路连接或断开的装置611、622、82处于连接状态，待启动的厂用辅机的电动机对应的511号控制电路连接或断开的装置511处于断开状态。待启动的厂用辅机的电动机与1号厂用母线1的电连接关系处于断开状态，电能转换器6处于运行状态，工频厂用电系统8运行；

设置电能转换器6的61号连接端61的初始频率和初始电压，将待启动的厂用辅机的电动机对应的511号控制电路连接或断开的装置511改变为连接状态，该厂用辅机的电动机在1号厂用母线1上由电能转换器6启动，并由电能转换器6经过1号厂用母线1提供电能；

通过电能转换器6调节1号厂用母线1的频率和/或电压，使其逐渐变化至满足1号厂用母线1与变频发电机4能够并列运行的条件，且该过程中刚启动的厂用辅机的电动机所处的电气量不超过其允许值；

将41号控制控制电路连接或断开的装置41改变为连接状态；

减小电能转换器6的输送功率，实现刚启动的厂用辅机的电动机在变频工况下的切换，并由变频发电机4经过1号厂用母线1直接提供电能。

上述利用该系统帮助厂用辅机的电动机启动和/或切换的方法，增加了厂用辅机的电动机切换的灵活性，可以实现厂用辅机的电动机在变频工况下的切换，突破了厂用辅机的电动机不能在变频工况下切换的瓶颈。

上述利用该系统帮助厂用辅机的电动机启动和/或切换的方法，厂用辅机的电动机的启动方法减小了厂用辅机的电动机启动时产生的冲击电流对系统的影响，还可延长厂用辅机的电动机的使用寿命。

具体实施方式二

如图2所示，本发明的一种电能转换与切换系统的另一具体实施例，它包括1号厂用母线1、2号厂用母线2、变频发电机4、驱动变频发电机4发出频率可变化的交流电的小汽轮机44、控制小汽轮机44进汽量大小的进汽调节阀门45、多台51号厂用辅机的电动机51、251号厂用辅机的电动机251以及能够调节至少一个连接端的频率和/或电压，并控制电能在不同频率的厂用母线之间流动，或者，既能控制电能在不同频率又能控制电能在相同频率的厂用母线之间流动的电能转换器6，电能转换器6包括61号连接端61和62号连接端62等。电能转换器6的61号连接端61通过611号控制电路连接或断开的装置611与1号厂用母线1电连接，电能转换器6的62号连接端62与2号厂用母线2直接电连接，变频发电机4通过41号控制电路连接或断开的装置41与1号厂用母线1电连接，每台51号厂用辅机的电动机51通过各自对应的511号控制电路连接或断开的装置511与1号厂用母线1电连接，每台251号厂用辅机的电动机251通过各自对应的2512号控制电路连接或断开的装置2512与2号厂用母线2电连接。

利用该系统进行电能转换的方法：当41号、611号、多台511号、2512号控制电路连接或断开的装置41、611、511、2512处于连接状态。变频发电机4向1号厂用母线1提供电能，多台51号厂用辅机的电动机51由变频发电机4提供电能，变频运行于1号厂用母线1；变频发电机4经电能转换器6向2号厂用母线2提供电能，251号厂用辅机的电动机251由变频发电机4经电能转换器6提供电能，变频运行于2号厂用母线2。

通过调整进汽调节阀门45的开度和电能转换器6的输送功率，将变频发电机4的变频电能从1号厂用母线1经过电能转换器6提供给251号厂用辅机的电动机251。通过电能转换器6调节至少一个连接端的频率，1号厂用母线1的运行频率与2号厂用母线2的运行频率可以不相同，满足多台51号厂用辅机的电动机51与251号厂用辅机的电动机251在同一时刻的不同频率的需求。电能转换器6的输送功率及多台51号厂用辅机的电动机51的功率之和与变频发电机4的输出功率达到平衡，并将1号厂用母线1的运行频率控制在由1号厂用母线1供电的多台51号厂用辅机的电动机51对应主汽轮机发电机组负荷所需提供的风量、流量对应的频率，将2号厂用母线2的运行频率控制在由2号厂用母线2供电的251号厂用辅机的电动机251对应主汽轮机发电机组负荷所需提供的风量、流量对应的频率。

具体实施方式三

如图3所示，本发明的一种电能转换与切换系统的另一具体实施例，它包括1号厂用母线1、2号厂用母线2、变频发电机4、驱动变频发电机4发出频率可变化的交流电的小汽轮机44、控制小汽轮机44进汽量大小的进汽调节阀门45、工频厂用电系统8、多台51号厂用辅机的电动机51以及能够调节至少一个连接端的频率和/或电压，并控制电能在不同频率的厂用母线之间流动，或者，既能控制电能在不同频率又能控制电能在相同频率的厂用母线之间流动的电能转换器6，电能转换器6包括61号连接端61和62号连接端62等。电能转换器6的61号连接端61通过611号控制电路连接或断开的装置611与1号厂用母线1电连接，电能转换器6的62号连接端62通过622号控制电路连接或断开的装置622与2号厂用母线2电连接，变频发电机4通过41号控制电路连接或断开的装置41与1号厂用母线1电连接，工频厂用电系统8通过82号控制电路连接或断开的装置82与2号厂用母线2电连接，每台51号厂用辅机的电动机51通过各自对应的511号控制电路连接或断开的装置511与1号厂用母线1电连接，每台51号厂用辅机的电动机51通过各自对应的512号控制电路连接或断开的装置512与2号厂用母线2电连接。

第1种利用该系统进行电能转换的方法：当41号、82号以及多台511号控制电路连接或断开的装置41、82、511处于连接状态，611号、622号以及多台512号控制电路连接或断开的装置611、622、512处于断开状态。工频厂用电系统8运行，变频发电机4向1号厂用母线1提供电能，多台51号厂用辅机的电动机51由变频发电机4提供电能，变频运行于1号厂用母线1。

当主汽轮发电机组负荷降低时，参与集中变频运行的多台51号厂用辅机的电动机51的功率变化较小汽轮机44在其进汽调节阀门为原有开度下的功率变化更为显著，多台51号厂用辅机的电动机51的所需频率进一步降低。将611号、622号控制电路连接或断开的装置611、622改变为连接状态，通过调整电能转换器6的输送功率，将变频发电机4的富余变频电能通过1号厂用母线1经电能转换器6转换为工频电能输送到2号厂用母线2及工频厂用电系统8。电能转换器6的输送功率及多台51号厂用辅机的电动机51的功率之和与变频发电机4的输出功率达到平衡，并将1号厂用母线1的运行频率控制在由1号厂用母线1供电的多台51号厂用辅机的电动机51对应主汽轮机发电机组负荷所需提供的风量、流量对应的频率。一方面使得小汽轮机44、变频发电机4工作在高效率区，提升了系统整体效率，另一方面将变频发电机4的部分电能供给主汽轮发电机组的工频厂用电系统8，降低了主汽轮发电机组直供的厂用电率，增加经济效益，达到节能效果。

第2种利用该系统进行电能转换的方法：当41号、82号以及多台511号控制电路连接或断开的装置41、82、511处于连接状态，611号、622号以及多台512号控制电路连接或断开的装置611、622、512处于断开状态。工频厂用电系统8运行，变频发电机4向1号厂用母线1提供电能，多台51号厂用辅机的电动机51由变频发电机4提供电能，变频运行于1号厂用母线1。

当进汽调节阀门45处于节流状态时，通过调节小汽轮机44的进汽调节阀门45的开度以增加小汽轮机44的输出功率，降低甚至消除节流损失，将611号、622号控制电路连接或断开的装置611、622改变为连接状态，调整电能转换器6的输送功率，将增加部分的变频电能通过电能转换器6转换成工频电能输送至1号厂用母线2及工频厂用电系统8。电能转换器6的输送功率及多台51号厂用辅机的电动机51的功率之和与变频发电机4的输出功率达到平衡，并维持1号厂用母线1的运行频率在由1号厂用母线1供电的多台51号厂用辅机的电动机51对应主汽轮机发电机组负荷所需提供的风量、流量对应的频率。一方面降低甚至消除节流损失，相应增加小汽轮机44的输送功率，使得小汽轮机44、变频发电机4工作在高效率区，提升了系统整体效率，另一方面将变频发电机4的部分电能供给主汽轮发电机组的工频厂用电系统8，降低了主汽轮发电机组直供的厂用电率，增加经济效益，达到节能效果。

第3种利用该系统进行电能转换的方法：当41号、82号以及多台511号控制电路连接或断开的装置41、82、511处于连接状态，611号、622号以及多台512号控制电路连接或断开的装置611、622、512处于断开状态。工频厂用电系统8运行，变频发电机4向1号厂用母线1提供电能，多台51号厂用辅机的电动机51由变频发电机4提供电能，变频运行于1号厂用母线1。

将611号、622号控制电路连接或断开的装置611、622改变为连接状态，通过调整电能转换器6的输送功率，将来自工频厂用电系统8的工频电能从2号厂用母线2经过电能转换器6转换成变频电能输送到1号厂用母线1。电能转换器6的输送功率及变频发电机4的输出功率之和与多台51号厂用辅机的电动机51的功率之和达到平衡，并将1号厂用母线1的运行频率控制在由1号厂用母线1供电的多台51号厂用辅机的电动机51对应主汽轮机发电机组负荷所需提供的风量、流量对应的频率。将主汽轮发电机组的工频厂用电系统8的电功率供给多台51号厂用辅机的电动机51，一方面可以减少变频发电机4容量的设计余量，降低投资成本，另一方面可以缓解小汽轮机44进汽量不足的瓶颈。当变频发电机4或小汽轮机44因检修或者故障需要退出运行时，多台51号厂用辅机的电动机51可继续由工频厂用电系统8经电能转换器6提供频率可变的电能。

第4种利用该系统进行电能转换的方法：当41号、611号、622号控制电路连接或断开的装置41、611、622处于连接状态，82号控制电路连接或断开的装置82处于断开状态，一部分厂用辅机的电动机对应的511号控制电路连接或断开的装置511处于连接状态、对应的512号控制电路连接或断开的装置512处于断开状态，另一部分厂用辅机的电动机对应的512号控制电路连接或断开的装置512处于连接状态、对应的511号控制电路连接或断开的装置511处于断开状态。工频厂用电系统8运行，变频发电机4向1号厂用母线1提供电能，一部分厂用辅机的电动机由变频发电机4提供电能，变频运行于1号厂用母线1；变频发电机4经电能转换器6向2号厂用母线2提供电能，另一部分厂用辅机的电动机由电能转换器6提供电能，变频运行于2号厂用母线2。

通过调整进汽调节阀门45的开度和电能转换器6输送功率，将变频发电机4的变频电能从1号厂用母线1经过电能转换器6提供给由2号厂用母线提供电能的厂用辅机的电动机。通过电能转换器6调节至少一个连接端的频率，1号厂用母线1的运行频率与2号厂用母线2的运行频率可以不相同，满足由1号厂用母线1提供电能的厂用辅机的电动机与由2号厂用母线2提供电能的厂用辅机的电动机在同一时刻的不同频率的需求。电能转换器6的输送功率及由1号厂用母线1提供电能的厂用辅机的电动机的功率之和与变频发电机4的输出功率达到平衡，并将1号厂用母线1的运行频率控制在由1号厂用母线1供电的厂用辅机的电动机对应主汽轮机发电机组负荷所需提供的风量、流量对应的频率，将2号厂用母线2的运行频率控制在由2号厂用母线2供电的厂用辅机的电动机对应主汽轮机发电机组负荷所需提供的风量、流量对应的频率。

第1种利用该系统帮助厂用辅机的电动机启动和/或切换的方法：当611号、622号控制电路连接或断开的装置611、622处于断开状态，41号、82号控制电路连接或断开的装置41、82处于连接状态，待启动的厂用辅机的电动机对应的511号、512号控制电路连接或断开的装置511、512处于断开状态，其他厂用辅机的电动机对应的512号控制电路连接或断开的装置512处于断开状态、对应的511号控制电路连接或断开的装置511处于连接状态。待启动的厂用辅机的电动机与1号厂用母线1的电连接关系处于断开状态，电能转换器6未投入运行，工频厂用电系统8运行，变频发电机4向1号厂用母线1提供电能，其他厂用辅机的电动机由变频发电机4提供电能，变频运行于1号厂用母线1。

将待启动的厂用辅机的电动机对应的512号控制电路连接或断开的装置512改变为连接状态，该厂用辅机的电动机在2号厂用母线2上由工频厂用电系统8直接启动，并由工频厂用电系统8经过2号厂用母线2提供电能；

将611号、622号控制电路连接或断开的装置611、622改变为连接状态，电能转换器6投入运行，增大电能转换器6的输送功率，将刚启动的厂用辅机的电动机转移至由电能转换器6经过2号厂用母线2提供电能；

将82号控制电路连接或断开的装置82改变为断开状态。

第2种利用该系统帮助厂用辅机的电动机启动和/或切换的方法：当82号控制电路连接或断开的装置82处于断开状态，41号、611号、622号控制电路连接或断开的装置41、611、622处于连接状态，待切换的厂用辅机的电动机对应的511号控制电路连接或断开的装置511处于断开状态、对应的512号控制电路连接或断开的装置512处于连接状态，其他厂用辅机的电动机对应的512号控制电路连接或断开的装置512处于断开状态、对应的511号控制电路连接或断开的装置511处于连接状态。待切换的厂用辅机的电动机与1号厂用母线1的电连接关系处于断开状态，由电能转换器6经过2号厂用母线2提供电能，工频厂用电系统8运行，变频发电机4向1号厂用母线1提供电能，其他厂用辅机的电动机由变频发电机4提供电能，变频运行于1号厂用母线1；

通过电能转换器6调节2号厂用母线2的频率和/或电压，以满足1号厂用母线1与2号厂用母线2能够并列运行的条件；

将切换中的厂用辅机的电动机对应的511号控制控制电路连接或断开的装置511改变为连接状态；

减小电能转换器6的输送功率，实现切换后的厂用辅机的电动机由变频发电机4经过1号厂用母线1直接提供电能。

第3种利用该系统帮助厂用辅机的电动机启动和/或切换的方法：当82号控制电路连接或断开的装置82处于断开状态，41号、611号、622号控制电路连接或断开的装置41、611、622处于连接状态，待启动的厂用辅机的电动机对应的511号、512号控制电路连接或断开的装置511、512处于断开状态，其他厂用辅机的电动机对应的512号控制电路连接或断开的装置512处于断开状态、对应的511号控制电路连接或断开的装置511处于连接状态。待启动的厂用辅机的电动机与1号厂用母线1的电连接关系处于断开状态，电能转换器6处于运行状态，工频厂用电系统8运行，变频发电机4向1号厂用母线1提供电能，其他厂用辅机的电动机由变频发电机4提供电能，变频运行于1号厂用母线1；

设置电能转换器6的62号连接端62的初始频率和初始电压，初始频率和初始电压均低于1号厂用母线1的运行频率和运行电压，将待启动的厂用辅机的电动机对应的512号控制电路连接或断开的装置512改变为连接状态，该厂用辅机的电动机在2号厂用母线2上由电能转换器6启动，并由电能转换器6经过2号厂用母线2提供电能；

通过电能转换器6同步调节2号厂用母线的频率和电压，使其逐渐上升至满足1号厂用母线1与2号厂用母线2能够并列运行的条件，且该过程中刚启动的厂用辅机的电动机所处的电气量不超过其允许值；

