CN110311405A - 发电机并联机组的运行方法及运行系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了发电机并联机组的运行方法及运行系统，所述发电机并联机组至少包括两台发电机组，所述运行方法包括：S1：所述发电机并联机组接收到启动信号并启动，所述发电机并联机组的检测单元检测所述发电机组是否达到额定功率；S2：根据所述检测单元的检测结果，依次启动所述发电机组；S3：当所述发电机组启动成功后，所述各发电机组按照设定的负载坡度将负载转移。根据现场的负载要求，合理分派运行的发电机组，且按照机组额定功率的百分比进行负载分配，满足某些固定场合大负荷要求的同时，节省了发电机使用过程中的燃油、机油能源。

Description

发电机并联机组的运行方法及运行系统

技术领域

本发明属于发电机技术领域，具体涉及发电机并联机组的运行方法及运行系统。

背景技术

现有生产商通常按照不同功率及规格生产发电机，一方面，由于发电机额定功率有限，导致无法满足大负荷要求；另一方面，由于负荷太小，造成燃油、机油使用过程中的浪费。

发明内容

本发明的目的是提供发电机并联机组及发电机并联机组运行方法，解决了发电机并联机组按照额定功率百分比进行负载分配的技术问题。

为实现上述目的，本发明第一方面公开了一种发电机并联机组的运行方法，所述发电机并联机组至少包括两台发电机组，所述运行方法包括：

S1：所述发电机并联机组接收到启动信号并启动，所述发电机并联机组的检测单元检测所述发电机组是否达到额定功率。

S2：根据所述检测单元的检测结果，依次启动所述发电机组。

S3：当所述发电机组启动成功后，所述各发电机组按照设定的负载坡度将负载转移。

根据本发明的一个实施例，所述S2中所述根据所述检测单元的检测结果，依次启动所述发电机组，包括：

S21:当所述检测单元检测到所述某一台发电机组达到其所述额定功率，控制单元将达到所述额定功率的所述发电机组发送第一控制指令，启动所述发电机组，并向其他所述发电机组发送第一禁止指令。

S22:按照所述S21中的方法，依次启动所述发电机组。

根据本发明的一个实施例，所述S2中根据所述检测单元的检测结果，还包括：

检测所述发电机组的相位角度以及所述发电机组的电压差、所述发电机组的电流。

根据本发明的一个实施例，所述S3中当所述发电机组启动成功后，所述各发电机组按照设定的负载坡度将负载转移，包括：当所述发电机并联机组接收到所述控制单元的第二控制指令时，所述发电机组按照所述设定的负载坡度转移负载。

根据本发明的一个实施例，所述运行方法还包括：S4：所述检测单元检测所述发电机组的功率值，根据所述功率值与标准功率值进行比较，得到比较结果，并将所述比较结果发送到所述控制单元。

根据本发明的一个实施例，所述运行方法还包括：S5：所述控制单元根据所述比较结果，向所述并联发电机发送第三控制指令。

S6：所述发电机并联机组接到所述控制单元的所述第三控制指令，自动冷却停机。

本发明第二方面公开了发电机并联机组的运行系统，所述运行系统包括：

发电机并联机组本体，

检测单元，用于检测所述发电机并联机组的功率、相位角度、电压差、电流。

信号传输单元，用于将所述检测单元的检测结果传输到控制单元。

控制单元，用于发送控制指令，并接收所述检测单元的检测结果，并根据所述检测结果控制所述发电机并联机组动作。

根据本发明的一个实施例，所述控制单元，发送控制指令，包括发送第一控制指令、第一禁止指令、第二控制指令、第三控制指令。

根据本发明的一个实施例，所述所述发电机组接收所述第一控制指令，启动所述发电机组。

所述某一台发电机组接收所述第一控制指令，所述其他发电机组接收所述第一禁止指令。

所述发电机并联机组接收所述第二控制指令，所述发电机组按照所述设定的负载坡度转移负载。

所述发电机并联机组接到所述第三控制指令，自动冷却停机。

根据本发明的一个实施例，所述检测单元，还用于检测所述发电机组的功率值，根据所述功率值与标准功率值进行比较，得到比较结果，并将所述比较结果发送到所述控制单元。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的主要目的和其它优点可通过在说明书中所特别指出的方案来实现和获得。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。

图1是本发明实施例公开的所述发电机并联机组的运行方法流程图；

图2是本发明实施例公开的所述依次启动所述发电机并联机组的方法流程图；

图3是本发明实施例公开的所述发电机并联机组的又一运行方法流程图；

图4是本发明实施例公开的所述发电机并联机组的又一运行方法流程图；

图5是本发明实施例公开的所述发电机并联机组的系统方框图。

具体实施方式

以下通过实施例来详细说明本发明的技术方案，以下的实施例仅仅是示例性的，仅能用来解释和说明本发明的技术方案，而不能解释为对本发明技术方案的限制。

实施例一：

发电机组并联，指两台或者两台以上发电机组通过控制调整机组的相位、电压、频率、相序、波形达到同期点，然后并联运行于同一母排的运行方式。机组并联运行时，可按照机组额定功率的百分比进行负载分配。

