1.独立运行模式

由MTG独立工作为负荷供电，与传统的发电机组类似。图2-30为微型燃气轮机的单机运行模式，蓄电池系统为MTG的起动供电，或在负荷突然增大或减少时提供电力缓冲。输出电能严格满足国际标准ISO 8528-1 G3级规定的频率、电压和波形要求。机组可以应用于平衡或不平衡负荷，可以提供单相和三相输出（见图2-31），功率因数范围为0.7～1.0。该模式可运用于偏远地区，市电无法正常供应的重要设施。例如偏远地区的通信台站，以及南、北极考察站等保障正常供电。在军事领域主要应用于军用车辆动力（海湾战争中美军的主战坦克），车载电源设备，武器（导弹）发射与控制等发电设备。

图2-29 微型燃气轮机起动参数曲线

a）转速起动过程曲线 b）发电功率起动过程曲线 c）燃料量起动过程曲线

2.多台联机模式

在供电负荷较大时，单台MTG的功率无法满足要求时，则将多台MTG并联为负荷供电。例如，小型发电站及大功率用电重要公共设施等。多台MTG联接作为单独的系统进行工作，一般一号机作为主控制系统。

3.与电网并行连接

微型燃气轮机处于联网模式下，微型燃气轮发电机组与电网处于并行连接，并可以向与电网相连的负荷供电。当市电正常时，微型燃气轮机发电机组发电为市电进行功率补偿。当市电供应中断时，微型燃气轮机发电机组立即脱离电网。当电网重新供电时，机组可以自动重启，为负荷供电。

在该模式下，微型燃气轮机仅作为电流源，电压和频率由电网决定。

4.双模式

所谓双模式，就是微型燃气轮机能够在独立运行模式和联网模式之间相互转换，如图2-32所示。当市电正常时，微型燃气轮机处于联网模式，由市电为负荷供电，微型燃气轮机在联网模式运行，以补偿市电的功率不足；当市电中断时，转换为独立运行模式，微型燃气轮机为负荷供电；当市电恢复时，微型燃气轮机又转到联网模式。从一种模式转换到另一种模式的基本步骤如下：

1）如果机组在运行，必须先关闭机组。

2）改变机组的联网状态。

3）打开旧模式的互锁连接。

4）关闭新模式的互锁连接。

5）重新起动机组。

图2-30 微型燃气轮机单机运行模式

图2-31 微型燃气轮机为单相和三相负荷供电

a）三相负荷供电 b）单相负荷供电

双模式控制提供了以下三种操作模式：

1）自动联网模式。当市电正常或者在市电中断时，微型燃气轮机会自动在联网模式和独立运行模式间转换。

2）MTG供电模式。微型燃气轮机永远处于独立运行模式，微型燃气轮机输出与负荷相连并与市电分开。

图2-32 微型燃气轮机的双模式

3）联网供电模式。微型燃气轮机始终处在联网模式，当市电中断时，微型燃气轮机将自动关闭，负荷无电力供应。

图2-33 Capstone双模式控制设备

模式转换时间：当市电中断时，负荷将在4～7min内无电力供应；然后转到微型燃气轮机独立供电模式。当市电恢复时，负荷将在10min内转到由市电供电，微型燃气轮机将有32min处于脱机状态。

Capstone双模式控制设备见图2-33。图2-33中S1和S2位置与状态见表2-4和表2-5。内部电路图如图2-34和图2-35所示，其参数如下：(www.daowen.com)

1）额定电压AC400～480V、三相、50～60Hz。

2）额定电流最大52A。

3）输入电流14000A。

4）外形尺寸长508mm，宽203/8mm，高610mm。

5）重量26.4kg。

表2-4 S1位置与状态

表2-5 S2位置与状态

5.由联网模式自动转换到单机运行模式

由联网模式自动转换到单机运行模式见图2-34和图2-35。其步骤如下：

1）当市电发生异常，电压继电器感应到市电电压降低或市电中断。

2）控制继电器开关触点动作（L3和L2）。

图2-34 双模控制设备电力配线

图2-35 双模控制设备控制配线图

3）触点L3闭合。

4）触点L2打开，使电气隔离开关触点断开；打开隔离开关，使微型燃气轮机发电机组和负荷与市电断开。

5）隔离开关上的辅助开关（M1A，L5）打开，并且微型燃气轮机发电机组的联网操作失效。辅助开关（M1B，L6）闭合，开启独立运行模式。

6）微型燃气轮机发电机组起动关闭程序。

7）微型燃气轮机发电机组连接负荷。

8）微型燃气轮机发电机组完成关闭程序（2～4min），并进入联网后备状态。联网控制开关触点（L5）闭合，单机运行开关触点（L6）断开，进入单机运行后备状态，单机运行接触开关（L3，L4和L2）闭合。

9）在负荷需要供电的情况下，微型燃气轮机发电机组会在单机运行模式自动起动（约2min）。

由独立运行模式自动转换到联网模式步骤如下：

1）若市电恢复正常，间隔一段时间后，电压继电器开关触点（UV1，L2）闭合。

2）如果S2B和S1A闭合，开关触点（L6）打开，单机运行模式关闭。

3）微型燃气轮机发电机组起动关闭程序，断开负荷，开关触点（L1，L2）闭合。

4）隔离开关触点（L1）闭合，并使市电与负荷和微型燃气轮机发电机组连接（从市电恢复开始大约需要10min）。

5）微型燃气轮机关机以后，进入单机运行后备状态，开关触点（L6）打开关闭单机运行模式。单机运行接触开关触点（L3，L4，L2）打开，联网模式开关触点（L5）闭合，进入联网后备状态。

6）如果需要微型燃气轮机发电机组供电，则微型燃气轮机发电机组重新起动，在联网模式中为负荷供电（大约需要2min）。