将刚启动的厂用辅机的电动机对应的511号控制控制电路连接或断开的装置511改变为连接状态；

减小电能转换器6的输送功率，实现刚启动的厂用辅机的电动机在变频工况下的切换，并由变频发电机4经过1号厂用母线1直接提供电能。

第4种利用该系统帮助厂用辅机的电动机启动和/或切换的方法：当82号控制电路连接或断开的装置82处于断开状态，41号、611号、622号控制电路连接或断开的装置41、611、622处于连接状态，待启动的厂用辅机的电动机对应的511号、512号控制电路连接或断开的装置511、512处于断开状态，其他厂用辅机的电动机对应的512号控制电路连接或断开的装置512处于断开状态、对应的511号控制电路连接或断开的装置511处于连接状态。待启动的厂用辅机的电动机与1号厂用母线1的电连接关系处于断开状态，电能转换器6处于运行状态，工频厂用电系统8运行，变频发电机4向1号厂用母线1提供电能，其他厂用辅机的电动机由变频发电机4提供电能，变频运行于1号厂用母线1；

设置电能转换器6的62号连接端62的初始频率和初始电压，初始频率和初始电压均低于1号厂用母线1的运行频率和运行电压，将待启动的厂用辅机的电动机对应的512号控制电路连接或断开的装置512改变为连接状态，该厂用辅机的电动机在2号厂用母线2上由电能转换器6启动，并由电能转换器6经过2号厂用母线2提供电能；

通过电能转换器6单独调节2号厂用母线的电压，由初始电压逐渐上升，且该过程中刚启动的厂用辅机的电动机所处的电气量不超过其允许值；

再通过电能转换器6同步调节2号厂用母线2的频率和电压，使其逐渐上升至满足1号厂用母线1与2号厂用母线2能够并列运行的条件，且该过程中刚启动的厂用辅机的电动机所处的电气量不超过其允许值；

将刚启动的厂用辅机的电动机对应的511号控制控制电路连接或断开的装置511改变为连接状态；

将刚启动的厂用辅机的电动机对应的512号控制控制电路连接或断开的装置512改变为断开状态，实现刚启动的厂用辅机的电动机在变频工况下的切换，并由变频发电机4经过1号厂用母线1直接提供电能。

第5种利用该系统帮助厂用辅机的电动机启动和/或切换的方法：当82号控制电路连接或断开的装置82处于断开状态，41号、611号、622号控制电路连接或断开的装置41、611、622处于连接状态，待启动的厂用辅机的电动机对应的511号、512号控制电路连接或断开的装置511、512处于断开状态，其他厂用辅机的电动机对应的512号控制电路连接或断开的装置512处于断开状态、对应的511号控制电路连接或断开的装置511处于连接状态。待启动的厂用辅机的电动机与1号厂用母线1的电连接关系处于断开状态，电能转换器6处于运行状态，工频厂用电系统8运行，变频发电机4向1号厂用母线1提供电能，其他厂用辅机的电动机由变频发电机4提供电能，变频运行于1号厂用母线1；

设置电能转换器6的62号连接端62的初始频率和初始电压，初始频率高于1号厂用母线1的运行频率，初始电压低于1号厂用母线1的运行电压，将待启动的厂用辅机的电动机对应的512号控制电路连接或断开的装置512改变为连接状态，该厂用辅机的电动机在2号厂用母线2上由电能转换器6启动，并由电能转换器6经过2号厂用母线2提供电能；

通过电能转换器6单独调节2号厂用母线的电压，由初始电压逐渐上升，且该过程中刚启动的厂用辅机的电动机所处的电气量不超过其允许值；

再通过电能转换器6同步调节2号厂用母线2的频率和电压，使其逐渐下降至满足1号厂用母线1与2号厂用母线2能够并列运行的条件，且该过程中刚启动的厂用辅机的电动机所处的电气量不超过其允许值；

将刚启动的厂用辅机的电动机对应的将511号控制控制电路连接或断开的装置511改变为连接状态；

将622号控制控制电路连接或断开的装置622改变为断开状态，实现刚启动的厂用辅机的电动机在变频工况下的切换，并由变频发电机4经过1号厂用母线1直接提供电能。

第6种利用该系统帮助厂用辅机的电动机启动和/或切换的方法：当82号控制电路连接或断开的装置82处于断开状态，41号、611号、622号控制电路连接或断开的装置41、611、622处于连接状态，待启动的厂用辅机的电动机对应的511号、512号控制电路连接或断开的装置511、512处于断开状态，其他厂用辅机的电动机对应的512号控制电路连接或断开的装置512处于断开状态、对应的511号控制电路连接或断开的装置511处于连接状态。待启动的厂用辅机的电动机与1号厂用母线1的电连接关系处于断开状态，电能转换器6处于运行状态，工频厂用电系统8运行，变频发电机4向1号厂用母线1提供电能，其他厂用辅机的电动机由变频发电机4提供电能，变频运行于1号厂用母线1；

设置电能转换器6的62号连接端62的初始频率和初始电压，初始频率等于1号厂用母线1的运行频率，初始电压低于1号厂用母线1的运行电压，将待启动的厂用辅机的电动机对应的512号控制电路连接或断开的装置512改变为连接状态，该厂用辅机的电动机在2号厂用母线2上由电能转换器6启动，并由电能转换器6经过2号厂用母线2提供电能；

通过电能转换器6单独调节2号厂用母线的电压，由初始电压逐渐上升至满足1号厂用母线1与2号厂用母线2能够并列运行的条件，且该过程中刚启动的厂用辅机的电动机所处的电气量不超过其允许值；

将刚启动的厂用辅机的电动机对应的将511号控制控制电路连接或断开的装置511改变为连接状态；

将622号控制控制电路连接或断开的装置622改变为断开状态，实现刚启动的厂用辅机的电动机在变频工况下的切换，并由变频发电机4经过1号厂用母线1直接提供电能。

第7种利用该系统帮助厂用辅机的电动机启动和/或切换的方法：当82号控制电路连接或断开的装置82处于断开状态，41号、611号、622号控制电路连接或断开的装置41、611、622处于连接状态，厂用辅机的电动机对应的512号控制电路连接或断开的装置512处于断开状态、对应的511号控制电路连接或断开的装置511处于连接状态。厂用辅机的电动机与2号厂用母线2的电连接关系处于断开状态，2号厂用母线2与工频厂用电系统8的电连接关系处于断开状态，厂用辅机的电动机由变频发电机4经过1号厂用母线1提供电能；

通过电能转换器6调节2号厂用母线2的频率和/或电压，以满足1号厂用母线1与2号厂用母线2能够并列运行的条件；

将需要切换的厂用辅机的电动机对应的512号控制电路连接或断开的装置512改变为导通状态；

增大电能转换器6的输送功率，将切换中的厂用辅机的电动机转移至由电能转换器6经过2号厂用母线2提供电能；

将切换中的厂用辅机的电动机对应的511号控制电路连接或断开的装置511改变为断开状态，实现该厂用辅机的电动机由电能转换器6经过2号厂用母线2提供电能。

第8种利用该系统帮助厂用辅机的电动机启动和/或切换的方法：当82号控制电路连接或断开的装置82处于断开状态，41号、611号、622号控制电路连接或断开的装置41、611、622处于连接状态，厂用辅机的电动机对应的511号控制电路连接或断开的装置511处于断开状态、对应的512号控制电路连接或断开的装置512处于连接状态。厂用辅机的电动机与1号厂用母线1的电连接关系处于断开状态，2号厂用母线2与工频厂用电系统8的电连接关系处于断开状态，厂用辅机的电动机由电能转换器6经过2号厂用母线2提供电能；

通过电能转换器6调节2号厂用母线2的频率和/或电压，以满足2号厂用母线2与工频厂用电系统8能够并列运行的条件；

将82号控制电路连接或断开的装置82改变为导通状态；

减小电能转换器6的输送功率，实现厂用辅机的电动机由工频厂用电系统8经过2号厂用母线2直接提供电能。

上述8种利用该系统帮助厂用辅机的电动机启动和/或切换的方法，增加了厂用辅机的电动机切换的灵活性，其中前7种方法可以实现厂用辅机的电动机在变频工况下的切换，突破了厂用辅机的电动机不能在变频工况下切换的瓶颈。

上述第3种、第4种、第5种、第6种利用该系统帮助厂用辅机的电动机启动和/或切换的方法，厂用辅机的电动机的启动方法减小了厂用辅机的电动机启动时产生的冲击电流对系统的影响，还可延长厂用辅机的电动机的使用寿命。

具体实施方式四

如图4所示，本发明的一种电能转换与切换系统的另一具体实施例，它包括1号厂用母线1、2号厂用母线2、变频发电机4、驱动变频发电机4发出频率可变化的交流电的小汽轮机44、控制小汽轮机44进汽量大小的进汽调节阀门45、工频厂用电系统8、多台51号厂用辅机的电动机51以及能够调节至少一个连接端的频率和/或电压，并控制电能在不同频率的厂用母线之间流动，或者，既能控制电能在不同频率又能控制电能在相同频率的厂用母线之间流动的电能转换器6，电能转换器6包括61号连接端61和62号连接端62等。电能转换器6的61号连接端61通过611号控制电路连接或断开的装置611与1号厂用母线1电连接，电能转换器6的62号连接端62通过622号控制电路连接或断开的装置622与2号厂用母线2电连接，变频发电机4通过41号控制电路连接或断开的装置41与1号厂用母线1电连接，工频厂用电系统8通过82号控制电路连接或断开的装置82与2号厂用母线2电连接，每台51号厂用辅机的电动机51通过各自对应的511号控制电路连接或断开的装置511与1号厂用母线1电连接，每台51号厂用辅机的电动机51通过各自对应的512号控制电路连接或断开的装置512与2号厂用母线2电连接。

还包括给水泵10和94号转速变换装置94，小汽轮机44驱动变频发电机4的同时驱动给水泵10，小汽轮机44经94号转速变换装置94驱动变频发电机4，94号转速变换装置94可以改变小汽轮机44与变频发电机4之间转速的对应关系，以满足给水泵10和51号厂用辅机的电动机51同一时刻的不同转速的需求。变频发电机4与给水泵10共用一台小汽轮机44，可减少一台小汽轮机的投资，显著降低集中变频项目的投资成本。

第1种利用该系统进行电能转换的方法：当41号、82号、611号、622号、多台511号控制电路连接或断开的装置41、82、611、622、511处于连接状态，多台512号控制电路连接或断开的装置512处于断开状态。工频厂用电系统8运行，变频发电机4向1号厂用母线1提供电能，多台51号厂用辅机的电动机51由变频发电机4提供电能，变频运行于1号厂用母线1。

当主汽轮发电机组负荷降低时，参与集中变频运行的多台51号厂用辅机的电动机51的功率变化较小汽轮机44在其进汽调节阀门为原有开度下的功率变化更为显著，多台51号厂用辅机的电动机51的所需频率进一步降低。通过调整电能转换器6的输送功率，将变频发电机4的富余变频电能通过1号厂用母线1经电能转换器6转换为工频电能输送到2号厂用母线2及工频厂用电系统8。电能转换器6的输送功率及多台51号厂用辅机的电动机51的功率之和与变频发电机4的输出功率达到平衡。一方面使得小汽轮机44、变频发电机4工作在高效率区，提升了系统整体效率，另一方面将变频发电机4的部分电能供给主汽轮发电机组的工频厂用电系统8，降低了主汽轮发电机组直供的厂用电率，增加经济效益，达到节能效果。

第2种利用该系统进行电能转换的方法：当41号、82号、611号、622号、多台511号控制电路连接或断开的装置41、82、611、622、511处于连接状态，多台512号控制电路连接或断开的装置512处于断开状态。工频厂用电系统8运行，变频发电机4向1号厂用母线1提供电能，多台51号厂用辅机的电动机51由变频发电机4提供电能，变频运行于1号厂用母线1。

当进汽调节阀门45处于节流状态时，通过调节小汽轮机44的进汽调节阀门45的开度以增加小汽轮机44的输出功率，降低甚至消除节流损失，调整电能转换器6的输送功率，将增加部分的变频电能通过电能转换器6转换成工频电能输送至工频厂用电系统8。电能转换器6的输送功率及多台51号厂用辅机的电动机51的功率之和与变频发电机4的输出功率达到平衡。一方面降低甚至消除节流损失，相应增加小汽轮机44的输送功率，使得小汽轮机44、变频发电机4工作在高效率区，提升了系统整体效率，另一方面将变频发电机4的部分电能供给主汽轮发电机组的工频厂用电系统8，降低了主汽轮发电机组直供的厂用电率，增加经济效益，达到节能效果。

第3种利用该系统进行电能转换的方法：当41号、82号、611号、622号、多台511号控制电路连接或断开的装置41、82、611、622、511处于连接状态，多台512号控制电路连接或断开的装置512处于断开状态。工频厂用电系统8运行，变频发电机4向1号厂用母线1提供电能，多台51号厂用辅机的电动机51由变频发电机4提供电能，变频运行于1号厂用母线1。

通过调整电能转换器6的输送功率，将来自工频厂用电系统8的工频电能从2号厂用母线2经过电能转换器6转换成变频电能输送到1号厂用母线1。电能转换器6的输送功率及变频发电机4的输出功率之和与多台51号厂用辅机的电动机51的功率之和达到平衡。将主汽轮发电机组的工频厂用电系统8的电功率供给多台51号厂用辅机的电动机51，一方面可以减少变频发电机4容量的设计余量，降低投资成本，另一方面可以缓解小汽轮机44进汽量不足的瓶颈。当变频发电机4或小汽轮机44因检修或者故障需要退出运行时，多台51号厂用辅机的电动机51可继续由工频厂用电系统8经电能转换器6提供频率可变的电能。

第4种利用该系统进行电能转换的方法：当41号、611号、622号控制电路连接或断开的装置41、611、622处于连接状态，82号控制电路连接或断开的装置82处于断开状态，一部分厂用辅机的电动机对应的511号控制电路连接或断开的装置511处于连接状态、对应的512号控制电路连接或断开的装置512处于断开状态，另一部分厂用辅机的电动机对应的512号控制电路连接或断开的装置512处于连接状态、对应的511号控制电路连接或断开的装置511处于断开状态。工频厂用电系统8运行，变频发电机4向1号厂用母线1提供电能，一部分厂用辅机的电动机由变频发电机4提供电能，变频运行于1号厂用母线1；变频发电机4经电能转换器6向2号厂用母线2提供电能，另一部分厂用辅机的电动机由电能转换器6提供电能，变频运行于2号厂用母线2。

通过调整进汽调节阀门45的开度和电能转换器6输送功率，将变频发电机4的变频电能从1号厂用母线1经过电能转换器6提供给由2号厂用母线2提供电能的厂用辅机的电动机。通过电能转换器6调节至少一个连接端的频率，1号厂用母线1的运行频率与2号厂用母线2的运行频率可以不相同。电能转换器6的输送功率及由1号厂用母线1提供电能的厂用辅机的电动机的功率之和与变频发电机4的输出功率达到平衡。

第1种利用该系统帮助厂用辅机的电动机启动和/或切换的方法：当611号、622号控制电路连接或断开的装置611、622处于断开状态，41号、82号控制电路连接或断开的装置41、82处于连接状态，待启动的厂用辅机的电动机对应的511号、512号控制电路连接或断开的装置511、512处于断开状态，其他厂用辅机的电动机对应的512号控制电路连接或断开的装置512处于断开状态、对应的511号控制电路连接或断开的装置511处于连接状态。待启动的厂用辅机的电动机与1号厂用母线1的电连接关系处于断开状态，电能转换器6未投入运行，工频厂用电系统8运行，变频发电机4向1号厂用母线1提供电能，其他厂用辅机的电动机由变频发电机4提供电能，变频运行于1号厂用母线1；

