CN113217202A - 一种柴油发电机控制系统 - Google Patents

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畅喜颜
王欢
杨斌
李丰
赵文圣
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    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
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    • F02D31/001Electric control of rotation speed

Abstract

本发明涉及一种柴油发电机控制系统,包括:主回路控制单元,用于主控开关的控制以及状态的反馈;电量采集单元,用于发电机组电量的采集以及相应的故障预警;逻辑处理单元,用于发电机组控制模式的选择与处理;信号采集单元,用于发电机组运行参数的采集;信号输出单元,用于发电机组运行参数的发送;调速控制单元,用于发电机组转速的调整;以及主控单元,用于用户控制信号的处理,并基于控制信号进行发电机组状态的调整。本发明的有益效果为:实现了发电机组的自动智能的控制,使发电机组的控制更加的智能和自动化,同时节省了人工。

Description

一种柴油发电机控制系统
技术领域
本发明属于发电机技术领域,具体涉及一种柴油发电机控制系统。
背景技术
传统的应急柴油发电机组的控制,通过一次侧及二次侧仪表,包括互感器及传感器及监控仪表对发电机组参数进行参数监测,控制方式多为机旁及遥控的控制,自动化程度较低,容易产生人为的判断误差。因此现在亟需更加智能和自动化的控制系统进行控制。
发明内容
为了解决现有技术存在的自动化程度低、容易误判的问题,本发明提供了一种柴油发电机控制系统,其具有自动化程度高、更加智能等特点。
根据本发明的具体实施方式的一种柴油发电机控制系统,包括:
主回路控制单元,用于主控开关的控制以及状态的反馈;
电量采集单元,用于发电机组电量的采集以及相应的故障预警;
逻辑处理单元,用于发电机组控制模式的选择与处理;
信号采集单元,用于发电机组运行参数的采集;
信号输出单元,用于发电机组运行参数的发送;
调速控制单元,用于发电机组转速的调整;以及
主控单元,用于用户控制信号的处理,并基于所述控制信号进行发电机组状态的调整。
进一步地,所述柴油发电机控制系统还包括参数显示单元,用于发电机组各个参数的显示和进行相应的报警。
进一步地,所述逻辑处理单元的控制模式包括:手动控制模式、自动控制模式、试验控制模式、维修控制模式和应急控制模式。
进一步地,所述手动控制模式包括:手动起动、手动高速、手动合闸、手动分闸、手动低速和手动停机。
进一步地,所述自动控制模式包括:
接收到自动起动信号,自动三次起动输出并在任一次起动成功后,自动加速至额定转速后,自动合闸控制输出带载;
接收到自动停机信号,并在发电机组处于合闸状态,自动进行分闸操作。
进一步地,所述试验控制模式包括对合分闸操作屏蔽。
进一步地,所述维修控制模式包括不再接收外界发出的控制信号。
本发明的有益效果为:通过采用主回路控制单元,电量采集单元,逻辑处理单元,信号采集单元,信号输出单元,调速控制单元,以及主控单元构成了完整的发电机组控制系统,实现了发电机组的自动智能的控制,使发电机组的控制更加的智能和自动化,同时节省了人工。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,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的附图。
图1是根据一示例性实施例提供的柴油发电机控制系统的原理图;
图2是根据一示例性实施例提供的主回路的电路图;
图3是根据一示例性实施例提供的电量采集单元的电路图;
图4是根据一示例性实施例提供的逻辑处理单元的电路图;
图5是根据一示例性实施例提供的信号采集单元的电路图;
图6是根据一示例性实施例提供的信号输出单元的电路图;
图7是根据一示例性实施例提供的参数显示单元的电路图;
图8是根据一示例性实施例提供的主回路控制单元的电路图;
图9是根据一示例性实施例提供的调速控制单元的电路图;
图10是根据一示例性实施例提供的主控单元的电路图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式,都属于本发明所保护的范围。
参照图1所示,本发明的实施例提供了一种柴油发电机控制系统,其特征包括:
主回路控制单元,用于主控开关的控制以及状态的反馈;
