[发明专利]用于控制发电机组的设备

说明书

技术领域

本发明涉及调节一种包含热力发动机的发电机组的领域。

本发明应用于调节配有至少一个用于控制发动机速度，例如它的 燃料喷射的电动执行器的热力发动机。

背景技术

已知的发电机组将一个热力发动机与一个交流发电机相结合，其 中每个都有它自己的调节器设备、具有一个调速器的发动机以及具有 一个调压器的交流发电机。

这两个调节器是彼此独立的，当被应用到交流发电机的负载变化 时，每个调节器被配置成分别以及独立于其它调节器而起作用，这样 电压上的变化和速度上的变化的冲突作用会引起调节中的一定延迟。

此外，如果负载突然变化，调节器的稳定运转也会引起一定延迟。

最后，热力发动机的(多个)执行器和交流发电机励磁器的电气 时间常数以及机械时间常数也会增加额外的延迟。

因此，会需要从一种用于控制其使之能更快地对被应用或被移除 的负载做出反应的发电机组的设备中获益，以及从瞬变状态更快地返 回到正常状态。

发明内容

该发明的目标是为了改善一种包含热力发动机的发电机组在瞬 变状态中的行为方式，例如使从瞬变状态中造成的速度变化和电压变 化的振幅减少。

本发明通过提出了一种用于控制发电机组的设备来实现这个目 标，该发电机组包含：

配有至少一个用于控制燃料进入的执行器的热力发动机；

由该热力发动机所驱动的交流发电机；以及

用于该热力发动机和控制(多个)执行器的调速器；

该控制设备被安排成用于检测交流发电机上的、随着例如从跨接 该交流发电机的输出端子测量的至少一个电压变化的负载中的变化， 以及控制(多个)执行器以补偿如此所检测的负载变化。

负载变化能引起该交流发电机速度的变化。

本发明的设备能使交流发电机的速度和/或输出电压被稳定。

本发明的设备使得能够运用例如来自该交流发电机的调压器的 信息，以尽可以直接地作用于电动机以便使发动机更快地对被施加到 交流发电机的或从其上被移除的负载做出反应。本发明的设备因此使 得能够获得就负载被施加或被移除而言较少的速度响应时间。这使得 在负载被施加时以及在负载被移除时，速度变化的振幅都被减少，从 而增加了发电机组对于速度中的给定变化的运行能力。

在瞬变状态下的一部分电压变化是由发动机旋转速度中的变化 所引起的，因此对于相同的负载变化，通过减少速度变化来减少电压 变化是可能的。

该负载可以被直接地连接到交流发电机终端。作为例子，该设备 不需要使变极器和/或整流器连接到交流发电机端子上。

该控制设备可以发送一种直接地作用于(多个)执行器的控制信 号。如果负载变化被检测到时，这种控制信号能替换或被叠加于一个 来自调速器的输出信号。

在不同形式中，该控制设备可以发送一种借助于调速器的至少 一部分而作用于(多个)执行器的控制信号。作为例子，该控制信号 可以替换调速器信号。作为例子，该控制信号可以替换一个来自调速 器的调节器电路的输出信号。例如，调节器电路可以使用具有多个阈 值的比例积分微分(PID)型操作策略。

来自调速器电路的输出信号是一种控制该发动机旋转速度的信 号，所述信号从例如PID型的调节器电路的输出中获得，所述调节器 电路处理在发动机速度和转速设定值之间的差值。

该控制信号的值可以根据交流发电机的电压的频率和频率的导 数而被确定。

该发电机组可以包含一种用于交流发电机的调压器。频率和频率 的导数可以在交流发电机的调压器中而被确定。在变型中，频率和频 率的导数可以在交流发电机的调压器和发动机的调速器之间而被确 定。

确定可以由数字处理器单元执行。

该控制信号可以是例如一种准二进制型的信号，以用作切断(＝0) 或者完全打开(＝1)燃料的进入。转换(0...1)或者(1...0)可以在 预先设定的期间被执行。

该设备可以被配置成向该执行器施加来自给调速器供电的发电 机组的电池的电压。

在变型中，该设备可以被配置成向执行器施加大于来自给调速器 供电的发电机组电池的电压的电压。

该设备也可以包含减小跨接执行器端子的电压的装置。