将待启动的厂用辅机的电动机对应的512号控制电路连接或断开的装置512改变为连接状态，该厂用辅机的电动机在2号厂用母线2上由工频厂用电系统8直接启动，并由工频厂用电系统8经过2号厂用母线2提供电能；

将611号、622号控制电路连接或断开的装置611、622改变为连接状态，电能转换器6投入运行，增大电能转换器6的输送功率，将刚启动的厂用辅机的电动机转移至由电能转换器6经过2号厂用母线2提供电能；

将82号控制电路连接或断开的装置82改变为断开状态；

通过电能转换器6调节2号厂用母线2的频率和/或电压，以满足1号厂用母线1与2号厂用母线2能够并列运行的条件；

将刚启动的厂用辅机的电动机对应的511号控制控制电路连接或断开的装置511改变为连接状态；

减小电能转换器6的输送功率，实现刚启动的厂用辅机的电动机由变频发电机4经过1号厂用母线1直接提供电能。

第2种利用该系统帮助厂用辅机的电动机启动和/或切换的方法：当82号控制电路连接或断开的装置82处于断开状态，41号、611号、622号控制电路连接或断开的装置41、611、622处于连接状态，待启动的厂用辅机的电动机对应的511号、512号控制电路连接或断开的装置511、512处于断开状态，其他厂用辅机的电动机对应的512号控制电路连接或断开的装置512处于断开状态、对应的511号控制电路连接或断开的装置511处于连接状态。待启动的厂用辅机的电动机与1号厂用母线1的电连接关系处于断开状态，电能转换器6处于运行状态，工频厂用电系统8运行，变频发电机4向1号厂用母线1提供电能，其他厂用辅机的电动机由变频发电机4提供电能，变频运行于1号厂用母线1；

设置电能转换器6的62号连接端62的初始频率和初始电压，初始频率和初始电压均低于1号厂用母线1的运行频率和运行电压，将待启动的厂用辅机的电动机对应的512号控制电路连接或断开的装置512改变为连接状态，该厂用辅机的电动机在2号厂用母线2上由电能转换器6启动，并由电能转换器6经过2号厂用母线2提供电能；

通过电能转换器6同步调节2号厂用母线的频率和电压，使其逐渐上升至满足1号厂用母线1与2号厂用母线2能够并列运行的条件，且该过程中刚启动的厂用辅机的电动机所处的电气量不超过其允许值；

将刚启动的厂用辅机的电动机对应的511号控制控制电路连接或断开的装置511改变为连接状态；

减小电能转换器6的输送功率，实现刚启动的厂用辅机的电动机在变频工况下的切换，并由变频发电机4经过1号厂用母线1直接提供电能。

第3种利用该系统帮助厂用辅机的电动机启动和/或切换的方法：当82号控制电路连接或断开的装置82处于断开状态，41号、611号、622号控制电路连接或断开的装置41、611、622处于连接状态，待启动的厂用辅机的电动机对应的511号、512号控制电路连接或断开的装置511、512处于断开状态，其他厂用辅机的电动机对应的512号控制电路连接或断开的装置512处于断开状态、对应的511号控制电路连接或断开的装置511处于连接状态。待启动的厂用辅机的电动机与1号厂用母线1的电连接关系处于断开状态，电能转换器6处于运行状态，工频厂用电系统8运行，变频发电机4向1号厂用母线1提供电能，其他厂用辅机的电动机由变频发电机4提供电能，变频运行于1号厂用母线1；

设置电能转换器6的62号连接端62的初始频率和初始电压，初始频率和初始电压均低于1号厂用母线1的运行频率和运行电压，将待启动的厂用辅机的电动机对应的512号控制电路连接或断开的装置512改变为连接状态，该厂用辅机的电动机在2号厂用母线2上由电能转换器6启动，并由电能转换器6经过2号厂用母线2提供电能；

通过电能转换器6单独调节2号厂用母线的电压，由初始电压逐渐上升，且该过程中刚启动的厂用辅机的电动机所处的电气量不超过其允许值；

再通过电能转换器6同步调节2号厂用母线2的频率和电压，使其逐渐上升至满足1号厂用母线1与2号厂用母线2能够并列运行的条件，且该过程中刚启动的厂用辅机的电动机所处的电气量不超过其允许值；

将刚启动的厂用辅机的电动机对应的511号控制控制电路连接或断开的装置511改变为连接状态；

将刚启动的厂用辅机的电动机对应的512号控制控制电路连接或断开的装置512改变为断开状态，实现刚启动的厂用辅机的电动机在变频工况下的切换，并由变频发电机4经过1号厂用母线1直接提供电能。

第4种利用该系统帮助厂用辅机的电动机启动和/或切换的方法：当82号控制电路连接或断开的装置82处于断开状态，41号、611号、622号控制电路连接或断开的装置41、611、622处于连接状态，待启动的厂用辅机的电动机对应的511号、512号控制电路连接或断开的装置511、512处于断开状态，其他厂用辅机的电动机对应的512号控制电路连接或断开的装置512处于断开状态、对应的511号控制电路连接或断开的装置511处于连接状态。待启动的厂用辅机的电动机与1号厂用母线1的电连接关系处于断开状态，电能转换器6处于运行状态，工频厂用电系统8运行，变频发电机4向1号厂用母线1提供电能，其他厂用辅机的电动机由变频发电机4提供电能，变频运行于1号厂用母线1；

设置电能转换器6的62号连接端62的初始频率和初始电压，初始频率高于1号厂用母线1的运行频率，初始电压低于1号厂用母线1的运行电压，将待启动的厂用辅机的电动机对应的512号控制电路连接或断开的装置512改变为连接状态，该厂用辅机的电动机在2号厂用母线2上由电能转换器6启动，并由电能转换器6经过2号厂用母线2提供电能；

通过电能转换器6单独调节2号厂用母线的电压，由初始电压逐渐上升，且该过程中刚启动的厂用辅机的电动机所处的电气量不超过其允许值；

再通过电能转换器6同步调节2号厂用母线2的频率和电压，使其逐渐下降至满足1号厂用母线1与2号厂用母线2能够并列运行的条件，且该过程中刚启动的厂用辅机的电动机所处的电气量不超过其允许值；

将刚启动的厂用辅机的电动机对应的将511号控制控制电路连接或断开的装置511改变为连接状态；

将622号控制控制电路连接或断开的装置622改变为断开状态，实现刚启动的厂用辅机的电动机在变频工况下的切换，并由变频发电机4经过1号厂用母线1直接提供电能。

第5种利用该系统帮助厂用辅机的电动机启动和/或切换的方法：当82号控制电路连接或断开的装置82处于断开状态，41号、611号、622号控制电路连接或断开的装置41、611、622处于连接状态，待启动的厂用辅机的电动机对应的511号、512号控制电路连接或断开的装置511、512处于断开状态，其他厂用辅机的电动机对应的512号控制电路连接或断开的装置512处于断开状态、对应的511号控制电路连接或断开的装置511处于连接状态。待启动的厂用辅机的电动机与1号厂用母线1的电连接关系处于断开状态，电能转换器6处于运行状态，工频厂用电系统8运行，变频发电机4向1号厂用母线1提供电能，其他厂用辅机的电动机由变频发电机4提供电能，变频运行于1号厂用母线1；

设置电能转换器6的62号连接端62的初始频率和初始电压，初始频率等于1号厂用母线1的运行频率，初始电压低于1号厂用母线1的运行电压，将待启动的厂用辅机的电动机对应的512号控制电路连接或断开的装置512改变为连接状态，该厂用辅机的电动机在2号厂用母线2上由电能转换器6启动，并由电能转换器6经过2号厂用母线2提供电能；

通过电能转换器6单独调节2号厂用母线的电压，由初始电压逐渐上升至满足1号厂用母线1与2号厂用母线2能够并列运行的条件，且该过程中刚启动的厂用辅机的电动机所处的电气量不超过其允许值；

将刚启动的厂用辅机的电动机对应的将511号控制控制电路连接或断开的装置511改变为连接状态；

将622号控制控制电路连接或断开的装置622改变为断开状态，实现刚启动的厂用辅机的电动机在变频工况下的切换，并由变频发电机4经过1号厂用母线1直接提供电能。

第6种利用该系统帮助厂用辅机的电动机启动和/或切换的方法：当82号控制电路连接或断开的装置82处于断开状态，41号、611号、622号控制电路连接或断开的装置41、611、622处于连接状态，厂用辅机的电动机对应的512号控制电路连接或断开的装置512处于断开状态、对应的511号控制电路连接或断开的装置511处于连接状态。厂用辅机的电动机与2号厂用母线2的电连接关系处于断开状态，2号厂用母线2与工频厂用电系统8的电连接关系处于断开状态，厂用辅机的电动机由变频发电机4经过1号厂用母线1提供电能；

通过电能转换器6调节2号厂用母线2的频率和/或电压，以满足1号厂用母线1与2号厂用母线2能够并列运行的条件；

将需要切换的厂用辅机的电动机对应的512号控制电路连接或断开的装置512改变为导通状态；

增大电能转换器6的输送功率，将切换中的厂用辅机的电动机转移至由电能转换器6经过2号厂用母线2提供电能；

将切换中的厂用辅机的电动机对应的511号控制电路连接或断开的装置511改变为断开状态；

通过电能转换器6调节2号厂用母线2的频率和/或电压，以满足2号厂用母线2与工频厂用电系统8能够并列运行的条件；

将82号控制电路连接或断开的装置82改变为导通状态；

减小电能转换器6的输送功率，实现切换后的厂用辅机的电动机由工频厂用电系统8经过2号厂用母线2直接提供电能。

上述6种利用该系统帮助厂用辅机的电动机启动和/或切换的方法，可以实现厂用辅机的电动机在变频工况下切换，增加了厂用辅机的电动机切换的灵活性，突破了厂用辅机的电动机不能在变频工况下切换的瓶颈。

上述第2种、第3种、第4种、第5种利用该系统帮助厂用辅机的电动机启动和/或切换的方法，厂用辅机的电动机的启动方法减小了厂用辅机的电动机启动时产生的冲击电流对系统的影响，还可延长厂用辅机的电动的使用寿命。

具体实施方式五

如图5所示，本发明的一种电能转换与切换系统的另一具体实施例，它包括1号厂用母线1、2号厂用母线2、变频发电机4、驱动变频发电机4发出频率可变化的交流电的小汽轮机44、控制小汽轮机44进汽量大小的进汽调节阀门45、工频厂用电系统8、多台251号厂用辅机的电动机251，多台51号厂用辅机的电动机51以及能够调节至少一个连接端的频率和/或电压，并控制电能在不同频率的厂用母线之间流动，或者，既能控制电能在不同频率又能控制电能在相同频率的厂用母线之间流动的电能转换器6，电能转换器6包括61号连接端61和62号连接端62等。电能转换器6的61号连接端61通过611号控制电路连接或断开的装置611与1号厂用母线1电连接，电能转换器6的62号连接端62通过622号控制电路连接或断开的装置622与2号厂用母线2电连接，变频发电机4通过41号控制电路连接或断开的装置41与1号厂用母线1电连接，工频厂用电系统8通过82号控制电路连接或断开的装置82与2号厂用母线2电连接，每台251号厂用辅机的电动机251通过各自对应的2512号控制电路连接或断开的装置2512与2号厂用母线2电连接，每台51号厂用辅机的电动机51通过各自对应的511号控制电路连接或断开的装置511与1号厂用母线1电连接，每台51号厂用辅机的电动机51通过各自对应的512号控制电路连接或断开的装置512与2号厂用母线2电连接。

还包括给水泵10和910号转速变换装置910，小汽轮机44驱动变频发电机4的同时驱动给水泵10，小汽轮机44经910号转速变换装置910驱动给水泵10，910号转速变换装置910可以改变小汽轮机44与给水泵10之间转速的对应关系，以满足给水泵10和51号厂用辅机的电动机51同一时刻的不同转速的需求。变频发电机4与给水泵10共用一台小汽轮机44，可减少一台小汽轮机的投资，显著降低集中变频项目的投资成本。

第1种利用该系统进行电能转换的方法：当41号、82号、多台511号、多台2512号控制电路连接或断开的装置41、82、511、2512处于连接状态，611号、622号、多台512号控制电路连接或断开的装置611、622、512处于断开状态。工频厂用电系统8向2号厂用母线2提供电能，多台251号厂用辅机的电动机251由工频厂用电系统8提供电能，工频运行于2号厂用母线2。变频发电机4向1号厂用母线1提供电能，多台51号厂用辅机的电动机51由变频发电机4提供电能，变频运行于1号厂用母线1。

当主汽轮发电机组负荷降低时，参与集中变频运行的多台51号厂用辅机的电动机51的功率变化较小汽轮机44在其进汽调节阀门为原有开度下的功率变化更为显著，多台51号厂用辅机的电动机51的所需频率进一步降低。将611号、622号控制电路连接或断开的装置611、622改变为连接状态，通过调整电能转换器6的输送功率，将变频发电机4的富余变频电能通过1号厂用母线1经电能转换器6转换为工频电能输送到2号厂用母线2，向多台251号厂用辅机的电动机251及工频厂用电系统8提供电能。电能转换器6的输送功率及多台51号厂用辅机的电动机51的功率之和与变频发电机4的输出功率达到平衡。一方面使得小汽轮机44、变频发电机4工作在高效率区，提升了系统整体效率，另一方面将变频发电机4的部分电能供给主汽轮发电机组的工频厂用电系统8，降低了主汽轮发电机组直供的厂用电率，增加经济效益，达到节能效果。

第2种利用该系统进行电能转换的方法：当41号、82号、多台511号、多台2512号控制电路连接或断开的装置41、82、511、2512处于连接状态，611号、622号、多台512号控制电路连接或断开的装置611、622、512处于断开状态。工频厂用电系统8向2号厂用母线2提供电能，多台251号厂用辅机的电动机251由工频厂用电系统8提供电能，工频运行于2号厂用母线2。变频发电机4向1号厂用母线1提供电能，多台51号厂用辅机的电动机51由变频发电机4提供电能，变频运行于1号厂用母线1。

当进汽调节阀门45处于节流状态时，通过调节小汽轮机44的进汽调节阀门45的开度以增加小汽轮机44的输出功率，降低甚至消除节流损失，将611号、622号控制电路连接或断开的装置611、622改变为连接状态，调整电能转换器6的输送功率，将增加部分的变频电能通过电能转换器6转换成工频电能输送至2号厂用母线2，向多台251号厂用辅机的电动机及工频厂用电系统8提供电能。电能转换器6的输送功率及多台51号厂用辅机的电动机51的功率之和与变频发电机4的输出功率达到平衡。一方面降低甚至消除节流损失，相应增加小汽轮机44的输送功率，使得小汽轮机44、变频发电机4工作在高效率区，提升了系统整体效率，另一方面将变频发电机4的部分电能供给主汽轮发电机组的工频厂用电系统8，降低了主汽轮发电机组直供的厂用电率，增加经济效益，达到节能效果。