电量采集单元,用于发电机组电量的采集以及相应的故障预警;
逻辑处理单元,用于发电机组控制模式的选择与处理;
信号采集单元,用于发电机组运行参数的采集;
信号输出单元,用于发电机组运行参数的发送;
调速控制单元,用于发电机组转速的调整;以及
主控单元,用于用户控制信号的处理,并基于控制信号进行发电机组状态的调整。
具体的主回路控制单元可以进行主开关控制及状态反馈回路,电量采集单元可进行发电机组的电量的采集包括电压、电流、功率等参数以及发送相应的短路等线路故障的报警,逻辑处理单元可进行手动、自动、试验、维修等模式的逻辑处理从而能够更加智能的进行逻辑上的控制,信号采集单元可采集柴油机的滑油压、滑油温度、淡水压力、淡水温度等参数以及发电机的绕组温度、轴承温度、AVR状态等参数进行参数采集,信号输出单元可将发电机的运行参数通过线缆或无线的方式发送至用户处;调速控制单元对发电机的转速进行调整,时转速能够保持设定的转速进而满足发电的需求,主控单元进行各种控制信号的输出以及输出处理如启动、停机、紧急停机等操作的控制。从而实现了智能化的控制方式,减少了人工的判断,避免了人为误差,使操作更智能,更便捷,更安全。
在本发明的一些具体实施例中,还包括参数显示单元,用于发电机组各个参数的显示和进行相应的报警。以及辅助控制单元能够辅助进行机油的预供、水预热等辅助操作。
作为上述实施例可行的实现方式,参照图2至图10所示,辅助控制单元能够进行机油预供、燃油泵、浮充电装置的控制、控制柜防潮加热、发电机空间加热器、水预热;主回路部分具有发电机出线断路器、保护用电流互感器、发电机电压检测、电压互感器、测量用电流互感器、保护用电流互感器;电量采集单元具有母线电压、保护装置闭锁或故障、过流保护跳出口断路器、差动保护、过压、过流、欠压;逻辑处理单元具有手动、自动、手动分闸、手动合闸等;信号采集和输出可进行自动状态、手动状态、运行状态、停机状态、合闸状态等操作。
其中逻辑处理单元的控制模式包括:手动控制模式、自动控制模式、试验控制模式、维修控制模式和应急控制模式。
手动控制模式包括:手动起动、手动高速、手动合闸、手动分闸、手动低速和手动停机。
自动控制模式包括:
接收到自动起动信号,自动三次起动输出并在任一次起动成功后,自动加速至额定转速后,自动合闸控制输出带载;
接收到自动停机信号,并在发电机组处于合闸状态,自动进行分闸操作。
试验控制模式包括对合分闸操作屏蔽。
维修控制模式包括不再接收外界发出的控制信号。
具体的,应急发电机组的控制方式可分为:手动控制模式、自动控制模式、试验控制模式和维修控制模式四种。同时也存在着一种特殊模式:应急控制模式:
手动控制,控制转换开关处于手动模式下的控制顺序。
1、手动起动:按下起动按钮,柴油发电机组起动,起动成功后,柴油发电机组处于低速(怠速)状态。
2、手动高速:手动旋转高低速转换开关至高速状态,发电机组开始加速至额定转速。
3、手动合闸:在控制系统监测到电压、频率满足合闸条件时,手动合闸,控制输出带载。
4、手动分闸:控制系统监测到发电机组处于合闸状态,此时可以手动分闸,进行分闸操作。
5、手动低速:手动旋转高低速转换开关至低速状态,发电机组开始降速至低速(怠速)状态。
6、手动停机:按下手动停机按钮,发电机组转速降低,柴油机停止运行。
自动控制,控制转换开关处于自动模式下的控制顺序
1、接收到自动起动信号,自动三次起动输出,任一次起动成功后,自动加速至额定转速后,自动合闸控制输出带载。
2、接收到自动停机信号,控制系统监测到发电机组处于合闸状态,自动进行分闸操作,此时可选高速散热,散热后自动降速至低速(怠速)状态。自动停机输出。
试验模式是一种特殊的手动控制模式,在该模式下对合分闸操作屏蔽,其他控制方式与手动控制一致。设置试验模式的目的是对发电机组定期试验时,误操作合闸按钮,避免可能导致的对供电电网的冲击,造成事故。
处于试验模式下的控制顺序:
1、手动起动:按下起动按钮,柴油发电机组起动,起动成功后,柴油发电机组处于低速(怠速)状态。
2、手动高速:手动旋转高低速转换开关至高速状态,发电机组开始加速至额定转速。
3、手动低速:手动旋转高低速转换开关至低速状态,发电机组开始降速至低速(怠速)状态。
4、手动停机:按下手动停机按钮,发电机组转速降低,柴油机停止运行。
维修模式
维修模式是为了保证发电机组由于故障需要维修而设置的一种模式,在维修模式下,控制系统不再接收外界发出的认可控制信号,控制系统仅显示发电机组的各当前状态。
手动控制模式、自动控制模式、试验控制模式在怠速(低速)运行时控制系统会对对发电机组的各个机械状态进行监控,如:冷却水温度、滑油压力、曲轴箱压力、转速、轴承温度、绕组温度、液位等进行监控及参数的实时显示,此时的电气状态的监控仅有蓄电池电压的监测。
