一種內(nèi)燃機驅(qū)動發(fā)電機組并聯(lián)運行的功率平衡控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電機控制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種由內(nèi)燃機驅(qū)動的并聯(lián)運行的發(fā)電機的控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在偏遠地區(qū)或者工地等，經(jīng)常會用內(nèi)燃機驅(qū)動發(fā)電機發(fā)電來給負載供電的情況;而且當(dāng)負載較大時，往往一臺發(fā)電機不能滿足用電需求，例如一臺發(fā)電機的輸出功率是3.2kW，但是負載需要6kW的功率，這樣就需要將兩臺發(fā)電機并聯(lián)在一起為負載提供電源。
[0003]內(nèi)燃機驅(qū)動發(fā)電機并聯(lián)運行的組成結(jié)構(gòu)包括:多臺內(nèi)燃機，與內(nèi)燃機--對應(yīng)的多臺發(fā)電機，各發(fā)電機組的輸出端并聯(lián)為負載提供電源。運行時，內(nèi)燃機作為原動機驅(qū)動發(fā)電機發(fā)電，發(fā)電機輸出的交流電經(jīng)過整流單元整流為直流后輸出給逆變單元，逆變單元在控制器的控制下將直流電逆變?yōu)樾枰慕涣麟?，然后再?jīng)過濾波單元進行濾波后提供給負載。同時，A/D轉(zhuǎn)換單元對采集到的電流信號進行A/D轉(zhuǎn)換獲得電流幅值，比較單元通過對A/D轉(zhuǎn)換獲得的電流幅值進行整形獲得發(fā)電機輸出電流的相位，同時，控制器通過油門控制內(nèi)燃機的油門開度來控制內(nèi)燃機的轉(zhuǎn)速。
[0004]由于發(fā)電機并聯(lián)為負載供電需要各個發(fā)電機之間實現(xiàn)功率平衡，如果功率分配出現(xiàn)較大的不平衡，無論是有功功率還是無功功率，都會影響機組運行的效率和經(jīng)濟性，以及發(fā)電機的可靠性。
[0005]因此，如何控制內(nèi)燃機驅(qū)動發(fā)電機并聯(lián)運行以保持各發(fā)電機組的功率平衡是值得研究及函待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]有鑒于此，本發(fā)明提供一種內(nèi)燃機驅(qū)動發(fā)電機并聯(lián)運行的控制方法，以解決由內(nèi)燃機驅(qū)動發(fā)電機并聯(lián)運行時保持每臺發(fā)電機組都能正常聯(lián)網(wǎng)輸出以及功率平衡的技術(shù)問題。
[0007]本發(fā)明內(nèi)燃機驅(qū)動發(fā)電機并聯(lián)運行的控制方法，包括以下步驟:
1)在每臺發(fā)電機組的控制器中預(yù)設(shè)相同的輸出電壓范圍和頻率范圍；
2)每次內(nèi)燃機啟動時，該內(nèi)燃機對應(yīng)的發(fā)電機的控制器檢測輸出回路上是否有電壓輸出，如果檢測到有電壓輸出，則以檢測到的電壓的相位為基準(zhǔn)，使自身的輸出電壓與檢測的電壓的相位同步;如果沒有檢測到電壓，則作為正常輸出；同時獲得輸出電壓的頻率；
3 )根據(jù)公式f=K*I*sin Φ +f ο，其中f為發(fā)電機組輸出電壓的頻率，K為設(shè)定的斜率，是頻率與電流變化的關(guān)系值或系數(shù)，I為檢測到的發(fā)電機組輸出電流，Φ為發(fā)電機組自身輸出電流和發(fā)電機組自身輸出電壓的相位角的夾角，fo為預(yù)設(shè)的發(fā)電機組的基準(zhǔn)電壓頻率，通過發(fā)電機組輸出電流I的變化在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)調(diào)節(jié)發(fā)電機組的電壓頻率;并根據(jù)公式υ=-κι+υ0，其中U為發(fā)電機組在有負載時的輸出電壓，I為檢測到的發(fā)電機組輸出電流，K為設(shè)定的斜率，是電壓與電流變化的關(guān)系值或系數(shù)，Uo為設(shè)定的發(fā)電機組空載時的輸出電壓，通過電流I的變化在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)調(diào)節(jié)發(fā)電機組輸出的電壓。
