CN110011360B - 发电机组输出负荷调整方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种发电机组输出负荷调整方法及系统，其中，该方法包括如下步骤：采集步骤，采集用电负荷；调节步骤，根据所述用电负荷分级调节已启动的发电机组的输出负荷。本发明中，首先对用电负荷进行采集，再根据用电负荷的大小实时分级调节发电机组的输出负荷，即随着用电负荷的增加，逐级增加发电机组的输出负荷，实现了对发电机组的输出负荷的分段调节，避免了发电机组在运行过程中输出单一负荷的问题，从而使发电机组运行时间更长。

Description

发电机组输出负荷调整方法及系统

技术领域

本发明涉及发电机组负荷调节技术领域，具体而言，涉及一种发电机组输出负荷调整方法及系统。

背景技术

目前市场上常见的中小型发电机组自身集成并网控制器，可以自动控制与市电的同期点进行自动合闸并网，根据检测厂区内用电负荷(P₁)情况启动和停止发电机组。当厂区内部用电负荷(P₁)大于设定值P₂(P₂必须大于发电机组的额定发电量)，启动发电机组，使得发电机组以固定发电负荷输出。因为发电机组采用并网不上网的模式运行，所以厂区内部用电负荷必须大于发电机组额定负荷时才能运行。这样就产生了一个弊端：在装机容量比较小的厂区，总的用电负荷大于发电机组额定负荷时间很短，导致发电机组的运行时间缩短，经济效益相应的减小。

发明内容

鉴于此，本发明提出了一种发电机组输出负荷调整方法及系统，旨在解决目前发电机组运行时间短的问题。

一个方面，本发明提出了一种发电机组输出负荷调整方法，该方法包括如下步骤：采集步骤，采集用电负荷；调节步骤，根据所述用电负荷分级调节已启动的发电机组的输出负荷。

进一步地，上述发电机组输出负荷调整方法中，在所述调节步骤中，随所述用电负荷的增加，逐级增加所述发电机组的输出负荷。

进一步地，上述发电机组输出负荷调整方法中，所述发电机组的输出负荷为发电机组额定输出功率的预设比例。

进一步地，上述发电机组的输出负荷按照发电机组额定输出功率的60％、 70％、80％、90％依次逐级增加。

进一步地，上述发电机组输出负荷调整方法中，在所述采集步骤和所述调节步骤之间还包括：启动步骤，启动发电机组，并将发电机组的发电参数升至发电机组的额定发电参数。

进一步地，上述发电机组输出负荷调整方法中，在所述启动步骤和所述调节步骤之间还包括：并网步骤，根据待并网点系统的用电参数和所述发电机组的发电参数使已启动的所述发电机组并入所述待并网点系统。

进一步地，上述发电机组输出负荷调整方法中，所述并网步骤包括：比较子步骤，持续提升已启动的所述发电机组的发电参数，并将待并网点系统的用电参数与所述发电机组的发电参数相比较；并入子步骤，待所述待并网点系统的用电参数与所述发电机组的发电参数之间满足预设条件时，所述发电机组并入所述待并网点系统。

进一步地，上述发电机组输出负荷调整方法中，在所述启动步骤之后还包括：断开步骤，当所述发电机组出现故障时，使所述发电机组与所述待并网点系统断开。

本发明中，首先对用电负荷进行采集，再根据用电负荷的大小实时分级调节发电机组的输出负荷，即随着用电负荷的增加，逐级增加发电机组的输出负荷，实现了对发电机组的输出负荷的分段调节，避免了发电机组在运行过程中输出单一负荷的问题，从而使发电机组运行时间更长。

另一方面，本发明还提出了一种发电机组输出负荷调整系统，该系统包括：发电机组和控制系统；其中，所述控制系统分别与所述发电机组、用电网和待并网点系统相连接；所述控制系统包括至少三个控制点，所述控制点包括所述发电机组的启动信号控制点和至少两个加载信号控制点，所述控制系统用于根据所述用电网的用电负荷控制各所述控制点的开合，以分级调节已启动的所述发电机组的输出负荷。

