[發明專利]發電用發動機的控制方法、裝置及發電設備

有效

• 申請號: 201310193385.3
• 申請日: 2013-05-23
• 公開（公告）號: CN103321767A
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發明（設計）人: 武玉臣;任憲豐;王學鵬;張魯兵;宋增風
• 申請（專利權）人: 濰柴動力股份有限公司
• 主分類號: F02D29/06
• 分類號: F02D29/06
• 代理公司: 北京大成律師事務所 11352
• 代理人: 王衛東

技術領域

本發明涉及發動機技術領域，特別地，涉及一種發電用發動機的控制方法、裝置及發電設備。

背景技術

隨著排放法規日益嚴格和人們對環境的保護意識的增強，現階段應用在發電設備的電子調速器配機械泵發動機，已經不能適應市場的需求。在此背景下，應用電控發動機的發電設備應運而生。該發電設備具有以下的優點：1）發動機運轉平穩，機組穩態調速率小；2）機組突加載荷時，反應靈敏，瞬態調速率及穩定時間都好于電調式機械泵；3）具有良好的燃油經濟性，排放達到國際水平。

現階段，發電用電控發動機配備的電控系統主要是針對道路用發動機開發的控制系統，因應用領域不同，現有的發動機電控系統不能完全適用于發電用發動機的運行工況，所以在前期的匹配過程中遇到了很大的困難。

目前應用在發電設備中的電控發電機組的發動機控制模式主要有兩種，一種是恒轉速控制模式（N-Governor），另外一種是封發動機外特性噴油量的模式。

恒轉速控制模式（N-Governor）常用在單機發電機組的電控發動機，在該應用模式下，負載在許可范圍內無論如何變化，發動機都維持在某一恒定的轉速。但N-Governor只能用于單機發電機組，應用在單臺發電設備。因其轉速恒定，不能進行調節，所以無法解決多機的解列、并車及載荷的平均分配問題。

封發動機外特性噴油量的模式，是通過模擬傳統電調式的機械泵調速原理，外特性噴油量曲線封成斜線，實現發電機組的調速特性。在這一模式下，發動機在某一范圍內的轉速是可調的，比如1500r/min到1530r/min轉速范圍內可調。使用封發動機外特性噴油量的模式，在調速段時，由于受到高低怠速干預和油量變化劇烈等多方面的影響，當轉速有輕微的變化，就會引起噴油量劇烈變化，導致轉速波動較大，控制不穩。雖然應用該模式的發電機組能夠并網，但一致性難以保證，多機解列、并車和載荷的平均分配也存在問題。

總之，需要本領域技術人員迫切解決的一個技術問題就是：如何控制發動機的轉速，促使發電設備能夠正常并網、解列，并實現多臺發電設備并網后載荷的平均分配。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種發電用發動機的控制方法，能夠控制多臺發電設備輕松并網、解列及載荷平均分配。

為了解決上述問題，一方面提供了一種發電用發動機的控制方法，包括：獲得發動機轉速基礎設定值；利用載荷反饋和并網轉速微調量修正所述發動機轉速基礎設定值，獲得發動機轉速最終設定值；計算所述發動機轉速最終設定值與發動機實際轉速的轉速差值；將所述轉速差值轉化為扭矩；將所述扭矩轉換為最終噴油量。

優選的，所述獲得發動機轉速基礎設定值的步驟具體為：根據油門踏板開度查詢轉速設定值一維曲線，得到所述發動機轉速基礎設定值。

優選的，所述利用載荷反饋和并網轉速微調量修正所述發動機轉速基礎設定值獲得發動機轉速最終設定值的步驟具體包括：由發動機負荷參數獲得載荷修正轉速；由旋鈕微調量查詢并機微調修正轉速一維曲線獲得微調修正轉速；所述發動機轉速基礎設定值與載荷修正轉速、微調修正轉速相加，得到所述發動機轉速最終設定值。

優選的，所述發動機負荷參數包括：載荷輸入值、噴油量、發動機負荷率。

優選的，所述由發動機負荷參數獲得載荷修正轉速的步驟具體為：

根據油門踏板開度查詢載荷修正轉速一維曲線得到穩態調速率項K；

載荷輸入值乘以所述穩態調速率項K得到載荷修正轉速。

優選的，所述將所述轉速差值轉化為扭矩的步驟具體為：對所述轉速差值進行比例-積分-微分計算，獲得扭矩。

對應的，本發明實施例還提供了一種發電用發動機的控制裝置，包括：

發動機基礎設定值獲取模塊，用于獲得發動機轉速基礎設定值；

發動機轉速最終設定值計算模塊，用于利用載荷反饋和并網轉速微調量修正所述發動機轉速基礎設定值，獲得發動機轉速最終設定值；

轉速差值計算模塊，用于計算所述發動機轉速最終設定值與發動機實際轉速的轉速差值；

扭矩輸出模塊，用于將所述轉速差值轉化為扭矩；

噴油量計算模塊，用于將所述扭矩轉換為最終噴油量。

優選的，所述發動機基礎設定值獲取模塊獲得發動機轉速基礎設定值的具體過程為：

根據油門踏板開度查詢轉速設定值一維曲線，得到所述發動機轉速基礎設定值。

優選的，所述發動機轉速最終設定值計算模塊具體包括：

載荷修正轉速獲取單元，用于由發動機負荷參數獲得載荷修正轉速；