CN103291473B - 发电机组的控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施方式公开了一种发动机组的控制方法及装置，发动机组与总负载连接，且包括调速器，调速器用于调整发动机组的发动机转速，该方法包括：在总负载变化前获取负载变化量对应的负载的功耗值；获取发动机组当前输出的总功率值；将总功率值与功耗值作求和运算，以产生发动机组在总负载变化后所需输出的目标总功率值；获取目标总功率值所对应的转速值；控制调速器将发动机转速调整至转速值。通过以上公开内容，本发明所揭示的技术方案能有效解决发动机组在总负载突然增大时被拉死或发动机组在总负载突然减小时造成能量浪费的问题。

Description

发电机组的控制方法及装置

技术领域

本发明涉及机电技术领域，特别是涉及一种发电机组的控制方法及装置。

背景技术

现有的发电机组中的发动机多采用燃油作为动力燃料，随着燃油价格的上涨，发电机组机组运行时，必须降低不必要的燃油消耗。

在发电机组中，根据实际测量，在负载为发电机组的额定功率的15％时，若保持发动机的转速不变，其燃油消耗率为额定功率的两倍以上，由此可见，在低负载下，减小发电机组的燃油消耗率是很有必要的。

为了降低不必要的燃油消耗，在现有技术中，发电机组设置为根据总负载的大小对发动机转速做出实时调节，以使得机组工作在调速模式下，其中，总负载越大，发动机转速越高，总负载越小，发动机转速越低。

但是，在实际应用中，当总负载变化时，发电机组所输出的总功率值与变化后的总负载所产生的功耗值往往是不匹配的，从而产生如下问题：

当总负载较小时，发电机组设置为工作在低转速下，若此时总负载突然增大，总负载需功耗值大于发电机组所输出的总功率值，因此发电机组要输出的总功率值必须增大以与总负载所需功耗值相匹配，而发电机组在低转速下并不能提供如此大的总功率值，因此发电机组会无法及时响应总负载的要求，有被拉死的风险。

同理，在总负载较大时，发动机组设置为工作在高转速下，若此时总负载突然减小，发电机组所输出的总功率值不会马上减小，而是会延时一段时间，然后再减小总功率值，而在延时的这一段时间中，发电机组所输出的总功率值是大于总负载所需功耗值的，此时会造成能量的浪费。

发明内容

本发明实施方式提供一种发动机组的控制方法及装置，可在总负载变化时保证发电机组所输出的总功率值与变化后的总负载所需功耗值相匹配，从而能有效解决发动机组在总负载突然增大时被拉死或发动机组在总负载突然减小时造成能量浪费的问题。

第一方面提供一种发动机组的控制方法，发动机组与总负载连接，且包括调速器，调速器用于调整发动机组的发动机转速，该方法包括：在总负载变化前获取负载变化量对应的负载的功耗值；获取发动机组当前输出的总功率值；将总功率值与功耗值作求和运算，以产生发动机组在总负载变化后所需输出的目标总功率值；获取目标总功率值所对应的转速值；控制调速器将发动机转速调整至转速值。

在第一方面的第一种可能的实现方式中，在总负载变化前获取负载变化量对应的负载的功耗值包括：在总负载增大前读取负载变化量所对应的负载的额定功率值，将额定功率值作为功耗值。

在第一方面的第二种可能的实现方式中，在总负载变化前获取负载变化量对应的负载的功耗值包括：在总负载减小前读取负载变化量所对应的负载的额定功率值，将额定功率值取负值以作为功耗值。

在第一方面的第三种可能的实现方式中，获取目标总功率值所对应的转速值包括：存储发动机组的转速值-输出功率值对应表；查找转速值-输出功率值对应表，将与目标总功率值相等的输出功率值所对应的转速值作为转速值。

在第一方面的第四种可能的实现方式中，发动机组进一步包括转速传感器，转速传感器用于检测发动机组的发动机转速值；获取发动机组当前输出的总功率值包括：存储发动机组的转速值-输出功率值对应表；从转速传感器获取发动机转速值，查找转速值-输出功率值对应表，以获取与发动机转速值相等的转速值所对应的输出功率值，并将输出功率值作为总功率值。

