柴油發(fā)電機(jī)并聯(lián)控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及柴油發(fā)電機(jī)控制裝置，具體為柴油發(fā)電機(jī)并聯(lián)控制系統(tǒng)。解決現(xiàn)有柴油發(fā)電機(jī)并聯(lián)控制裝置硬件成本高、軟件結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜的問題。本發(fā)明在專利201510461567.3的基礎(chǔ)上，增加一個(gè)電網(wǎng)控制器，同時(shí)柴油發(fā)電機(jī)控制器上減少了電網(wǎng)參數(shù)檢測(cè)模塊和兩個(gè)相位檢測(cè)模塊等硬件，同時(shí)相應(yīng)地改變了軟件控制方法，在保證系統(tǒng)可靠運(yùn)行的前提下降低了硬件成本并且使得控制方法更加簡(jiǎn)單。
【專利說明】
柴油發(fā)電機(jī)并聯(lián)控制系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及柴油發(fā)電機(jī)控制裝置，具體為柴油發(fā)電機(jī)并聯(lián)控制系統(tǒng)。 技術(shù)背景
[0002] 專利號(hào)201510461567.3的中國(guó)專利公開了一種柴油發(fā)電機(jī)并聯(lián)控制裝置，其是在 原有單臺(tái)控制器控制多機(jī)的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)。該專利雖然能夠?qū)崿F(xiàn)隨著負(fù)載的變化自動(dòng)切 換柴油發(fā)電機(jī)母線上機(jī)組數(shù)量。但是該控制裝置中的控制器硬件成本相對(duì)較高，且其既要 監(jiān)測(cè)電網(wǎng)狀態(tài)，還要對(duì)柴油發(fā)電機(jī)組進(jìn)行監(jiān)測(cè)、控制，軟件結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003] 本發(fā)明解決現(xiàn)有柴油發(fā)電機(jī)并聯(lián)控制裝置硬件成本高、軟件結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜的問 題，提供一種柴油發(fā)電機(jī)并聯(lián)控制系統(tǒng)。
[0004] 本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：柴油發(fā)電機(jī)并聯(lián)控制系統(tǒng)，包括電網(wǎng)控制器 和多個(gè)柴油發(fā)電機(jī)控制器，每臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)控制器單獨(dú)控制一臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)組；電網(wǎng)控制 器包括第一處理器，第一處理器的輸入端連接有用于采集電網(wǎng)母線電壓(￥4、￥8、￥〇、電流 (1八、18、1〇、頻率、相位的電網(wǎng)測(cè)量模塊，第一處理器的輸出端連接有第一執(zhí)行模塊，第一 執(zhí)行模塊控制電網(wǎng)母線斷路器Pb,電網(wǎng)母線斷路器Pb的觸點(diǎn)連接于電網(wǎng)母線與負(fù)荷之間， 第一處理器還連接有現(xiàn)場(chǎng)總線通訊模塊，上位機(jī)通訊總線模塊，液晶顯示模塊，保護(hù)模塊； 柴油發(fā)電機(jī)控制器包括第二處理器，第二處理器的輸入連接有用于采集柴油發(fā)電機(jī)電壓 (DkA、D巧、DkC)、電流(11^\、祉、1此）、頻率、相位、油溫、油壓、轉(zhuǎn)速的柴油發(fā)電機(jī)測(cè)量模塊，第 二處理器有所控柴油發(fā)電機(jī)的ASR調(diào)速輸出端、AVR調(diào)壓輸出端，第二處理器的輸出端連接 有第二執(zhí)行模塊，第二執(zhí)行模塊控制機(jī)組母線斷路器化k，機(jī)組母線斷路器的觸點(diǎn)化k連接 于所控柴油發(fā)電機(jī)與機(jī)組母線之間，第二處理器還連接有現(xiàn)場(chǎng)總線通訊模塊，上位機(jī)通訊 總線模塊，液晶顯示模塊，保護(hù)模塊;電網(wǎng)控制器和多個(gè)柴油發(fā)電機(jī)控制器通過各自的現(xiàn)場(chǎng) 總線通訊模塊連接于現(xiàn)場(chǎng)總線上，通過各自的上位機(jī)通訊總線模塊連接于上位機(jī)通訊總線 上；
[0005] 控制系統(tǒng)通過如下控制方法實(shí)現(xiàn)，所述的方法包括如下幾個(gè)步驟：
[0006] 1)電網(wǎng)控制器和柴油發(fā)電機(jī)控制器進(jìn)行軟件加載，其中柴油發(fā)電機(jī)控制器在加載 軟件時(shí)確定柴油發(fā)電機(jī)控制器編號(hào)a,不同柴油發(fā)電機(jī)控制器加載軟件時(shí)，通過改變a的值 確定每臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)控制器的編號(hào)，從而確定柴油發(fā)電機(jī)控制器的初始條件；
[0007] 2)上電開始；
[000引3)電網(wǎng)控制器和柴油發(fā)電機(jī)控制器都進(jìn)行程序初始化設(shè)置；
