CN108011371B - 一种建筑备用电源发电系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种建筑备用电源发电系统，涉及发电机领域，用以对外部负载进行供电，所述备用电源发电系统包括：若干发电机组和连接于该些发电机组的控制柜，所述控制柜用以控制该些发电机组的总输出功率；所述控制柜具有并机控制单元，所述并机控制单元可根据外部负载所需功率的变化对应调整处于工作状态的发电机组的数量和各处于工作状态的发电机组的输出功率，且所述外部负载工作所需功率和所述处于工作状态的发电机组的数量满足以下条件：当0≤P≤4/5*M*A时，满足公式：P≤4/5*N*A。本发明提供的建筑备用电源发电系统可适应建筑工地中功率大幅度的瞬间变化，不会因为瞬间功率上升较多，而无法及时供应的情况。

Description

一种建筑备用电源发电系统

技术领域

本发明涉及发电机领域，具体而言，涉及一种建筑备用电源发电系统。

背景技术

在建筑工地之中，诸多大型设备都需要极大的输入大功率才能正常运行，且待机时和工作时的功率需求变化大。在使用市电供电时，能很好的满足设备对功率的需求，但若使用发电机进行供电时，往往不能很好的进行功率的分配，导致无法适应瞬时的大功率变化。当突然外接大功率设备，或某一设备突然大幅度加大功率需求时，往往会导致对其他负载无法进行正常供电的情况。建筑工地中的设备如塔吊等，若工作时供电不足，可能贵发生严重意外，从而对人员或设备造成损害。

发明内容

本发明提供了一种建筑备用电源发电系统，旨在改善现有发电系统无法良好适应大幅度的瞬间功率改变的问题。

本发明是这样实现的：

一种建筑备用电源发电系统，用以对外部负载进行供电，所述备用电源发电系统包括：若干发电机组和连接于该些发电机组的控制柜，所述控制柜用以控制该些发电机组的总输出功率；

所述控制柜具有并机控制单元，所述并机控制单元可根据外部负载所需功率的变化对应调整处于工作状态的发电机组的数量和各处于工作状态的发电机组的输出功率，且所述外部负载工作所需功率和所述处于工作状态的发电机组的数量满足以下条件：

当0≤P≤4/5*M*A时，满足公式：P≤4/5*N*A，其中P为外部负载工作所需功率，A为各发电机组的额定功率，N为处于工作状态的发电机组的数量，M为发电机组的总数量。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，当0≤P≤4/5*M*A时，同时满足公式：P≤4/5*N*A和N*A-P＞1/2*A。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述控制柜上设有预警指示灯，当P≥4/5*M*A时，所述控制柜控制所述预警指示灯点亮。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，若S时刻时P≥9/10*M*A，所述控制柜控制所述发电机组禁止向S时刻后接入的外界负载供电。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述控制柜进一步包括并网控制单元，所述并网控制单元用于将若干所述发电机组同步并入市电电网。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，每一所述发电机组均设有散热装置。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，进一步包括供油装置，所述供油装置同时为若干所述发电机组供油。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述供油装置包括与所述发电机组相连的电力供油模块和气动供油模块，所述电力供油模块用于在正常工作模式下为所述发电机组供油，所述气动供油模块用于在应急工作模式下为所述发电机组供油。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述并机控制单元包括自动并机模块和手动并机模块。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述自动并机模块通过控制器自动控制所述发电机组启动、停机、并机、解列和功率分配；所述手动并机模块通过同步器和负荷分配器控制所述发电机组手动并机；所述自动并机模块和手动并机模块之间通过选择开关进行切换。

本发明的有益效果是：本发明通过上述设计得到的建筑备用电源发电系统，使用时，所述并机控制模块根据当前接入的外部负载所需功率调整处于工作状态的发电机组的数量和各处于工作状态的发电机组的输出功率。同时满足以下条件，当0≤P≤4/5*M*A时，满足公式：P≤4/5*N*A。可实现整个系统在0≤P≤4/5*M*A时，始终保持至少1/5*N*A的功率裕量来适应瞬间的大幅度功率变化。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本发明实施例，一种建筑备用电源发电系统的系统组成示意图。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

