[發(fā)明專利]一種內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行的控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610062699.3
• 申請日: 2016-01-29
• 公開（公告）號: CN105634021B
• 公開（公告）日: 2017-12-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何林;陳斌;邱永東
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶力華自動(dòng)化技術(shù)有限責(zé)任公司
• 主分類號: H02J3/46
• 分類號: H02J3/46
• 代理公司: 重慶信航知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司50218
• 代理人: 穆祥維

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電機(jī)控制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種由內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的并聯(lián)運(yùn)行的發(fā)電機(jī)的控制方法。

背景技術(shù)

在偏遠(yuǎn)地區(qū)或者工地等，經(jīng)常會(huì)用內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電來給負(fù)載供電的情況；而且當(dāng)負(fù)載較大時(shí)，往往一臺(tái)發(fā)電機(jī)不能滿足用電需求，例如一臺(tái)發(fā)電機(jī)的輸出功率是3.2kW，但是負(fù)載需要6kW的功率，這樣就需要將兩臺(tái)發(fā)電機(jī)并聯(lián)在一起為負(fù)載提供電源。

內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行的組成結(jié)構(gòu)包括：多臺(tái)內(nèi)燃機(jī)，與內(nèi)燃機(jī)一一對應(yīng)的多臺(tái)發(fā)電機(jī)，各發(fā)電機(jī)組的輸出端并聯(lián)為負(fù)載提供電源。運(yùn)行時(shí)，內(nèi)燃機(jī)作為原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，發(fā)電機(jī)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慕涣麟姡缓笤俳?jīng)過濾波單元進(jìn)行濾波后提供給負(fù)載。同時(shí)，A/D轉(zhuǎn)換單元對采集到的電流信號進(jìn)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(jìn)行整形獲得發(fā)電機(jī)輸出電流的相位，同時(shí)，控制器通過油門控制內(nèi)燃機(jī)的油門開度來控制內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速。

由于發(fā)電機(jī)并聯(lián)為負(fù)載供電需要各個(gè)發(fā)電機(jī)之間實(shí)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(huì)影響機(jī)組運(yùn)行的效率和經(jīng)濟(jì)性，以及發(fā)電機(jī)的可靠性。

因此，如何控制內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行以保持各發(fā)電機(jī)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

有鑒于此，本發(fā)明提供一種內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行的控制方法，以解決由內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行時(shí)保持每臺(tái)發(fā)電機(jī)組都能正常聯(lián)網(wǎng)輸出以及功率平衡的技術(shù)問題。

本發(fā)明內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行的控制方法，包括以下步驟：

1)在每臺(tái)發(fā)電機(jī)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(jī)啟動(dòng)時(shí)，該內(nèi)燃機(jī)對應(yīng)的發(fā)電機(jī)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(shí)獲得輸出電壓的頻率；

3)根據(jù)公式其中f為發(fā)電機(jī)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(jī)組輸出電流，為發(fā)電機(jī)組自身輸出電流和發(fā)電機(jī)組自身輸出電壓的相位角的夾角，f₀為預(yù)設(shè)的發(fā)電機(jī)組的基準(zhǔn)電壓頻率，通過發(fā)電機(jī)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(jī)組的電壓頻率；并根據(jù)公式U＝-KI+U₀，其中U為發(fā)電機(jī)組在有負(fù)載時(shí)的輸出電壓，I為檢測到的發(fā)電機(jī)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)，U₀為設(shè)定的發(fā)電機(jī)組空載時(shí)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(jī)組輸出的電壓。

進(jìn)一步，所述步驟3)中，電流的檢測方法為：

用電流傳感器采集發(fā)電機(jī)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(jī)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(jī)輸出電流的相位。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明一種內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行的控制方法，其通過在每臺(tái)發(fā)電機(jī)中預(yù)設(shè)發(fā)電機(jī)輸出的電壓范圍和頻率范圍，并且在內(nèi)燃機(jī)起動(dòng)后，通過發(fā)電機(jī)輸出的電流值的變化、調(diào)整每臺(tái)發(fā)電機(jī)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(jī)輸出的電流值、頻率和電壓變化控制內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而實(shí)現(xiàn)了保證各臺(tái)發(fā)電機(jī)聯(lián)網(wǎng)之間的功率平衡。

附圖說明

圖1為電流和頻率的坐標(biāo)函數(shù)關(guān)系圖，圖中f₁至f₂為預(yù)設(shè)在發(fā)電機(jī)組控制器中的頻率變化范圍；f₀為預(yù)設(shè)的發(fā)電機(jī)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U₁至U₀為預(yù)設(shè)在發(fā)電機(jī)組控制器中的電壓變化范圍。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。

本實(shí)施例內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行的控制方法，包括以下步驟：

1)在每臺(tái)發(fā)電機(jī)的控制器中預(yù)設(shè)相同的發(fā)電機(jī)輸出電壓范圍和頻率范圍；

2)每次內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)時(shí)，該內(nèi)燃機(jī)對應(yīng)的發(fā)電機(jī)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(shí)獲得輸出電壓頻率；