[0009] 4)電網(wǎng)正常供電，電網(wǎng)控制器采集電網(wǎng)母線電壓(￥4、￥8、￥〇、電流(14、18、1〇、頻 率及相位，并將采集的數(shù)據(jù)發(fā)至現(xiàn)場(chǎng)通訊總線；電網(wǎng)電壓為額定值，電網(wǎng)控制器向現(xiàn)場(chǎng)通訊 總線發(fā)出正常狀態(tài)信號(hào)；同時(shí)接收所有柴油發(fā)電機(jī)控制器向其發(fā)出的機(jī)組編號(hào)信號(hào)，并通 過機(jī)組編號(hào)的最大值確定機(jī)組數(shù)量;此時(shí)，柴油發(fā)電機(jī)控制器不啟動(dòng)柴油發(fā)電機(jī)而處于初 始狀態(tài)；
[0010] 5)根據(jù)電網(wǎng)控制器采集到的電網(wǎng)母線電壓值，判斷電網(wǎng)母線電壓是否低于額定電 壓的70%;如果否，則認(rèn)為系統(tǒng)處于初始狀態(tài);如果是，認(rèn)定電網(wǎng)斷電，電網(wǎng)控制器的第一處 理器向其第一執(zhí)行模塊發(fā)出控制信號(hào)，使電網(wǎng)母線斷路器的觸點(diǎn)斷開，實(shí)現(xiàn)斷開電網(wǎng)母線 與負(fù)荷之間的連接;電網(wǎng)控制器向現(xiàn)場(chǎng)通訊總線發(fā)送停電信號(hào)；
[0011] 6)根據(jù)電網(wǎng)斷電前，電網(wǎng)控制器計(jì)算出來的負(fù)荷功率，計(jì)算柴油發(fā)電機(jī)應(yīng)啟動(dòng) 臺(tái)數(shù)n:
Pt,i為柴油發(fā)電機(jī)的單機(jī)額定功率，n取整數(shù)，并將計(jì)算得到的柴油發(fā)電 機(jī)應(yīng)啟動(dòng)臺(tái)數(shù)n發(fā)至現(xiàn)場(chǎng)通訊總線上;在確保完全能夠帶動(dòng)負(fù)荷的情況下，保持至少一臺(tái)機(jī) 的余量處于備用狀態(tài)；
[0012] 7)應(yīng)啟動(dòng)臺(tái)數(shù)是否大于現(xiàn)在機(jī)組未壞臺(tái)數(shù)(根據(jù)柴油發(fā)電機(jī)控制器編號(hào)a的最大 值），如果是，則重新進(jìn)行臺(tái)數(shù)計(jì)算；如果否，那么電網(wǎng)控制器向現(xiàn)場(chǎng)通訊總線發(fā)出啟動(dòng)指 令，柴油發(fā)電機(jī)控制器接收該啟動(dòng)指令并比較柴油發(fā)電機(jī)應(yīng)啟動(dòng)臺(tái)數(shù)n與自身編號(hào)，編號(hào)a 小于或者等于應(yīng)啟動(dòng)臺(tái)數(shù)n的柴油發(fā)電機(jī)控制器啟動(dòng)對(duì)應(yīng)的柴油發(fā)電機(jī)并向現(xiàn)場(chǎng)通訊總線 發(fā)出該機(jī)啟動(dòng)狀態(tài)信號(hào)，并采集柴油發(fā)電機(jī)的電壓(〇1^4、〇1^8、0此）、電流（山4、山8、1此）、頻 率、相位、油溫、油壓、轉(zhuǎn)速；
[001引8)柴油發(fā)電機(jī)啟動(dòng)是否成功(從采集回的其電壓、電流、轉(zhuǎn)速等判斷），如果沒有成 功，且啟動(dòng)次數(shù)小于=次，那么返回步驟7)，如果已重啟=次，立即停止工作，并向現(xiàn)場(chǎng)通訊 總線發(fā)出故障信號(hào)，與此同時(shí)應(yīng)啟動(dòng)臺(tái)數(shù)中最大編號(hào)的下一臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)啟動(dòng)，并向現(xiàn)場(chǎng) 通訊總線發(fā)出啟動(dòng)狀態(tài)信號(hào)，同時(shí)故障機(jī)之后的運(yùn)行中的柴油發(fā)電機(jī)控制器編號(hào)自動(dòng)減1， 確保運(yùn)行機(jī)組編號(hào)按由小到大依次排列；
[0014] 9)將所有已啟動(dòng)的柴油發(fā)電機(jī)調(diào)整到額定空載狀態(tài)（通過計(jì)算電壓與給定值差 值、轉(zhuǎn)速與空載轉(zhuǎn)速差值，向第二處理器的ASR調(diào)速輸出端、AVR調(diào)壓輸出端發(fā)送信號(hào)，調(diào)整 到額定空載狀態(tài)），同時(shí)通過現(xiàn)場(chǎng)通訊總線向電網(wǎng)控制器和其他柴油發(fā)電機(jī)控制器發(fā)出啟 動(dòng)成功信號(hào)同時(shí)接收現(xiàn)場(chǎng)通訊總線上其他已啟動(dòng)的柴油發(fā)電機(jī)控制器發(fā)出的啟動(dòng)成功信 號(hào)；
[0015] 10)通過柴油發(fā)電機(jī)控制器采集回來的所控柴油發(fā)電機(jī)電壓和轉(zhuǎn)速與給定的空載 額定值進(jìn)行比較，判斷所控柴油發(fā)電機(jī)是否達(dá)到額定空載狀態(tài)，如果否，重復(fù)步驟9)，如果 是，柴油發(fā)電機(jī)控制器將采集回來的相位值發(fā)至現(xiàn)場(chǎng)通訊總線，并接收其他運(yùn)行中的柴油 發(fā)電機(jī)控制器通過現(xiàn)場(chǎng)通訊總線發(fā)出的相位值，并將兩者進(jìn)行比較，當(dāng)兩者的相位差滿足 并車條件，等待并機(jī)；