第二方面提供一种发动机组的控制装置，发动机组与总负载连接，且包括调速器，调速器用于调整发动机组的发动机转速，该装置包括：功耗值获取模块，用于在总负载变化前获取负载变化量对应的负载的功耗值；当前总功率值获取模块，用于获取发动机组当前输出的总功率值；目标总功率值获取模块，用于将总功率值与功耗值作求和运算，以产生发动机组在总负载变化后所需输出的目标总功率值；转速值获取模块，用于获取目标总功率值所对应的转速值；调速器控制模块，用于控制调速器将发动机转速调整至转速值。

在第二方面的第一种可能的实现方式中，功耗值获取模块用于：在总负载增大前读取负载变化量所对应的负载的额定功率值，将额定功率值作为功耗值。

在第二方面的第二种可能的实现方式中，功耗值获取模块用于：在总负载减小前读取负载变化量所对应的负载的额定功率值，将额定功率值取负值以作为功耗值。

在第二方面的第三种可能的实现方式中，该装置进一步包括表存储模块，表存储模块，用于存储发动机组的转速值-输出功率值对应表；转速值获取模块，用于查找转速值-输出功率值对应表，将与目标总功率值相等的输出功率值所对应的转速值作为转速值。

在第二方面的第四种可能的实现方式中，该装置进一步包括表存储模块，发动机组进一步包括转速传感器，转速传感器用于检测发动机组的发动机转速值；表存储模块，用于存储发动机组的转速值-输出功率值对应表；当前总功率值获取模块，从转速传感器获取发动机转速值，查找转速值-输出功率值对应表，以获取与发动机转速值相等的转速值所对应的输出功率值，并将输出功率值作为总功率值。

因此，通过以上公开内容，本发明实施例提供的发动机组的控制方法及装置，通过在总负载变化前获取负载变化量对应的负载的功耗值，获取发动机组当前输出的总功率值，将总功率值与功耗值作求和运算，以产生发动机组在总负载变化后所需输出的目标总功率值，获取目标总功率值所对应的转速值，控制调速器将发动机转速调整至转速值。从而可在总负载变化之前调整发电机组的发动机转速，使其所输出的总功率值提前设置为与总负载变化后所需功耗值相匹配，能有效解决发动机组在总负载突然增大时被拉死或发动机组在总负载突然减小时造成能量浪费的问题。

附图说明

图1是本发明发电机组的控制方法第一实施例的流程图；

图2是本发明发电机组的控制装置第一实施例的装置结构示意图；

图3是本发明发电机组的控制装置第二实施例的装置结构示意图；

图4是本发明发电机组的控制装置第三实施例的装置结构示意图；

图5是本发明发电机组系统第一实施例的系统结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本发明进行详细说明。

首先请参见图1，图1是本发明发电机组的控制方法第一实施例的流程图。其中，发动机组与总负载连接，且包括调速器，调速器用于调整发动机组的发动机转速，如图1所示，本发明发电机组的控制方法包括以下步骤：

步骤301：在总负载变化前获取负载变化量对应的负载的功耗值。

可选地，在总负载增大的情况下，在步骤301中，具体可在总负载增大前读取负载变化量所对应的负载的额定功率值，将额定功率值作为该功耗值。

可选地，在总负载减小的情况下，在步骤301中，具体可在总负载减小前读取负载变化量所对应的负载的额定功率值，将额定功率值取负值以作为该功耗值。

步骤302：获取发动机组当前输出的总功率值。可选地，在步骤302中，具体可通过以下方式获取总功率值：存储发动机组的转速值-输出功率值对应表，从转速传感器获取发动机转速值，查找转速值-输出功率值对应表，以获取与发动机转速值相等的转速值所对应的输出功率值，并将输出功率值作为发动机组当前输出的总功率值。其中，这里所述的转速值-输出功率值对应表为表示发动机组特性的一个重要数据，其可从发送机组生成商所提供的说明书获得。

步骤303：将总功率值与功耗值作求和运算，以产生发动机组在总负载变化后所需输出的目标总功率值。可选地，也可将总功率值、功耗值以及发动机组自身消耗的功率作求和运算，以产生发动机组在总负载变化后所需输出的目标总功率值。

步骤304：获取目标总功率值所对应的转速值。可选地，在步骤304中，具体可通过以下方式获取转速值：存储发动机组的转速值-输出功率值对应表，查找转速值-输出功率值对应表，将与目标总功率值相等的输出功率值所对应的转速值作为转速值。

