[發(fā)明專利]計算機控制柴油發(fā)電機組并機方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910011796.X
• 申請日: 2009-06-01
• 公開（公告）號: CN101572416A
• 公開（公告）日: 2009-11-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 魏春光;蔡志偉;張德智;邰明輝
• 申請（專利權(quán)）人: 中國北車集團大連機車車輛有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38
• 代理公司: 大連非凡專利事務(wù)所
• 代理人: 閃紅霞

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及柴油機發(fā)電機組技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種計算機控制柴油發(fā)電機組并機 方法。

背景技術(shù)

為實現(xiàn)至少兩臺柴油發(fā)電機組的并機工作，一般采用人工操作。首先適當降低各機 組的柴油機轉(zhuǎn)速，然后根據(jù)整步表指針轉(zhuǎn)動位置或燈光的明暗變化對各機組的輸出電 壓、頻率、相位進行調(diào)整。因此，在發(fā)電機組并機之前，任何一臺發(fā)電機都不能正常帶 載工作。由于人的反應(yīng)速度所限，閘刀合上時往往已不是最佳切合點，甚至偏離太離譜， 需要反復多次才能實現(xiàn)低轉(zhuǎn)速下的并機。為實現(xiàn)帶載工作，并機后還需提高各機組的柴 油機速，這又可能因為各機組提速的不同步而導致并機的失敗。所以即使是熟練的操作 人員，要完成簡單的兩臺機組并機也要花費較長的時間。當并機的機組數(shù)目較多時，實 現(xiàn)并機將是一件十分困難的事情。總體來看，過去的并機方法存在以下幾點問題：1、 只能在某些特定工況、特定設(shè)置下做并機操作，控制工況范圍有限；2、容易受環(huán)境因 素改變影響控制精度，電氣系統(tǒng)沖擊較大；3、并機的高速性無從保證，安全可靠性也 可能因人而異；4、并機操作影響已經(jīng)正常工作的柴油機，并機完成后在機組帶載工作 時還可能導致并機失敗。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是解決上述現(xiàn)有技術(shù)之不足，提供一種可降低操作人員勞動強度、排 除人為的安全隱患、使并機安全、可靠、快速高效的計算機控制柴油發(fā)電機組并機方法。 本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的：一種計算機控制柴油發(fā)電機組并機方法，其特征在于按如 下步驟進行：

a.在準備并機的柴油發(fā)電機組中選定一臺作為目標機，其余作為調(diào)整機；

b.確定輸出電壓幅值標準誤差、頻率標準誤差、相位標準誤差；

c.使目標機工作在穩(wěn)定狀態(tài)，檢測其輸出電壓幅值、頻率及相位；

d.檢測調(diào)整機的輸出電壓幅值，將此幅值與目標機的幅值進行比較，得出輸出電 壓幅值實際誤差，如果此實際誤差的絕對值大于輸出電壓幅值標準誤差，則不 斷調(diào)節(jié)調(diào)整機的勵磁，直到輸出電壓幅值實際誤差絕對值小于輸出電壓幅值標 準誤差，在執(zhí)行步驟d的同時，順序執(zhí)行步驟e和f；

e.在執(zhí)行步驟d的同時，檢測調(diào)整機的輸出電壓頻率，將此頻率與目標機的頻率 進行比較，得出輸出電壓頻率實際誤差，如果此實際誤差的絕對值大于輸出電 壓頻率標準誤差，則不斷調(diào)節(jié)調(diào)整機的轉(zhuǎn)速，直到輸出電壓頻率實際誤差絕對 值小于輸出電壓頻率標準誤差；

f.檢測調(diào)整機的輸出電壓相位，將此相位與目標機的相位進行比較，得出輸出電 壓相位實際誤差，如果此實際誤差的絕對值大于輸出電壓相位標準誤差，則反 復微調(diào)調(diào)整機的轉(zhuǎn)速，使調(diào)整機的轉(zhuǎn)速作微小而迅速的改變后，立刻恢復微調(diào) 前的轉(zhuǎn)速，直到輸出電壓相位實際誤差絕對值小于輸出電壓相位標準誤差；

g.當輸出電壓幅值實際誤差、頻率實際誤差、相位實際誤差的絕對值均小于相應(yīng) 的標準誤差時執(zhí)行并機。

為了更好地實現(xiàn)本發(fā)明的目的，所述步驟f中，根據(jù)相位實際誤差絕對值的大小， 決定調(diào)整機轉(zhuǎn)速微調(diào)的最大幅度，進而確定轉(zhuǎn)速控制脈沖信號最大脈寬以及升降轉(zhuǎn)速控 制脈沖信號對數(shù)，根據(jù)相位實際誤差的正負，決定升降轉(zhuǎn)速控制脈沖信號的先后序列， 交替輸出轉(zhuǎn)速控制脈沖信號，脈寬逐漸由寬到窄，直到占空比為零。