4台机组并联运行时，机组接到启动信号启动，系统侦测到第一台到达额定值的发电机组先合闸，合闸前向其他机组发出暂时禁止合闸要求，当相位角度小于5°，电压差小于1%时，发出合闸命令，以此类推。并联成功后，第一台机组的负荷可按照坡度设定转移负荷到新增加机组，直到达到同样负荷百分比时保持。反之，撤出机组时，则首先按照斜坡设定转移出这台机组的负荷到最小值，然后发出分闸命令，发电机组自动冷却停机。这里的斜坡指负载斜坡即软性加减负载，避免发电机在负载转移的过程中的不稳定。

任意一台先达到额定值就合闸，没有先后顺序，在合闸的瞬间会禁止其余机组同时合闸，其余机组哪台先稳定先合闸，没有先后顺序。

4台机组采用3主1备运行方式，当收到启动命令后机组启动，进行并联和输出，当其中一台故障或者启动失败后闭锁启动功能，不影响正常机组的运行，故障修复后，可恢复运行。

图1为本发明实施例公开的发电机并联机组的运行方法流程图；如图所示：方法包括：

S1：所述发电机并联机组接收到启动信号并启动，所述发电机并联机组的检测单元检测所述发电机组是否达到额定功率。

S2：根据所述检测单元的检测结果，依次启动所述发电机组。

S3：当所述发电机组启动成功后，所述各发电机组按照设定的负载坡度将负载转移。

图2是本发明实施例公开的依次启动发电机并联机组的方法流程图；所述S2中所述根据所述检测单元的检测结果，依次启动所述发电机组，包括：

S21:当所述检测单元检测到所述某一台发电机组达到其所述额定功率，控制单元将达到所述额定功率的所述发电机组发送第一控制指令，启动所述发电机组，并向其他所述发电机组发送第一禁止指令。第一控制指令为启动发电机组指令，第一禁止指令为禁止其他发电机组启动指令。

S22:按照所述S21中的方法，依次启动所述发电机组。

图3是本发明实施例公开的所述发电机并联机组的又一运行方法流程图.

S1：所述发电机并联机组接收到启动信号并启动，所述发电机并联机组的检测单元检测所述发电机组是否达到额定功率。

S2：根据所述检测单元的检测结果，依次启动所述发电机组。

S3：当所述发电机组启动成功后，当所述发电机并联机组接收到所述控制单元的第二控制指令时，所述发电机组按照所述设定的负载坡度转移负载。

根据本发明的一个实施例，S4：所述检测单元检测所述发电机组的功率值，根据所述功率值与标准功率值进行比较，得到比较结果，并将所述比较结果发送到所述控制单元。

图4是本发明实施例公开的所述发电机并联机组的又一运行方法流程图；

S1：所述发电机并联机组接收到启动信号并启动，所述发电机并联机组的检测单元检测所述发电机组是否达到额定功率。

S2：根据所述检测单元的检测结果，依次启动所述发电机组。

S3：当所述发电机组启动成功后，当所述发电机并联机组接收到所述控制单元的第二控制指令时，所述发电机组按照所述设定的负载坡度转移负载。

S4：所述检测单元检测所述发电机组的功率值，根据所述功率值与标准功率值进行比较，得到比较结果，并将所述比较结果发送到所述控制单元。

S5：所述控制单元根据所述比较结果，向所述并联发电机发送第三控制指令。

S6：所述发电机并联机组接到所述控制单元的所述第三控制指令，自动冷却停机。第三控制指令为停机指令。

本发明公开的发电机并联组运行方法，将两台或者两台以上的发电机组通过控制调整机组的相位、电压、频率、相序、波点，使得各发电机组并联运行同一母排，根据现场的负载要求，合理分派运行的发电机组，且按照机组额定功率的百分比进行负载分配，满足某些固定场合大负荷要求的同时，节省了发电机使用过程中的燃油、机油能源。

图5是本发明实施例公开的所述发电机并联机组的系统方框图。所述运行系统500包括：

发电机并联机组本体501，

检测单元503，用于检测所述发电机并联机组的功率、相位角度、电压差、电流，；

信号传输单元505，用于将所述检测单元的检测结果传输到控制单元；

控制单元507，用于发送控制指令，并接收所述检测单元的检测结果，并根据所述检测结果控制所述发电机并联机组动作。

根据本发明的一个实施例，所述控制单元，发送控制指令，包括发送第一控制指令、第一禁止指令、第二控制指令、第三控制指令。

根据本发明的一个实施例，所述发电机组接收所述第一控制指令，启动所述发电机组。所述某一台发电机组接收所述第一控制指令，所述其他发电机组接收所述第一禁止指令。所述发电机并联机组接收所述第二控制指令，所述发电机组按照所述设定的负载坡度转移负载。所述发电机并联机组接到所述第三控制指令，自动冷却停机。