步骤305：控制调速器将发动机转速调整至该转速值。

在本实施例中，通过在与发动机组连接的总负载变化前获取负载变化量对应的负载的功耗值，并获取发动机组当前输出的总功率值，将总功率值与功耗值作求和运算，以产生发动机组在总负载变化后所需输出的目标总功率值，并将发动机组的发动机转速调整至目标总功率值所对应的转速值，从而可在总负载变化时保证发电机组所输出的总功率值与变化后的总负载所需功耗值相匹配，能有效解决发动机组在总负载突然增大时被拉死或发动机组在总负载突然减小时造成能量浪费的问题。

以下请参见图2，图2是本发明发电机组的控制装置第一实施例的装置结构示意图。如图2所示，本发明发电机组的控制装置包括功耗值获取模块404、当前总功率值获取模块401、目标总功率值获取模块402、转速值获取模块403以及调速器212控制模块405。

功耗值获取模块404，用于在总负载变化前获取负载变化量对应的负载的功耗值。

当前总功率值获取模块401，用于获取发动机组当前输出的总功率值。

目标总功率值获取模块402，用于将总功率值与功耗值作求和运算，以产生发动机组在总负载变化后所需输出的目标总功率值。

转速值获取模块403，用于获取目标总功率值所对应的转速值。

调速器212控制模块405，用于控制调速器212将发动机转速调整至转速值。

可选地，功耗值获取模块404用于在总负载增大前读取负载变化量所对应的负载的额定功率值，将额定功率值作为功耗值。在总负载减小前读取负载变化量所对应的负载的额定功率值，将额定功率值取负值以作为功耗值。

通过在与发动机组连接的总负载变化前获取负载变化量对应的负载的功耗值，并获取发动机组当前输出的总功率值，将总功率值与功耗值作求和运算，以产生发动机组在总负载变化后所需输出的目标总功率值，并将发动机组的发动机转速调整至目标总功率值所对应的转速值，从而可在总负载变化时保证发电机组所输出的总功率值与变化后的总负载所需功耗值相匹配，能有效解决发动机组在总负载突然增大时被拉死或发动机组在总负载突然减小时造成能量浪费的问题。

以下请参见图3，图3是本发明发电机组的控制装置第二实施例的装置结构示意图。如图3所示，在本发明发电机组的控制装置第二实施例中，相较于第一实施例而言，进一步设置有表存储模块406，表存储模块406中存储有发动机组的转速值-输出功率值对应表。并且，当前总功率值获取模块401可从转速传感器213获取发动机转速值，其中，转速传感器213设置于发动机组内部，用于检测发动机组的发动机转速值。

具体地，功耗值获取模块404用于在总负载变化前获取负载变化量对应的负载的功耗值，当前总功率值获取模块401从转速传感器213获取发动机转速值，并查找表存储模块406中的转速值-输出功率值对应表，以获取与发动机转速值相等的转速值所对应的输出功率值，并将输出功率值作为总功率值。目标总功率值获取模块402用于将总功率值与功耗值作求和运算，以产生发动机组在总负载变化后所需输出的目标总功率值。转速值获取模块403用于查找表存储模块406中的转速值-输出功率值对应表，以获取与目标总功率值相等的输出功率值所对应的转速值。调速器212控制模块405用于控制调速器212将发动机转速调整至该转速值。

通过在与发动机组连接的总负载变化前获取负载变化量对应的负载的功耗值，并获取发动机组当前输出的总功率值，将总功率值与功耗值作求和运算，以产生发动机组在总负载变化后所需输出的目标总功率值，并将发动机组的发动机转速调整至目标总功率值所对应的转速值，从而可在总负载变化时保证发电机组所输出的总功率值与变化后的总负载所需功耗值相匹配，能有效解决发动机组在总负载突然增大时被拉死或发动机组在总负载突然减小时造成能量浪费的问题。

以下请参见图4，图4是本发明发电机组的控制装置第三实施例的装置结构示意图。如图4所示，在本发明发电机组的控制装置包括接口501、存储器502、处理器503以及总线504，接口501、存储器502、处理器503通过总线504连接，以进行交互通信。