[0016] 11)如果運(yùn)行中的柴油發(fā)電機(jī)的電壓、頻率和相位滿足并車條件，柴油發(fā)電機(jī)控制 器向其第二執(zhí)行模塊發(fā)出指令，使機(jī)組母線斷路器觸點(diǎn)閉合，實(shí)現(xiàn)并車，并向現(xiàn)場(chǎng)通訊總線 發(fā)出并車成功信號(hào)同時(shí)接收現(xiàn)場(chǎng)通訊總線上其他柴油發(fā)電機(jī)控制器發(fā)出的并車成功信號(hào)， 否則（即沒有發(fā)出并車成功信號(hào)），立即停止工作，并向現(xiàn)場(chǎng)通訊總線發(fā)出故障信號(hào)，與此同 時(shí)運(yùn)行中的最大編號(hào)的下一臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)啟動(dòng)并并車，并且向現(xiàn)場(chǎng)通訊總線發(fā)出該機(jī)啟動(dòng) 及并車信號(hào);并車不成功機(jī)組之后的運(yùn)行中的柴油發(fā)電機(jī)控制器編號(hào)自動(dòng)減1，確保運(yùn)行機(jī) 組編號(hào)按由小到大依次排列；
[0017] 12)柴油發(fā)電機(jī)獨(dú)立帶載運(yùn)行，柴油發(fā)電機(jī)控制器采集運(yùn)行中的柴油發(fā)電機(jī)電壓 與電流值并得出其功率，通過現(xiàn)場(chǎng)通訊總線，將所帶功率大小發(fā)送到其他柴油發(fā)電機(jī)控制 器上，并接收其他柴油發(fā)電機(jī)控制器發(fā)出的所帶功率大小數(shù)據(jù)，計(jì)算負(fù)荷總功率^ A :計(jì)算 運(yùn)行中的單臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)承擔(dān)的有功功率比例與所有運(yùn)行中的柴油發(fā)電機(jī)承擔(dān)的總有功 功率比例之差SP
^為柴油發(fā)電機(jī)應(yīng)啟動(dòng)臺(tái)數(shù)(并聯(lián)運(yùn)行中的柴油發(fā)電 機(jī)臺(tái)數(shù)）；i為所有并聯(lián)運(yùn)行中的柴油發(fā)電機(jī)中的任一臺(tái)的標(biāo)記;Pi為運(yùn)行中的單臺(tái)柴油發(fā) 電機(jī)承擔(dān)的有功功率;Pt,1為單臺(tái)發(fā)電機(jī)的額定有功功率;柴油發(fā)電機(jī)控制器的第二處理器 的所控柴油發(fā)電機(jī)的ASR調(diào)速輸出端信號(hào)滿足ndec = sPXR，其中R為柴油發(fā)電機(jī)的百分速 度下降率，根據(jù)柴油發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速-有功曲線特性得出
，完成功 率調(diào)整，使運(yùn)行中的柴油發(fā)電機(jī)的輸出有功功率相同；同時(shí)向現(xiàn)場(chǎng)通訊總線發(fā)出獨(dú)立帶載 信號(hào)，并接收現(xiàn)場(chǎng)通訊總線上其他柴油發(fā)電機(jī)控制器發(fā)出的獨(dú)立帶載信號(hào)；
[001引13)如果負(fù)荷Xa減小，滿足條件 柴油發(fā)電機(jī)控制器向現(xiàn)場(chǎng) 2 = 1 通訊總線發(fā)出停機(jī)信號(hào)，同時(shí)接收現(xiàn)場(chǎng)通訊總線上其他柴油發(fā)電機(jī)控制器發(fā)出的停機(jī)信 號(hào)；
[0019] 14)運(yùn)行中編號(hào)最大的柴油發(fā)電機(jī)控制器的ASR調(diào)速輸出端輸出調(diào)速信號(hào)，使該柴 油發(fā)電機(jī)控制器所控柴油發(fā)電機(jī)的輸出功率為零，再向其第二執(zhí)行模塊發(fā)出信號(hào)使其機(jī)組 母線斷路器的觸點(diǎn)斷開;重復(fù)步驟12)，功率再平均分配；
[0020] 15)當(dāng)電網(wǎng)母線恢復(fù)供電，電網(wǎng)控制器向現(xiàn)場(chǎng)通訊總線發(fā)出停機(jī)信號(hào)，柴油發(fā)電機(jī) 控制器接收該停機(jī)信號(hào);柴油發(fā)電機(jī)控制器通過第二處理器的ASR調(diào)速輸出端、AVR調(diào)壓輸 出端根據(jù)電網(wǎng)母線的電壓、頻率、相位發(fā)出相應(yīng)信號(hào)，使所有運(yùn)行中的柴油發(fā)電機(jī)的電壓、 頻率、相位與電網(wǎng)母線一致，當(dāng)條件一致時(shí)，電網(wǎng)控制器向其第一執(zhí)行模塊發(fā)出控制信號(hào)， 使電網(wǎng)母線斷路器的觸點(diǎn)閉合，實(shí)現(xiàn)反并網(wǎng)；通過現(xiàn)場(chǎng)通訊總線向柴油發(fā)電機(jī)控制器發(fā)出 反并網(wǎng)信號(hào)；
[0021] 16)反并網(wǎng)成功，電網(wǎng)控制器恢復(fù)初始狀態(tài)，檢測(cè)電網(wǎng)狀態(tài)；
[0022] 17)柴油發(fā)電機(jī)控制器第二處理器的ASR調(diào)速輸出端發(fā)出調(diào)速信號(hào)，使運(yùn)行中的柴 油發(fā)電機(jī)的輸出功率為零，再向其第二執(zhí)行模塊發(fā)出信號(hào)使其機(jī)組母線斷路器的觸點(diǎn)斷 開，并向現(xiàn)場(chǎng)通訊總線發(fā)出柴油發(fā)電機(jī)解列狀態(tài)信號(hào)，接收現(xiàn)場(chǎng)通訊總線上其他柴油發(fā)電 機(jī)控制器發(fā)出的解列狀態(tài)信號(hào)；
[0023] 18)解列完成，機(jī)組恢復(fù)至初始狀態(tài)。
[0024] 本發(fā)明在專利201510461567.3的基礎(chǔ)上，增加一個(gè)電網(wǎng)控制器，同時(shí)柴油發(fā)電機(jī) 控制器上減少了電網(wǎng)參數(shù)檢測(cè)模塊和兩個(gè)相位檢測(cè)模塊等硬件，同時(shí)相應(yīng)地改變了軟件控 制方法，在保證系統(tǒng)可靠運(yùn)行的前提下降低了硬件成本并且使得控制方法更加簡(jiǎn)單。
