[發明專利]在速度控制模式或負載控制模式下驅動動力引擎單元并更改控制模式的控制方法和系統

在審

• 申請號: 201480081483.0
• 申請日: 2014-09-16
• 公開（公告）號: CN106605347A
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發明（設計）人: 阿里·賽科寧;湯姆·凱絲
• 申請（專利權）人: 瓦錫蘭芬蘭有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02P9/10;B63H23/00;F02D29/06;F02D31/00;H02P9/00;H02P9/04
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司11127
• 代理人: 呂俊剛,楊薇

技術領域

本發明涉及驅動動力引擎(power engine)單元的方法和系統。動力引擎單元是：產生動力的引擎和將動力轉換為電形式的發電機的組合。引擎可以例如是往復式引擎，比如柴油引擎。特別地，本發明涉及在速度控制模式或在負載控制模式下驅動動力引擎單元并更改控制模式的控制方法和系統。

背景技術

一種動力裝置可以包括多個動力引擎單元，以產生待傳輸到輸電網的動力。多個動力裝置和動力引擎單元可以連接到該輸電網。該輸電網將所產生的動力分配給輸電網的用戶。動力裝置的常規解決方案是，將動力引擎單元連接至該動力裝置的匯流條(bus bar)。該匯流條例如是導軌或線纜。該匯流條與被稱為電網斷路器(circuit breaker)的斷路器相連接。通過該斷路器，動力被傳輸到輸電網。

動力引擎單元可以主要在兩種模式下運行，即,速度控制模式或負載控制模式。速度控制模式將動力引擎單元的轉速保持在期望值(稱為基準值)。如此，動力引擎單元將其速度保持在期望值，但是其動力產生可以變化。另一方面，動力引擎單元的負載控制模式將動力產生保持在期望值，但是其速度可以變化。值得注意的是，這兩種模式提供了兩種類別，其可以包括具有不同名稱的多種控制模式。例如，下垂控制(droop control)模式屬于速度控制模式的類別，千瓦控制模式(kW control mode)和兆瓦控制模式屬于負載控制模式的類別。

為了保持輸電網正常運行，即穩定地將動力從動力引擎單元傳輸到用戶的負載，動力引擎單元通常在速度控制模式下運行。然而，在負載控制模式下運行的動力引擎單元也可以與輸電網相連接。當軸發電機通過同一齒輪箱(主引擎在該齒輪箱處連接)用作電動機旋轉螺旋槳時，采用負載控制模式例如真正的千瓦模式的需求可以發生在船舶動力裝置中。在這種情況下，一個或多個輔助引擎在真正的千瓦模式下運行，以向軸電動機供電。在這種情況下，有必要的是，主引擎遠大于輔助引擎，并且主引擎在速度控制模式下運行，通常在同步負載分擔速度模式下運行。這種概念的好處是針對電動機具有穩定的動力產生。

如上所述，在動力裝置中，動力引擎單元連接至動力裝置的匯流條。這樣的情況發生在動力裝置或船舶中，例如，當動力引擎單元的當前控制模式需要更改為另一控制模式時。例如，中速柴油機和燃氣引擎的渦輪增壓器需要定期清洗。在這種情況下，負載產生將由于對渦輪增壓器速度的干擾而變化。通過設置該引擎使其在真正的千瓦模式下運行可以避免這個問題。這是由于即使該過程受到清洗渦輪增壓器所造成的干擾，隨后負載產生也將會穩定。然而，控制模式的變化可以造成動力裝置和/或輸電網中的穩定性問題。

發明內容

本發明的目的是，緩解當動力引擎單元的控制模式將要從速度控制模式變為負載控制模式時發生的問題。該目的是通過獨立權利要求的方式而實現的。從屬權利要求描述了本發明的不同實施方式。

根據本發明的、在速度控制模式下或在負載控制模式下驅動動力引擎單元并更改控制模式的控制方法包括如下步驟：發送動力引擎單元的控制模式數據，并且接收彼此電連接的其它動力引擎單元的控制模式數據。所述方法還包括如下步驟：在將動力引擎單元的控制模式從速度控制模式更改為負載控制模式的情況下，確定在更改控制模式后，來自彼此電連接的所有動力引擎單元的總轉動慣量的預定量是否在所述速度控制模式下運行。所述方法還包括如下步驟：如果該確定的步驟指示至少所述預定量在所述速度控制模式下運行，則更改所述動力引擎單元的控制模式。

附圖說明

下面參照附圖對本發明進行更詳細地描述，其中

圖1例示了典型的船舶電網的示例；

圖2例示了與圖1的電網相關的表格并例示了本發明的構思；

圖3例示了根據本發明的方法的示例的流程圖；以及

圖4例示了根據本發明的控制系統的示例。

具體實施方式

圖1例示了船舶上典型的電網裝置的示例。在該示例中，已經經由發電機斷路器4將三個動力引擎單元1、2和3連接至匯流條/輸電網6。該匯流條(在該示例中假設是簡易輸電網)還具有匯流條斷路器5，以將該匯流條分為多個部分。應當注意的是，該示例例示的是非常簡單的結構。將負載7和負載8連接至該匯流條/輸電網，以消耗動力引擎單元1、2和3所產生的動力。如此，動力引擎單元分擔了該匯流條/輸電網的總負載7和8。