在本实施例中，接口501进一步与调速器212连接。

存储器502存储有程序，该程序用于在总负载变化前获取负载变化量对应的负载的功耗值；获取发动机组当前输出的总功率值；将总功率值与功耗值作求和运算，以产生发动机组在总负载变化后所需输出的目标总功率值；获取目标总功率值所对应的转速值。

处理器503用于运行该程序。

接口501用于控制调速器212将发动机转速调整至该转速值。

可选地，接口501可进一步与转速传感器213连接。

可选地，该程序具体用于在总负载增大前读取负载变化量所对应的负载的额定功率值，将额定功率值作为负载变化量对应的负载的功耗值。在总负载减小前读取负载变化量所对应的负载的额定功率值，将额定功率值取负值以作为负载变化量对应的负载的功耗值。

可选地，存储器502存储有发动机组的转速值-输出功率值对应表，该程序进一步用于查找转速值-输出功率值对应表，将与目标总功率值相等的输出功率值所对应的转速值作为上述转速值。

可选地，接口501进一步从转速传感器213获取发动机转速值，该程序进一步用于查找转速值-输出功率值对应表，以获取与发动机转速值相等的转速值所对应的输出功率值，并将输出功率值作为总功率值。

以下请参见图5，图5是本发明发电机组系统第一实施例的系统结构示意图。如图5所示，本发明的发电机组系统包括发电机组20、整流模块270、直流空调230、温度传感器261、主控模块250以及交流空调240。

发电机组20包括发动机210和发电机220，发动机210包括控制装置40、调速器212以及转速传感器213，发电机220直接输出交流电源至交流空调240。

整流模块270设置在发电机220与直流空调230之间，用于将发电机220输出的交流电源转换为直流电源，并输出至直流空调230。

直流空调230包括开关控制单元232，开关控制单元232可控制直流空调230启动或关闭，在本实施例中，开关控制单元232预先控制直流空调230关闭。

交流空调240包括开关控制单元242，开关控制单元242可控制交流空调240启动或关闭，在本实施例中，开关控制单元242预先控制交流空调240启动。

因此，此时总负载为交流空调240。

在本实施例中，假设交流空调240的额定功率为1500w，直流空调230的额定功率均为1500w。

交流空调240保持正常工作的所需功耗值为1500w，假设发动机210的转速调整为1500rpm时发动机组20输出的总功率为1500w，因此发动机210的转速调整为1500rpm时，发动机组20输出的总功率与交流空调240所需功耗值一致，此时系统正常运行。

若直流空调240启动，此时交流空调230、交流空调240保持正常工作的所需总功率为1500w+1500w=3000w，但是，若发动机210的转速还是保持在1500rpm，发动机组20输出的总功率还是1500w，此时会存在发动机组20输出的总功率小于交流空调230和交流空调240所需总功耗值的问题，发动组20有被拉死的风险。

为解决这个问题，在本实施例中，在需启动交流空调240时（即在总负载增大前），控制装置40读取交流空调240的额定功率值，并从转速传感器213获取发动机转速值，查找转速值-输出功率值对应表，以获取与发动机转速值相等的转速值所对应的输出功率值，并将输出功率值作为发动机组当前输出的总功率值。控制装置40将该总功率值与额定功率值作求和运算，以产生发动机组20在总负载增大后所需输出的目标总功率值。控制装置40查找转速值-输出功率值对应表，获取与目标总功率值相等的输出功率值所对应的转速值，并控制调速器212将发动机转速调整至该转速值。

具体而言，控制装置40在温度传感器261检测到的温度大于阈值温度时获知需启动交流空调240。但控制装置40在启动交流空调240之前，先进行上段所述的操作，即提前将发动机转速调整至与目标总功率值相等的输出功率值所对应的转速值，从而使得发动机组20输出目标总功率值，然后再启动交流空调240。

具体而言，控制装置40可通过发动启动信号至开关控制单元242，以触发交流空调240进行启动。

同理，若总负载为交流空调240+直流空调230，控制装置40在温度传感器261检测到的温度小于阈值温度时获知需关闭交流空调240。此时，控制装置40读取交流空调240的额定功率值，并将该额定功率值做取负运算。并从转速传感器213获取发动机转速值，查找转速值-输出功率值对应表，以获取与发动机转速值相等的转速值所对应的输出功率值，并将输出功率值作为发动机组当前输出的总功率值。控制装置40将该总功率值与做取负运算后的额定功率值作求和运算，以产生发动机组20在总负载减小后所需输出的目标总功率值。控制装置40查找转速值-输出功率值对应表，获取与目标总功率值相等的输出功率值所对应的转速值，并控制调速器212将发动机转速调整至该转速值。

