一種提高發(fā)電機組加載能力的方法和系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)控制領(lǐng)域，尤其涉及一種利用變頻器來提高發(fā)電機組加載能力的方法和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)是指以天然氣為主要燃料帶動燃?xì)廨啓C、微燃機或內(nèi)燃機發(fā)電機等燃?xì)獍l(fā)電設(shè)備運行，產(chǎn)生的電力供應(yīng)用戶的電力需求，系統(tǒng)發(fā)電后排出的余熱通過余熱回收利用設(shè)備(余熱鍋爐或者余熱直燃機等)向用戶供熱、供冷。
[0003]冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)是一種能夠同時生產(chǎn)電力和冷熱的聯(lián)合系統(tǒng)，可以提高一次能源利用率，實現(xiàn)能源的梯級利用。其中的燃?xì)鈨?nèi)熱發(fā)電機組在其脫離電網(wǎng)，沒有任何周邊支援的情況下，完全依靠發(fā)電機組自身(即孤島運行狀態(tài))，處于一種極度不穩(wěn)定的狀態(tài)，一旦發(fā)電機組出現(xiàn)故障，將導(dǎo)致全部區(qū)域電網(wǎng)瓦解，在孤島運行狀態(tài)初期發(fā)電機組的加載能力一般為15%?30%，但是隨著發(fā)電機組負(fù)載的增加，到達(dá)后期時發(fā)電機組的加載能力會降低到10%左右。
[0004]因此發(fā)電機組在孤島運行時如果加載大型設(shè)備，時常會出現(xiàn)加載能力不足的情況。尤其時目前國內(nèi)的冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)中發(fā)電機組在孤島運行狀態(tài)下工作的情況較多，都會或多或少的存在發(fā)電機組加載能力不足的情況。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服現(xiàn)有技術(shù)中當(dāng)冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)中孤島運行時容易出現(xiàn)加載能力不足的情況，本發(fā)明提供了一種利用變頻器提高發(fā)電機組加載能力的方法和系統(tǒng)，在保證系統(tǒng)正常運行的情況下，能夠通過控制變頻器頻率來提高發(fā)電機組的加載能力。
[0006]本發(fā)明的額外方面和優(yōu)點將部分地在下面的描述中闡述，并且部分地將從描述中變得顯然，或者可以通過本發(fā)明的實踐而得知。
[0007]—方面，
[0008]本發(fā)明提供了一種提高發(fā)電機組加載能力的方法應(yīng)用于發(fā)電機組以及與所述發(fā)電機組連接的至少一個通過變頻器控制的第一負(fù)載，包括:
[0009]當(dāng)與所述發(fā)電機組連接的第二負(fù)載增加時，降低所述變頻器的運行頻率，其中第二負(fù)載通過軟啟動器控制啟動和關(guān)閉。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，所述降低所述變頻器的運行頻率包括:
[0011]通過控制器對所述變頻器的運行頻率進(jìn)行控制，將所述變頻器的減速電流曲線調(diào)整為與所述軟啟動器的啟動電流曲線相反；
[0012]其中所述控制器為可編程邏輯控制器。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，所述軟啟動器為限流型軟啟動器、電壓控制型軟啟動器或轉(zhuǎn)矩控制型軟啟動器。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，所述軟起啟動器采用恒轉(zhuǎn)矩啟動方式進(jìn)行啟動。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，當(dāng)與所述發(fā)電機組連接的第二負(fù)載增加時，發(fā)電機組負(fù)載增加的電流的計算公式為:
[0016]ΔΙ = Ir-(I1-12),
[0017]其中Λ I為所述發(fā)電機組負(fù)載增加的電流，仁為所述軟啟動器上的啟動電流，I ^所述第一負(fù)載的額定電流，I2為所述變頻器的減速電流。
[0018]另一方面，
[0019]本發(fā)明還提供了一種提高發(fā)電機組加載能力的系統(tǒng)，包括:
[0020]發(fā)電機組，用于為與所述發(fā)電機組連接的至少一個第一負(fù)載提供工作電源，其中所述第一負(fù)載通過變頻器來控制開啟和關(guān)閉；
[0021]控制器，用于檢測到有第二負(fù)載加載到所述發(fā)電機組時，降低所述變頻器的運行頻率，其中所述控制器與所述發(fā)電機組、所述第一負(fù)載和所述第二負(fù)載均連接，所述第二負(fù)載通過軟啟動器控制啟動和關(guān)閉。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述降低所述變頻器的運行頻率包括:
[0023]通過控制器對所述變頻器的運行頻率進(jìn)行控制，將所述變頻器的減速電流曲線調(diào)整為與所述軟啟動器的啟動電流曲線相反；
[0024]其中所述控制器為可編程邏輯控制器。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，所述軟啟動器為限流型軟啟動器、電壓控制型軟啟動器或轉(zhuǎn)矩控制型軟啟動器。
[0026]根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，所述軟起啟動器采用恒轉(zhuǎn)矩啟動方式進(jìn)行啟動。
[0027]根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，當(dāng)有第二負(fù)載加載到發(fā)電機組時，飯店機組發(fā)電機組負(fù)載增加的電流的計算公式為:
[0028]ΔΙ = Ir-(I1-12),
[0029]其中Λ I為所述發(fā)電機組負(fù)載增加的電流，L為所述軟啟動器上的啟動電流，I $所述第一負(fù)載的額定電流，I2為所述變頻器的減速電流。
[0030]本發(fā)明提供的提高發(fā)電機組加載能力的方法，通過對變頻器的運行頻率進(jìn)行控制，可以在保證變頻器控制的設(shè)備不影響系統(tǒng)正常運行的前提下，啟動其他設(shè)備(如負(fù)載)的同時降低變頻器運行頻率，以此方式來提高發(fā)電機組的加載能力，優(yōu)化發(fā)電機組的加載性能，甚至可以減小發(fā)電機組選型，減少系統(tǒng)初期投資和運行費用。
【附圖說明】
[0031]圖1為發(fā)電機組的加載性能變化曲線圖；
[0032]圖2為本發(fā)明實施例一提供的一種提高發(fā)電機組加載能力的方法的步驟流程圖；
[0033]圖3為本發(fā)明實施例一中直接啟動方式與限流型軟啟動、電壓控制型軟啟動和轉(zhuǎn)矩控制型軟啟動在電流、轉(zhuǎn)矩以及轉(zhuǎn)速方面進(jìn)行對比的曲線圖；
[0034]圖4為本發(fā)明實施例一中最大頻率與時間呈線性關(guān)系的示意圖；
[0035]圖5為本發(fā)明實施例一中最大頻率與時間呈曲線變化關(guān)系的示意圖；
[0036]圖6為本發(fā)明實施例一中變頻器線性轉(zhuǎn)速的加速電流曲線圖；
[0037]圖7為本發(fā)明實施例一中變頻器線性轉(zhuǎn)速的減速電流曲線圖；
[0038]圖8為本發(fā)明實施例一中軟啟動器啟動電流及變頻器減速電流曲線圖；
[0039]圖9為本發(fā)明實施例一中發(fā)電機組負(fù)載增加的電流曲線圖；
[0040]圖10為本發(fā)明實施例二中提供的一種提高發(fā)電機組加載能力的系統(tǒng)的組成示意圖。
【具體實施方式】
[0041]現(xiàn)在將參考附圖更全面地描述示例實施方式。然而，示例實施方式能夠以多種形式實施，且不應(yīng)被理解為限于在此闡述的實施方式；相反，提供這些實施方式使得本發(fā)明將全面和完整，并將示例實施方式的構(gòu)思全面地傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。
[0042]所描述的特征、結(jié)構(gòu)或特性可以以任何合適的方式結(jié)合在一個或更多實施方式中。在下面的描述中，提供許多具體細(xì)節(jié)從而給出對本發(fā)明的實施方式的充分理解。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)意識到，沒有所述特定細(xì)節(jié)中的一個或更多，或者采用其它的方法、組元、材料等，也可以實踐本發(fā)明的技術(shù)方案。在其它情況下，不詳細(xì)示出或描述公知結(jié)構(gòu)、材料或者操作以避免模糊本發(fā)明。
[0043]如果以三菱1500kW燃?xì)鈨?nèi)燃發(fā)電機組為例，發(fā)電機組的加載性能變化曲線如圖1所示，其中橫坐標(biāo)的時間指的是發(fā)電機組加載的間隔時間，縱坐標(biāo)指的是發(fā)電機組在不同負(fù)載情況下的加載性能，可見隨著發(fā)電機組所帶負(fù)載的增加，發(fā)電機組的加載能力逐漸減小，從圖1中可以直觀看出在后期發(fā)電機組負(fù)載的增加量較前期有所下降。以下實施例一和實施例二提供的方法及系統(tǒng)均是以燃?xì)鈨?nèi)燃發(fā)電機組為例進(jìn)行說明的，但是同樣也適用于其它發(fā)電機組。
[0044]實施例一
[0045]基于上述，本實施例中提供了一種提高發(fā)電機組加載能力的方法，應(yīng)用于發(fā)電機組以及與發(fā)電機組連接的至少一個通過變頻器控制的負(fù)載，該方法的步驟流程圖如圖2所示，包括