一种建筑备用电源发电系统，用以对外部负载进行供电，所述备用电源发电系统包括：若干发电机组和连接于该些发电机组的控制柜，所述控制柜用以控制该些发电机组的总输出功率；

所述控制柜具有并机控制单元，所述并机控制单元可根据外部负载所需功率的变化对应调整处于工作状态的发电机组的数量和各处于工作状态的发电机组的输出功率，且所述外部负载工作所需功率和所述处于工作状态的发电机组的数量满足以下条件：

当0≤P≤4/5*M*A时，满足公式：P≤4/5*N*A，其中P为外部负载工作所需功率，A为各发电机组的额定功率，N为处于工作状态的发电机组的数量，M为发电机组的总数量。

本实施例中，系统根据外部负载的功率需求具有三种工作状态，当0≤P≤4/5*M*A时为正常工作状态；当4/5*M*A≤P≤9/10*M*A为预警工作状态；当9/10*M*A≤P≤M*A时，为临界工作状态。

本系统在正常工作状态时，所述并机控制模块根据当前接入的外部负载所需功率调整处于工作状态的发电机组的数量和各处于工作状态的发电机组的输出功率。同时满足以下条件，当0≤P≤4/5*M*A时，满足公式：P≤4/5*N*A。可实现整个系统在0≤P≤4/5*M*A时，始终保持至少1/5*N*A的功率裕量来适应瞬间的大幅度功率变化。

下面举例说明工作原理，假设各发电机组的额定功率为1000KW，此时外部负载的总功率需求为2900KW。在现有发电系统中，只会相应开启三组发电机组对外部负载进行供电。如此供电，虽然满足了外部负载对功率的需求，但若突然增加一个500KW的外部负载，此时外部负载的总功率需求为3400KW，系统无法立即满足外部负载的总功率需求，需要先启动其他的发电机组后才能进行正常供电，在启动其他发电机组的这个过程中，系统时钟处于功率不足的状态，会影响外部负载的正常工作，增大意外的发生几率。在本实施例提供的系统中，为满足公式P≤4/5*N*A，开启发电机组的数量为四组，使系统保持一定的功率裕量。此时即便突然增加一个500KW的外部负载，系统留有的功率裕量也足以立刻对后增加的外部负载进行正常供电。完成供电后，会继续重新根据公式P≤4/5*N*A调整发电机组的工作数量，使系统始终保持足够的功率裕量。

进一步地，本实施例中，为更好的进行功率分配，当0≤P≤4/5*M*A时，同时满足公式：P≤4/5*N*A和N*A-P＞1/2*A。

在外部负载需求功率较小时，如外部负载的总功率为700KW时，根据公式P≤4/5*N*A，此时只需开启一组发电机组即可，但若如此，实际上系统当前的功率裕量仅为300KW，此时对瞬间的大幅度功率变化的适应性低。为改善这一问题，系统需要同时满足公式N*A-P＞1/2*A，使系统的功率裕量始终大于1/2*A，将此公式带入上述举例中，若外部负载的总功率为700KW时，根据公式P≤4/5*N*A和N*A-P＞1/2*A的共同限制，系统需开启两组发电机组，此时系统的裕量变为1300KW，大大提高了系统对瞬间的大幅度功率变化的适应性。

进一步地，本实施例中，所述控制柜上设有预警指示灯，当P≥4/5*M*A时，所述控制柜控制所述预警指示灯点亮。因为当P≥4/5*M*A时，系统内的所有发电机组均已启动，系统的功率裕量无法增加，此时点亮预警指示灯，提醒工作人员在接入外部负载时注意功率的选择，以免发生意外。

进一步地，本实施例中，若S时刻时P≥9/10*M*A，所述控制柜控制所述发电机组禁止向S时刻后接入的外界负载供电。当P≥9/10*M*A，系统的功率裕量极小，这部分裕量需要为已连接的外部负载保留，以供应已连接负载在待机和工作转换时的功率变化。故而，此时，系统会禁止向此时后接入的外部负载供电，以保证系统的正常运行。