【附圖說明】
[0025] 圖1為本發(fā)明所述柴油發(fā)電機(jī)并聯(lián)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026] 圖2為電網(wǎng)控制器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027] 圖3為柴油發(fā)電機(jī)控制器結(jié)構(gòu)示意圖；
[002引圖4電網(wǎng)控制器控制方法流程圖；
[0029] 圖5、6為柴油發(fā)電機(jī)控制器控制方法流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030] 柴油發(fā)電機(jī)并聯(lián)控制系統(tǒng)，包括電網(wǎng)控制器和多個(gè)柴油發(fā)電機(jī)控制器，每臺(tái)柴油 發(fā)電機(jī)控制器單獨(dú)控制一臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)組；電網(wǎng)控制器包括第一處理器，第一處理器的輸 入端連接有用于采集電網(wǎng)母線電壓(VA、VB、VC )、電流(IA、IB、IC )、頻率、相位的電網(wǎng)測(cè)量模 塊，第一處理器的輸出端連接有第一執(zhí)行模塊，第一執(zhí)行模塊控制電網(wǎng)母線斷路器Pb，電網(wǎng) 母線斷路器Pb的觸點(diǎn)連接于電網(wǎng)母線與負(fù)荷之間，第一處理器還連接有現(xiàn)場(chǎng)總線通訊模 塊，上位機(jī)通訊總線模塊，液晶顯示模塊，保護(hù)模塊;柴油發(fā)電機(jī)控制器包括第二處理器，第 二處理器的輸入連接有用于采集柴油發(fā)電機(jī)電壓(〇1^4、〇1^8、0此）、電流(山4、山8、1此）、頻率、 相位、油溫、油壓、轉(zhuǎn)速的柴油發(fā)電機(jī)測(cè)量模塊，第二處理器有所控柴油發(fā)電機(jī)的ASR調(diào)速輸 出端、AVR調(diào)壓輸出端，第二處理器的輸出端連接有第二執(zhí)行模塊，第二執(zhí)行模塊控制機(jī)組 母線斷路器化k，機(jī)組母線斷路器的觸點(diǎn)化k連接于所控柴油發(fā)電機(jī)與機(jī)組母線之間，第二 處理器還連接有現(xiàn)場(chǎng)總線通訊模塊，上位機(jī)通訊總線模塊，液晶顯示模塊，保護(hù)模塊；電網(wǎng) 控制器和多個(gè)柴油發(fā)電機(jī)控制器通過各自的現(xiàn)場(chǎng)總線通訊模塊連接于現(xiàn)場(chǎng)總線上，通過各 自的上位機(jī)通訊總線模塊連接于上位機(jī)通訊總線上；
[0031] 控制系統(tǒng)通過如下控制方法實(shí)現(xiàn)，所述的方法包括如下幾個(gè)步驟：
[0032] 1)電網(wǎng)控制器和柴油發(fā)電機(jī)控制器進(jìn)行軟件加載，其中柴油發(fā)電機(jī)控制器在加載 軟件時(shí)確定柴油發(fā)電機(jī)控制器編號(hào)a,不同柴油發(fā)電機(jī)控制器加載軟件時(shí)，通過改變a的值 確定每臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)控制器的編號(hào)，從而確定柴油發(fā)電機(jī)控制器的初始條件；
[0033] 2)上電開始；
[0034] 3)電網(wǎng)控制器和柴油發(fā)電機(jī)控制器都進(jìn)行程序初始化設(shè)置；
[0035] 4)電網(wǎng)正常供電，電網(wǎng)控制器采集電網(wǎng)母線電壓(￥4、￥8、￥〇、電流(14、18、1〇、頻 率及相位，并將采集的數(shù)據(jù)發(fā)至現(xiàn)場(chǎng)通訊總線；電網(wǎng)電壓為額定值，電網(wǎng)控制器向現(xiàn)場(chǎng)通訊 總線發(fā)出正常狀態(tài)信號(hào)；同時(shí)接收所有柴油發(fā)電機(jī)控制器向其發(fā)出的機(jī)組編號(hào)信號(hào)，并通 過機(jī)組編號(hào)的最大值確定機(jī)組數(shù)量;此時(shí)，柴油發(fā)電機(jī)控制器不啟動(dòng)柴油發(fā)電機(jī)而處于初 始狀態(tài)；
[0036] 5)根據(jù)電網(wǎng)控制器采集到的電網(wǎng)母線電壓值，判斷電網(wǎng)母線電壓是否低于額定電 壓的70%;如果否，則認(rèn)為系統(tǒng)處于初始狀態(tài);如果是，認(rèn)定電網(wǎng)斷電，電網(wǎng)控制器的第一處 理器向其第一執(zhí)行模塊發(fā)出控制信號(hào)，使電網(wǎng)母線斷路器的觸點(diǎn)斷開，實(shí)現(xiàn)斷開電網(wǎng)母線 與負(fù)荷之間的連接;電網(wǎng)控制器向現(xiàn)場(chǎng)通訊總線發(fā)送停電信號(hào)；
[0037] 6)根據(jù)電網(wǎng)斷電前，電網(wǎng)控制器計(jì)算出來的負(fù)荷功率，計(jì)算柴油發(fā)電機(jī)應(yīng)啟動(dòng) 臺(tái)數(shù)n:n =^ + 2'Pt,功柴油發(fā)電機(jī)的單機(jī)額定功率，n取整數(shù)，并將計(jì)算得到的柴油發(fā)電 機(jī)應(yīng)啟動(dòng)臺(tái)數(shù)n發(fā)至現(xiàn)場(chǎng)通訊總線上;在確保完全能夠帶動(dòng)負(fù)荷的情況下，保持至少一臺(tái)機(jī) 的余量處于備用狀態(tài)；