进一步地，上述发电机组输出负荷调整系统中，所述控制系统包括：第一控制器和第二控制器；其中，所述第一控制器与所述用电网相连接，并且，所述第一控制器还通过至少三个控制点与所述第二控制器相连接，用于采集所述用电网的用电负荷；所述第二控制器还分别与所述用电网和所述发电机组相连接，用于根据所述用电负荷启动所述发电机组，以及采集所述用电网的用电参数和所述发电机组的发电参数，并根据所述用电网的用电参数和所述发电机组的发电参数使已启动的所述发电机组并入所述待并网点系统；所述第一控制器还用于在所述发电机组并入所述待并网点系统后，根据所述用电网的用电负荷分级调节已启动的所述发电机组的输出负荷。

进一步地，上述发电机组输出负荷调整系统中，所述发电机组通过上级断路器与所述待并网点系统相连接；所述第二控制器还与所述上级断路器相连接，用于在所述发电机组出现故障时，使所述上级断路器断开。

本发明中，控制器分别与发电机组、用电网和待并网点系统相连接，控制系统对发电机组的控制包括发电机组的启动信号控制点和至少两个加载信号控制点，启动信号控制点始终保持连接，控制系统根据用电网的总的用电负荷控制加载信号控制点的开合个数，可实现发电机组输出负荷的分级调节，避免了发电机组在运行过程中输出单一负荷的问题，从而使发电机组运行时间更长。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本发明实施例提供的发电机组输出负荷调整方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的发电机组输出负荷调整系统的电气原理图；

图3为本发明实施例提供的发电机组输出负荷调整方法的又一流程图；

图4为本发明实施例提供的发电机组输出负荷调整方法的又一流程图；

图5为本发明实施例提供的发电机组输出负荷调整方法中，并网步骤的流程图；

图6为本发明实施例提供的发电机组输出负荷调整方法的又一流程图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

方法实施例：

参见图1，图1为本实施例提供的发电机组输出负荷调整方法的流程图。如图所示，该方法包括如下步骤：

采集步骤S110，采集用电负荷。

具体地，参见图2，第一控制器21为可编程控制器，第二控制器22为机组控制器，厂区用电网3通过发电机组1与机组控制器相连接，机组控制器通过至少3个控制点与可编程控制器可开合地相连接，其中，控制点包括一个机组控制器启动信号控制点和至少两个加载信号控制点，该机组控制器启动控制点与可编程控制器始终保持连接，加载信号控制点与可编程控制器直接可以连接也可以断开。可编程控制器与待并网点系统4相连接，例如与市电网络相连接。发电机组1与待并网点系统4之间连接有上级断路器(图中未示出)，机组控制器还与上级断路器相连接。

可编程控制器采集厂区内总的用电负荷。

调节步骤S120，根据用电负荷分级调节已启动的发电机组的输出负荷。

具体地，根据厂区内总的用电负荷实时调节发电机组1的输出负荷，优选地，随厂区内总的用电负荷的增加，逐级增加发电机组1的输出负荷，发电机组1的输出负荷为发电机组1额定输出功率的预设比例。具体实施时，可编程控制器控制输出信号分别由KA1、KA2、KA3表示，继电器得电闭合状态表示为1，继电器失电断开状态表示为0，三个继电器的输出由可编程控制器根据采集厂区内总的负荷情况进行逻辑编程。在自动运行模式下，当厂区内负荷达到发电机组1最低启动负荷时，启动信号(KA1)得电，表示1，加载信号 1(KA1)和加载信号2(KA3)分别在失电状态，表示0，这时三个继电器组合方式为“100”，这时发电机组1按照其额定负荷的60％的电能输出。当厂区内总的用电负荷增加时，控制加载信号2(KA3)得电，三个继电器的组合方式为“101”，这时发电机组1按照其额定负荷的70％的电能输出。厂区内总的用电负荷继续增加，三个继电器组合为“110”时发电机组1控制按照其额定负荷的80％的电能输出，当三个继电器组合为“111”时发电机组1控制按照其额定负荷的90％的电能输出。发电机组1自动运行模式下，发电机组1 的输出负荷在加载过程中必须照60％、70％、80％、90％依次缓慢加载，不能由于厂区内总的用电负荷比较大，发电机组1越过低负荷输出模式，直接输出最大负荷。当负荷下降时，发电机组1可以直接下降到最低负荷输出，甚至直接离网停机，这样的控制模式，解决了发电机组1在运行过程中输出单一负荷，设备的经济性不能最大利用的弊端。组合方式如表1所示：

