柴油发电机组可以单台机组运行，也可以多台并联运行和并入电力系统运行。单台机组运行受到许多条件的限制：若其功率满足重载工况要求，轻载运行时就会降低机组运行的经济性，且其备用机组还要与运行机组容量相同。采用多台机组并联运行和并入电网运行，可扩大供电容量，提高供电的可靠性，其备用机组有一台即可，相对减少了备用机组的容量。实现并联运行需满足以下4个条件：①端电压相等；②频率相等；对于市电的地区，而供电可靠性要求高，不允许停电和要求几秒内能讯速恢复供电的单位，例如通信、宾馆、机场等重要部门，可作为应急备用电源，一旦市电停电能迅速提供稳定的交流电源。③相位一致；④相序一致。同时还要有运行保护装置，能自动地合理地分配和调整有功功率和无功功率，使机组间的调频特性和调压特性曲线趋向接近。
柴油机组通常作为紧急或备用电源，所使用的燃料为柴油，属不可生资源，成本较贵，但柴油的购买及保存较天燃气方便，单机容量大，使用范围广、热、燃油消耗低、起动迅速，维修技术成熟，因此一般市场上选用柴油发电机组的较多。
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