第3种利用该系统进行电能转换的方法：当41号、82号、多台511号、多台2512号控制电路连接或断开的装置41、82、511、2512处于连接状态，611号、622号、多台512号控制电路连接或断开的装置611、622、512处于断开状态。工频厂用电系统8向2号厂用母线2提供电能，多台251号厂用辅机的电动机251由工频厂用电系统8提供电能，工频运行于2号厂用母线2。变频发电机4向1号厂用母线1提供电能，多台51号厂用辅机的电动机51由变频发电机4提供电能，变频运行于1号厂用母线1。

将611号、622号控制电路连接或断开的装置611、622改变为连接状态，通过调整电能转换器6的输送功率，将来自工频厂用电系统8的工频电能从2号厂用母线2经过电能转换器6转换成变频电能输送到1号厂用母线1。电能转换器6的输送功率及变频发电机4的输出功率之和与多台51号厂用辅机的电动机51的功率之和达到平衡。将主汽轮发电机组的工频厂用电系统8的电功率供给多台51号厂用辅机的电动机51，一方面可以减少变频发电机4容量的设计余量，降低投资成本，另一方面可以缓解小汽轮机44进汽量不足的瓶颈。当变频发电机4或小汽轮机44因检修或者故障需要退出运行时，多台51号厂用辅机的电动机51可继续由工频厂用电系统8经电能转换器6提供频率可变的电能。

第4种利用该系统进行电能转换的方法：当41号、611号、622号控制电路连接或断开的装置41、611、622、多台2512号控制电路连接或断开的装置2512、多台511号控制电路连接或断开的装置511处于连接状态，82号控制电路连接或断开的装置82、多台512号控制电路连接或断开的装置512处于断开状态。工频厂用电系统8运行，变频发电机4向1号厂用母线1提供电能，多台51号厂用辅机的电动机51由变频发电机4提供电能，变频运行于1号厂用母线1。

通过调整进汽调节阀门45的开度和电能转换器6输送功率，将变频发电机4的变频电能从1号厂用母线1经过电能转换器6提供给由2号厂用母线2提供电能的多台251号厂用辅机的电动机251。通过电能转换器6调节至少一个连接端的频率，1号厂用母线1的运行频率与2号厂用母线2的运行频率可以不相同。电能转换器6的输送功率及由1号厂用母线1提供电能的51号厂用辅机的电动机51的功率之和与变频发电机4的输出功率达到平衡。

第1种利用该系统帮助厂用辅机的电动机启动和/或切换的方法：当611号、622号控制电路连接或断开的装置611、622处于断开状态，41号、82号控制电路连接或断开的装置41、82处于连接状态，待同时启动的多台251号厂用辅机的电动机251对应的2512号控制电路连接或断开的装置2512处于断开状态，多台51号厂用辅机的电动机51对应的512号控制电路连接或断开的装置512处于断开状态、对应的511号控制电路连接或断开的装置511处于连接状态。电能转换器6未投入运行，工频厂用电系统8运行，变频发电机4向1号厂用母线1提供电能，多台51号厂用辅机的电动机51由变频发电机4提供电能，变频运行于1号厂用母线1；

将待同时启动的多台251号厂用辅机的电动机251对应的2512号控制电路连接或断开的装置2512改变为连接状态，这些251号厂用辅机的电动机251在2号厂用母线2上由工频厂用电系统8直接同时启动，并由工频厂用电系统8经过2号厂用母线2提供电能；

将611号、622号控制电路连接或断开的装置611、622改变为连接状态，电能转换器6投入运行，增大电能转换器6的输送功率，将刚同时启动的多台251号厂用辅机的电动机251转移至由电能转换器6经过2号厂用母线2提供电能；

将82号控制电路连接或断开的装置82改变为断开状态。

第2种利用该系统帮助厂用辅机的电动机启动和/或切换的方法：当82号控制电路连接或断开的装置82处于断开状态，41号、611号、622号控制电路连接或断开的装置41、611、622处于连接状态，多台251号厂用辅机的电动机251对应的2512号控制电路连接或断开的装置2512处于断开状态，待同时切换的多台51号厂用辅机的电动机51对应的511号控制电路连接或断开的装置511处于断开状态、对应的512号控制电路连接或断开的装置512处于连接状态。待同时切换的多台51号厂用辅机的电动机51与1号厂用母线1的电连接关系处于断开状态，由电能转换器6经过2号厂用母线2提供电能，工频厂用电系统8运行；

通过电能转换器6调节2号厂用母线2的频率和/或电压，以满足1号厂用母线1与2号厂用母线2能够并列运行的条件；

将同时切换中的多台51号厂用辅机的电动机51对应的511号控制控制电路连接或断开的装置511改变为连接状态；

减小电能转换器6的输送功率，实现同时切换后的多台51号厂用辅机的电动机51由变频发电机4经过1号厂用母线1直接提供电能。

第3种利用该系统帮助厂用辅机的电动机启动和/或切换的方法：当82号控制电路连接或断开的装置82处于断开状态，41号、611号、622号控制电路连接或断开的装置41、611、622处于连接状态，多台251号厂用辅机的电动机251对应的2512号控制电路连接或断开的装置2512处于断开状态，待同时启动的多台51号厂用辅机的电动机51对应的511号、512号控制电路连接或断开的装置511、512处于断开状态。待同时启动的多台51号厂用辅机的电动机51与1号厂用母线1的电连接关系处于断开状态，电能转换器6处于运行状态，工频厂用电系统8运行；

设置电能转换器6的62号连接端62的初始频率和初始电压，初始频率和初始电压均低于1号厂用母线1的运行频率和运行电压，将待同时启动的多台51号厂用辅机的电动机51对应的512号控制电路连接或断开的装置512改变为连接状态，这些51号厂用辅机的电动机51在2号厂用母线2上由电能转换器6同时启动，并由电能转换器6经过2号厂用母线2提供电能；

通过电能转换器6同步调节2号厂用母线的频率和电压，使其逐渐上升至满足1号厂用母线1与2号厂用母线2能够并列运行的条件，且该过程中刚同时启动的多台51号厂用辅机的电动机51所处的电气量不超过其允许值；

将刚同时启动的多台51号厂用辅机的电动机51对应的511号控制控制电路连接或断开的装置511改变为连接状态；

减小电能转换器6的输送功率，实现刚同时启动的多台51号厂用辅机的电动机51在变频工况下的切换，并由变频发电机4经过1号厂用母线1直接提供电能。

第4种利用该系统帮助厂用辅机的电动机启动和/或切换的方法：当82号控制电路连接或断开的装置82处于断开状态，41号、611号、622号控制电路连接或断开的装置41、611、622处于连接状态，多台251号厂用辅机的电动机251对应的2512号控制电路连接或断开的装置2512处于断开状态，待同时启动的多台51号厂用辅机的电动机51对应的511号、512号控制电路连接或断开的装置511、512处于断开状态。待同时启动的多台51号厂用辅机的电动机51与1号厂用母线1的电连接关系处于断开状态，电能转换器6处于运行状态，工频厂用电系统8运行；

设置电能转换器6的62号连接端62的初始频率和初始电压，初始频率和初始电压均低于1号厂用母线1的运行频率和运行电压，将待同时启动的多台51号厂用辅机的电动机51对应的512号控制电路连接或断开的装置512改变为连接状态，这些51号厂用辅机的电动机51在2号厂用母线2上由电能转换器6同时启动，并由电能转换器6经过2号厂用母线2提供电能；

通过电能转换器6单独调节2号厂用母线的电压，由初始电压逐渐上升，且该过程中刚同时启动的多台51号厂用辅机的电动机51所处的电气量不超过其允许值；

再通过电能转换器6同步调节2号厂用母线2的频率和电压，使其逐渐上升至满足1号厂用母线1与2号厂用母线2能够并列运行的条件，且该过程中刚同时启动的多台51号厂用辅机的电动机51所处的电气量不超过其允许值；

将刚同时启动的多台51号厂用辅机的电动机51对应的511号控制控制电路连接或断开的装置511改变为连接状态；

将刚同时启动的多台51号厂用辅机的电动机51对应的512号控制控制电路连接或断开的装置512改变为断开状态，实现刚同时启动的多台51号厂用辅机的电动机51在变频工况下的切换，并由变频发电机4经过1号厂用母线1直接提供电能。

第5种利用该系统帮助厂用辅机的电动机启动和/或切换的方法：当82号控制电路连接或断开的装置82处于断开状态，41号、611号、622号控制电路连接或断开的装置41、611、622处于连接状态，多台251号厂用辅机的电动机251对应的2512号控制电路连接或断开的装置2512处于断开状态，待同时启动的多台51号厂用辅机的电动机51对应的511号、512号控制电路连接或断开的装置511、512处于断开状态。待同时启动的多台51号厂用辅机的电动机51与1号厂用母线1的电连接关系处于断开状态，电能转换器6处于运行状态，工频厂用电系统8运行；

设置电能转换器6的62号连接端62的初始频率和初始电压，初始频率高于1号厂用母线1的运行频率，初始电压低于1号厂用母线1的运行电压，将待同时启动的多台51号厂用辅机的电动机51对应的512号控制电路连接或断开的装置512改变为连接状态，这些51号厂用辅机的电动机51在2号厂用母线2上由电能转换器6同时启动，并由电能转换器6经过2号厂用母线2提供电能；

通过电能转换器6单独调节2号厂用母线的电压，由初始电压逐渐上升，且该过程中刚同时启动的多台51号厂用辅机的电动机51所处的电气量不超过其允许值；

再通过电能转换器6同步调节2号厂用母线2的频率和电压，使其逐渐下降至满足1号厂用母线1与2号厂用母线2能够并列运行的条件，且该过程中刚同时启动的多台51号厂用辅机的电动机51所处的电气量不超过其允许值；

将刚同时启动的多台51号厂用辅机的电动机51对应的将511号控制控制电路连接或断开的装置511改变为连接状态；

将622号控制控制电路连接或断开的装置622改变为断开状态，实现刚同时启动的多台51号厂用辅机的电动机51在变频工况下的切换，并由变频发电机4经过1号厂用母线1直接提供电能。

第6种利用该系统帮助厂用辅机的电动机启动和/或切换的方法：当82号控制电路连接或断开的装置82处于断开状态，41号、611号、622号控制电路连接或断开的装置41、611、622处于连接状态，多台251号厂用辅机的电动机251对应的2512号控制电路连接或断开的装置2512处于断开状态，待同时启动的多台51号厂用辅机的电动机51对应的511号、512号控制电路连接或断开的装置511、512处于断开状态。待同时启动的多台51号厂用辅机的电动机51与1号厂用母线1的电连接关系处于断开状态，电能转换器6处于运行状态，工频厂用电系统8运行；

设置电能转换器6的62号连接端62的初始频率和初始电压，初始频率等于1号厂用母线1的运行频率，初始电压低于1号厂用母线1的运行电压，将待同时启动的多台51号厂用辅机的电动机51对应的512号控制电路连接或断开的装置512改变为连接状态，这些51号厂用辅机的电动机51在2号厂用母线2上由电能转换器6同时启动，并由电能转换器6经过2号厂用母线2提供电能；

通过电能转换器6单独调节2号厂用母线的电压，由初始电压逐渐上升至满足1号厂用母线1与2号厂用母线2能够并列运行的条件，且该过程中刚同时启动的多台51号厂用辅机的电动机51所处的电气量不超过其允许值；

将刚同时启动的多台51号厂用辅机的电动机51对应的将511号控制控制电路连接或断开的装置511改变为连接状态；

将622号控制控制电路连接或断开的装置622改变为断开状态，实现刚同时启动的多台51号厂用辅机的电动机51在变频工况下的切换，并由变频发电机4经过1号厂用母线1直接提供电能。

第7种利用该系统帮助厂用辅机的电动机启动和/或切换的方法：当82号控制电路连接或断开的装置82处于断开状态，41号、611号、622号控制电路连接或断开的装置41、611、622处于连接状态，多台251号厂用辅机的电动机251对应的2512号控制电路连接或断开的装置2512处于断开状态，多台51号厂用辅机的电动机51对应的512号控制电路连接或断开的装置512处于断开状态、对应的511号控制电路连接或断开的装置511处于连接状态。多台51号厂用辅机的电动机51与2号厂用母线2的电连接关系处于断开状态，2号厂用母线2与工频厂用电系统8的电连接关系处于断开状态，多台51号厂用辅机的电动机51由变频发电机4经过1号厂用母线1提供电能；

通过电能转换器6调节2号厂用母线2的频率和/或电压，以满足1号厂用母线1与2号厂用母线2能够并列运行的条件；

将需要同时切换的多台51号厂用辅机的电动机51对应的512号控制电路连接或断开的装置512改变为导通状态；

增大电能转换器6的输送功率，将同时切换中的多台51号厂用辅机的电动机51转移至由电能转换器6经过2号厂用母线2提供电能；

将同时切换中的多台51号厂用辅机的电动机51对应的511号控制电路连接或断开的装置511改变为断开状态，实现这些51号厂用辅机的电动机51由电能转换器6经过2号厂用母线2提供电能。

第8种利用该系统帮助厂用辅机的电动机启动和/或切换的方法：当82号控制电路连接或断开的装置82处于断开状态，41号、611号、622号控制电路连接或断开的装置41、611、622处于连接状态，待同时切换的多台251号厂用辅机的电动机251对应的2512号控制电路连接或断开的装置2512处于连接状态，待同时切换的多台51号厂用辅机的电动机51对应的511号控制电路连接或断开的装置511处于断开状态、对应的512号控制电路连接或断开的装置512处于连接状态。待同时切换的多台51号厂用辅机的电动机51与1号厂用母线1的电连接关系处于断开状态，2号厂用母线2与工频厂用电系统8的电连接关系处于断开状态，待同时切换的多台51号、251号厂用辅机的电动机51、251由电能转换器6经过2号厂用母线2提供电能；

通过电能转换器6调节2号厂用母线2的频率和/或电压，以满足2号厂用母线2与工频厂用电系统8能够并列运行的条件；

将82号控制电路连接或断开的装置82改变为导通状态；

将622号控制电路连接或断开的装置622改变为断开状态，实现同时切换后的多台51号、251号厂用辅机的电动机51、251由工频厂用电系统8经过2号厂用母线2直接提供电能。

上述8种利用该系统帮助厂用辅机的电动机启动和/或切换的方法，增加了厂用辅机的电动机切换的灵活性，其中前7种方法可以实现厂用辅机的电动机在变频工况下的切换，突破了厂用辅机的电动机不能在变频工况下切换的瓶颈。

上述第3种、第4种、第5种、第6种利用该系统帮助厂用辅机的电动机启动和/或切换的方法，厂用辅机的电动机的启动方法减小了厂用辅机的电动机启动时产生的冲击电流对系统的影响，还可延长厂用辅机的电动的使用寿命。

具体实施方式六

如图6所示，本发明的一种电能转换与切换系统的另一具体实施例，它包括1号厂用母线1、2号厂用母线2、变频发电机4、驱动变频发电机4发出频率可变化的交流电的小汽轮机44、控制小汽轮机44进汽量大小的进汽调节阀门45、多台51号厂用辅机的电动机51、多台251号厂用辅机的电动机251以及能够调节至少一个连接端的频率和/或电压，并控制电能在不同频率的厂用母线之间流动，或者，既能控制电能在不同频率又能控制电能在相同频率的厂用母线之间流动的电能转换器6，电能转换器6包括61号连接端61和62号连接端62等。变频发电机4通过41号控制电路连接或断开的装置41与1号厂用母线1电连接，每台51号厂用辅机的电动机51通过各自对应的511号控制电路连接或断开的装置511与1号厂用母线1电连接，每台51号厂用辅机的电动机51通过各自对应的512号控制电路连接或断开的装置512与2号厂用母线2电连接，每台251号厂用辅机的电动机251通过各自对应的2512号控制电路连接或断开的装置2512与2号厂用母线2电连接。