表1

需要说明的是，预设比例可以根据实际需要而确定，本实施例对其不做任何限定。

本实施例中，首先对用电负荷进行采集，再根据用电负荷的大小实时分级调节发电机组的输出负荷，即随着用电负荷的增加，逐级增加发电机组的输出负荷，实现了对发电机组的输出负荷的分段调节，避免了发电机组在运行过程中输出单一负荷的问题，从而使发电机组运行时间更长。

参见图3，图3为本实施例提供的发电机组输出负荷调整方法的又一流程图。如图所示，该方法包括如下步骤：

采集步骤S310，采集用电负荷。

启动步骤S320，启动发电机组，并将发电机组的发电参数升至发电机组的额定发电参数。

具体地，发电机组1在自动模式下，可编程控制器在满足负荷启动条件时输出信号，启动发电机组1，并将发电机组1的发电参数升至其额定发电参数。具体实施时，启动发电机组1后，将发电机组1的转速升至额定转速、电压升至额定电压。

调节步骤S330，根据用电负荷分级调节已启动的发电机组的输出负荷。

需要说明的是，本实施例中，采集步骤S310和调节步骤S330的具体实施过程参见上述实施例即可，此处不再赘述。

本实施例中，发电机组启动后，将发电机组的发电参数升至发电机组的额定发电参数，保证了发电机组的正常运行。

参见图4，图4为本实施例提供的发电机组输出负荷调整方法的又一流程图。如图所示，该方法包括如下步骤：

采集步骤S410，采集用电负荷。

启动步骤S420，启动发电机组，将发电机组的发电参数升至发电机组的额定发电参数。

并网步骤S430，根据待并网点系统的用电参数和发电机组的发电参数使已启动的发电机组并入待并网点系统。

具体地，发电机组1启动后，满足下一并网条件时，机组控制器使发电机组1投入电网运行。具体实施时，参见图5，并网步骤包括如下步骤：

比较子步骤S510，持续提升已启动的发电机组的发电参数，并将待并网点系统的用电参数与发电机组的发电参数相比较。

具体地，机组控制器持续提升已启动的发电机组1的发电参数，发电参数可以包括：电压相序、电压和频率，并将这些参数与市电网络的相对应的参数相比较。

并入子步骤S520，待待并网点系统的用电参数与发电机组的发电参数之间满足预设条件时，发电机组并入待并网点系统。

具体地，待待并网点系统4的用电参数与发电机组1的发电参数之间满足预设条件时，例如，当发电机组1与市电电压相序相同、电压和频率基本相等时，以及合闸瞬间发电机组1电压相位与市电电压相位相同时，机组控制器使同期点断路器合闸，从而使发电机组1投入电网运行。

调节步骤S440，根据用电负荷分级调节已启动的发电机组的输出负荷。

需要说明的是，本实施例中，采集步骤S410、启动步骤S420和调节步骤 S440的具体实施过程参见上述实施例即可，此处不再赘述。

本实施例中，将待并网点系统的用电参数与发电机组的发电参数相比较，直至二者满足预设要求时，使发电机组投入电网运行，保证了发电机组正常并网。

参见图6，图6为本实施例提供的发电机组输出负荷调整方法的又一流程图。如图所示，该方法包括如下步骤：

采集步骤S610，采集用电负荷。

启动步骤S620，启动发电机组，将发电机组的发电参数升至发电机组的额定发电参数。

并网步骤S630，根据待并网点系统的用电参数和发电机组的发电参数使已启动的发电机组并入待并网点系统。

调节步骤S640，根据用电负荷分级调节已启动的发电机组的输出负荷。

断开步骤S650，当发电机组出现故障时，使发电机组与待并网点系统断开。

具体地，发电机组1并网后，当发电机组1运行过程中出现故障，而不能及时断开发电机组1自身断路器的情况下，可编程控制器发出上级断路器分励脱扣指令，及时断开上级断路器，可以使发电机组1与市电网络及时断开。

需要说明的是，本实施例中，采集步骤S610、启动步骤S620、并网步骤 S630和调节步骤S640的具体实施过程参见上述实施例即可，此处不再赘述。此外，调节步骤S640和断开步骤S650没有先后顺序。

本实施例中，当发电机组运行过程中出现故障，而不能及时断开发电机组自身断路器的情况下，可编程控制器发出上级断路器分励脱扣指令，及时断开上级断路器，可以使发电机组与市电网络及时断开，以防发生逆功危险。