[0038] 7)應(yīng)啟動(dòng)臺(tái)數(shù)是否大于現(xiàn)在機(jī)組未壞臺(tái)數(shù)(根據(jù)柴油發(fā)電機(jī)控制器編號(hào)a的最大 值），如果是，則重新進(jìn)行臺(tái)數(shù)計(jì)算；如果否，那么電網(wǎng)控制器向現(xiàn)場(chǎng)通訊總線發(fā)出啟動(dòng)指 令，柴油發(fā)電機(jī)控制器接收該啟動(dòng)指令并比較柴油發(fā)電機(jī)應(yīng)啟動(dòng)臺(tái)數(shù)n與自身編號(hào)，編號(hào)a 小于或者等于應(yīng)啟動(dòng)臺(tái)數(shù)n的柴油發(fā)電機(jī)控制器啟動(dòng)對(duì)應(yīng)的柴油發(fā)電機(jī)并向現(xiàn)場(chǎng)通訊總線 發(fā)出該機(jī)啟動(dòng)狀態(tài)信號(hào)，并采集柴油發(fā)電機(jī)的電壓(〇1^4、〇1^8、0此）、電流（山4、山8、1此）、頻 率、相位、油溫、油壓、轉(zhuǎn)速；
[0039] 8)柴油發(fā)電機(jī)啟動(dòng)是否成功(從采集回的其電壓、電流、轉(zhuǎn)速等判斷），如果沒有成 功，且啟動(dòng)次數(shù)小于=次，那么返回步驟7)，如果已重啟=次，立即停止工作，并向現(xiàn)場(chǎng)通訊 總線發(fā)出故障信號(hào)，與此同時(shí)應(yīng)啟動(dòng)臺(tái)數(shù)中最大編號(hào)的下一臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)啟動(dòng)，并向現(xiàn)場(chǎng) 通訊總線發(fā)出啟動(dòng)狀態(tài)信號(hào)，同時(shí)故障機(jī)之后的運(yùn)行中的柴油發(fā)電機(jī)控制器編號(hào)自動(dòng)減1， 確保運(yùn)行機(jī)組編號(hào)按由小到大依次排列；
[0040] 9)將所有已啟動(dòng)的柴油發(fā)電機(jī)調(diào)整到額定空載狀態(tài)（通過計(jì)算電壓與給定值差 值、轉(zhuǎn)速與空載轉(zhuǎn)速差值，向第二處理器的ASR調(diào)速輸出端、AVR調(diào)壓輸出端發(fā)送信號(hào)，調(diào)整 到額定空載狀態(tài)），同時(shí)通過現(xiàn)場(chǎng)通訊總線向電網(wǎng)控制器和其他柴油發(fā)電機(jī)控制器發(fā)出啟 動(dòng)成功信號(hào)同時(shí)接收現(xiàn)場(chǎng)通訊總線上其他已啟動(dòng)的柴油發(fā)電機(jī)控制器發(fā)出的啟動(dòng)成功信 號(hào)；
[0041] 10)通過柴油發(fā)電機(jī)控制器采集回來的所控柴油發(fā)電機(jī)電壓和轉(zhuǎn)速與給定的空載 額定值進(jìn)行比較，判斷所控柴油發(fā)電機(jī)是否達(dá)到額定空載狀態(tài)，如果否，重復(fù)步驟9)，如果 是，柴油發(fā)電機(jī)控制器將采集回來的相位值發(fā)至現(xiàn)場(chǎng)通訊總線，并接收其他運(yùn)行中的柴油 發(fā)電機(jī)控制器通過現(xiàn)場(chǎng)通訊總線發(fā)出的相位值，并將兩者進(jìn)行比較，當(dāng)兩者的相位差滿足 并車條件，等待并機(jī)；
[0042] 11)如果運(yùn)行中的柴油發(fā)電機(jī)的電壓、頻率和相位滿足并車條件，柴油發(fā)電機(jī)控制 器向其第二執(zhí)行模塊發(fā)出指令，使機(jī)組母線斷路器觸點(diǎn)閉合，實(shí)現(xiàn)并車，并向現(xiàn)場(chǎng)通訊總線 發(fā)出并車成功信號(hào)同時(shí)接收現(xiàn)場(chǎng)通訊總線上其他柴油發(fā)電機(jī)控制器發(fā)出的并車成功信號(hào)， 否則（即沒有發(fā)出并車成功信號(hào)），立即停止工作，并向現(xiàn)場(chǎng)通訊總線發(fā)出故障信號(hào)，與此同 時(shí)運(yùn)行中的最大編號(hào)的下一臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)啟動(dòng)并并車，并且向現(xiàn)場(chǎng)通訊總線發(fā)出該機(jī)啟動(dòng) 及并車信號(hào);并車不成功機(jī)組之后的運(yùn)行中的柴油發(fā)電機(jī)控制器編號(hào)自動(dòng)減1，確保運(yùn)行機(jī) 組編號(hào)按由小到大依次排列；
[0043] 12)柴油發(fā)電機(jī)獨(dú)立帶載運(yùn)行，柴油發(fā)電機(jī)控制器采集運(yùn)行中的柴油發(fā)電機(jī)電壓 與電流值并得出其功率，通過現(xiàn)場(chǎng)通訊總線，將所帶功率大小發(fā)送到其他柴油發(fā)電機(jī)控制 器上，并接收其他柴油發(fā)電機(jī)控制器發(fā)出的所帶功率大小數(shù)據(jù)，計(jì)算負(fù)荷總功率計(jì) 拉1 算運(yùn)行中的單臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)承擔(dān)的有功功率比例與所有運(yùn)行中的柴油發(fā)電機(jī)承擔(dān)的總有 功功率比例之差sP