还包括71号、72号变压器71、72，电能转换器6的61号连接端61与71号变压器71电连接，电能转换器6的62号连接端与72号变压器72电连接，71号变压器71通过611号控制电路连接或断开的装置与1号厂用母线1电连接，72号变压器72通过622号控制电路连接或断开的装置与2号厂用母线2电连接。1号厂用母线1的电压通过71号变压器71变换后，使得不同电压等级的1号厂用母线1与电能转换器6之间可以实现电连接，2号厂用母线2的电压通过72号变压器72变换后，使得不同电压等级的2号厂用母线2与电能转换器6之间可以实现电连接。

利用该系统进行电能转换的方法：当41号、611号、622号、多台511号、多台2512号控制电路连接或断开的装置41、611、622、511、2512处于连接状态，多台512号控制电路连接或断开的装置512处于断开状态。变频发电机4向1号厂用母线1提供电能，多台51号厂用辅机的电动机51由变频发电机4提供电能，变频运行于1号厂用母线1；变频发电机4经电能转换器6向2号厂用母线2提供电能，多台251号厂用辅机的电动机251由电能转换器6提供电能，变频运行于2号厂用母线2。

通过调整进汽调节阀门45的开度和电能转换器6输送功率，将变频发电机4的变频电能从1号厂用母线1经过电能转换器6提供给由2号厂用母线2供电的多台251号厂用辅机的电动机251。通过电能转换器6调节至少一个连接端的频率，1号厂用母线1的运行频率与2号厂用母线2的运行频率可以不相同，满足由1号厂用母线1提供电能的多台51号厂用辅机的电动机51与由2号厂用母线2提供电能的多台251号厂用辅机的电动机251在同一时刻的不同频率的需求。电能转换器6的输送功率及多台51号厂用辅机的电动机51的功率之和与变频发电机4的输出功率达到平衡，并将1号厂用母线1的运行频率控制在由1号厂用母线1供电的多台51号厂用辅机的电动机51对应主汽轮机发电机组负荷所需提供的风量、流量对应的频率，将2号厂用母线2的运行频率控制在由2号厂用母线2供电的多台251号厂用辅机的电动机251对应主汽轮机发电机组负荷所需提供的风量、流量对应的频率。

第1种利用该系统帮助厂用辅机的电动机启动和/或切换的方法：当41号、611号、622号控制电路连接或断开的装置41、611、622处于连接状态，多台251号厂用辅机的电动机251各自对应的2512号控制电路连接或断开的装置2512处于断开状态，待同时启动的多台51号厂用辅机的电动机 51各自对应的511号、512号控制电路连接或断开的装置511、512处于断开状态。待同时启动的多台51号厂用辅机的电动机51与1号厂用母线的电连接关系处于断开状态，电能转换器6处于运行状态，2号厂用母线2空充状态运行。

设置电能转换器6的62号连接端62的初始频率和初始电压，初始频率和初始电压均低于1号厂用母线1的运行频率和运行电压，将待同时启动的多台51号厂用辅机的电动机51各自对应的512号控制电路连接或断开的装置512改变为连接状态，这些51号厂用辅机的电动机51在2号厂用母线2上由电能转换器6同时启动，并由电能转换器6经过2号厂用母线2提供电能；

通过电能转换器6同步调节2号厂用母线2的频率和电压，使其逐渐上升至满足1号厂用母线1与2号厂用母线2能够并列运行的条件，且该过程中刚同时启动的多台51号厂用辅机的电动机51所处的电气量不超过其允许值；

将刚同时启动的多台51号厂用辅机的电动机51各自对应的511号控制电路连接或断开的装置511改变为连接状态；

将刚同时启动的多台51号厂用辅机的电动机51各自对应的512号控制电路连接或断开的装置512改变为断开状态，实现刚同时启动的多台51号厂用辅机的电动机51在变频工况下的切换，并由变频发电机4经过1号厂用母线1直接提供电能。

第2种利用该系统帮助厂用辅机的电动机启动和/或切换的方法：当41号、611号、622号控制电路连接或断开的装置41、611、622处于连接状态，多台251号厂用辅机的电动机251各自对应的2512号控制电路连接或断开的装置2512处于断开状态，待同时启动的多台51号厂用辅机的电动机 51各自对应的511号、512号控制电路连接或断开的装置511、512处于断开状态。待同时启动的多台51号厂用辅机的电动机51与1号厂用母线的电连接关系处于断开状态，电能转换器6处于运行状态，2号厂用母线2空充状态运行。

设置电能转换器6的62号连接端62的初始频率和初始电压，初始频率和初始电压均低于1号厂用母线1的运行频率和运行电压，将待同时启动的多台51号厂用辅机的电动机51各自对应的512号控制电路连接或断开的装置512改变为连接状态，这些51号厂用辅机的电动机51在2号厂用母线2上由电能转换器6同时启动，并由电能转换器6经过2号厂用母线2提供电能；

通过电能转换器6单独调节2号厂用母线的电压，由初始电压逐渐上升，且该过程中刚同时启动的多台51号厂用辅机的电动机51所处的电气量不超过其允许值；

再通过电能转换器6同步调节2号厂用母线2的频率和电压，使其逐渐上升至满足1号厂用母线1与2号厂用母线2能够并列运行的条件，且该过程中刚同时启动的多台51号厂用辅机的电动机51所处的电气量不超过其允许值；

将刚同时启动的多台51号厂用辅机的电动机51各自对应的511号控制控制电路连接或断开的装置511改变为连接状态；

减小电能转换器6的输送功率，实现刚同时启动的多台51号厂用辅机的电动机51在变频工况下的切换，并由变频发电机4经过1号厂用母线1直接提供电能。

第3种利用该系统帮助厂用辅机的电动机启动和/或切换的方法：当41号、611号、622号控制电路连接或断开的装置41、611、622处于连接状态，多台251号厂用辅机的电动机251各自对应的2512号控制电路连接或断开的装置2512处于断开状态，待同时启动的多台51号厂用辅机的电动机 51各自对应的511号、512号控制电路连接或断开的装置511、512处于断开状态。待同时启动的多台51号厂用辅机的电动机51与1号厂用母线的电连接关系处于断开状态，电能转换器6处于运行状态，2号厂用母线2空充状态运行。

设置电能转换器6的62号连接端62的初始频率和初始电压，初始频率高于1号厂用母线1的运行频率，初始电压低于1号厂用母线1的运行电压，将待同时启动的多台51号厂用辅机的电动机51各自对应的512号控制电路连接或断开的装置512改变为连接状态，这些51号厂用辅机的电动机51在2号厂用母线2上由电能转换器6同时启动，并由电能转换器6经过2号厂用母线2提供电能；

通过电能转换器6单独调节2号厂用母线的电压，由初始电压逐渐上升，且该过程中刚同时启动的多台51号厂用辅机的电动机51所处的电气量不超过其允许值；

再通过电能转换器6同步调节2号厂用母线2的频率和电压，使其逐渐下降至满足1号厂用母线1与2号厂用母线2能够并列运行的条件，且该过程中刚同时启动的多台51号厂用辅机的电动机51所处的电气量不超过其允许值；

将刚同时启动的多台51号厂用辅机的电动机51各自对应的将511号控制控制电路连接或断开的装置511改变为连接状态；

将622号控制控制电路连接或断开的装置622改变为断开状态，实现刚启动的多台51号厂用辅机的电动机51在变频工况下的切换，并由变频发电机4经过1号厂用母线1直接提供电能。

上述3种利用该系统帮助厂用辅机的电动机启动和/或切换的方法，可以实现厂用辅机的电动机在变频工况下的切换，增加了厂用辅机的电动机切换的灵活性，突破了厂用辅机的电动机不能在变频工况切换的瓶颈。

上述3种利用该系统帮助厂用辅机的电动机启动和/或切换的方法，厂用辅机的电动机的启动方法减小了厂用辅机的电动机启动时产生的冲击电流对系统的影响，还可延长厂用辅机的电动机的使用寿命。

具体实施方式七

如图7所示，本发明的一种电能转换与切换系统的另一具体实施例，它包括1号厂用母线1、2号厂用母线2、变频发电机4、驱动变频发电机4发出频率可变化的交流电的小汽轮机44、控制小汽轮机44进汽量大小的进汽调节阀门45、工频厂用电系统8、51号厂用辅机的电动机51以及能够调节至少一个连接端的频率和/或电压，并控制电能在不同频率的厂用母线之间流动，或者，既能控制电能在不同频率又能控制电能在相同频率的厂用母线之间流动的电能转换器6，电能转换器6包括61号连接端61和62号连接端62等。变频发电机4通过41号控制电路连接或断开的装置41与1号厂用母线1电连接，工频厂用电系统8通过82号控制电路连接或断开的装置82与2号厂用母线2电连接，51号厂用辅机的电动机51通过511号控制电路连接或断开的装置511与1号厂用母线1电连接，51号厂用辅机的电动机51通过512号控制电路连接或断开的装置512与2号厂用母线2电连接。

还包括71号、72号变压器71、72，电能转换器6的61号连接端61与71号变压器71电连接，电能转换器6的62号连接端62与72号变压器72电连接，71号变压器71通过611号控制电路连接或断开的装置与1号厂用母线1电连接，72号变压器72通过622号控制电路连接或断开的装置与2号厂用母线2电连接。1号厂用母线1的电压通过71号变压器71变换后，使得不同电压等级的1号厂用母线1与电能转换器6之间可以实现电连接，2号厂用母线2的电压通过72号变压器72变换后，使得不同电压等级的2号厂用母线2与电能转换器6之间可以实现电连接。

第1种利用该系统进行电能转换的方法：当41号、511号、82号控制电路连接或断开的装置41、511、82处于连接状态，611号、622号、512号控制电路连接或断开的装置611、622、512处于断开状态。工频厂用电系统8运行，变频发电机4向1号厂用母线1提供电能，51号厂用辅机的电动机51由变频发电机4提供电能，变频运行于1号厂用母线1。

当主汽轮发电机组负荷降低时，参与集中变频的51号厂用辅机的电动机51的功率变化较小汽轮机44在其进汽调节阀门为原有开度下的功率变化更为显著，51号厂用辅机的电动机51的所需频率进一步降低。将611号、622号控制电路连接或断开的装置611、622改变为连接状态，通过调整电能转换器6的输送功率，将变频发电机4的富余变频电能通过1号厂用母线1经电能转换器6转换为工频电能输送到2号厂用母线2及工频厂用电系统8。电能转换器6的输送功率及51号厂用辅机的电动机51的功率之和与变频发电机4的输出功率达到平衡，并将1号厂用母线1的运行频率控制在由1号厂用母线1供电的51号厂用辅机的电动机51对应主汽轮机发电机组负荷所需提供的风量、流量对应的频率。一方面使得小汽轮机44、变频发电机4工作在高效率区，提升了系统整体效率，另一方面将变频发电机4的部分电能供给主汽轮发电机组的工频厂用电系统8，降低了主汽轮发电机组直供的厂用电率，增加经济效益，达到节能效果。

第2种利用该系统进行电能转换的方法：当41号、511号、82号控制电路连接或断开的装置41、511、82处于连接状态，611号、622号、512号控制电路连接或断开的装置611、622、512处于断开状态。工频厂用电系统8运行，变频发电机4向1号厂用母线1提供电能，51号厂用辅机的电动机51由变频发电机4提供电能，变频运行于1号厂用母线1。

当进汽调节阀门45处于节流状态时，通过调节小汽轮机44的进汽调节阀门45的开度以增加小汽轮机44的输出功率，降低甚至消除节流损失，将611号、622号控制电路连接或断开的装置611、622改变为连接状态，调整电能转换器6输送功率，将增加部分的变频电能通过电能转换器6转换成工频电能输送至工频厂用电系统8。电能转换器6的输送功率及51号厂用辅机的电动机51的功率之和与变频发电机4的输出功率达到平衡，并维持1号厂用母线1的运行频率在由1号厂用母线1供电的51号厂用辅机的电动机51对应主汽轮机发电机组负荷所需提供的风量、流量对应的频率。一方面降低甚至消除节流损失，相应增加小汽轮机44的输送功率，使得小汽轮机44、变频发电机4工作在高效率区，提升了系统整体效率，另一方面将变频发电机4的部分电能供给主汽轮发电机组的工频厂用电系统8，降低了主汽轮发电机组直供的厂用电率，增加经济效益，达到节能效果。

第3种利用该系统进行电能转换的方法：当41号、511号、82号控制电路连接或断开的装置41、511、82处于连接状态，611号、622号、512号控制电路连接或断开的装置611、622、512处于断开状态。工频厂用电系统8运行，变频发电机4向1号厂用母线1提供电能，51号厂用辅机的电动机51由变频发电机4提供电能，变频运行于1号厂用母线1。

将611号、622号控制电路连接或断开的装置611、622改变为连接状态，通过电能转换器6调整输送功率，将来自工频厂用电系统8的工频电能从2号厂用母线2经过电能转换器6转换成变频电能输送到1号厂用母线1。电能转换器6的输送功率及变频发电机4的输出功率之和与51号厂用辅机的电动机51的功率达到平衡，并将1号厂用母线1的运行频率控制在由1号厂用母线1供电的51号厂用辅机的电动机51对应主汽轮机发电机组负荷所需提供的风量、流量对应的频率。将主汽轮发电机组的工频厂用电系统8的电功率供给51号厂用辅机的电动机51，一方面可以减少变频发电机4容量的设计余量，降低投资成本，另一方面可以缓解小汽轮机44进汽量不足的瓶颈。当变频发电机4或小汽轮机44因检修或者故障需要退出运行时，51号厂用辅机的电动机51可继续由工频厂用电系统8经电能转换器6提供频率可变的电能。

第1种利用该系统帮助厂用辅机的电动机启动和/或切换的方法：当611号、622号控制电路连接或断开的装置611、622处于断开状态，41号、82号控制电路连接或断开的装置41、82处于连接状态，待启动的51号厂用辅机的电动机51对应的511号、512号控制电路连接或断开的装置511、512处于断开状态。待启动的51号厂用辅机的电动机51与1号厂用母线1的电连接关系处于断开状态，电能转换器6未投入运行，工频厂用电系统8运行；

将待启动的51号厂用辅机的电动机51对应的512号控制电路连接或断开的装置512改变为连接状态，该51号厂用辅机的电动机51在2号厂用母线2上由工频厂用电系统8直接启动，并由工频厂用电系统8经过2号厂用母线2提供电能；

将611号、622号控制电路连接或断开的装置611、622改变为连接状态，电能转换器6投入运行，增大电能转换器6的输送功率，将刚启动的51号厂用辅机的电动机51转移至由电能转换器6经过2号厂用母线2提供电能；

将82号控制电路连接或断开的装置82改变为断开状态；

通过电能转换器6调节2号厂用母线2的频率和/或电压，以满足1号厂用母线1与2号厂用母线2能够并列运行的条件；

将刚启动的51号厂用辅机的电动机51对应的511号控制控制电路连接或断开的装置511改变为连接状态；

减小电能转换器6的输送功率，实现刚启动的51号厂用辅机的电动机51由变频发电机4经过1号厂用母线1直接提供电能。

第2种利用该系统帮助厂用辅机的电动机启动和/或切换的方法：当82号控制电路连接或断开的装置82处于断开状态，41号、611号、622号控制电路连接或断开的装置41、611、622处于连接状态，待启动的51号厂用辅机的电动机51对应的511号、512号控制电路连接或断开的装置511、512处于断开状态。待启动的51号厂用辅机的电动机51与1号厂用母线1的电连接关系处于断开状态，电能转换器6处于运行状态，工频厂用电系统8运行；

