高压发电机采用高压交联聚乙烯电缆绕制定子绕组,可以不需要升压变压器直接并入主网,自从1998年首台高压发电机在瑞典实现并网发电以来,国内外一直对它各方面进行研究,并网是发电机投入系统运行的首要环节,成功与否直接影响系统稳定与发电机安全,所以为保证发电机能够安全、快捷、稳定投入运行发电,并网这一短暂过程的变化特点需要关注和重点研究。本文首先针对高压发电机的并网的条件进行了研究,分析了并网条件对机网之间滑差电压的影响。针对高压发电机同期并网,运用解析法推导了准同期与自同期并网时定、转子电流及电磁转矩和并网合闸角的数学表达式。并进一步分别对高压发电机同期并网时的暂态电流和电磁转矩以及最大并网合闸角进行了计算。其次,根据高压发电机的等效电路,从状态方程出发,利用建立的数学模型封装了基于MATLAB/Simulink环境下单机无穷大并网模型,对高压发电机准同期并网条件中只存在频差情况下,发电机定子电压、定子电流、电磁转矩、转速的变化情况进了研究,给出了相应各电物理量的变化规律。最后,分别分析了在励磁电流、端电压恒定时有功功率、无功功率、电枢电流、功率因数随功角的变化关系,在有功功率、端电压恒定的情况下,功角、无功功率、电枢电流、功率因数随励磁电流的变化情况,给出了端电压恒定有功功率不同时,高压发电机功角、功率因数的变化规律。本文所作分析为高压发电机实际并网运行提供一定理论依据,为评估和确立发电厂中适应高压发电机同期系统的设计方案,提出和研制与之相适合的自动同期装置提供相关参考。