n為柴油發(fā)電機(jī)應(yīng)啟動(dòng)臺(tái)數(shù)(并聯(lián)運(yùn)行中的柴油發(fā) 電機(jī)臺(tái)數(shù)）；i為所有并聯(lián)運(yùn)行中的柴油發(fā)電機(jī)中的任一臺(tái)的標(biāo)記;Pi為運(yùn)行中的單臺(tái)柴油 發(fā)電機(jī)承擔(dān)的有功功率;Pt,1為單臺(tái)發(fā)電機(jī)的額定有功功率;柴油發(fā)電機(jī)控制器的第二處理 器的所控柴油發(fā)電機(jī)的ASR調(diào)速輸出端信號(hào)滿足ndec = sPXR，其中R為柴油發(fā)電機(jī)的百分 速度下降率，根據(jù)柴油發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速-有功曲線特性得出
完成 功率調(diào)整，使運(yùn)行中的柴油發(fā)電機(jī)的輸出有功功率相同；同時(shí)向現(xiàn)場(chǎng)通訊總線發(fā)出獨(dú)立帶 載信號(hào)，并接收現(xiàn)場(chǎng)通訊總線上其他柴油發(fā)電機(jī)控制器發(fā)出的獨(dú)立帶載信號(hào)；
n
[0044] 13)如果負(fù)荷Za減小，滿足條件 .柴油發(fā)電機(jī)控制器向現(xiàn)場(chǎng) .J=I 通訊總線發(fā)出停機(jī)信號(hào)，同時(shí)接收現(xiàn)場(chǎng)通訊總線上其他柴油發(fā)電機(jī)控制器發(fā)出的停機(jī)信 號(hào)；
[0045] 14)運(yùn)行中編號(hào)最大的柴油發(fā)電機(jī)控制器的ASR調(diào)速輸出端輸出調(diào)速信號(hào)，使該柴 油發(fā)電機(jī)控制器所控柴油發(fā)電機(jī)的輸出功率為零，再向其第二執(zhí)行模塊發(fā)出信號(hào)使其機(jī)組 母線斷路器的觸點(diǎn)斷開;重復(fù)步驟12)，功率再平均分配；
[0046] 15)當(dāng)電網(wǎng)母線恢復(fù)供電，電網(wǎng)控制器向現(xiàn)場(chǎng)通訊總線發(fā)出停機(jī)信號(hào)，柴油發(fā)電機(jī) 控制器接收該停機(jī)信號(hào);柴油發(fā)電機(jī)控制器通過第二處理器的ASR調(diào)速輸出端、AVR調(diào)壓輸 出端根據(jù)電網(wǎng)母線的電壓、頻率、相位發(fā)出相應(yīng)信號(hào)，使所有運(yùn)行中的柴油發(fā)電機(jī)的電壓、 頻率、相位與電網(wǎng)母線一致，當(dāng)條件一致時(shí)，電網(wǎng)控制器向其第一執(zhí)行模塊發(fā)出控制信號(hào)， 使電網(wǎng)母線斷路器的觸點(diǎn)閉合，實(shí)現(xiàn)反并網(wǎng)；通過現(xiàn)場(chǎng)通訊總線向柴油發(fā)電機(jī)控制器發(fā)出 反并網(wǎng)信號(hào)；
[0047] 16)反并網(wǎng)成功，電網(wǎng)控制器恢復(fù)初始狀態(tài)，檢測(cè)電網(wǎng)狀態(tài)；
[004引17)柴油發(fā)電機(jī)控制器第二處理器的ASR調(diào)速輸出端發(fā)出調(diào)速信號(hào)，使運(yùn)行中的柴 油發(fā)電機(jī)的輸出功率為零，再向其第二執(zhí)行模塊發(fā)出信號(hào)使其機(jī)組母線斷路器的觸點(diǎn)斷 開，并向現(xiàn)場(chǎng)通訊總線發(fā)出柴油發(fā)電機(jī)解列狀態(tài)信號(hào)，接收現(xiàn)場(chǎng)通訊總線上其他柴油發(fā)電 機(jī)控制器發(fā)出的解列狀態(tài)信號(hào)；
[0049] 18)解列完成，機(jī)組恢復(fù)至初始狀態(tài)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種柴油發(fā)電機(jī)并聯(lián)控制系統(tǒng)，其特征在于包括電網(wǎng)控制器和多個(gè)柴油發(fā)電機(jī)控制 器，每臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)控制器單獨(dú)控制一臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)組；電網(wǎng)控制器包括第一處理器，第一 處理器的輸入端連接有用于采集電網(wǎng)母線電壓(￥4、￥8、￥〇、電流(^、18、1〇、頻率、相位的 電網(wǎng)測(cè)量模塊，第一處理器的輸出端連接有第一執(zhí)行模塊，第一執(zhí)行模塊控制電網(wǎng)母線斷 路器pb，電網(wǎng)母線斷路器pb的觸點(diǎn)連接于電網(wǎng)母線與負(fù)荷之間，第一處理器還連接有現(xiàn)場(chǎng) 總線通訊模塊，上位機(jī)通訊總線模塊，液晶顯示模塊，保護(hù)模塊;柴油發(fā)電機(jī)控制器包括第 二處理器，第二處理器的輸入連接有用于采集柴油發(fā)電機(jī)電壓(〇1^4、〇1^、0此）、電流（山八、 IkB、IkC)、頻率、相位、油溫、油壓、轉(zhuǎn)速的柴油發(fā)電機(jī)測(cè)量模塊，第二處理器有所控柴油發(fā)電 機(jī)的ASR調(diào)速輸出端、AVR調(diào)壓輸出端，第二處理器的輸出端連接有第二執(zhí)行模塊，第二執(zhí)行 模塊控制機(jī)組母線斷路器化k，機(jī)組母線斷路器的觸點(diǎn)化k連接于所控柴油發(fā)電機(jī)與機(jī)組母 線之間，第二處理器還連接有現(xiàn)場(chǎng)總線通訊模塊，上位機(jī)通訊總線模塊，液晶顯示模塊，保 護(hù)模塊;電網(wǎng)控制器和多個(gè)柴油發(fā)電機(jī)控制器通過各自的現(xiàn)場(chǎng)總線通訊模塊連接于現(xiàn)場(chǎng)總 線上，通過各自的上位機(jī)通訊總線模塊連接于上位機(jī)通訊總線上； 