[发明专利]一种柴油发电机组速度控制器的负荷分配与控制电路

说明书

 

技术领域

    本发明属于一种柴油发电机组速度控制器的负荷分配与控制技术领域，具体涉及一种柴油发电机组速度控制器的负荷分配与控制电路。

背景技术

在通用动力供给技术领域中，电能占据着重要地位，电能的产生主要包括核电、火电、水电等方式。核电清洁高效，但人类还不能有效控制；火电技术成熟，人类应用最久；柴油发电作为火电技术中的一种，主要应用于应急发电、特殊环境发电。而且柴油发电以其节能、高效、经济等优点，应用十分广泛，如船舶发电、核电机组应急发电、工程机械发电等。

目前，造船技术的发展拉动了船舶发电的需求，特别是随着大吨位、高载重、强续航能力船舶的广泛应用，柴油发电机单机供电模式越来越不能满足现代船舶的发展需求，多机并网发电逐步取代单机供电模式。目前市面上较为流行的速度控制器基本能够满足柴油发电机的单机发电与控制，但对并网发电的机组控制效果不佳，主要表现在：

（1）单机供电不能保证发电机供电质量（电压、频率的稳定性）和可靠性（发生故障就停电)，无法实现供电的灵活性和经济性。但这些缺点可以通过多机并联发电的方式来改善。现代电厂都是把几台同步发电机并联，并接到同一个汇流排上，组成一个强大的电网系统。

（2）单机供电不需要对电网用电负荷的检测，也不涉及不同机组之间的负荷分配与同步，控制方式较为简单，转速信号是唯一需要控制的变量。

（3）多机并网供电要求不同机组之间的供电电压、供电频率、供电相位相同。

实现多机自动化并网技术，必须实时检测每台发电机的负荷，必须对每台发电机的负荷进行再分配与均衡控制。

（4）从形式上来讲，目前的柴油发电机速度控制与负荷分配技术大致采用2种方式：液压调速与手动分配、电子调速与自动分配。前者控制精度差、操作程序复杂；后者控制精度高，操作简单。

发明内容

本发明就是要解决柴油发电多机并网运行时的负荷分配与均衡控制问题，包括并网系统内每台发电机供电频率的同步问题、不同机组之间的负荷分配与均衡问题，以提高并网发电机组的供电质量与供电可靠性。

本发明通过以下技术方案实现：一种柴油发电机组速度控制器的负荷分配与控制电路，其特征在于：由负荷检测电路模块、信号调理电路模块、速降控制电路模块组成，负荷检测电路模块由三组电路构成：第一组输入为Va/A?、第二组输入为Vb/B?、第三组输入为Vc/C?；第一组电路中输入端Va通过电阻R1连接到光耦合器O1输入端发光二极管正极，O1输入端发光二极管负极接公共端COM，保护二极管D1与O1的输入端并接，D1的正极接O1输入端发光二极管负极，D1的负极接O1输入端发光二极管正极；输入端Va通过电容C1接速度控制器壳体地（PGND），电流变换器T1的一次端，一端接A?+，另一端接A?–，T1的二次端，一端通过电容C4接壳体地（PGND），另一端接信号地（GND），电容C5并接在信号地（GND）与壳体地（PGND）之间，且尽可能靠近互感器T1，电阻R7与电容C10并联，并联后一端接互感器T1的信号端，另一端接信号地（GND），光耦合器O1的发射极与互感器T1的信号端相连；第二组电路中输入端Vb通过电阻R2连接到光耦合器O2输入端发光二极管正极，O2输入端发光二极管负极接公共端COM，保护二极管D2与O2的输入端并接，D2的正极接O2输入端发光二极管负极，D2的负极接O2输入端发光二极管正极；输入端Vb通过电容C2接速度控制器壳体地（PGND）；电流变换器T2的一次端，一端接B?+，另一端接B?–，T1的二次端，一端通过电容C6接壳体地（PGND），另一端接信号地（GND），电容C7并接在信号地（GND）与壳体地（PGND）之间，且尽可能靠近互感器T2，电阻R8与电容C11并联，并联后一端接互感器T2的信号端，另一端接信号地（GND），光耦合器O2的发射极与互感器T2的信号端相连；第三组电路中输入端Vc通过电阻R3连接到光耦合器O3输入端发光二极管正极，O3输入端发光二极管负极接公共端COM，保护二极管D3与O3的输入端并接，D3的正极接O3输入端发光二极管负极，D3的负极接O3输入端发光二极管正极；输入端Vc通过电容C3接速度控制器壳体地（PGND）；电流变换器T3的一次端，一端接C?+，另一端接C?–，T3的二次端，一端通过电容C8接壳体地（PGND），另一端接信号地（GND），电容C9并接在信号地（GND）与壳体地（PGND）之间，且尽可能靠近互感器T3，电阻R9与电容C12并联，并联后一端接互感器T3的信号端，另一端接信号地（GND），光耦合器O3的发射极与互感器T3的信号端相连；