[实用新型]免受电压值、频率及相位差异限制的发电机并机系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及对设备提供电力能源的系统，尤其涉及在野外或者临时场地采用两台及两台以上发电机以并机的方式对设备提供电力能源的系统。

背景技术

在野外或者临时场所，比如：油田、钻井平台，当公共电力系统无法涉及时，通常需要用到两台及两台以上的发电机以并机的方式来给油田设备提供足够大的作业能源。这些并机运行的发动机，必须要求：A、发动机有相同的电压，比如要求输出端电压差不能超过10％；B、发动机有相同的频率，不能有差别；C、发动机有相同的相序，不能有差别；以及D、发动机有相同的相角，比如不能超过10％。所以，为了实现发电机的并机，现在通常采用的方法包括：借助于相应的检测和调节设备，对需要并机的各发电机的输出电压、频率、相位进行调整，使得各发电机的该三项参数均相等，然后才能合上输出输出开关或者并网开关，使发电机进入供电工作，由于受限于人工操作存在的反应速度，并机过程费时费力；为此，人们通过设置专门的并机机构来实现发电机的并机，一种是中央控制式，比如：中国专利ZL200910011796.X所公开的一种计算机控制发电机组并机方法，其包括的步骤有：在准备并机的柴油发电机组中选定一台作为目标机，其余作为调整机；确定输出电压幅值标准误差、频率标准误差、相位标准误差；然后，使目标机进入稳定工作状态，检测其输出电压幅值、频率及相位；然后，检测调整机的输出电压幅值并参照目标机进行调整、检测调整机的输出电压频率并参照目标机进行调整以及检测调整机的输出电压相位并参照目标机进行调整；当调整机的输出电压幅值、频率及相位在设定的误差限定之内，执行并机；另一种是分布控制式，比如：中国专利ZL200620106796.X所公开的一种无并联机柜实现并机功能的柴油发电机组，其包括柴油发电机组及与之相连的开关箱、并机控制集成系统，开关箱的另一头接用户负载，并机控制集成系统包括依次相连的信号检测单元、信号数据处理单元、调速调压单元，信号检测单元的一路输入接用户负载，另一路输入接柴油发电机组，信号检测单元还与设有数据传输串行接口的并机控制单元相连，并机控制单元的一路输出接调压调速单元，另一路输出接开关箱的控制端，调压调速单元的输出与柴油发电机组相连。这些改进方式，虽然可以简化并机过程，但是需要增加设备成本，并且并机的实现严格要求各并机发电机的输出电压幅值、频率及相位在规定的误差范围内，从而对并机用发电机的选配构成诸多限制，比如：不同电压等级的发电机不能在一个系统中使用。可见，工程实践中有必要对现有的并机的方式进行改进。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于克服上述现有技术存在的不足，而提出一种发电机并机系统，能够以较小的成本实现并机过程的简化，并且并机的实现不受限于各并机发电机的输出电压值、频率及相位的差异。

本实用新型的实用新型人经过研究发现：在将多台通过有源整流装置进行处理直流并网的发电机并机系统中，当直流输出母线上的直流电压值Vdc≥Amax1+Amax2，其中Amax1为该些并机用发电机中的交流输出电压最高者的输出电压有效值，Amax2为该些并机用发电机中的交流输出电压次最高者的输出电压有效值，原先会由于各并机发电机的输出电压有效值、频率及相位的差异而产生的环流现象得到控制，甚至消失。实用新型人根据此发现，在满足上述条件下，进行发电机并机系统的实验，进一步发现，各并机发电机的投入和带载应用状态，不再受限于各并机发电机的输出电压值、频率及相位的差异。

为此，本实用新型针对上述技术问题而提出的技术方案包括，提出一种免受电压值、频率及相位差异限制的发电机并机系统，包括与并机用发电机数目匹配的有源整流装置，每个有源整流装置与一个对应的并机用发电机的交流输出端相连，每个有源整流装置的输出并接到直流输出母线上，该直流输出母线上的直流电压值Vdc≥Amax1+Amax2，其中Amax1为该些并机用发电机中的交流输出电压最高者的输出电压有效值，Amax2为该些并机用发电机中的交流输出电压次最高者的输出电压有效值。

该些并机用发电机的交流输出电压的相位差是没有限制的。发电机交流输出的相位差不影响并机系统运行。

该些并机用发电机的交流输出电压的频率差是没有限制的。发电机交流输出的频率差不影响并机系统运行。

该些并机用发电机的交流输出电压值的差是没有严格限制的。比如，220V电压等级的发电机可以和380V电压等级的发电机同时在并机系统中使用。

该些并机用发电机的交流输出电压的相序是没有严格限制的。