设置电能转换器6的62号连接端62的初始频率和初始电压，初始频率和初始电压均低于1号厂用母线1的运行频率和运行电压，将待启动的51号厂用辅机的电动机51对应的512号控制电路连接或断开的装置512改变为连接状态，该51号厂用辅机的电动机51在2号厂用母线2上由电能转换器6启动，并由电能转换器6经过2号厂用母线2提供电能；

通过电能转换器6同步调节2号厂用母线的频率和电压，使其逐渐上升至满足1号厂用母线1与2号厂用母线2能够并列运行的条件，且该过程中刚启动的51号厂用辅机的电动机51所处的电气量不超过其允许值；

将刚启动的51号厂用辅机的电动机51对应的511号控制控制电路连接或断开的装置511改变为连接状态；

减小电能转换器6的输送功率，实现刚启动的51号厂用辅机的电动机51在变频工况下的切换，并由变频发电机4经过1号厂用母线1直接提供电能。

第3种利用该系统帮助厂用辅机的电动机启动和/或切换的方法：当82号控制电路连接或断开的装置82处于断开状态，41号、611号、622号控制电路连接或断开的装置41、611、622处于连接状态，待启动的51号厂用辅机的电动机51对应的511号、512号控制电路连接或断开的装置511、512处于断开状态。待启动的51号厂用辅机的电动机51与1号厂用母线1的电连接关系处于断开状态，电能转换器6处于运行状态，工频厂用电系统8运行；

设置电能转换器6的62号连接端62的初始频率和初始电压，初始频率和初始电压均低于1号厂用母线1的运行频率和运行电压，将待启动的51号厂用辅机的电动机51对应的512号控制电路连接或断开的装置512改变为连接状态，该51号厂用辅机的电动机51在2号厂用母线2上由电能转换器6启动，并由电能转换器6经过2号厂用母线2提供电能；

通过电能转换器6单独调节2号厂用母线的电压，由初始电压逐渐上升，且该过程中刚启动的51号厂用辅机的电动机51所处的电气量不超过其允许值；

再通过电能转换器6同步调节2号厂用母线2的频率和电压，使其逐渐上升至满足1号厂用母线1与2号厂用母线2能够并列运行的条件，且该过程中刚启动的51号厂用辅机的电动机51所处的电气量不超过其允许值；

将刚启动的51号厂用辅机的电动机51对应的511号控制控制电路连接或断开的装置511改变为连接状态；

将刚启动的51号厂用辅机的电动机51对应的512号控制控制电路连接或断开的装置512改变为断开状态，实现刚启动的51号厂用辅机的电动机51在变频工况下的切换，并由变频发电机4经过1号厂用母线1直接提供电能。

第4种利用该系统帮助厂用辅机的电动机启动和/或切换的方法：当82号控制电路连接或断开的装置82处于断开状态，41号、611号、622号控制电路连接或断开的装置41、611、622处于连接状态，待启动的51号厂用辅机的电动机51对应的511号、512号控制电路连接或断开的装置511、512处于断开状态。待启动的51号厂用辅机的电动机51与1号厂用母线1的电连接关系处于断开状态，电能转换器6处于运行状态，工频厂用电系统8运行；

设置电能转换器6的62号连接端62的初始频率和初始电压，初始频率高于1号厂用母线1的运行频率，初始电压低于1号厂用母线1的运行电压，将待启动的51号厂用辅机的电动机51对应的512号控制电路连接或断开的装置512改变为连接状态，该51号厂用辅机的电动机51在2号厂用母线2上由电能转换器6启动，并由电能转换器6经过2号厂用母线2提供电能；

通过电能转换器6单独调节2号厂用母线的电压，由初始电压逐渐上升，且该过程中刚启动的51号厂用辅机的电动机51所处的电气量不超过其允许值；

再通过电能转换器6同步调节2号厂用母线2的频率和电压，使其逐渐下降至满足1号厂用母线1与2号厂用母线2能够并列运行的条件，且该过程中刚启动的51号厂用辅机的电动机51所处的电气量不超过其允许值；

将刚启动的51号厂用辅机的电动机51对应的将511号控制控制电路连接或断开的装置511改变为连接状态；

将622号控制控制电路连接或断开的装置622改变为断开状态，实现刚启动的51号厂用辅机的电动机51在变频工况下的切换，并由变频发电机4经过1号厂用母线1直接提供电能。

上述4种利用该系统帮助厂用辅机的电动机启动和/或切换的方法，可以实现厂用辅机的电动机在变频工况下切换，增加了厂用辅机的电动机切换的灵活性，突破了厂用辅机的电动机不能在变频工况下切换的瓶颈。

上述第2种、第3种、第4种利用该系统帮助厂用辅机的电动机启动和/或切换的方法，厂用辅机的电动机的启动方法减小了厂用辅机的电动机启动时产生的冲击电流对系统的影响，还可延长厂用辅机的电动机的使用寿命。

具体实施方式八

如图8所示，本发明的一种电能转换与切换系统的另一具体实施例，它包括1号厂用母线1、2号厂用母线2、变频发电机4、驱动变频发电机4发出频率可变化的交流电的小汽轮机44、控制小汽轮机44进汽量大小的进汽调节阀门45、多台51号、251号厂用辅机的电动机51、251以及能够调节至少一个连接端的频率和/或电压，并控制电能在不同频率的厂用母线之间流动，或者，既能控制电能在不同频率又能控制电能在相同频率的厂用母线之间流动的电能转换器6，电能转换器6包括61号连接端61和62号连接端62等。电能转换器6的61号连接端61通过611号控制电路连接或断开的装置611与1号厂用母线1电连接，电能转换器6的62号连接端62通过622号控制电路连接或断开的装置622与2号厂用母线2电连接， 每台51号厂用辅机的电动机51通过各自对应的511号控制电路连接或断开的装置511与1号厂用母线1电连接，每台251号厂用辅机的电动机251通过各自对应的2512号控制电路连接或断开的装置2512与2号厂用母线2电连接。

还包括74号变压器74，变频发电机4与74号变压器74电连接，74号变压器74通过41号控制电路连接或断开的装置41与1号厂用母线1电连接。变频发电机4输出的电压经过74号变压器74变换后，使得不同电压等级的变频发电机4与1号厂用母线1之间可以实现电连接。

利用该系统进行电能转换的方法：当41号、611号、622号、多台511号、多台2512号控制电路连接或断开的装置41、611、622、511、2512处于连接状态。变频发电机4向1号厂用母线1提供电能，多台51号厂用辅机的电动机51由变频发电机4提供电能，变频运行于1号厂用母线1；变频发电机4经电能转换器6向2号厂用母线2提供电能，多台251号厂用辅机的电动机251由变频发电机4经电能转换器6提供电能，变频运行于2号厂用母线2。

通过调整进汽调节阀门45的开度和电能转换器6输送功率，将变频发电机4的变频电能从1号厂用母线1经过电能转换器6提供给由2号厂用母线2供电的多台251号厂用辅机的电动机251。通过电能转换器6调节至少一个连接端的频率，1号厂用母线1的运行频率与2号厂用母线2的运行频率可以不相同，满足由1号厂用母线1提供电能的多台51号厂用辅机的电动机51与由2号厂用母线2提供电能的多台251号厂用辅机的电动机251在同一时刻的不同频率的需求。电能转换器6的输送功率及多台51号厂用辅机的电动机51的功率之和与变频发电机4的输出功率达到平衡，并将1号厂用母线1的运行频率控制在由1号厂用母线1供电的多台51号厂用辅机的电动机51对应主汽轮机发电机组负荷所需提供的风量、流量对应的频率，将2号厂用母线2的运行频率控制在由2号厂用母线2供电的多台251号厂用辅机的电动机251对应主汽轮机发电机组负荷所需提供的风量、流量对应的频率。

具体实施例九

如图9所示，本发明的一种电能转换与切换系统的另一具体实施例，它包括1号厂用母线1、2号厂用母线2、变频发电机4、驱动变频发电机4发出频率可变化的交流电的小汽轮机44、控制小汽轮机44进汽量大小的进汽调节阀门45、工频厂用电系统8、多台51号厂用辅机的电动机51以及能够调节至少一个连接端的频率和/或电压，并控制电能在不同频率的厂用母线之间流动，或者，既能控制电能在不同频率又能控制电能在相同频率的厂用母线之间流动的电能转换器6，电能转换器6包括61号连接端61和62号连接端62等。变频发电机4通过41号控制电路连接或断开的装置41与1号厂用母线1电连接，工频厂用电系统8通过82号控制电路连接或断开的装置82与2号厂用母线2电连接，每台51号厂用辅机的电动机51通过各自对应的511号控制电路连接或断开的装置511与1号厂用母线1电连接。

电能转换器6的电能流动方向从61号连接端61经电能转换器6流向62号连接端62，电能转换器6的电能流动方向为单向或者不改变电能转换器6本身的电能流动方向。电能转换器6的61号连接端61通过611号控制电路连接或断开的装置611与1号厂用母线1电连接，电能转换器6的61号连接端61还通过612号控制电路连接或断开的装置612与2号厂用母线2电连接；电能转换器6的62号连接端62通过622号控制电路连接或断开的装置622与2号厂用母线2电连接，电能转换器6的62号连接端62还通过621号控制电路连接或断开的装置621与1号厂用母线1电连接。通过一组611号、622号控制电路连接或断开的装置611、622，或者，另一组612号、621号控制电路连接或断开的装置612、621，这两组中的一组处于连接状态来实现所述电能转换器6的投入运行。

第1种利用该系统进行电能转换的方法：当41号、多台511号、82号控制电路连接或断开的装置41、511、82处于连接状态，611号、622号、621号、612号控制电路连接或断开的装置611、622、621、612处于断开状态。工频厂用电系统8运行，变频发电机4向1号厂用母线1提供电能，多台51号厂用辅机的电动机51由变频发电机4提供电能，变频运行于1号厂用母线1。

当主汽轮发电机组负荷降低时，参与集中变频的多台51号厂用辅机的电动机51的功率变化较小汽轮机44在其进汽调节阀门为原有开度下的功率变化更为显著，多台51号厂用辅机的电动机51的所需频率进一步降低。将611号、622号控制电路连接或断开的装置611、622改变为连接状态，通过调整电能转换器6的输送功率，将变频发电机4的富余变频电能通过1号厂用母线1经电能转换器6转换为工频电能输送到2号厂用母线2及工频厂用电系统8。电能转换器6的输送功率及多台51号厂用辅机的电动机51的功率之和与变频发电机4的输出功率达到平衡，并将1号厂用母线1的运行频率控制在由1号厂用母线1供电的多台51号厂用辅机的电动机51对应主汽轮机发电机组负荷所需提供的风量、流量对应的频率。一方面使得小汽轮机44、变频发电机4工作在高效率区，提升了系统整体效率，另一方面将变频发电机4的部分电能供给主汽轮发电机组的工频厂用电系统8，降低了主汽轮发电机组直供的厂用电率，增加经济效益，达到节能效果。

第2种利用该系统进行电能转换的方法：当41号、多台511号、82号控制电路连接或断开的装置41、511、82处于连接状态，611号、622号、621号、612号控制电路连接或断开的装置611、622、621、612处于断开状态，工频厂用电系统8运行，变频发电机4向1号厂用母线1提供电能，多台51号厂用辅机的电动机51由变频发电机4提供电能，变频运行于1号厂用母线1。

当进汽调节阀门45处于节流状态时，通过调节小汽轮机44的进汽调节阀门45的开度以增加小汽轮机44的输出功率，降低甚至消除节流损失，将611号、622号控制电路连接或断开的装置611、622改变为连接状态，调整电能转换器6输送功率，将增加部分的变频电能通过电能转换器6转换成工频电能输送至工频厂用电系统8。电能转换器6的输送功率及多台51号厂用辅机的电动机51的功率之和与变频发电机4的输出功率达到平衡，并维持1号厂用母线1的运行频率在由1号厂用母线1供电的多台51号厂用辅机的电动机51对应主汽轮机发电机组负荷所需提供的风量、流量对应的频率。一方面降低甚至消除节流损失，相应增加小汽轮机44的输送功率，使得小汽轮机44、变频发电机4工作在高效率区，提升了系统整体效率，另一方面将变频发电机4的部分电能供给主汽轮发电机组的工频厂用电系统8，降低了主汽轮发电机组直供的厂用电率，增加经济效益，达到节能效果。

第3种利用该系统进行电能转换的方法：当41号、多台511号、82号、611号、622号控制电路连接或断开的装置41、511、82、611、622处于连接状态，621号、612号控制电路连接或断开的装置621、612处于断开状态。工频厂用电系统8运行，变频发电机4向1号厂用母线1提供电能，多台51号厂用辅机的电动机51由变频发电机4提供电能，变频运行于1号厂用母线1。

当电能转换器6的电能流动方向从61号连接端61经电能转换器6流向62号连接端62，电能转换器6的电能流动方向为单向或者不改变电能转换器6本身的电能流动方向，将原本处于连接状态的一组611号、622号控制电路连接或断开的装置611、622改变为断开状态，使得电能转换器6退出运行；将原本处于断开状态的一组612号、621号控制电路连接或断开的装置612、621改变为连接状态，使得电能转换器6投入运行，从而不改变电能转换器6本身电能的流动方向，而是通过改变电能转换器6两个连接端的控制电路连接或断开的装置的分合状态，实现了电能的反向流动。通过电能转换器6调整输送功率，将来自工频厂用电系统8的工频电能从2号厂用母线2经过电能转换器6转换成变频电能输送到1号厂用母线1。电能转换器6的输送功率及变频发电机4的输出功率之和与多台51号厂用辅机的电动机51的功率之和达到平衡，并将1号厂用母线1的运行频率控制在由1号厂用母线1供电的多台51号厂用辅机的电动机51对应主汽轮机发电机组负荷所需提供的风量、流量对应的频率。将主汽轮发电机组的工频厂用电系统8的电功率提供给多台51号厂用辅机的电动机51，一方面可以减少变频发电机4容量的设计余量，降低投资成本，另一方面可以缓解小汽轮机44进汽量不足的瓶颈。当变频发电机4或小汽轮机44因检修或者故障需要退出运行时，多台51号厂用辅机的电动机51可继续由工频厂用电系统8经电能转换器6提供频率可变的电能。

具体实施方式十

如图10所示，本发明的一种电能转换与切换系统的另一具体实施例，它包括1号厂用母线1、2号厂用母线2、变频发电机4、驱动变频发电机4发出频率可变化的交流电的小汽轮机44、控制小汽轮机44进汽量大小的进汽调节阀门45、多台51号厂用辅机的电动机51以及能够调节至少一个连接端的频率和/或电压，并控制电能在不同频率的厂用母线之间流动，或者，既能控制电能在不同频率又能控制电能在相同频率的厂用母线之间流动的电能转换器6，电能转换器6包括61号连接端61和62号连接端62等。电能转换器6的61号连接端61通过611号控制电路连接或断开的装置611与1号厂用母线1电连接，电能转换器6的62号连接端62通过622号控制电路连接或断开的装置622与2号厂用母线2电连接，变频发电机4通过41号控制电路连接或断开的装置41与1号厂用母线1电连接，每台51号厂用辅机的电动机51通过各自对应的511号控制电路连接或断开的装置511与1号厂用母线1电连接，每台51号厂用辅机的电动机51通过各自对应的512号控制电路连接或断开的装置512与2号厂用母线2电连接。