进一步地，本实施例中，所述控制柜进一步包括并网控制单元，所述并网控制单元用于将若干所述发电机组同步并入市电电网。可将系统并入市电电网中，当市电断电时，直接为电网进行供电。

进一步地，本实施例中，每一所述发电机组均设有散热装置。发电机组在工作时会产生大量的热量，在每一发电机组上设置散热装置，避免发电机组过热而影响正常工作。

进一步地，本实施例中，进一步包括供油装置，所述供油装置同时为若干所述发电机组供油。进一步地，所述供油装置包括与所述发电机组相连的电力供油模块和气动供油模块，所述电力供油模块用于在正常工作模式下为所述发电机组供油，所述气动供油模块用于在应急工作模式下为所述发电机组供油。当市电断电无法对供油装置进行供电时，启动气动供油模块，使供油装置可以继续运行。

进一步地，本实施例中，所述并机控制单元包括自动并机模块和手动并机模块，所述自动并机模块通过控制器自动控制所述发电机组启动、停机、并机、解列和功率分配；所述手动并机模块通过同步器和负荷分配器控制所述发电机组手动并机；所述自动并机模块和手动并机模块之间通过选择开关进行切换。用户和根据实际情况选择自动并机模式和手动并机模式。

进一步地，本实施例中，本实施例中，进一步设有除尘装置，所述除尘装置与所述控制柜连接，所述除尘装置可去除发电系统周围的灰尘，防止发电机组上造成灰尘堆积，影响发电机组的正常散热。

以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种建筑备用电源发电系统，用以对外部负载进行供电，其特征在于，所述备用电源发电系统包括：若干发电机组和连接于该些发电机组的控制柜，所述控制柜用以控制该些发电机组的总输出功率；

所述控制柜具有并机控制单元，所述并机控制单元可根据外部负载所需功率的变化对应调整处于工作状态的发电机组的数量和各处于工作状态的发电机组的输出功率，且所述外部负载工作所需功率和所述处于工作状态的发电机组的数量满足以下条件：

当0≤P≤4/5*M*A时，满足公式：P≤4/5*N*A，其中P为外部负载工作所需功率，A为各发电机组的额定功率，N为处于工作状态的发电机组的数量，M为发电机组的总数量。

2.根据权利要求1所述的建筑备用电源发电系统，其特征在于，当0≤P≤4/5*M*A时，同时满足公式：P≤4/5*N*A和N*A-P＞1/2*A。

3.根据权利要求1所述的建筑备用电源发电系统，其特征在于，所述控制柜上设有预警指示灯，当P≥4/5*M*A时，所述控制柜控制所述预警指示灯点亮。

4.根据权利要求1所述的建筑备用电源发电系统，其特征在于，若S时刻时P≥9/10*M*A，所述控制柜控制所述发电机组禁止向S时刻后接入的外部负载供电。

5.根据权利要求1所述的建筑备用电源发电系统，其特征在于，所述控制柜进一步包括并网控制单元，所述并网控制单元用于将若干所述发电机组同步并入市电电网。

6.根据权利要求1所述的建筑备用电源发电系统，其特征在于，每一所述发电机组均设有散热装置。

7.根据权利要求1所述的建筑备用电源发电系统，其特征在于，进一步包括供油装置，所述供油装置同时为若干所述发电机组供油。

8.根据权利要求7所述的建筑备用电源发电系统，其特征在于，所述供油装置包括与所述发电机组相连的电力供油模块和气动供油模块，所述电力供油模块用于在正常工作模式下为所述发电机组供油，所述气动供油模块用于在应急工作模式下为所述发电机组供油。

9.根据权利要求1所述的建筑备用电源发电系统，其特征在于，所述并机控制单元包括自动并机模块和手动并机模块。

10.根据权利要求9所述的建筑备用电源发电系统，其特征在于，所述自动并机模块通过控制器自动控制所述发电机组启动、停机、并机、解列和功率分配；所述手动并机模块通过同步器和负荷分配器控制所述发电机组手动并机；所述自动并机模块和手动并机模块之间通过选择开关进行切换。