CN110649653A - 一种发电机组自动启停和并网系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的一种发电机组自动启停和并网系统，包括控制终端，控制终端通过信号传输装置分别连接有若干本地控制器，若干本地控制器与发电机一一对应连接，控制终端还通过信号传输装置连接至公共母线。本发明一种发电机组自动启停和并网系统，可以根据钻机负荷的变化自动判断是否要额外并网新机或下线旧机；能根据负荷变化自动切换工作模式，确保发电机尽量工作在最优工作区间，降低燃油消耗和延长发电机寿命；能够自动判别起机顺序，确保不会频繁使用同一台发电机，间接的减少了后期设备的折旧和维护支出。
Description
技术领域
本发明属于石油机械技术领域，具体涉及一种发电机组自动启停和并网系统。
背景技术
发电机组是石油钻机的动力源，一般钻机需要多台发电机并网提供能量。但是钻机的工作具有时间间断性和负荷波动性特点。这就造成发电机无法稳定工作在其最优工作区间，同时造成以下后果：1.燃油用量的增加。2.低效运行时间延长。3.发电机寿命降低造成后期维修费用增高。4.发电机启动时间过长(要预热)，并网新机需要手动操作。如果负荷突加、突减的话，无法自动并网新机。由于地层的不确定性，基于上述特点，油田井队必须额外启动备用发电机组作为动力冗余，造成浪费。
发明内容
本发明的目的在于提供一种发电机组自动启停和并网系统，解决了现有系统中发电机无法稳定工作在其最优工作区间的问题。
本发明所采用的技术方案是：一种发电机组自动启停和并网系统，包括控制终端，控制终端通过信号传输装置分别连接有若干本地控制器，若干本地控制器与发电机一一对应连接，控制终端还通过信号传输装置连接至公共母线。
本发明的特点还在于，
本地控制器与发电机的连接用以采集对应发电机的电压信号。
控制终端与若干本地控制器的连接用以采集发电机组的电压信号。
控制终端与公共母线的连接用以采集公共母线的电压信号。
控制终端上还连接有外部信息输入端。
发电机上还连接有加热装置。
本发明的有益效果是：本发明一种发电机组自动启停和并网系统，可以根据钻机负荷的变化自动判断是否要额外并网新机或下线旧机(不需要人为干预)；能根据负荷变化自动切换工作模式，确保发电机尽量工作在最优工作区间，降低燃油消耗和延长发电机寿命；能够自动判别起机顺序，确保不会频繁使用同一台发电机，间接的减少了后期设备的折旧和维护支出。
附图说明
图1是本发明一种发电机组自动启停和并网系统的结构示意图；
图2是本发明一种发电机组自动启停和并网系统中加热装置与发电机的连接电路图。
图中，1.信号传输装置，2.本地控制器，3.加热装置，4.控制终端，5.外部信息输入端。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明提供了一种发电机组自动启停和并网系统，如图1所示，包括控制终端4，控制终端4通过信号传输装置1分别连接有若干本地控制器2从而采集发电机组的电压信号，若干本地控制器2与发电机一一对应连接从而采集对应发电机的电压信号，控制终端4还通过信号传输装置1连接至公共母线从而采集公共母线的电压信号。控制终端4上还连接有外部信息输入端5。
发电机上还连接有加热装置3，长时间预热发电机，确保其随时可以启动，且具有互锁功能，如图2所示，从而使得发电机启动，加热器断电；发电机停机，加热器供电。
其中，信号传输装置1采用TengFei腾飞公司的型号为TF-NE信号传输装置；本地控制器2采用德国西门子公司(SIEMENS AG)的型号为LME11.330C2控制器；加热装置3采用GERLS公司的型号为JX-001-1G加热器；控制终端4采用德国西门子公司(SIEMENS AG)的型号为TP1200控制器；外部信息输入端5采用德国西门子公司(SIEMENS AG)的型号为ET200SP信息输入端。
