[發明專利]柴油發電機組的功率補償系統

在審

• 申請號: 201611240712.6
• 申請日: 2016-12-28
• 公開（公告）號: CN106849128A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 江孝為;潘恒明
• 申請（專利權）人: 深圳市沃爾奔達新能源股份有限公司
• 主分類號: H02J3/24
• 分類號: H02J3/24;H02J3/32
• 代理公司: 深圳市凱達知識產權事務所44256
• 代理人: 王琦

技術領域

本發明涉及柴油發電機的技術領域，準確的說是一種柴油發電機的功率補償裝置。

背景技術

柴油發電機具有容量較大、環境適應性強、持續供電時間長以及便于移動等優點，廣泛應用于獨立式供電系統和應急備用供電系統。目前伴隨通信技術及行業的迅猛發展，近年來各種通訊基站以及數據中心的數量與日俱增，為保證通訊的可靠性和數據中心的穩定性，對作為備用應急電源的柴油發電機組的需求量也在不斷的增長。隨著新能源技術的不斷進步，諸如光伏發電、風能發電等新能源發電項目也在全世界范圍內大量推廣，然而由于風能、太陽能具有顯著的隨機性和間歇性，在目前技術條件下，柴油發電機組常被用來作為保障能源以提高新能源發電的供電質量。在當今發展中國家基礎設施建設蓬勃發展的情況下，建筑行業對移動電源和備用電源的需求也在不斷提高。

柴油發電機組的結構較為復雜，從構成上來看，主要可分以同步發電機及其負載為主的電氣環節，以及以柴油發電機及其調速系統為主的機械環節兩大部分，其中與電氣環節相比，機械部分動態響應速度較慢。因此，在應用中往往存在以下兩大問題：

1)當系統負載發生較大波動時，柴油發電機組的輸出功率無法快速響應負載變化，導致柴油發電機的輸出轉矩無法平衡發電機的電磁轉矩，進而引起同步發電機的轉速波動，進而影響發電機組輸出電壓和頻率的穩定。

2)由于柴油發電機多數工作于離網情況下，相比并網供電系統，柴油發電機組供電系統的容量較小，等效輸出阻抗較大，當用電設備中有大量的無功負載和電力電子器件時，勢必會導致發電機組的效率降低、輸出電壓波形惡化。因此，柴油發電機組的電能質量往往低于公共大電網的電能質量。

發明內容

針對現有技術存在的技術問題，本發明提供了一種柴油發電機組的功率補償系統，該系統通過對柴油發電系統的有功、無功以及諧波電流的注入，達到輸出電壓和頻率的穩定的效果。

本發明是通過以下的技術方案來實現的。

一種柴油發電機組的功率補償系統，該補償系統包括有儲能系統及功率補償裝置，所述儲能系統連接于功率補償裝置，所述功率補償裝置接于柴油發電機組及負載之間。功率補償裝置的主要作用為通過向柴油機發電系統注入功率，實現對柴油發電機組側的電能質量的提升，通過儲能系統和功率補償裝置對柴油發電機組進行功率補償，以達到輸出電壓和頻率的穩定。

所述功率補償裝置接有電感，所述電感分別接于柴油發電機組的三相輸出端，通過電感接于柴油發電機組的三相輸出進行功率補償。

進一步，所述功率補償裝置包括有三路并聯的輸出三極管及三路并聯的輸入三極管，所述輸出三極管和輸入三極管分別并聯接于儲能系統，且三路并聯的輸出三極管及三路并聯的輸入三極管接于一起，并分三路接于電感，通過電感接于柴油發電機組的三相輸出進行功率補償。

更進一步，所述三極管為帶阻尼二極管NPN型三極管。由此，對輸入信號的相位進行超前和滯后補償。

更進一步，所述儲能系統的輸出及輸入端之間接有電容。

所述儲能系統為超級電容、電解電容和鉛酸蓄電池的任意一種所形成的電容組。

進一步，所述儲能系統為超級電容組，超級電容組作為補償系統直流側的儲能裝置，實現了直流側的電壓源特性。通過超級電容組能夠實現能量的輸出或吸收，且使儲能系統能夠反復的充放電，以滿足多次實現補償的能量循環次數和使用壽命的要求。

因此，本發明通過向柴油機發電系統注入功率，實現對柴油發電機組側的電能質量的提升，通過儲能系統和功率補償裝置對柴油發電機組進行功率補償，以達到輸出電壓和頻率的穩定。

附圖說明

圖1是本發明所實施的結構示意圖。

圖2是本發明所實施的電路圖。

具體實施方式

以下結合附圖和具體實施例對本發明的技術方案做詳細說明。

參照1所示，為本發明所實施的柴油發電機組的功率補償系統，該補償系統包括有儲能系統及功率補償裝置，所述儲能系統連接于功率補償裝置，所述功率補償裝置接于柴油發電機組及負載之間。功率補償裝置的主要作用為通過向柴油機發電系統注入功率，實現對柴油發電機組側的電能質量的提升，通過儲能系統和功率補償裝置對柴油發電機組進行功率補償，以達到輸出電壓和頻率的穩定。

結合圖2所示，所述功率補償裝置接有電感，所述電感分別接于柴油發電機組的三相輸出端，通過電感接于柴油發電機組的三相輸出進行功率補償。