利用该系统进行电能转换的方法：当41号、611号、622号控制电路连接或断开的装置41、611、622处于连接状态，一部分厂用辅机的电动机对应的511号控制电路连接或断开的装置511处于连接状态、对应的512号控制电路连接或断开的装置512处于断开状态，另一部分厂用辅机的电动机对应的512号控制电路连接或断开的装置512处于连接状态、对应的511号控制电路连接或断开的装置511处于断开状态。变频发电机4向1号厂用母线1提供电能，一部分厂用辅机的电动机由变频发电机4提供电能，变频运行于1号厂用母线1；变频发电机4经电能转换器6向2号厂用母线2提供电能，另一部分厂用辅机的电动机由电能转换器6提供电能，变频运行于2号厂用母线2。

通过调整进汽调节阀门45的开度和电能转换器6输送功率，将变频发电机4的变频电能从1号厂用母线1经过电能转换器6提供给由2号厂用母线提供电能的厂用辅机的电动机。通过电能转换器6调节至少一个连接端的频率，1号厂用母线1的运行频率与2号厂用母线2的运行频率可以不相同，满足由1号厂用母线1提供电能的厂用辅机的电动机与由2号厂用母线2提供电能的厂用辅机的电动机在同一时刻的不同频率的需求。电能转换器6的输送功率及由1号厂用母线1提供电能的厂用辅机的电动机的功率之和与变频发电机4的输出功率达到平衡，并将1号厂用母线1的运行频率控制在由1号厂用母线1供电的厂用辅机的电动机对应主汽轮机发电机组负荷所需提供的风量、流量对应的频率，将2号厂用母线2的运行频率控制在由2号厂用母线2供电的厂用辅机的电动机对应主汽轮机发电机组负荷所需提供的风量、流量对应的频率。

具体实施方式十一

如图11所示，本发明的一种电能转换与切换系统的具体实施例，它包括1’号厂用母线1’、1’’号厂用母线1’’、2号厂用母线2、变频发电机4、驱动变频发电机4发出频率可变化的交流电的小汽轮机44、控制小汽轮机44进汽量大小的进汽调节阀门45、多台51号厂用辅机的电动机51，以及能够调节至少一个连接端的频率和/或电压，并控制电能在不同频率的厂用母线之间流动，或者，既能控制电能在不同频率又能控制电能在相同频率的厂用母线之间流动的电能转换器6，电能转换器6包括61号连接端61和62号连接端62等。电能转换器6的61号连接端61通过611’号控制电路连接或断开的装置611’与1’号厂用母线1’电连接，电能转换器6的61号连接端61还通过611’’号控制电路连接或断开的装置611’’与1’’号厂用母线1’’电连接，电能转换器6的62号连接端62通过622号控制电路连接或断开的装置622与2号厂用母线2电连接，变频发电机4通过41’号控制电路连接或断开的装置41’与1’号厂用母线1’电连接，变频发电机4还通过41’’号控制电路连接或断开的装置41’’与1’’号厂用母线1’’电连接，一部分51号厂用辅机的电动机51通过各自对应的511’号控制电路连接或断开的装置511’与1’号厂用母线1’电连接、对应的512号控制电路连接或断开的装置512与2号厂用母线2电连接，另一部分51号厂用辅机的电动机51通过各自对应的511’’号控制电路连接或断开的装置511’’与1’’号厂用母线1’’电连接，对应的512号控制电路连接或断开的装置512与2号厂用母线2电连接。

此实施例将1号厂用母线1分段，分为1’号厂用母线1’和1’’号厂用母线1’’。将厂用母线分段，可以使得相同作用多台厂用辅机的电动机分别运行在1’号厂用母线1’，和1’’号厂用母线1’’，当一段厂用母线发生故障时，可以避免主汽轮发电机组发生全停；也可以将需要变频运行的厂用辅机的电动机运行在多段厂用母线，当一段母线发生故障，厂用辅机的电动机不会全部退出变频运行。

通过调整电能转换器6的输送功率，可以实现将变频发电机4的电能经过电能转换器6供给并转化为由2号厂用母线2供电的厂用辅机的电动机所需的电能，1’号（1’’号）厂用母线1’（1’’）的运行频率与2号厂用母线2的运行频率可以不相同，满足由1’ 号（1’’号）厂用母线1’（1’’）提供电能的厂用辅机的电动机与由2号厂用母线2提供电能的厂用辅机的电动机在同一时刻的不同频率的需求。

通过调整电能转换器6的输送功率及调节电能转换器6的至少一端的频率和/或电压，并改变本系统中电连接的导通和断开关系，将厂用辅机的电动机由电能转换器6经过2号厂用母线2启动并提供电能，然后切换由变频发电机4经过1’号（1’’号）厂用母线1’（1’’）直接提供电能。

具体实施方式十二

如图12所示，本发明的一种电能转换与切换系统的具体实施例，它包括1’号厂用母线1’、1’’号厂用母线1’’、2’号厂用母线2’、2’’号厂用母线2’’、变频发电机4、驱动变频发电机4发出频率可变化的交流电的小汽轮机44、控制小汽轮机44进汽量大小的进汽调节阀门45、工频厂用电系统8、多台51号厂用辅机的电动机51，以及能够调节至少一个连接端的频率和/或电压，并控制电能在不同频率的厂用母线之间流动，或者，既能控制电能在不同频率又能控制电能在相同频率的厂用母线之间流动的电能转换器6，电能转换器6包括61号连接端61和62号连接端62等。电能转换器6的61号连接端61通过611’号控制电路连接或断开的装置611’与1’号厂用母线1’电连接，电能转换器6的62号连接端62通过622’号控制电路连接或断开的装置622’与2’号厂用母线2’电连接，变频发电机4通过41’号控制电路连接或断开的装置41’与1’号厂用母线1’电连接，变频发电机4还通过41’’号控制电路连接或断开的装置41’’与1’’号厂用母线1’’电连接，51号厂用辅机的电动机51通过各自对应的511’’号控制电路连接或断开的装置511’’与1’’号厂用母线1’’电连接、对应的512’’号控制电路连接或断开的装置512’’与2’’号厂用母线2’’电连接，工频厂用电系统8通过82’号控制电路连接或断开的装置82’与2’号厂用母线2’电连接，2’号厂用母线2’通过2’2’’号控制电路连接或断开的装置2’2’’与2’’号厂用母线2’’电连接。

此实施例将1号厂用母线1分段，分为1’号厂用母线1’和1’’号厂用母线1’’；将2号厂用母线2分段，分为2’号厂用母线2’和2’’号厂用母线2’’。

51号厂用辅机的电动机51可以由变频发电机4经过1’’号厂用母线1’’直接提供电能，变频运行于1’’号厂用母线1’’，2’2’’号控制电路连接或断开的装置2’2’’处于断开状态，通过调整电能转换器6的输送功率，可以实现将变频发电机4的电能经过电能转换器6供给并转化为工频厂用电系统8所需的电能。

2’2’’号控制电路连接或断开的装置2’2’’处于连接状态，通过调整电能转换器6的输送功率及调节电能转换器6的至少一端的频率和/或电压，并改变本系统中电连接的导通和断开关系，将厂用辅机的电动机由电能转换器6经过2’’号厂用母线2’’启动并提供电能，然后切换由变频发电机4经过1’’号厂用母线1’’直接提供电能。

以上详细描述了本发明的具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (43)

1.一种电能转换与切换系统，包括1号厂用母线（1），2号厂用母线（2），变频发电机（4），至少一台51号厂用辅机的电动机（51），驱动所述变频发电机（4）发出频率可变化的交流电的小汽轮机（44），控制所述小汽轮机（44）进汽量大小的进汽调节阀门（45），所述变频发电机（4）向所述1号厂用母线（1）提供电能，其特征在于，还包括能够调节至少一个连接端的频率和/或电压，并控制电能在不同频率的厂用母线之间流动，或者，既能控制电能在不同频率又能控制电能在相同频率的厂用母线之间流动的电能转换器（6），所述电能转换器（6）包括61号连接端（61）和62号连接端（62），所述电能转换器（6）的61号连接端（61）与所述1号厂用母线（1）电连接，所述电能转换器（6）的62号连接端（62）与所述2号厂用母线（2）电连接，所述51号厂用辅机的电动机（51）与所述1号厂用母线（1）电连接，所述51号厂用辅机的电动机（51）与所述2号厂用母线（2）电连接。

2.根据权利要求1所述的电能转换与切换系统，其特征在于，还包括至少一台251号厂用辅机的电动机（251），所述251号厂用辅机的电动机（251）与所述2号厂用母线（2）电连接。

3.根据权利要求2所述的电能转换与切换系统，其特征在于，还包括工频厂用电系统（8），所述工频厂用电系统（8）与所述2号厂用母线（2）电连接。

4.一种电能转换与切换系统，包括1号厂用母线（1），2号厂用母线（2），变频发电机（4），至少一台51号厂用辅机的电动机（51），至少一台251号厂用辅机的电动机（251），驱动所述变频发电机（4）发出频率可变化的交流电的小汽轮机（44），控制所述小汽轮机（44）进汽量大小的进汽调节阀门（45），所述变频发电机（4）向所述1号厂用母线（1）提供电能，其特征在于，还包括能够调节至少一个连接端的频率和/或电压，并控制电能在不同频率的厂用母线之间流动，或者，既能控制电能在不同频率又能控制电能在相同频率的厂用母线之间流动的电能转换器（6），所述电能转换器（6）包括61号连接端（61）和62号连接端（62），所述电能转换器（6）的61号连接端（61）与所述1号厂用母线（1）电连接，所述电能转换器（6）的62号连接端（62）与所述2号厂用母线（2）电连接，所述51号厂用辅机的电动机（51）与所述1号厂用母线（1）电连接，所述251号厂用辅机的电动机（251）与所述2号厂用母线（2）电连接。

5.根据权利要求4所述的电能转换与切换系统，其特征在于，还包括工频厂用电系统（8），所述工频厂用电系统（8）与所述2号厂用母线（2）电连接。

6.一种电能转换与切换系统，包括1号厂用母线（1），2号厂用母线（2），变频发电机（4），至少一台51号厂用辅机的电动机（51），工频厂用电系统（8），驱动所述变频发电机（4）发出频率可变化的交流电的小汽轮机（44），控制所述小汽轮机（44）进汽量大小的进汽调节阀门（45），所述变频发电机（4）向所述1号厂用母线（1）提供电能，其特征在于，还包括能够调节至少一个连接端的频率和/或电压，并控制电能在不同频率的厂用母线之间流动，或者，既能控制电能在不同频率又能控制电能在相同频率的厂用母线之间流动的电能转换器（6），所述电能转换器（6）包括61号连接端（61）和62号连接端（62），所述电能转换器（6）的61号连接端（61）与所述1号厂用母线（1）电连接，所述电能转换器（6）的62号连接端（62）与所述2号厂用母线（2）电连接，所述51号厂用辅机的电动机（51）与所述1号厂用母线（1）电连接，所述工频厂用电系统（8）与所述2号厂用母线（2）电连接。

7.根据权利要求6所述的电能转换与切换系统，其特征在于，所述51号厂用辅机的电动机（51）还与所述2号厂用母线（2）电连接。

8.根据权利要求1~7所述的电能转换与切换系统，其特征在于，所述电连接关系可处于导通和断开两种状态。

9.根据权利要求1~7所述的电能转换与切换系统，其特征在于，所述51号厂用辅机的电动机（51）通过511号控制电路连接或断开的装置（511）与所述1号厂用母线（1）连接，当所述51号厂用辅机的电动机（51）与所述2号厂用母线（2）电连接时，所述51号厂用辅机的电动机（51）通过512号控制电路连接或断开的装置（512）与所述2号厂用母线（2）连接。

10.根据权利要求1~7任一项所述的电能转换与切换系统，其特征在于，所述1号厂用母线（1）和/或2号厂用母线（2）可以是分成多段母线。

11.根据权利要求1~7任一项所述的电能转换与切换系统，其特征在于，所述电能转换器（6）的输送功率的大小可以自主控制，所述电能转换器（6）的电能流动方向可以是单向或双向流动。

12.根据权利要求11所述的电能转换与切换系统，其特征在于，所述电能转换器（6）的61号连接端（61）通过611号控制电路连接或断开的装置（611）与所述1号厂用母线（1）连接，所述电能转换器（6）的61号连接端（61）还通过612号控制电路连接或断开的装置（612）与所述2号厂用母线（2）连接，所述电能转换器（6）的62号连接端（62）通过622号控制电路连接或断开的装置（622）与所述2号厂用母线（2）连接，所述电能转换器（6）的62号连接端（62）还通过621号控制电路连接或断开的装置（621）与所述1号厂用母线（1）连接，通过一组所述611号、622号控制电路连接或断开的装置（611）、（622），或者，另一组所述612号、621号控制电路连接或断开的装置（612）、（621），这两组中的一组处于连接状态来实现所述电能转换器（6）的投入运行。

13.根据权利要求1~7任一项所述的电能转换与切换系统，其特征在于，还包括71号变压器（71），和/或，72号变压器（72），所述电能转换器（6）的62号连接端（62）通过所述72号变压器（72）与所述2号厂用母线（2）电连接，和/或，所述电能转换器（6）的61号连接端（61）通过所述71号变压器（71）与所述1号厂用母线（1）电连接，所述电连接关系可处于导通和断开两种状态。

14.根据权利要求1~7、13任一项所述的电能转换与切换系统，其特征在于，还包括74号变压器（74），所述变频发电机（4）通过所述74号变压器（74）与所述1号厂用母线（1）电连接，所述电连接关系可处于导通和断开两种状态。

15.根据权利要求1~7任一项所述的电能转换与切换系统，其特征在于，所述小汽轮机（44）直接驱动所述变频发电机（4），或者，还包括94号转速变换装置（94），所述小汽轮机（44）经所述94号转速变换装置（94）驱动所述变频发电机（4），所述94号转速变换装置（94）可以改变所述小汽轮机（44）与所述变频发电机（4）之间转速的对应关系。

16.根据权利要求1~7、15任一项所述的电能转换与切换系统，其特征在于，还包括给水泵（10），所述小汽轮机（44）驱动所述变频发电机（4）的同时驱动所述给水泵（10）。

17.根据权利要求16所述的电能转换与切换系统，其特征在于，还包括910号转速变换装置（910），所述小汽轮机（44）转轴的一端驱动所述变频发电机（4），所述小汽轮机（44）转轴的另一端经所述910号转速变换装置（910）驱动所述给水泵（10）。

18.根据权利要求15~17任一项所述的电能转换与切换系统，其特征在于，所述94号转速变换装置（94）和所述910号转速变换装置（910）可以为液力偶合器、齿轮箱、磁力耦合器，或彼此之间的组合。

19.一种利用权利要求1~18任一项所述的电能转换与切换系统进行电能转换的方法，其特征在于，通过所述电能转换器（6）调整输送功率，将所述1号厂用母线（1）上来自由所述小汽轮机（44）驱动的所述变频发电机（4）的富余电能经过所述电能转换器（6）供给并转化为由所述2号厂用母线（2）供电的厂用辅机的电动机所需的电能。