工作时，控制终端4通过信号传输装置1采集公共母线的电压信号；本地控制器2采集发电机的电压信号；控制终端4通过信号传输装置1采集本地控制器2上的电压信号，控制终端4采集的若干本地控制器2上的发电机组电压信号与公共母线的电压信号对比完成对本地控制器2的闭环控制，自动判断是否要新的发电机并网上线(如果公共直流母线电压下降超过10％则要求新机组并网上线)或者下线(如果公共直流母线电压上升超过10％则要求新机组下线)，同时根据外部信息输入端5的输入信息与公共母线上的信号反馈，综合判断应采用哪种工作模式(如：正常钻进、起下钻、倒划眼等)，通过这种方式确保公共母线上的电压保持稳定，同时发电机工作在最优负荷区间。同时能够自动判别起机顺序，确保不会频繁使用同一台发电机，间接的减少了后期设备的折旧和维护支出，以此来减少机组冗余数量、降低燃油消耗和延长设备寿命。
其中，机组上线：新机组上线并网都是原有发电机组无法满足负荷要求，这才并网新机组。具体控制过程是：控制终端4通过信号传输装置1采集公共母线的电压信号(实际母线电压值)；同时本地控制器2采集发电机的电压信号(检测哪台发电机可以上线)；控制终端4通过信号传输装置1采集本地控制器2上的电压信号(发电机组上的电压值)，发电机组上的电压值和实际母线电压值对比完成对本地控制器2的闭环控制，如果公共直流母线电压下降超过10％，则控制终端4检测不同发电机组本地控制器2的电压值，判断要求哪一台机组并网上线或者哪一台机组增大功率满足要求。
机组下线：机组下线退网都是原有负荷变小，不需要这么多发电机组，这才下线机组。具体控制过程是：控制终端4通过信号传输装置1采集公共母线的电压信号(实际母线电压值)；同时本地控制器2采集发电机的电压信号(检测哪台发电机可以下线)；控制终端4通过信号传输装置1采集本地控制器2上的电压信号(发电机组上的电压值)，发电机组上的电压值和实际母线电压值对比完成对本地控制器2的闭环控制，如果公共直流母线电压上升超过10％，则控制终端4检测不同发电机组本地控制器2的电压值，判断要求哪一台机组下线或者哪一台机组减小功率满足要求。
通过上述方式，本发明一种发电机组自动启停和并网系统的优点有：
1)根据钻机的工况特点，自动进行数据采集和对比分析,完成对发电机组的控制。
2)引入信号反馈闭环控制模式，对系统进行检测，不需要人为干预。
3)自动增加或减少发电机上线数量，确保发电机工作在负荷最优区间。
4)加热装置的引入，确保发电机组随时处于待机状态，可以随时起停。
Claims (6)
1.一种发电机组自动启停和并网系统，其特征在于，包括控制终端(4)，控制终端(4)通过信号传输装置(1)分别连接有若干本地控制器(2)，若干本地控制器(2)与发电机一一对应连接，控制终端(4)还通过信号传输装置(1)连接至公共母线。
2.如权利要求1所述的一种发电机组自动启停和并网系统，其特征在于，所述本地控制器(2)与发电机的连接用以采集对应发电机的电压信号。
3.如权利要求2所述的一种发电机组自动启停和并网系统，其特征在于，所述控制终端(4)与若干本地控制器(2)的连接用以采集发电机组的电压信号。
4.如权利要求3所述的一种发电机组自动启停和并网系统，其特征在于，所述控制终端(4)与公共母线的连接用以采集公共母线的电压信号。
5.如权利要求1所述的一种发电机组自动启停和并网系统，其特征在于，所述控制终端(4)上还连接有外部信息输入端(5)。
6.如权利要求1所述的一种发电机组自动启停和并网系统，其特征在于，所述发电机上还连接有加热装置(3)。
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