手动控制模式、自动控制模式、试验控制模式在额定转速(高速)运行时控制系统不仅对在低速运行时的参数进行监控,还会对发电机的各个参数进行监控,如:发电机的电气参数(电压、电流、频率)、励磁状态、AVR等状态进行实时监测。
应急模式是一种特殊的控制模式,在应急模式下,除了可能导致发电机组的电质出现问题的报警项外,如:超频、过压、发电机短路等。其他的的报警都只报警不停机。对频率和电压的监控,也是采取了3取2的控制策略,如对频率的监控,采取3路频率采集,两路及以上报警状态有效,报警输出。这样做是防止应急发电机组在应急状态下的误报警。
无论控制转换开关是在手动控制、自动控制还是试验模式,只要应急信号输入,控制系统就进入应急模式,应急模式下的控制顺序。
1、自动三次起动输出,任一次起动成功后,自动加速至额定转速后,自动合闸控制输出带载。
2、接收到允许停机信号后,在机旁进行手动进行停机操作或者紧急停机操作。
以上5种控制方式,可满足所有陆用应急发电机组的功能要求,其中自动控制模式和应急控制模式是完全的自动化控制模式,可实现无人值守,智能控制。
本发明上述实施例所提供的柴油发电机控制系统,智能化的控制方式,减少了人工的判断,避免了人为误差,使操作更智能,更便捷,更安全。4.不仅能够显示所有应急发电机组的运行参数(柴油机参数、发电机参数)、状态显示、报警显示等,还可以对应急发电机组的各运行及报警状态进行实时的数据存储,方便查询发电机组的历史数据。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成,所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中,该程序在执行时,包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器,磁盘或光盘等。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
上文的描述包括一个或多个实施例的举例。当然,为了描述上述实施例而描述部件或方法的所有可能的结合是不可能的,但是本领域普通技术人员应该认识到,各个实施例可以做进一步的组合和排列。因此,本文中描述的实施例旨在涵盖落入所附权利要求书的保护范围内的所有这样的改变、修改和变型。此外,就说明书或权利要求书中使用的术语“包含”,该词的涵盖方式类似于术语“包括”,就如同“包括”在权利要求中用作衔接词所解释的那样。此外,使用在权利要求书的说明书中的任何一个术语“或者”是要表示“非排它性的或者”。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,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,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种柴油发电机控制系统,其特征在于,包括:
主回路控制单元,用于主控开关的控制以及状态的反馈;
电量采集单元,用于发电机组电量的采集以及相应的故障预警;
逻辑处理单元,用于发电机组控制模式的选择与处理;
信号采集单元,用于发电机组运行参数的采集;
信号输出单元,用于发电机组运行参数的发送;
调速控制单元,用于发电机组转速的调整;以及
主控单元,用于用户控制信号的处理,并基于所述控制信号进行发电机组状态的调整。
2.根据权利要求1所述的柴油发电机控制系统,其特征在于,还包括参数显示单元,用于发电机组各个参数的显示和进行相应的报警。
3.根据权利要求1所述的柴油发电机控制系统,其特征在于,所述逻辑处理单元的控制模式包括:手动控制模式、自动控制模式、试验控制模式、维修控制模式和应急控制模式。
4.根据权利要求3所述的柴油发电机控制系统,其特征在于,所述手动控制模式包括:手动起动、手动高速、手动合闸、手动分闸、手动低速和手动停机。
5.根据权利要求3所述的柴油发电机控制系统,其特征在于,所述自动控制模式包括:
接收到自动起动信号,自动三次起动输出并在任一次起动成功后,自动加速至额定转速后,自动合闸控制输出带载;
接收到自动停机信号,并在发电机组处于合闸状态,自动进行分闸操作。
6.根据权利要求3所述的柴油发电机控制系统,其特征在于,所述试验控制模式包括对合分闸操作屏蔽。
7.根据权利要求3所述的柴油发电机控制系统,其特征在于,所述维修控制模式包括不再接收外界发出的控制信号。
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