同步地，控制装置40可通过发动关闭信号至开关控制单元242，以触发交流空调240进行关闭。

在本实施例中，控制装置40通过温度传感器261获知总负载变化，但在本发明的其他实施例中，控制装置40可通过截取针对负载的遥控开关信号、电开关信号来获知总负载变化，并在总负载变化前按照上述所揭示的方式提前设置好发动机转速，使得发动机组输出的总功率与总负载变化后的总功耗想匹配。

因此，通过以上公开内容，本发明可在总负载变化时保证发电机组所输出的总功率值与变化后的总负载所需功耗值相匹配，能有效解决发动机组在总负载突然增大时被拉死或发动机组在总负载突然减小时造成能量浪费的问题。

以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种发电机组的控制方法，所述发电机组与包括第一负载和第二负载的总负载连接，且包括调速器，所述调速器用于调整所述发动机组的发动机转速，其特征在于，所述发电机组进一步包括转速传感器，所述转速传感器用于检测所述发电机组的发动机转速值，所述方法包括：

在所述总负载变化前获取负载变化量对应的负载的功耗值，其中所述负载变化量对应的负载的功耗值包括所述第一负载和所述第二负载的额定功率值；

获取所述发电机组当前输出的总功率值，其中所述获取所述发电机组当前输出的总功率值包括：

存储所述发电机组的转速值-输出功率值对应表；

从所述转速传感器获取所述发动机转速值，查找所述转速值-输出功率值对应表，以获取与所述发动机转速值相等的转速值所对应的输出功率值，并将所述输出功率值作为所述总功率值；

将所述总功率值与所述功耗值作求和运算，以产生所述发电机组在所述总负载变化后所需输出的目标总功率值；

获取所述目标总功率值所对应的转速值，其中所述获取所述目标总功率值所对应的转速值包括：

查找所述转速值-输出功率值对应表，将与所述目标总功率值相等的输出功率值所对应的转速值作为所述转速值；

控制所述调速器将所述发动机转速调整至所述转速值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述总负载变化前获取所述负载变化量对应的负载的功耗值包括：

在所述总负载增大前读取所述负载变化量所对应的负载的额定功率值，将所述额定功率值作为所述功耗值。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述总负载变化前获取所述负载变化量对应的负载的功耗值包括：

在所述总负载减小前读取所述负载变化量所对应的负载的额定功率值，将所述额定功率值取负值以作为所述功耗值。

4.一种发电机组的控制装置，所述发电机组与包括第一负载和第二负载的总负载连接，且包括调速器，所述调速器用于调整所述发电机组的发动机转速，其特征在于，所述发电机组进一步包括转速传感器，所述转速传感器用于检测所述发电机组的发动机转速值，所述装置包括：

表存储模块，用于存储所述发电机组的转速值-输出功率值对应表；

功耗值获取模块，用于在所述总负载变化前获取负载变化量对应的负载的功耗值，其中所述负载变化量对应的负载的功耗值包括所述第一负载和所述第二负载的额定功率值；

当前总功率值获取模块，用于获取所述发电机组当前输出的总功率值，其中所述总功率值获取模块从所述转速传感器获取所述发动机转速值，查找所述转速值-输出功率值对应表，以获取与所述发动机转速值相等的转速值所对应的输出功率值，并将所述输出功率值作为所述总功率值；

目标总功率值获取模块，用于将所述总功率值与所述功耗值作求和运算，以产生所述发电机组在所述总负载变化后所需输出的目标总功率值；

转速值获取模块，用于查找所述转速值-输出功率值对应表，将与所述目标总功率值相等的输出功率值所对应的转速值作为所述转速值；

调速器控制模块，用于控制所述调速器将所述发动机转速调整至所述转速值。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述功耗值获取模块用于：

在所述总负载增大前读取所述负载变化量所对应的负载的额定功率值，将所述额定功率值作为所述功耗值。

6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述功耗值获取模块用于：

在所述总负载减小前读取所述负载变化量所对应的负载的额定功率值，将所述额定功率值取负值以作为所述功耗值。