控制系統(tǒng)通過如下控制方法實(shí)現(xiàn)，所述的方法包括如下幾個(gè)步驟： 1) 電網(wǎng)控制器和柴油發(fā)電機(jī)控制器進(jìn)行軟件加載，其中柴油發(fā)電機(jī)控制器在加載軟件 時(shí)確定柴油發(fā)電機(jī)控制器編號(hào)a,不同柴油發(fā)電機(jī)控制器加載軟件時(shí)，通過改變a的值確定 每臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)控制器的編號(hào)，從而確定柴油發(fā)電機(jī)控制器的初始條件； 2) 上電開始； 3) 電網(wǎng)控制器和柴油發(fā)電機(jī)控制器都進(jìn)行程序初始化設(shè)置； 4) 電網(wǎng)正常供電，電網(wǎng)控制器采集電網(wǎng)母線電壓(￥4、￥8、￥〇、電流(^、18、1〇、頻率及 相位，并將采集的數(shù)據(jù)發(fā)至現(xiàn)場(chǎng)通訊總線；電網(wǎng)電壓為額定值，電網(wǎng)控制器向現(xiàn)場(chǎng)通訊總線 發(fā)出正常狀態(tài)信號(hào)；同時(shí)接收所有柴油發(fā)電機(jī)控制器向其發(fā)出的機(jī)組編號(hào)信號(hào)，并通過機(jī) 組編號(hào)的最大值確定機(jī)組數(shù)量;此時(shí)，柴油發(fā)電機(jī)控制器不啟動(dòng)柴油發(fā)電機(jī)而處于初始狀 態(tài)； 5) 根據(jù)電網(wǎng)控制器采集到的電網(wǎng)母線電壓值，判斷電網(wǎng)母線電壓是否低于額定電壓的 70%;如果否，則認(rèn)為系統(tǒng)處于初始狀態(tài);如果是，認(rèn)定電網(wǎng)斷電，電網(wǎng)控制器的第一處理器 向其第一執(zhí)行模塊發(fā)出控制信號(hào)，使電網(wǎng)母線斷路器的觸點(diǎn)斷開，實(shí)現(xiàn)斷開電網(wǎng)母線與負(fù) 荷之間的連接;電網(wǎng)控制器向現(xiàn)場(chǎng)通訊總線發(fā)送停電信號(hào)； 6) 根據(jù)電網(wǎng)斷電前，電網(wǎng)控制器計(jì)算出來的負(fù)荷功率，計(jì)算柴油發(fā)電機(jī)應(yīng)啟動(dòng)臺(tái)數(shù) η:Ρτ,ι為柴油發(fā)電機(jī)的單機(jī)額定功率，η取整數(shù)，并將計(jì)算得到的柴油發(fā)電機(jī)應(yīng) 啟動(dòng)臺(tái)數(shù)η發(fā)至現(xiàn)場(chǎng)通訊總線上;在確保完全能夠帶動(dòng)負(fù)荷的情況下，保持至少一臺(tái)機(jī)的余 量處于備用狀態(tài)； 7) 應(yīng)啟動(dòng)臺(tái)數(shù)是否大于現(xiàn)在機(jī)組未壞臺(tái)數(shù)，如果是，則重新進(jìn)行臺(tái)數(shù)計(jì)算；如果否，那 么電網(wǎng)控制器向現(xiàn)場(chǎng)通訊總線發(fā)出啟動(dòng)指令，柴油發(fā)電機(jī)控制器接收該啟動(dòng)指令并比較柴 油發(fā)電機(jī)應(yīng)啟動(dòng)臺(tái)數(shù)η與自身編號(hào)，編號(hào)a小于或者等于應(yīng)啟動(dòng)臺(tái)數(shù)η的柴油發(fā)電機(jī)控制器 啟動(dòng)對(duì)應(yīng)的柴油發(fā)電機(jī)并向現(xiàn)場(chǎng)通訊總線發(fā)出該機(jī)啟動(dòng)狀態(tài)信號(hào)，并采集柴油發(fā)電機(jī)的電 壓(DkA、DkB、DkC)、電流（IkA、IkB、IkC)、頻率、相位、油溫、油壓、轉(zhuǎn)速； 8) 柴油發(fā)電機(jī)啟動(dòng)是否成功，如果沒有成功，且啟動(dòng)次數(shù)小于Ξ次，那么返回步驟7)， 如果已重啟Ξ次，立即停止工作，并向現(xiàn)場(chǎng)通訊總線發(fā)出故障信號(hào)，與此同時(shí)應(yīng)啟動(dòng)臺(tái)數(shù)中 最大編號(hào)的下一臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)啟動(dòng)，并向現(xiàn)場(chǎng)通訊總線發(fā)出啟動(dòng)狀態(tài)信號(hào)，同時(shí)故障機(jī)之 后的運(yùn)行中的柴油發(fā)電機(jī)控制器編號(hào)自動(dòng)減1，確保運(yùn)行機(jī)組編號(hào)按由小到大依次排列； 9) 將所有已啟動(dòng)的柴油發(fā)電機(jī)調(diào)整到額定空載狀態(tài)，同時(shí)通過現(xiàn)場(chǎng)通訊總線向電網(wǎng)控 制器和其他柴油發(fā)電機(jī)控制器發(fā)出啟動(dòng)成功信號(hào)同時(shí)接收現(xiàn)場(chǎng)通訊總線上其他已啟動(dòng)的 柴油發(fā)電機(jī)控制器發(fā)出的啟動(dòng)成功信號(hào)； 10) 通過柴油發(fā)電機(jī)控制器采集回來的所控柴油發(fā)電機(jī)電壓和轉(zhuǎn)速與給定的空載額定 值進(jìn)行比較，判斷所控柴油發(fā)電機(jī)是否達(dá)到額定空載狀態(tài)，如果否，重復(fù)步驟9)，如果是，柴 油發(fā)電機(jī)控制器將采集回來的相位值發(fā)至現(xiàn)場(chǎng)通訊總線，并接收其他運(yùn)行中的柴油發(fā)電機(jī) 控制器通過現(xiàn)場(chǎng)通訊總線發(fā)出的相位值，并將兩者進(jìn)行比較，當(dāng)兩者的相位差滿足并車條 件，等待并機(jī)； 11) 