本發(fā)明涉及柴油發(fā)電機的技術領域，準確的說是一種柴油發(fā)電機的功率補償裝置。

背景技術：

柴油發(fā)電機具有容量較大、環(huán)境適應性強、持續(xù)供電時間長以及便于移動等優(yōu)點，廣泛應用于獨立式供電系統(tǒng)和應急備用供電系統(tǒng)。目前伴隨通信技術及行業(yè)的迅猛發(fā)展，近年來各種通訊基站以及數(shù)據(jù)中心的數(shù)量與日俱增，為保證通訊的可靠性和數(shù)據(jù)中心的穩(wěn)定性，對作為備用應急電源的柴油發(fā)電機組的需求量也在不斷的增長。隨著新能源技術的不斷進步，諸如光伏發(fā)電、風能發(fā)電等新能源發(fā)電項目也在全世界范圍內(nèi)大量推廣，然而由于風能、太陽能具有顯著的隨機性和間歇性，在目前技術條件下，柴油發(fā)電機組常被用來作為保障能源以提高新能源發(fā)電的供電質量。在當今發(fā)展中國家基礎設施建設蓬勃發(fā)展的情況下，建筑行業(yè)對移動電源和備用電源的需求也在不斷提高。

柴油發(fā)電機組的結構較為復雜，從構成上來看，主要可分以同步發(fā)電機及其負載為主的電氣環(huán)節(jié)，以及以柴油發(fā)電機及其調(diào)速系統(tǒng)為主的機械環(huán)節(jié)兩大部分，其中與電氣環(huán)節(jié)相比，機械部分動態(tài)響應速度較慢。因此，在應用中往往存在以下兩大問題：

1)當系統(tǒng)負載發(fā)生較大波動時，柴油發(fā)電機組的輸出功率無法快速響應負載變化，導致柴油發(fā)電機的輸出轉矩無法平衡發(fā)電機的電磁轉矩，進而引起同步發(fā)電機的轉速波動，進而影響發(fā)電機組輸出電壓和頻率的穩(wěn)定。

2)由于柴油發(fā)電機多數(shù)工作于離網(wǎng)情況下，相比并網(wǎng)供電系統(tǒng)，柴油發(fā)電機組供電系統(tǒng)的容量較小，等效輸出阻抗較大，當用電設備中有大量的無功負載和電力電子器件時，勢必會導致發(fā)電機組的效率降低、輸出電壓波形惡化。因此，柴油發(fā)電機組的電能質量往往低于公共大電網(wǎng)的電能質量。

技術實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術存在的技術問題，本發(fā)明提供了一種柴油發(fā)電機組的功率補償系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過對柴油發(fā)電系統(tǒng)的有功、無功以及諧波電流的注入，達到輸出電壓和頻率的穩(wěn)定的效果。

本發(fā)明是通過以下的技術方案來實現(xiàn)的。

一種柴油發(fā)電機組的功率補償系統(tǒng)，該補償系統(tǒng)包括有儲能系統(tǒng)及功率補償裝置，所述儲能系統(tǒng)連接于功率補償裝置，所述功率補償裝置接于柴油發(fā)電機組及負載之間。功率補償裝置的主要作用為通過向柴油機發(fā)電系統(tǒng)注入功率，實現(xiàn)對柴油發(fā)電機組側的電能質量的提升，通過儲能系統(tǒng)和功率補償裝置對柴油發(fā)電機組進行功率補償，以達到輸出電壓和頻率的穩(wěn)定。

所述功率補償裝置接有電感，所述電感分別接于柴油發(fā)電機組的三相輸出端，通過電感接于柴油發(fā)電機組的三相輸出進行功率補償。

進一步，所述功率補償裝置包括有三路并聯(lián)的輸出三極管及三路并聯(lián)的輸入三極管，所述輸出三極管和輸入三極管分別并聯(lián)接于儲能系統(tǒng)，且三路并聯(lián)的輸出三極管及三路并聯(lián)的輸入三極管接于一起，并分三路接于電感，通過電感接于柴油發(fā)電機組的三相輸出進行功率補償。