综上，本实施例中，首先对用电负荷进行采集，再根据用电负荷的大小实时分级调节发电机组的输出负荷，即随着用电负荷的增加，逐级增加发电机组的输出负荷，实现了对发电机组的输出负荷的分段调节，避免了发电机组在运行过程中输出单一负荷的问题，从而使发电机组运行时间更长。

系统实施例：

再次参见图2，图2示出了本实施例提供的发电机组1输出负荷调整系统的电气原理图。如图所示，该系统包括：发电机组1和控制系统2。其中，控制器分别与发电机组1、用电网3和待并网点系统4相连接，用电网3为厂区用电网，待并网点系统4为市电网络。控制系统2对发电机组1的控制包括至少三个控制点，这些控制点为发电机组1的启动信号控制点和至少两个加载信号控制点，启动信号控制点始终保持连接，加载信号控制点可以连接也可以断开。控制系统2根据用电网3的总的用电负荷控制加载信号控制点的开合个数，从而实现发电机组1输出负荷的分级调节。

本实施例中，控制器分别与发电机组1、用电网3和待并网点系统4相连接，控制系统2对发电机组1的控制包括发电机组1的启动信号控制点和至少两个加载信号控制点，启动信号控制点始终保持连接，控制系统2根据用电网 3的总的用电负荷控制加载信号控制点的开合个数，可实现发电机组1输出负荷的分级调节，避免了发电机组1在运行过程中输出单一负荷的问题，从而使发电机组1运行时间更长。

上述实施例中，控制系统2包括：第一控制器21和第二控制器22。其中，第一控制器21为可编程控制器，第二控制器22为机组控制器。用电网3通过发电机组1与机组控制器相连接，机组控制器通过启动信号控制点和至少两个加载信号控制点与可编程控制器可开合地相连接，该机组控制器启动控制点与可编程控制器始终保持连接，加载信号控制点与可编程控制器直接可以连接也可以断开。可编程控制器与待并网点系统4相连接，例如与市电网络相连接。

本实施例提供的发电机组输出负荷调整系统的工作过程为：

1、可编程控制器采集厂区内总的用电负荷。

2、发电机组1在自动模式下，可编程控制器在满足负荷启动条件时输出信号，启动发电机组1，并将发电机组1的转速升至额定转速、电压升至额定电压。

3、机组控制器持续提升已启动的发电机组1的发电参数，发电参数可以包括：电压相序、电压和频率，并将这些参数与市电网络的相对应的参数相比较。待发电机组1与市电电压相序相同、电压和频率基本相等时，以及合闸瞬间发电机组1电压相位与市电电压相位相同时，机组控制器使同期点断路器合闸，从而使发电机组1投入电网运行。

4、可编程控制器控制输出信号分别由KA1、KA2、KA3表示，继电器得电闭合状态表示为1，继电器失电断开状态表示为0，三个继电器的输出由可编程控制器根据采集厂区内总的负荷情况进行逻辑编程。在自动运行模式下，当厂区内负荷达到发电机组1最低启动负荷时，启动信号KA1得电，表示1，加载信号1KA1和加载信号2KA3分别在失电状态，表示0，这时三个继电器组合方式为“100”，这时发电机组1按照其额定负荷的60％的电能输出。当厂区内总的用电负荷增加时，控制加载信号2KA3得电，三个继电器的组合方式为“101”，这时发电机组1按照其额定负荷的70％的电能输出。厂区内总的用电负荷继续增加，三个继电器组合为“110”时发电机组1控制按照其额定负荷的80％的电能输出，当三个继电器组合为“111”时发电机组1控制按照其额定负荷的90％的电能输出。发电机组1自动运行模式下，发电机组1的输出负荷在加载过程中必须照60％、70％、80％、90％依次缓慢加载，不能由于厂区内总的用电负荷比较大，发电机组1越过低负荷输出模式，直接输出最大负荷。当负荷下降时，发电机组1可以直接下降到最低负荷输出，甚至直接离网停机。

上述实施例中，发电机组1与待并网点系统4之间连接有上级断路器，第二控制器22与上级断路器相连接，当发电机组1运行过程中出现故障，而不能及时断开发电机组1自身断路器的情况下，可编程控制器发出上级断路器分励脱扣指令，及时断开上级断路器，可以使发电机组1与市电网络及时断开，以防发生逆功危险。