如果運(yùn)行中的柴油發(fā)電機(jī)的電壓、頻率和相位滿足并車條件，柴油發(fā)電機(jī)控制器向 其第二執(zhí)行模塊發(fā)出指令，使機(jī)組母線斷路器觸點(diǎn)閉合，實(shí)現(xiàn)并車，并向現(xiàn)場(chǎng)通訊總線發(fā)出 并車成功信號(hào)同時(shí)接收現(xiàn)場(chǎng)通訊總線上其他柴油發(fā)電機(jī)控制器發(fā)出的并車成功信號(hào)，否 貝1J，立即停止工作，并向現(xiàn)場(chǎng)通訊總線發(fā)出故障信號(hào)，與此同時(shí)運(yùn)行中的最大編號(hào)的下一臺(tái) 柴油發(fā)電機(jī)啟動(dòng)并并車，并且向現(xiàn)場(chǎng)通訊總線發(fā)出該機(jī)啟動(dòng)及并車信號(hào);并車不成功機(jī)組 之后的運(yùn)行中的柴油發(fā)電機(jī)控制器編號(hào)自動(dòng)減1，確保運(yùn)行機(jī)組編號(hào)按由小到大依次排列； 12) 柴油發(fā)電機(jī)獨(dú)立帶載運(yùn)行，柴油發(fā)電機(jī)控制器采集運(yùn)行中的柴油發(fā)電機(jī)電壓與電 流值并得出其功率，通過現(xiàn)場(chǎng)通訊總線，將所帶功率大小發(fā)送到其他柴油發(fā)電機(jī)控制器上， 并接收其他柴油發(fā)電機(jī)控制器發(fā)出的所帶功率大小數(shù)據(jù)，計(jì)算負(fù)荷總功羣計(jì)算運(yùn)行 中的單臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)承擔(dān)的有功功率比例與所有運(yùn)行中的柴油發(fā)電機(jī)承擔(dān)的總有功功率 比例之差sP，n為柴油發(fā)電機(jī)應(yīng)啟動(dòng)臺(tái)數(shù)；i為所有并聯(lián)運(yùn)行中的柴油 發(fā)電機(jī)中的任一臺(tái)的標(biāo)記;Pi為運(yùn)行中的單臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)承擔(dān)的有功功率;P"為單臺(tái)發(fā)電 機(jī)的額定有功功率;柴油發(fā)電機(jī)控制器的第二處理器的所控柴油發(fā)電機(jī)的ASR調(diào)速輸出端 信號(hào)滿足ndec = sPXR，其中R為柴油發(fā)電機(jī)的百分速度下降率，完成功率調(diào)整，使運(yùn)行中的 柴油發(fā)電機(jī)的輸出有功功率相同；同時(shí)向現(xiàn)場(chǎng)通訊總線發(fā)出獨(dú)立帶載信號(hào)，并接收現(xiàn)場(chǎng)通 訊總線上其他柴油發(fā)電機(jī)控制器發(fā)出的獨(dú)立帶載信號(hào)； 13) 如果負(fù)宿柴油發(fā)電機(jī)控制器向現(xiàn)場(chǎng)通訊總 線發(fā)出停機(jī)信號(hào)，同時(shí)接收現(xiàn)場(chǎng)通訊總線上其他柴油發(fā)電機(jī)控制器發(fā)出的停機(jī)信號(hào)； 14) 運(yùn)行中編號(hào)最大的柴油發(fā)電機(jī)控制器的ASR調(diào)速輸出端輸出調(diào)速信號(hào)，使該柴油發(fā) 電機(jī)控制器所控柴油發(fā)電機(jī)的輸出功率為零，再向其第二執(zhí)行模塊發(fā)出信號(hào)使其機(jī)組母線 斷路器的觸點(diǎn)斷開;重復(fù)步驟12)，功率再平均分配； 15) 當(dāng)電網(wǎng)母線恢復(fù)供電，電網(wǎng)控制器向現(xiàn)場(chǎng)通訊總線發(fā)出停機(jī)信號(hào)，柴油發(fā)電機(jī)控制 器接收該停機(jī)信號(hào);柴油發(fā)電機(jī)控制器通過第二處理器的ASR調(diào)速輸出端、AVR調(diào)壓輸出端 根據(jù)電網(wǎng)母線的電壓、頻率、相位發(fā)出相應(yīng)信號(hào)，使所有運(yùn)行中的柴油發(fā)電機(jī)的電壓、頻率、 相位與電網(wǎng)母線一致，當(dāng)條件一致時(shí)，電網(wǎng)控制器向其第一執(zhí)行模塊發(fā)出控制信號(hào)，使電網(wǎng) 母線斷路器的觸點(diǎn)閉合，實(shí)現(xiàn)反并網(wǎng)；通過現(xiàn)場(chǎng)通訊總線向柴油發(fā)電機(jī)控制器發(fā)出反并網(wǎng) 信號(hào)； 16) 反并網(wǎng)成功，電網(wǎng)控制器恢復(fù)初始狀態(tài)，檢測(cè)電網(wǎng)狀態(tài)； 17) 柴油發(fā)電機(jī)控制器第二處理器的ASR調(diào)速輸出端發(fā)出調(diào)速信號(hào)，使運(yùn)行中的柴油發(fā) 電機(jī)的輸出功率為零，再向其第二執(zhí)行模塊發(fā)出信號(hào)使其機(jī)組母線斷路器的觸點(diǎn)斷開，并 向現(xiàn)場(chǎng)通訊總線發(fā)出柴油發(fā)電機(jī)解列狀態(tài)信號(hào)，接收現(xiàn)場(chǎng)通訊總線上其他柴油發(fā)電機(jī)控制 器發(fā)出的解列狀態(tài)信號(hào)； 18) 解列完成，機(jī)組恢復(fù)至初始狀態(tài)。
【文檔編號(hào)】H02J13/00GK105978028SQ201610466506
【公開日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年6月23日
【發(fā)明人】李嵐, 劉民, 楊建廷, 牛浩明, 賀惟明
【申請(qǐng)人】太原理工大學(xué)