根据本发明的一个实施例，所述检测单元，还用于检测所述发电机组的功率值，根据所述功率值与标准功率值进行比较，得到比较结果，并将所述比较结果发送到所述控制单元。

实施例二：

发电机组并联，指两台或者两台以上发电机组通过控制调整机组的相位、电压、频率、相序、波形达到同期点，然后并联运行于同一母排的运行方式。机组并联运行时，可按照机组额定功率的百分比进行负载分配。

4台机组并联运行时，机组接到启动信号启动，系统侦测到第一台到达额定值的发电机组先合闸，合闸前向其他机组发出暂时禁止合闸要求，当相位角度小于5°，电压差小于1%时，发出合闸命令，以此类推。并联成功后，第一台机组的负荷可按照坡度设定转移负荷到新增加机组，直到达到同样负荷百分比时保持。反之，撤出机组时，则首先按照斜坡设定转移出这台机组的负荷到最小值，然后发出分闸命令，发电机组自动冷却停机。这里的斜坡指负载斜坡即软性加减负载，避免发电机在负载转移的过程中的不稳定。

任意一台先达到额定值就合闸，没有先后顺序，在合闸的瞬间会禁止其余机组同时合闸，其余机组哪台先稳定先合闸，没有先后顺序。

4台机组采用3主1备运行方式，当收到启动命令后机组启动，进行并联和输出，当其中一台故障或者启动失败后闭锁启动功能，不影响正常机组的运行，故障修复后，可恢复运行。

并组发电机包括自动运行方式与半自动运行方式。

并组发电机采用自动运行方式时，步骤如下：当柴油发电机组和控制系统处于自动模式时，在收到启动信号 10秒内，发电机启动，首先达到额定电压和频率的机组通过发电机断路器连接至应急母排。第二台机组收到启动信号启动后，自动合闸并联于应急母线，分担系统负载，以此类推。每台发电机允许 3 次 10 秒钟的启动尝试，每次启动间隔 10秒钟。当 3 次启动尝试全部失败后，起动超时闭锁并告警启动失败。

每台发电机组都设置自动启动信号，收到启动信号 10 秒内，对应的发电机自动启动，然后并联，闭合断路器。

并组发电机采用半自动运行方式时，步骤如下：

当控制系统处于手动模式时，整个应急柴油发电机系统处于手动状态，由柴油发电机选择开关控制机组的启动和停止，手动操作面板按钮同期合闸。

当机组第一台机组在进行手动启动命令时，机组启动，达到额定电压和频率的机组通过发电机断路器连接至应急母排。当需要进行大功率负载时，通过手动启动第二台或者其他几台机组，手动按下合闸和并机按钮，并联于应急母线，分担系统负载,以此类推。这里的大功率负载即超过发电机80%负载以上。当不需大功率负载时，现场根据负载的具体使用量，对机组分别进行手动分闸，并关闭机组。

系统在手动运行和自动运行时同样具有各项保护功能；系统在手动情况下可实现自动负荷分配。

柴油发电机组控制器配合智能并机馈线系统可以实现如下运行模式：实现闭锁/重设运行模式：当发电机运行时，无论什么时候被置于闭锁位置，机组将立刻停机并且发电机断路器将断开。当故障引起柴油机闭锁时，闭锁/重设位置也将重新设置柴油机起动和故障控制。

实现关机/冷却运行模式：允许经过一定时间延迟后正常切断柴油发电机，以使柴油发电机在经过一定带负荷运行时间后冷却。这里的时间是模块预设的冷却停机时间。当柴油发电机运行时，无论什么时候被置于关机状态，发电机断路器将断开，机组将按延时继电器设置的延迟时间继续运行一段时间，停机。

实现自动/手动运行模式：自动方式运行时，柴油发电机处于待机状态，无论什么时候收到由自动切换系统或进行系统测试传来的启动信号，这里自动切换系统或进行系统测试传来的启动信号是控制操作台（总控制中心）发出的启动信号，系统自动投入运行，如果启动信号撤出，系统自动撤出运行，恢复到待机状态。手动方式运行时则通过面板操作启停机和断路器分合闸。

实现运行/测试运行模式：置于运行状态时柴油发电机将起动并达到要求的转速和电压，柴油机将连续运行。若置于测试方式运行，则按照测试方式将发电机组启动，在测试时间内运行，运行完毕自动停止发电机。