更進一步，所述三極管為帶阻尼二極管NPN型三極管。由此，對輸入信號的相位進行超前和滯后補償。

更進一步，所述儲能系統(tǒng)的輸出及輸入端之間接有電容。

所述儲能系統(tǒng)為超級電容、電解電容和鉛酸蓄電池的任意一種所形成的電容組。

進一步，所述儲能系統(tǒng)為超級電容組，超級電容組作為補償系統(tǒng)直流側的儲能裝置，實現(xiàn)了直流側的電壓源特性。通過超級電容組能夠實現(xiàn)能量的輸出或吸收，且使儲能系統(tǒng)能夠反復的充放電，以滿足多次實現(xiàn)補償?shù)哪芰垦h(huán)次數(shù)和使用壽命的要求。

因此，本發(fā)明通過向柴油機發(fā)電系統(tǒng)注入功率，實現(xiàn)對柴油發(fā)電機組側的電能質量的提升，通過儲能系統(tǒng)和功率補償裝置對柴油發(fā)電機組進行功率補償，以達到輸出電壓和頻率的穩(wěn)定。

附圖說明

圖1是本發(fā)明所實施的結構示意圖。

圖2是本發(fā)明所實施的電路圖。

具體實施方式

以下結合附圖和具體實施例對本發(fā)明的技術方案做詳細說明。

參照1所示，為本發(fā)明所實施的柴油發(fā)電機組的功率補償系統(tǒng)，該補償系統(tǒng)包括有儲能系統(tǒng)及功率補償裝置，所述儲能系統(tǒng)連接于功率補償裝置，所述功率補償裝置接于柴油發(fā)電機組及負載之間。功率補償裝置的主要作用為通過向柴油機發(fā)電系統(tǒng)注入功率，實現(xiàn)對柴油發(fā)電機組側的電能質量的提升，通過儲能系統(tǒng)和功率補償裝置對柴油發(fā)電機組進行功率補償，以達到輸出電壓和頻率的穩(wěn)定。

結合圖2所示，所述功率補償裝置接有電感，所述電感分別接于柴油發(fā)電機組的三相輸出端，通過電感接于柴油發(fā)電機組的三相輸出進行功率補償。

同時，所述功率補償裝置包括有三路并聯(lián)的輸出三極管及三路并聯(lián)的輸入三極管，所述輸出三極管和輸入三極管分別并聯(lián)接于儲能系統(tǒng)，且三路并聯(lián)的輸出三極管及三路并聯(lián)的輸入三極管接于一起，并分三路接于電感，通過電感接于柴油發(fā)電機組的三相輸出進行功率補償。

而且，所述三極管為帶阻尼二極管NPN型三極管。由此，對輸入信號的相位進行超前和滯后補償。

在儲能系統(tǒng)的輸出及輸入端之間接有電容。

儲能系統(tǒng)通常為超級電容組，超級電容組作為補償系統(tǒng)直流側的儲能裝置，實現(xiàn)了直流側的電壓源特性。通過超級電容組能夠實現(xiàn)能量的輸出或吸收，且使儲能系統(tǒng)能夠反復的充放電，以滿足多次實現(xiàn)補償?shù)哪芰垦h(huán)次數(shù)和使用壽命的要求。

從圖2中可以看出，本發(fā)明所實現(xiàn)的功率補償裝置可以分為交流電路和直流電路兩部分，兩部分通過可以實現(xiàn)能量雙向流動的整流器相連。其中交流側通過電感與柴油發(fā)電系統(tǒng)電網(wǎng)相連，實現(xiàn)對柴油發(fā)電系統(tǒng)的有功、無功以及諧波電流的注入，交流側電感的主要作用是濾除整流器因功率器件開關動作而在交流側產(chǎn)生的高頻諧波。直流側包括直流濾波電容以及能量存儲裝置，主要作用是維持直流側所需逆變電壓以及沖擊性負載情況下有供功率補償與吸收。由于補償裝置與有源濾波器有著相似的拓撲結構，因此也承擔著無功補償以及有源濾波，進而改善柴油發(fā)電機組的統(tǒng)一電能質量。

因此，本發(fā)明通過向柴油機發(fā)電系統(tǒng)注入功率，實現(xiàn)對柴油發(fā)電機組側的電能質量的提升，通過儲能系統(tǒng)和功率補償裝置對柴油發(fā)電機組進行功率補償，以達到輸出電壓和頻率的穩(wěn)定。

以上實施例對本發(fā)明進行了說明，但本發(fā)明并不局限于上述施例和附圖，應當理解，在發(fā)明構思的引導下，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，本領域技術員只進行的修改和潤飾，均為本發(fā)明的保護范圍所覆蓋。