20.根据权利要求19所述的电能转换与切换系统进行电能转换的方法，其特征在于，通过调节所述小汽轮机（44）的进汽调节阀门（45）的开度以增加所述小汽轮机（44）的输出功率，通过所述电能转换器（6）调整输送功率，从而将由所述小汽轮机（44）驱动的所述变频发电机（4）的富余电能通过所述电能转换器（6）向由所述2号厂用母线（2）供电的厂用辅机的电动机提供电能。

21.根据权利要求19、20任一项所述的电能转换与切换系统进行电能转换的方法，其特征在于，通过所述电能转换器（6）调节至少一个连接端的频率，所述1号厂用母线（1）的运行频率与所述2号厂用母线（2）的运行频率可以不相同，满足分别由所述1号厂用母线（1）供电的厂用辅机的电动机和由所述2号厂用母线（2）供电的厂用辅机的电动机在同一时刻运行在不同频率的需求。

22.一种利用权利要求1~18任一项所述的电能转换与切换系统进行电能转换的方法，其特征在于，工频厂用电系统与所述2号厂用母线（2）电连接，通过所述电能转换器（6）调整输送功率，将所述2号厂用母线（2）上来自工频厂用电系统的工频电能经过所述电能转换器（6）供给并转化为由所述1号厂用母线（1）供电的厂用辅机的电动机所需的变频电能。

23.一种利用权利要求12所述的电能转换与切换系统进行电能转换的方法，具体步骤包括：

第一步、控制一组所述611号、622号控制电路连接或断开的装置（611）、（622）或者一组所述612号、621号控制电路连接或断开的装置（612）、（621）中原本处于连接状态的一组控制电路连接或断开的装置由连接状态变为断开状态，使得所述电能转换器（6）退出运行；

第二步、控制一组所述611号、622号控制电路连接或断开的装置（611）、（622）或者一组所述612号、621号控制电路连接或断开的装置（612）、（621）中原本处于断开状态的另一组控制电路连接或断开的装置由断开状态变为连接状态，使得所述电能转换器（6）投入运行，从而不改变所述电能转换器（6）本身电能的流动方向，而是通过改变所述电能转换器（6）两个连接端的控制电路连接或断开的装置的分合状态，实现了电能的反向流动。

24.根据权利要求19~21任一项所述的电能转换与切换系统进行电能转换的方法，其特征在于，通过所述电能转换器（6）调整输送功率，使所述电能转换器（6）的输送功率及由所述1号厂用母线（1）供电的厂用辅机的电动机的功率之和与所述变频发电机（4）的输出功率相匹配。

25.根据权利要求22、23任一项所述的电能转换与切换系统进行电能转换的方法，其特征在于，通过所述电能转换器（6）调整输送功率，使所述电能转换器（6）的输送功率及所述变频发电机（4）的输出功率之和与由所述1号厂用母线（1）供电的厂用辅机的电动机的功率之和相匹配。

26.根据权利要求24、25任一项所述的电能转换与切换系统进行电能转换的方法，其特征在于，通过所述电能转换器（6）调整输送功率，使所述1号厂用母线（1）运行在由所述1号厂用母线（1）供电的厂用辅机的电动机对应主汽轮发电机组负荷所需提供的风量、流量对应的频率。

27.一种利用权利要求1~18任一项所述的电能转换与切换系统的方法，其特征在于，可以利用该系统实现厂用辅机的电动机启动和/或不断电切换。

28.根据权利要求27所述的电能转换与切换系统帮助厂用辅机的电动机启动和/或切换的方法，其特征在于，通过调整所述电能转换器（6）的输送功率及调节所述电能转换器（6）的至少一端的频率和/或电压，并改变本系统中电连接的导通和断开关系，将厂用辅机的电动机由工频厂用电系统经过所述2号厂用母线（2）直接提供电能切换由所述电能转换器（6）经过所述2号厂用母线（2）提供电能。

29.根据权利要求28所述的电能转换与切换系统帮助厂用辅机的电动机启动和/或切换的方法，其特征在于，具体步骤包括：

第一步、工频厂用电系统与所述2号厂用母线（2）的电连接关系处于导通状态，厂用辅机的电动机与所述1号厂用母线（1）的电连接关系处于断开状态，所述电能转换器（6）未投入运行，厂用辅机的电动机由工频厂用电系统经过所述2号厂用母线（2）直接提供电能；

第二步、将所述电能转换器（6）投入运行，并增大所述电能转换器（6）的输送功率，将厂用辅机的电动机转移至由所述电能转换器（6）经过所述2号厂用母线（2）提供电能；

第三步、将所述2号厂用母线（2）与工频厂用电系统的电连接关系改变为断开状态。

30.根据权利要求27所述的电能转换与切换系统帮助厂用辅机的电动机启动和/或切换的方法，其特征在于，通过调整所述电能转换器（6）的输送功率及调节所述电能转换器（6）的至少一端的频率和/或电压，并改变本系统中电连接的导通和断开关系，将所述51号厂用辅机的电动机（51）由所述电能转换器（6）经过所述2号厂用母线（2）提供电能切换由所述变频发电机（4）经过所述1号厂用母线（1）直接提供电能。

31.根据权利要求30所述的电能转换与切换系统帮助厂用辅机的电动机启动和/或切换的方法，其特征在于，具体步骤包括：

第一步、所述51号厂用辅机的电动机（51）与所述1号厂用母线（1）的电连接关系处于断开状态，所述2号厂用母线（2）与工频厂用电系统的电连接关系处于断开状态，所述51号厂用辅机的电动机（51）由所述电能转换器（6）经过所述2号厂用母线（2）提供电能；

第二步、通过所述电能转换器（6）调节所述2号厂用母线（2）的频率和/或电压，以满足所述1号厂用母线（1）与所述2号厂用母线（2）能够并列运行的条件；

第三步、将所述51号厂用辅机的电动机（51）与所述1号厂用母线（1）电连接关系改变为导通状态；

第四步、减小所述电能转换器（6）的输送功率，或，将所述51号厂用辅机的电动机（51）与所述2号厂用母线（2）的电连接关系改变为断开状态，或，将所述电能转换器（6）与所述1号厂用母线（1）的电连接关系改变为断开状态，或，将所述电能转换器（6）与所述2号厂用母线（2）的电连接关系改变为断开状态，实现所述51号厂用辅机的电动机（51）由所述变频发电机（4）经过所述1号厂用母线（1）直接提供电能。

32.根据权利要求27所述的电能转换与切换系统帮助厂用辅机的电动机启动和/或切换的方法，其特征在于，通过调整所述电能转换器（6）的输送功率及调节所述电能转换器（6）的至少一端的频率和/或电压，并改变本系统中电连接的导通和断开关系，将所述51号厂用辅机的电动机（51）由所述电能转换器（6）经过所述2号厂用母线（2）启动并提供电能，然后切换由所述变频发电机（4）经过所述1号厂用母线（1）直接提供电能。

33.根据权利要求32所述的电能转换与切换系统帮助厂用辅机的电动机启动和/或切换的方法，其特征在于，具体步骤包括：

第一步、所述51号厂用辅机的电动机（51）与所述1号厂用母线（1）的电连接关系处于断开状态，所述2号厂用母线（2）与工频厂用电系统的电连接关系处于断开状态，所述电能转换器（6）处于运行状态；

第二步、设置所述电能转换器（6）与所述2号厂用母线（2）电连接关系处于导通状态的连接端的初始频率和初始电压，将所述51号厂用辅机的电动机（51）与所述2号厂用母线（2）的电连接关系改变为导通状态，所述51号厂用辅机的电动机（51）由所述电能转换器（6）经过所述2号厂用母线（2）启动并提供电能；

第三步、通过所述电能转换器（6）调节所述2号厂用母线（2）的频率和/或电压由初始频率、初始电压逐渐变化至满足所述1号厂用母线（1）与所述2号厂用母线（2）能够并列运行的条件；

第四步、将所述51号厂用辅机的电动机（51）与所述1号厂用母线（1）的电连接关系改变为导通状态；

第五步、减小所述电能转换器（6）的输送功率，或，将所述51号厂用辅机的电动机（51）与所述2号厂用母线（2）的电连接关系改变为断开状态，或，将所述电能转换器（6）与所述1号厂用母线（1）的电连接关系改变为断开状态，或，将所述电能转换器（6）与所述2号厂用母线（2）的电连接关系改变为断开状态，实现所述51号厂用辅机的电动机（51）由所述变频发电机（4）经过所述1号厂用母线（1）直接提供电能。

34.据权利要求33所述的电能转换与切换系统帮助厂用辅机的电动机启动和/或切换的方法，其特征在于，第三步中，通过所述电能转换器（6）同步调节所述2号厂用母线（2）的频率和电压，和/或，通过所述电能转换器（6）单独调节所述2号厂用母线（2）的频率或电压，使其逐渐变化至满足所述1号厂用母线（1）与所述2号厂用母线（2）能够并列运行的条件，且该过程中所述51号厂用辅机的电动机（51）所处的电气量不超过其允许值。

35.根据权利要求34所述的电能转换与切换系统帮助厂用辅机的电动机启动和/或切换的方法，其特征在于，第三步中的所述2号厂用母线（2）的频率和/或电压的调节方法，具体步骤包括：

第一步、通过所述电能转换器（6）单独调节所述2号厂用母线（2）的频率或电压；

第二步、通过所述电能转换器（6）同步调节所述2号厂用母线（2）的频率和电压，使其逐渐变化至满足所述1号厂用母线（1）与所述2号厂用母线（2）能够并列运行的条件，且该过程中所述51号厂用辅机的电动机（51）所处的电气量不超过其允许值。

36.根据权利要求33~35任一项所述的电能转换与切换系统帮助厂用辅机的电动机启动和/或切换的方法，其特征在于，所述电能转换器（6）设置的初始频率的最低值可以是所述电能转换器（6）允许的最低频率，初始电压的最低值可以是0V。

37.根据权利要求27所述的电能转换与切换系统帮助厂用辅机的电动机启动和/或切换的方法，其特征在于，通过调整所述电能转换器（6）的输送功率及调节所述电能转换器（6）的至少一端的频率和/或电压，并改变本系统中电连接的导通和断开关系，将所述51号厂用辅机的电动机（51）由所述变频发电机（4）经过所述1号厂用母线（1）直接提供电能切换由所述电能转换器（6）经过所述2号厂用母线（2）提供电能。

38.根据权利要求37所述的电能转换与切换系统帮助厂用辅机的电动机启动和/或切换的方法，其特征在于，具体步骤包括：

第一步、所述51号厂用辅机的电动机（51）与所述2号厂用母线（2）的电连接关系处于断开状态，所述2号厂用母线（2）与工频厂用电系统的电连接关系处于断开状态，所述51号厂用辅机的电动机（51）由所述变频发电机（4）经过所述1号厂用母线（1）直接提供电能，所述电能转换器（6）处于运行状态；

第二步、通过所述电能转换器（6）调节所述2号厂用母线（2）的频率和/或电压，以满足所述1号厂用母线（1）与所述2号厂用母线（2）能够并列运行的条件；

第三步、将所述51号厂用辅机的电动机（51）与所述2号厂用母线（2）的电连接关系改变为导通状态；

第四步、增大所述电能转换器（6）的输送功率，将所述51号厂用辅机的电动机（51）转移至由所述电能转换器（6）经过所述2号厂用母线（2）提供电能；

第五步、将所述51号厂用辅机的电动机（51）与所述1号厂用母线（1）的电连接关系改变为断开状态，实现所述51号厂用辅机的电动机（51）由所述电能转换器（6）经过所述2号厂用母线（2）提供电能。

39.根据权利要求27所述的电能转换与切换系统帮助厂用辅机的电动机启动和/或切换的方法，其特征在于，通过调整所述电能转换器（6）的输送功率及调节所述电能转换器（6）的至少一端的频率和/或电压，并改变本系统中电连接的导通和断开关系，将厂用辅机的电动机由所述电能转换器（6）经过所述2号厂用母线（2）提供电能切换由工频厂用电系统经过所述2号厂用母线（2）直接提供电能。

40.根据权利要求39所述的电能转换与切换系统帮助厂用辅机的电动机启动和/或切换的方法，其特征在于，具体步骤包括：

第一步：厂用辅机的电动机与所述1号厂用母线（1）的电连接关系处于断开状态，所述2号厂用母线（2）与工频厂用电系统的电连接关系处于断开状态，所述电能转换器（6）处于运行状态，厂用辅机的电动机由所述电能转换器（6）经过所述2号厂用母线（2）提供电能；

第二步：通过所述电能转换器（6）调节所述2号厂用母线（2）的频率和/或电压，以满足所述2号厂用母线（2）与工频厂用电系统能够并列运行的条件；

第三步、将所述2号厂用母线（2）与工频厂用电系统的电连接关系改变为导通状态；

第四步、减小所述电能转换器（6）的输送功率，或，将所述电能转换器（6）与所述1号厂用母线（1）的电连接关系改变为断开状态，或，将所述电能转换器（6）与所述2号厂用母线（2）的电连接关系改变为断开状态，实现厂用辅机的电动机由工频厂用电系统经过所述2号厂用母线（2）直接提供电能。

41.根据权利要求27所述的电能转换与切换系统帮助厂用辅机的电动机启动和/或切换的方法，其特征在于，通过调整所述电能转换器（6）的输送功率及调节所述电能转换器（6）的至少一端的频率和/或电压，并改变本系统中电连接的导通和断开关系，将所述51号厂用辅机的电动机（51）由所述电能转换器（6）经过所述1号厂用母线（1）启动并提供电能，然后切换由所述变频发电机（4）经过所述1号厂用母线（1）直接提供电能。

42.根据权利要求41所述的电能转换与切换系统帮助厂用辅机的电动机启动和/或切换的方法，其特征在于，具体步骤包括：

第一步、工频厂用电系统与所述2号厂用母线（2）的电连接关系处于导通状态，所述变频发电机（4）与所述1号厂用母线（1）的电连接关系处于断开状态，所述51号厂用辅机的电动机（51）与所述2号厂用母线（2）的电连接关系处于断开状态或者不存在电连接，所述电能转换器（6）处于运行状态；

第二步、设置所述电能转换器（6）与所述1号厂用母线（1）电连接关系处于导通状态的连接端的初始频率和初始电压，将所述51号厂用辅机的电动机（51）与所述1号厂用母线（1）的电连接关系改变为导通状态，所述51号厂用辅机的电动机（51）由所述电能转换器（6）经过所述1号厂用母线（1）启动并提供电能；

第三步、通过所述电能转换器（6）调节所述1号厂用母线（1）的频率和/或电压由初始频率、初始电压逐渐变化至满足所述1号厂用母线（1）与所述变频发电机（4）能够并列运行的条件；

第四步、将所述变频发电机（4）与所述1号厂用母线（1）的电连接关系改变为导通状态；

第五步、减小所述电能转换器（6）的输送功率，或，将所述电能转换器（6）与所述1号厂用母线（1）的电连接关系改变为断开状态，或，将所述电能转换器（6）与所述2号厂用母线（2）的电连接关系改变为断开状态，或，将工频厂用电系统与所述2号厂用母线（2）的电连接关系改变为断开状态，实现所述51号厂用辅机的电动机（51）由所述变频发电机（4）经过所述1号厂用母线（1）直接提供电能。

43.根据权利要求28~35、37~42任一项所述的电能转换与切换系统帮助厂用辅机的电动机启动和/或切换的方法，其特征在于，多台厂用辅机的电动机可以同时启动和/或切换。