综上，本实施例中，控制器分别与发电机组1、用电网3和待并网点系统 4相连接，控制系统2对发电机组1的控制包括发电机组1的启动信号控制点和至少两个加载信号控制点，启动信号控制点始终保持连接，控制系统2根据用电网3的总的用电负荷控制加载信号控制点的开合个数，可实现发电机组1 输出负荷的分级调节，避免了发电机组1在运行过程中输出单一负荷的问题，从而使发电机组1运行时间更长。

需要说明的是，发电机组输出负荷调整方法与发电机组输出负荷调整系统的原理相同，相似之处，可相互参照。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种发电机组输出负荷调整方法，其特征在于，包括如下步骤：

采集步骤，采集用电负荷；

调节步骤，根据所述用电负荷分级调节已启动的发电机组的输出负荷；

其中，随所述用电负荷的增加，逐级增加所述发电机组的输出负荷，所述发电机组的输出负荷为发电机组额定输出功率的预设比例；

发电机组自动运行模式下，发电机组的输出负荷在加载过程中必须照60%、70%、80%、90%依次缓慢加载；当负荷下降时，发电机组直接下降到最低负荷输出，或者直接离网停机。

2.根据权利要求1所述的发电机组输出负荷调整方法，其特征在于，在所述采集步骤和所述调节步骤之间还包括：

启动步骤，启动所述发电机组，并将所述发电机组的发电参数升至所述发电机组的额定发电参数。

3.根据权利要求2所述的发电机组输出负荷调整方法，其特征在于，在所述启动步骤和所述调节步骤之间还包括：

并网步骤，根据待并网点系统的用电参数和所述发电机组的发电参数使已启动的所述发电机组并入所述待并网点系统。

4.根据权利要求3所述的发电机组输出负荷调整方法，其特征在于，所述并网步骤包括：

比较子步骤，持续提升已启动的所述发电机组的发电参数，并将待并网点系统的用电参数与所述发电机组的发电参数相比较；

并入子步骤，待所述待并网点系统的用电参数与所述发电机组的发电参数之间满足预设条件时，所述发电机组并入所述待并网点系统。

5.根据权利要求3所述的发电机组输出负荷调整方法，其特征在于，在所述并网步骤之后还包括：

断开步骤，当所述发电机组出现故障时，使所述发电机组与所述待并网点系统断开。

6.一种发电机组输出负荷调整系统，其特征在于，包括：发电机组(1)和控制系统(2)；其中，

所述控制系统(2)分别与所述发电机组(1)、用电网(3)和待并网点系统(4)相连接；

所述控制系统(2)包括至少三个控制点，所述控制点包括所述发电机组(1)的启动信号控制点和至少两个加载信号控制点，所述控制系统(2)用于根据所述用电网(3)的用电负荷控制各所述控制点的开合，以分级调节已启动的所述发电机组(1)的输出负荷，所述发电机组的输出负荷为发电机组额定输出功率的预设比例。

7.根据权利要求6所述的发电机组输出负荷调整系统，其特征在于，所述控制系统(2)包括：第一控制器(21)和第二控制器(22)；其中，

所述第一控制器(21)与所述用电网(3)相连接，并且，所述第一控制器(21)还通过至少三个控制点与所述第二控制器(22)相连接，用于采集所述用电网(3)的用电负荷；

所述第二控制器(22)还分别与所述用电网(3)和所述发电机组(1)相连接，用于根据所述用电负荷启动所述发电机组(1)，以及采集所述用电网(3)的用电参数和所述发电机组(1)的发电参数，并根据所述用电网(3)的用电参数和所述发电机组(1)的发电参数使已启动的所述发电机组(1)并入所述待并网点系统(4)；

所述第一控制器(21)还用于在所述发电机组(1)并入所述待并网点系统(4)后，根据所述用电网(3)的用电负荷分级调节已启动的所述发电机组(1)的输出负荷。

8.根据权利要求7所述的发电机组输出负荷调整系统，其特征在于，

所述发电机组(1)通过上级断路器与所述待并网点系统(4)相连接；

所述第二控制器(22)还与所述上级断路器相连接，用于在所述发电机组(1)出现故障时，使所述上级断路器断开。

Images