采用本發(fā)明的技術(shù)方案，無論目標機處于何種工況，只要其處于穩(wěn)定工況，并機不 會對目標機構(gòu)成干擾，所以無需改變正在進行的工況，更適應(yīng)工程需要。還可確保各 機組并機之后穩(wěn)定工作和主電路的安全、可靠，從而提高多臺柴油機并網(wǎng)工作的安全與 高效，同時也大大降低了操作人員的勞動強度和人為的安全隱患。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例的電路原理框圖。

圖2是本發(fā)明實施例的程序流程圖。

圖3是本發(fā)明實施例的相位調(diào)整效果波形示意圖。

具體實施方式

本發(fā)明實施例設(shè)備原理框圖如附圖1所示。目標機、調(diào)整機的一系列傳感器輸出信 號通過信號處理電路與單片機相接，單片機的輸出再與調(diào)整機的勵磁機控制器、電子調(diào) 速器控制器等執(zhí)行機構(gòu)相接。這些均選用常見的市售器件來實現(xiàn)，不再贅述。

參見附圖2，詳述本實施例的控制方法。從流程圖中的框1開始，進入框2，設(shè)定 輸出電壓幅值、頻率、相位的標準誤差。進入框3，使目標機工作在穩(wěn)定狀態(tài)，采集目 標機輸出電壓的幅值、頻率、相位的實際值。在框3后，程序分成兩支同時執(zhí)行。程序 的一支進入框4，采集調(diào)整機輸出電壓幅值。進入框5，將此幅值與目標機的幅值進行 比較，得出輸出電壓幅值實際誤差。如果此幅值實際誤差的絕對值大于幅值標準誤差， 則進入框6，調(diào)節(jié)調(diào)整機的勵磁，然后返回框4；如果此幅值實際誤差絕對值小于幅值 標準誤差，則進入框12。程序的另一支進入框7，采集調(diào)整機輸出電壓的頻率。進入框 8，將此頻率與目標機的頻率進行比較，得出頻率實際誤差，如果此頻率實際誤差的絕 對值大于頻率標準誤差，則進入框11，調(diào)節(jié)調(diào)整機的轉(zhuǎn)速，然后返回框7；如果此頻率 實際誤差絕對值小于頻率標準誤差，則進入框9。在框9，采集調(diào)整機的輸出電壓相位。 進入框10，將此相位與目標機的相位進行比較，得出輸出電壓相位實際誤差，如果此相 位實際誤差的絕對值大于相位標準誤差，則進入框11.1，微調(diào)調(diào)整機的轉(zhuǎn)速，使調(diào)整機 的轉(zhuǎn)速作微小而迅速的改變后，立刻恢復微調(diào)前的轉(zhuǎn)速。根據(jù)相位實際誤差絕對值的大 小，決定調(diào)整機轉(zhuǎn)速微調(diào)的最大幅度，進而確定轉(zhuǎn)速控制脈沖信號最大脈寬以及升降轉(zhuǎn) 速控制脈沖信號對數(shù)，根據(jù)相位實際誤差的正負，決定升降轉(zhuǎn)速控制脈沖信號的先后序 列，即：相位實際誤差為負，則先升后降；相位實際誤差為正，則先降后升，交替輸出 轉(zhuǎn)速控制脈沖信號，脈寬逐漸由寬到窄，直到占空比為零。如附圖3所示(圖中所示為 增速微調(diào))，然后回到框9；如果此相位實際誤差絕對值小于相位標準誤差，則進入框 12。在框12，判斷幅值、頻率、相位的實際誤差絕對值是否同時小于各自相應(yīng)的標準誤 差。如果不是，則返回等待；如果是，則進入框13，執(zhí)行并機。