[發明專利]一種鉆井平臺不同類型柴油發電機組的負荷均衡控制系統及方法

在審

• 申請號: 201811366556.7
• 申請日: 2018-11-16
• 公開（公告）號: CN109390982A
• 公開（公告）日: 2019-02-26
• 發明（設計）人: 張天生;張振中;趙宏;王麗;牛媛媛;張銳
• 申請（專利權）人: 天水電氣傳動研究所有限責任公司
• 主分類號: H02J3/48
• 分類號: H02J3/48;H02J3/50
• 代理公司: 甘肅省知識產權事務中心 62100
• 代理人: 武戰翠

本發明公開了一種鉆井平臺不同類型柴油發電機組的負荷均衡控制系統及方法，選取N個柴油發電機組，各柴油發電機組的容量、執行機構類型互不相同，且每一柴油發電機組設有控制器模塊、電壓調節器模塊、負荷分配模塊；控制器模塊輸入端連接對應柴油發電機組端和共用母線端，控制器模塊輸出端分別與電壓調節器模塊和負荷分配模塊電連，電壓調節器模塊與該柴油發電機組中的發電機電連，負荷分配模塊與該柴油發電機組中的柴油機電連；各柴油發電機組的負荷分配模塊之間通過兩條負荷分配線并聯連接。本發明通過于負荷分配控制電路使系統能快速穩定，在突加或突減載的過程中有功和無功仍然能均衡分配負荷，性能穩定運行可靠，并網快速準確。

技術領域

本發明屬于海洋石油鉆井平臺技術領域，涉及柴油發電機組控制方法，具體涉及一種鉆井平臺不同類型柴油發電機組的負荷均衡控制方法。

背景技術

目前，對于型號規格相同的柴油機與發電機組成的柴油發電機組其并網控制、負荷分配是通過有功閉環和無功閉環來控制實現的。針對單臺機組的容量、類型存在差異的多個單臺機組構成的機組，并機運行時有功和無功負荷均衡很難控制，傳統的控制方法中并機運行時的負荷均衡是按照容量小的機組分配的，這樣大容量機組按照小容量機組使用，相當于降容使用，不能發揮其容量的潛力。

發明內容

為了解決現有技術中存在的上述問題，本發明提供了一種鉆井平臺不同類型柴油發電機組的負荷均衡控制方法。

本發明采用的技術方案如下：一種鉆井平臺不同類型柴油發電機組的負荷均衡控制系統，選取N個柴油發電機組，各柴油發電機組的容量、執行機構類型互不相同，且每一柴油發電機組設有控制器模塊、電壓調節器模塊、負荷分配模塊；控制器模塊輸入端連接對應柴油發電機組端和共用母線端，控制器模塊輸出端分別與電壓調節器模塊和負荷分配模塊電連，電壓調節器模塊與該柴油發電機組中的發電機電連，負荷分配模塊與該柴油發電機組中的柴油機電連；各柴油發電機組的負荷分配模塊之間通過兩條負荷分配線并聯連接，每條負荷分配線上設有該機組主開關的常開輔助觸點，兩負荷分配線之間設有該機組主開關的常閉輔助觸點，機組主開關閉合時常閉輔助觸點打開，每條負荷分配線上的常開輔助觸點閉合，各柴油發電機組并網，控制器模塊通過電壓調節器模塊進行無功負荷的均衡調節，通過負荷分配模塊進行有功負荷均衡調節，使各柴油發電機組負荷均衡。

一種采用上述系統對不同類型柴油發電機組負荷均衡的控制方法，各個柴油發電機組的負荷分配按照柴油發電機組的實時容量除以該機組額定容量得出的百分數相等的原則自動均衡在網的各柴油發電機組的負荷，具體包括以下步驟：

步驟（1）.控制器模塊輸出的并網、或解列指令信號傳輸至相應機組主開關，通過控制器模塊輸出開關量控制不同柴油發電機組之間同期并網；

步驟（2）.分別測量在網的各個柴油發電機組中發電機端的電壓、電流和相位角輸入相應的控制器模塊，測量相應機組母線端電壓和相位角輸入該控制器模塊，以在網機組的實時有功容量占機組額定有功容量的百分量為基準，各個控制器模塊經邏輯運算進行模擬量輸出I通過對應的負荷分配模塊至柴油機執行機構進行有功負荷的均衡調節；

步驟（3）. 依照在網機組的實時無功容量占機組額定無功容量百分量為基準，各個控制器模塊經邏輯運算進行模擬量輸出Ⅱ經對應的電壓調節器模塊至發電機進行無功負荷的均衡調節。

本發明的一種鉆井平臺不同類型柴油發電機組的負荷均衡控制方法，用于N個柴油發電機組的容量、執行機構類型互不相同或相同的柴油發電機組。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

1. 本發明將多臺柴油機和發電機容量大小不同、柴油機的執行機構類型不同的單機進行并網控制、負荷均衡控制，構成一個電網控制系統，這個電網的負荷由并網各單機分擔，按柴油機和發電機容量百分數相同的比例分配有功和無功負荷，在負荷相對穩定和動態變化過程中其百分數的值保持一致變化，均在要求的范圍內，能滿足海洋石油鉆井平臺對電網的需求。