并机发电机具有自动卸载、加载功。自动加载功能为：当负荷增加，通过操作并机柜启动按钮来启动机组，达到并机条件后会自动并机合闸。

自动减载功能为：当负荷减少，并联系统根据负载情况，将多余的机组停掉，保持一个比较良好的燃油效率。

并联系统具备数字式自动负载负荷控制功能，每一台在线机组的运行数据共享，控制每一台发电机组的输出功率百分差不超过5%，将负载依各机组容量进行比例分担，可有效防止发动机因使用不当而提前大修。通过CAN通讯，检测实时功率和预设功率作对比，去调节发动机的油门，从而保持功率分配。实时功率大于预设值，调小机组的功率，反之，实时功率小于预设值，则减小油门。

并机发电机具有如下保护特性：

（1）机组故障时联动跳闸：如机组在运行中因水温过高等问题而保护停机时，其并车开关将联动跳闸，避免逆功率而拖累其他运行机组，也可保护机组自身免高电流突然分断时产生高尖脉冲烧毁励磁系统。此保护动作时，同时发出警报。

（2）机组未运行或被操作人员意外关机时，内部限制并车开关合闸动作或即时逃脱，避免因疏忽操作而造成损失。通过失压脱扣及分励线圈，使开关及时分闸。

（3）逆功率保护：当运行中机组之引擎或控制系统故障时（如引擎燃油阻塞），造成该机组不能正常出力，由其他并联机组拖动其运转，进入电动机状态，加重了系统负担，此时，控制系统将会自动切断该机组，并发出警报。模块侦测机组的功率，当机组出现逆功率并达到预设值时，则认为机组出现故障，将分闸冷却停机。

（4）并车柜盘面显眼位置有自锁式红色紧急停机按钮，当值班人员发现有紧急情况时（如发现火警），可按下此按钮，机组将分闸、停机、并发出警报信号。

（5）同步指示仪：当指针指向正中时，方可手动并机操作，为合闸提供正确指示。同步指示在检测菜单中间，当指针指向12点时及同步。

（6）过载保护：机组电流过载，给断路器分闸信号，断路器自行分断，以避免发电机过流损坏。

以上所述仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内所想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.发电机并联机组的运行方法，其特征在于，所述发电机并联机组至少包括两台发电机组，所述运行方法包括：

S1：所述发电机并联机组接收到启动信号并启动，所述发电机并联机组的检测单元检测所述发电机组是否达到额定功率；

S2：根据所述检测单元的检测结果，依次启动所述发电机组；

S3：当所述发电机组启动成功后，所述各发电机组按照设定的负载坡度将负载转移。

2.如权利要求1所述的运行方法，其特征在于，所述S2中所述根据所述检测单元的检测结果，依次启动所述发电机组，包括：

S21:当所述检测单元检测到所述某一台发电机组达到其所述额定功率，控制单元向达到所述额定功率的所述发电机组发送第一控制指令，启动所述发电机组，并向其他所述发电机组发送第一禁止指令；

S22:按照所述S21中的方法，依次启动所述发电机组。

3.如权利要求1所述的运行方法，其特征在于，在执行S2之前，还包括：

检测所述发电机组的相位角度以及所述发电机组的电压差、所述发电机组的电流。

4.如权利要求2所述的运行方法，其特征在于，所述S3中当所述发电机组启动成功后，所述各发电机组按照设定的负载坡度将负载转移，包括：

当所述发电机并联机组接收到所述控制单元的第二控制指令时，所述发电机组按照所述设定的负载坡度转移负载。

5.如权利要求4所述的运行方法，其特征在于，所述运行方法还包括：

S4：所述检测单元检测所述发电机组的功率值，将所述功率值与标准功率值进行比较，得到比较结果，并将所述比较结果发送到所述控制单元。

6.如权利要求5所述的运行方法，其特征在于，所述运行方法还包括：

S5：所述控制单元根据所述比较结果，向所述并联发电机发送第三控制指令；

S6：所述发电机并联机组接到所述控制单元的所述第三控制指令，自动冷却停机。

7.发电机并联机组的运行系统，其特征在于，所述运行系统包括：

发电机并联机组本体，

检测单元，用于检测所述发电机并联机组的功率、相位角度、电压差、电流，；

信号传输单元，用于将所述检测单元的检测结果传输到控制单元；

控制单元，用于发送控制指令，并接收所述检测单元的检测结果，并根据所述检测结果控制所述发电机并联机组动作。

8.如权利要求7所述的运行系统，其特征在于，所述控制指令包括第一控制指令、第一禁止指令、第二控制指令、第三控制指令。

9.如权利要求7所述的运行系统，其特征在于，所述检测单元，还用于检测所述发电机组的功率值，将所述功率值与标准功率值进行比较，得到比较结果，并将所述比较结果发送到所述控制单元。