[發明專利]一種異步柴油發電機組的智能控制系統及控制方法

有效

• 申請號: 201810079895.0
• 申請日: 2018-01-27
• 公開（公告）號: CN108390601B
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發明（設計）人: 蔡博;李萬釗;吳晨陽;繆勇雄;楊悅;楊志勇;張培;汪智
• 申請（專利權）人: 無錫法爾勝悅能動力有限公司
• 主分類號: H02P9/30
• 分類號: H02P9/30;H02P101/25
• 代理公司: 江陰義海知識產權代理事務所(普通合伙) 32247
• 代理人: 王明亮

1.一種異步柴油發電機組的智能控制系統的控制方法，其特征在于，包括控制單元，所述異步柴油發電機組中的發電機為自勵式異步發電機，所述自勵式異步發電機的定子繞組包括三個相電壓引出端子U、V、W和一個中性引出端子N，所述三個相電壓引出端子上按照三角形接法并接有用于供給自勵式異步發電機勵磁電流的基礎電容C1、C2、C3，所述三個相電壓引出端子上按照三角形接法還并接有增量電容C4、C5、C6，且所述的按照三角形接法的增量電容C4、C5、C6的三個接線端與所述的三個相電壓引出端子U、V、W之間還分別串接有電容調節用開關元件K1、K2、K3，所述電容調節用開關元件K1、K2、K3的斷通狀態由所述的控制單元所控制，所述控制單元設有用于檢測所述自勵式異步發電機的負載端電壓檢測接口，所述負載端電壓檢測接口連接自勵式異步發電機的負載端；

所述控制單元還連接有用于檢測所述三個相電壓引出端子線上的線電流的電流互感器、用于檢測異步柴油發電機組中發動機轉速的轉速傳感器MPU、用于調節所述異步柴油發電機組供油量大小的執行器；還包括連接在自勵式異步發電機負載端上的用于調節異步柴油發電機組無功功率的無功功率調節器，所述控制單元通過無功功率調節用開關元件連接無功功率調節器，所述無功功率調節器連接負載端，所述無功功率調節用開關元件包括用于調節感性無功功率的開關元件K4和用于調節容性無功功率的開關元件K5；

設置控制單元，以及設置用于增強自勵式異步發電機勵磁電流的增量電容，由所述的控制單元檢測自勵式異步發電機的負載端電壓，當負載增加導致負載端電壓下降幅度超過設定值時，由控制單元將增量電容加載到自勵式異步發電機的定子繞組的輸出端以提高自勵式異步發電機的負載端電壓；

當自勵式異步發電機突然加載時，由控制單元通過電流互感器、電壓檢測接口以及轉速傳感器分別獲得自勵式異步發電機的線電流、負載端電壓、發動機轉速，并由控制器計算負載端電壓的下降幅度和時間的比值，或者計算發動機轉速下降幅度和時間的比值，當負載端電壓的下降幅度和時間的比值或者發動機轉速下降幅度和時間的比值超過設定值時，由控制單元通過執行器調節發動機轉速，使得發動機轉速升高，同時將增量電容通過電容調節用開關元件接通而加載到自勵式異步發電機的定子繞組的輸出端，使自勵式異步發電機的負載端電壓恢復穩定；

當自勵式異步發電機突然卸載時，由控制單元通過電流互感器、電壓檢測接口以及轉速傳感器分別獲得自勵式異步發電機的線電流、負載端電壓、發動機轉速，并由控制器計算負載端電壓的上升幅度和時間的比值，或者計算發動機轉速上升幅度和時間的比值，當負載端電壓的上升幅度和時間的比值或者發動機轉速上升幅度和時間的比值超過設定值時，由控制單元通過執行器調節發動機轉速，使得發動機轉速下降，同時將增量電容通過電容調節用開關元件關斷，使自勵式異步發電機的負載端電壓恢復穩定；

所述控制單元通過開關元件K4、K5來控制無功功率調節器以保證自勵式異步發電機的功率因數不超過自勵式異步發電機的額定值。

2.根據權利要求1所述的一種異步柴油發電機組的智能控制系統的控制方法，其特征在于，計算負載運行時轉差值S=（n1-n）/n，其中的n1為定子旋轉磁場速度、n為轉子轉速，當轉差值增大、頻率下降時，為保持頻率不變而提高轉子的速度；通過在空載狀態下維持勵磁電容不變，在實驗中取得頻率和電壓的關系曲線，然后將頻率和電壓關系寫入控制單元，成為控制單元驅動執行器控制發動機轉速進行電壓頻率的調節的基準。