[0008]進一步，所述步驟2)中，電流的檢測方法為:
用電流傳感器采集發(fā)電機輸出的電流信號，并將檢測到的信號輸入A/D轉(zhuǎn)換單元，獲得發(fā)電機輸出電流的幅值；
上述A/D轉(zhuǎn)換單元獲得的信號，通過比較單元整形后，獲得發(fā)電機輸出電流的相位。
[0009]本發(fā)明的有益效果:
本發(fā)明一種內(nèi)燃機驅(qū)動發(fā)電機并聯(lián)運行的控制方法，其通過在每臺發(fā)電機中預(yù)設(shè)發(fā)電機輸出的電壓范圍和頻率范圍，并且在內(nèi)燃機起動后，通過發(fā)電機輸出的電流值的變化、調(diào)整每臺發(fā)電機的輸出電壓和頻率在預(yù)設(shè)值范圍內(nèi)變化，控制器根據(jù)發(fā)電機輸出的電流值、頻率和電壓變化控制內(nèi)燃機的轉(zhuǎn)速，從而實現(xiàn)了保證各臺發(fā)電機聯(lián)網(wǎng)之間的功率平衡。
【附圖說明】
[0010]圖1為電流和頻率的坐標(biāo)函數(shù)關(guān)系圖，圖中&至5為預(yù)設(shè)在發(fā)電機組控制器中的頻率變化范圍;fo為預(yù)設(shè)的發(fā)電機組的基準(zhǔn)電壓頻率；
圖2為電流和電壓的坐標(biāo)函數(shù)關(guān)系圖，圖中山至仏為預(yù)設(shè)在發(fā)電機組控制器中的電壓變化范圍。
【具體實施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步描述。
[0012]內(nèi)燃機驅(qū)動發(fā)電機并聯(lián)運行的控制方法，包括以下步驟:
1)在每臺發(fā)電機的控制器中預(yù)設(shè)相同的發(fā)電機輸出電壓范圍和頻率范圍；
2)每次內(nèi)燃機啟動時，該內(nèi)燃機對應(yīng)的發(fā)電機的控制器檢測輸出回路上是否有電壓輸出，如果檢測到有電壓輸出，則以檢測到的電壓的相位為基準(zhǔn)，使自身的輸出電壓與檢測的電壓的相位同步;如果沒有檢測到電壓，則正常輸出；同時獲得輸出電壓頻率；
3 )根據(jù)公式f=K*I*sin Φ +f ο，其中f為發(fā)電機組輸出電壓的頻率，K為設(shè)定的斜率，是頻率與電流變化的關(guān)系值或系數(shù)，I為檢測到的發(fā)電機組輸出電流，Φ為發(fā)電機組自身輸出電流和發(fā)電機組自身輸出電壓的相位角的夾角，fo為預(yù)設(shè)的發(fā)電機組的基準(zhǔn)電壓頻率，通過發(fā)電機組輸出電流I的變化在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)調(diào)節(jié)發(fā)電機組的電壓頻率;并根據(jù)公式U=_KI+Uo，其中U為發(fā)電機組在有負載時的輸出電壓，I為檢測到的發(fā)電機組輸出電流，K為設(shè)定的斜率，是電壓與電流變化的關(guān)系值或系數(shù)，Uo為設(shè)定的發(fā)電機組空載時的輸出電壓，通過電流I的變化在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)調(diào)節(jié)發(fā)電機組輸出的電壓。
[0013]本實施例內(nèi)燃機驅(qū)動發(fā)電機并聯(lián)運行的控制方法，其通過在每臺發(fā)電機的控制器中預(yù)設(shè)發(fā)電機組輸出電壓范圍和頻率范圍，并且在內(nèi)燃機起動后，通過發(fā)電機組輸出的電流值的變化、調(diào)整頻率和電壓的變化，使每臺發(fā)電機組的輸出電壓和頻率均保持在自身預(yù)設(shè)的電壓和頻率范圍內(nèi)，控制器根據(jù)發(fā)電機組的輸出的電流值、頻率和電壓改的變化控制內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速，從而實現(xiàn)了保證各臺發(fā)電機組之間的功率平衡。
[0014]本實施例的所述步驟2)中，電流的檢測方法為:
用電流傳感器采集發(fā)電機輸出電流信號，并將檢測到的信號輸入A/D轉(zhuǎn)換單元，獲得發(fā)電機輸出電流的幅值； 上述A/D轉(zhuǎn)換單元獲得的信號，通過比較單元整形后，獲得發(fā)電機輸出電流的相位。
[0015]
最后說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【主權(quán)項】
1.一種內(nèi)燃機驅(qū)動發(fā)電機并聯(lián)運行的控制方法，其特征在于:包括以下步驟: 1)在每臺發(fā)電機組的控制器中預(yù)設(shè)相同的輸出電壓范圍和頻率范圍； 2)每次內(nèi)燃機啟動時，該內(nèi)燃機對應(yīng)的發(fā)電機的控制器檢測輸出回路上是否有電壓輸出，如果檢測到有電壓輸出，則以檢測到的電壓的相位為基準(zhǔn)，使自身的輸出電壓與檢測的電壓的相位同步;如果沒有檢測到電壓，則正常輸出；同時獲得輸出電壓的頻率； 3)根據(jù)公式f=K*I*sinΦ +f ο，其中f為發(fā)電機組輸出電壓的頻率，K為設(shè)定的斜率，是頻率與電流變化的關(guān)系值或系數(shù)，I為檢測到的發(fā)電機組輸出電流，Φ為發(fā)電機組自身輸出電流和發(fā)電機組自身輸出電壓的相位角的夾角，fo為預(yù)設(shè)的發(fā)電機組的基準(zhǔn)電壓頻率，通過發(fā)電機組輸出電流I的變化在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)調(diào)節(jié)發(fā)電機組的電壓頻率;并根據(jù)公式U=_KI+Uo，其中U為發(fā)電機組在有負載時的輸出電壓，I為檢測到的發(fā)電機組輸出電流，K為設(shè)定的斜率，是電壓與電流變化的關(guān)系值或系數(shù)，Uo為設(shè)定的發(fā)電機組空載時的輸出電壓，通過電流I的變化在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)調(diào)節(jié)發(fā)電機組輸出的電壓。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機驅(qū)動發(fā)電機組并聯(lián)運行的控制方法，其特征在于:所述步驟2)中，電流的檢測方法為: 用電流傳感器采集發(fā)電機輸出的電流信號，并將檢測到的信號輸入A/D轉(zhuǎn)換單元，獲得發(fā)電機輸出電流的幅值； 上述A/D轉(zhuǎn)換單元獲得的信號，通過比較單元整形后，獲得發(fā)電機輸出電流的相位。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種內(nèi)燃機驅(qū)動發(fā)電機并聯(lián)運行的控制方法，包括步驟：1）在每臺發(fā)電機組的控制器中預(yù)設(shè)電壓范圍和頻率范圍；2）每次內(nèi)燃機啟動時，發(fā)電機組控制器檢測輸出回路上是否有電壓輸出，并確定電壓相位基準(zhǔn)；3）根據(jù)公式f=K*I*sinφ+f0,通過電流I的變化在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)調(diào)節(jié)發(fā)電機組輸出的頻率；并根據(jù)公式U=-k*I+U0，通過電流I的變化在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)調(diào)節(jié)發(fā)電機的輸出電壓。本發(fā)明通過在每臺發(fā)電機組中預(yù)設(shè)輸出電壓范圍和頻率范圍，并通過發(fā)電機輸出電流的變化，使每臺發(fā)電機組輸出的電壓和頻率均保持在自身預(yù)設(shè)的電壓和頻率范圍內(nèi)變化，從而實現(xiàn)了保證各臺發(fā)電機之間聯(lián)網(wǎng)時的功率平衡。
【IPC分類】H02J3/46
【公開號】CN105634021
【申請?zhí)枴緾N201610062699
【發(fā)明人】何林, 陳斌, 邱永東
【申請人】重慶力華自動化技術(shù)有限責(zé)任公司
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2016年1月29日