1、發動機類型
柴油引擎最常見。其他還有天然氣引擎、沼氣引擎、垃圾填埋氣體引擎、丙烷引擎、生物柴油引擎、原油引擎、蒸汽引擎等等。
一些校園和工業設施使用和產生蒸汽進行加熱和其他工藝。這些設施可能認為發電作為蒸汽生產的副產品在經濟上是可行的。這些裝置通常被歸類為熱電聯產設施，產生相當恆定的功率輸出，並與電力公用事業系統並行運行。
下圖是燃氣發電機組：
2、發電機類型
發電機分同步發電機和異步發電機。異步發電機也稱為感應發電機。結構與感應電機基本相同。它有一個鼠籠轉子和繞組定子。
感應發電機是高於其設計同步速度的電機，從而產生功率。如果運行速度低於同步速度，它將作為電機運行。感應發電機沒有勵磁設備，必須與公用設施或其他電源並行運行。
感應發電機需要來自外部源的VAR 才能發電。感應發電機以滑動頻率工作，因此其輸出頻率與公用設施的頻率自動鎖定。不需要電壓調節器和頻率調節器。
感應發電機是設計熱電聯產系統時的熱門選擇，在熱電聯產系統中，它將與公用設施並行運行。
其他優點還有可靠性高，維護量小。對繼電保護和控制要求較低。但不能作為備用/應急發電機使用。
同步發電機最常見。改變直流場繞組中的電流控制電壓輸出。
頻率由旋轉速度控制。驅動發動機施加到發電機軸上的扭矩控制功率輸出。以這種方式，同步發生器可以精確控制其可產生的電力。
3、發電機基礎
發電機由兩個主要部件組成，一個原動機和一個交流發電機。
交流發電機通常是由原動力器驅動的同步機器。電壓調節器通過調整磁場控制其電壓輸出。交流發電機設計為以特定速度工作，頻率通常為 60 或 50 Hz。電壓調節器和發動機調速器以及其他系統定義了發電機對動態負載變化和電機起動特性的響應。
發電機的短路電流貢獻通常為滿負荷安培數的 8 到 12 倍。
發電機的應用為系統增加了特殊的保護要求。容量大小、電壓等級、重要性和投資將影響與發電機相關的保護方案。操作模式將影響公用事業公司的接口保護要求。與電力設施並列是最複雜的公用事業互聯要求。IEEE ANSI 1547 提供了推薦的做法。
4、發電機系統
（1）緊急備用發電機系統
系統拓撲見下圖。應當指出，這種類型的發電機系統提高了整體電氣可靠性，但如果發電機無法啟動或無法進行維護，則不提供某些設施所需的冗餘。
（2）多個獨立備用發電機
拓撲圖見下圖。可能需要多個發電機來滿足負載要求 （N 系統）。發電機可應用於 N+1 或 2N 系統中，以提高系統可靠性。
在 N 系統中，其中 N 是承載負載所需的發電機數。如果發電機發生故障或無法進行維護，則可能會降低負載。對於大多數關鍵負荷的 24/7 運行來說，這是不可接受的。
在 N+1 系統中，N 是承載負載所需的發電機數，1 是用於冗餘的額外發電機。如果一臺發電機無法啟動或無法進行維護，則不會影響負載。
在 2N 系統中，備用生成系統中有 100% 冗餘，因此一組完整發電機的故障不會影響負載。
多個發電機系統具有更複雜的控制和保護要求，因為單元必須同步並列在一起。它們可能還需要多個級別的減載和/或恢復方案來匹配發電容量。
（3）多個發電機與公用系統並行運行
拓撲圖見下圖。該系統通常需要足夠的發電機容量來承載整個負載或複雜的卸載方案。該系統將需要一個完整和複雜的保護和控制方案。電力公司可能對系統有非常嚴格和昂貴的保護要求。IEEE 標準 1547 描述了與公用工程並列的互聯要求。
5、發電機接地和等電位
Wye 連接的發電機可以直接接地、低阻抗接地、高阻抗接地或不接地。
發電機的中性點可連接到系統中性點。如果是，則發電機不是單獨派生系統，並且使用三極ATS。如果發電機的中性與系統中性分離,單獨接地，則它是單獨派生系統，需要四極ATS，否則接地故障繼電器可能誤操作，不平衡中性電流可能傳遞到接地導體上。
IEEE 工作組研究了一般行業中中壓發電機的低電阻接地實踐。這個"工作組"發現，對於內部發電機接地故障，絕大多數損壞是在發電機斷路器離線跳閘、現場和渦輪跳閘後造成的。這是因為發電機磁通存儲的能量在發電機離線跳閘後需要幾秒鐘才能消散。
在此期間，低電阻接地允許大量故障電流流入接地故障。由於大故障電流可能會損壞發電機的繞組，因此在此時間段內需要採用替代保護方法。這個"工作組"提出的解決方案之一是混合高阻接地 （HHRG） 方案，見下圖。
6、發電機控制
發動機-發電機組具有保持輸出頻率（速度）和電壓的控制裝置。這些控制裝置由調速器和電壓調節器組成。當系統中的負載變化時，頻率和電壓將發生變化。然後，速度控制將調整調速器以糾正負載 （kW） 變化。
電壓調節器將改變磁場電流，將電壓調整到所需的電壓值。
多個發電機方案需要一個主控制器來防止設備不同步連接。操作順序是同時向所有發電機發送啟動信號。第一個單元將允許閉合相應的斷路器並給並聯母線通電。在此期間，其他發電機的斷路器保持斷開狀態，在滿足某些條件之前不允許關閉。一旦並聯母線通電，其餘發電機必須同步到它，然後才能與發電機並聯。
同步比較電壓相量的角度和幅度。兩個發電機必須以相同的頻率工作，相位匹配通常為 5 到 10 度。頻率差越高，旋轉越快。在發電機並列之前，必須處於同相位。
柴油發電機組的主要用途有哪些？發電機組用在什麼地方，怎麼用？