CN207526598U - 一种燃气发电机组自动控制系统 - Google Patents

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赵亮
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Abstract

本实用新型公开了一种燃气发电机组自动控制系统，包括通过线缆连接的就地控制柜、机组断路器柜、远程控制柜、中央监控单元、传感器及执行部件；所述就地控制柜包括ECU控制单元；所述机组断路器柜可实时接收分合闸信号；所述远程控制柜通过以太网与就地控制柜ECU进行数据通讯；所述中央监控单元可对多台机组数据集中监控；传感器用于采集和传送燃气发动机的各项运行参数；所述执行部件包括燃气调节阀，用于控制空燃比。本实用新型的优势在对燃气发动机进行闭环控制，使其在比较理想的空燃比范围内工作；适应各种不同机型、以各种不同气体成份为燃料的燃气发动机；实现采集参数的显示、储存、查询与打印。

Description

一种燃气发电机组自动控制系统
技术领域
本实用新型涉及发电机组控制领域，具体涉及一种燃气发电机组自动控制系统。
背景技术
燃气发电机组包括燃气发动机及发电机，并配备相应的控制系统，其中控制系统的优劣直接影响燃气发动机工作状况的好坏。现有的燃气发电机组控制系统适用性比较单一，一般只能适用于一种稳定成分和稳定压力的气体。对于焦炉煤气、石油炼化尾气等高含氢气体，瓦斯气等甲烷含量低的气体，高炉煤气等低热值气体，气体成分经常发生变化的气体，采用现有的燃气发电机组控制系统无法进行自动调整与控制，易造成进、排气管放炮、功率不稳，甚至爆炸，从而限制了燃气发电机组的应用范围。实际上，上述气体大部分被排空，未得到有效利用，造成燃料的浪费和环境的污染。
实用新型内容
为克服现有技术存在的缺陷，本实用新型提供一种燃气发电机组自动控制系统，能使燃气发电机组有效利用各种可燃气体成分，并确保燃气发动机在比较理想的空燃比范围内工作。
本实用新型的技术方案是：包括通过线缆连接的就地控制柜、机组断路器柜、远程控制柜、中央监控单元、传感器及执行部件；所述就地控制柜安装在燃气发动机旁，其包括ECU控制单元、机组控制器、触摸屏、电子调速器及电源；所述机组断路器柜安装在配电室内，用于输送发电机组电能，可实时提供电路状态信号并接收分合闸信号；所述远程控制柜安装在控制室内，通过以太网与就地控制柜ECU进行数据通讯；所述中央监控单元安装在控制室内，其包括计算机、UPS电源、交换机、防雷插排及操作台，可对多台机组数据集中监控；传感器安装在燃气发动机机体上，用于采集和传送燃气发动机的各项运行参数；所述执行部件包括燃气调节阀，其安装在燃气发动机进气机构上，用于控制空燃比。
上述方案可以进一步优化为：
所述传感器包括用于采集和传送燃气发动机缸内燃烧参数的热电偶传感器，其包括热电偶及接线盒。
所述执行部件还包括设在燃气发动机上用于实现停机保护的电磁阀。
所述远程控制柜设有与就地控制柜同规格的触摸屏。
所述中央监控单元设有标准OPC接口。
本实用新型的优势在于通过对燃气发动机运行参数的采集，对燃气发动机进行闭环控制；适应各种不同机型（包括不同缸径、不同功率等）、以各种不同气体成份为燃料的燃气发动机；并且控制参数可以通过人机对话的形式动态进行设置，可以针对每台机器进行修改，使燃气发动机在比较理想的空燃比范围内工作；实现机组的超速、油压低、逆功率、过电流、油温高、水温高等保护与故障诊断功能；同时还做到采集参数的显示、储存、查询与打印。
附图说明
图1为本实用新型结构布局示意图；
图中：1-燃气发动机，2-热电偶传感器，2.1-热电偶，2.2-接线盒，3-燃气调节阀，4-电磁阀，5-就地控制柜，6-机组断路器柜，7-线缆，8-远程控制柜，9-中央监控单元，10-标准OPC接口。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步说明：
参见图1。一种燃气发电机组自动控制系统，包括通过线缆7连接的就地控制柜5、机组断路器柜6、远程控制柜8、中央监控单元9、传感器及执行部件。
就地控制柜6安装在燃气发动机1旁，其包括ECU控制单元、机组控制器、触摸屏、电子调速器及电源，具有过载、过流、短路、逆功率、欠频过频、欠压过压、电瓶电压过高或过低等保护功能，采集发动机缸温、排温、水温、油温、油压、转速、水箱水位、油底壳油位等机组信号并进行保护，实现一键启动、自动并网、自动空燃比控制、自动调压和自动功率因数调整、负荷分配、自动加载、自动卸载等功能。
机组断路器柜6安装在配电室内，用于输送发电机组电能，可实时显示断路器进出端的电压值，提供电压电流信号、断路器状态反馈信号，并接收分合闸信号。
远程控制柜8安装在控制室内，通过以太网与就地控制柜5的ECU进行数据通讯；采用与就地控制柜5同规格的触摸屏进行显示及操作，与就地控制柜5上的操作方法相同；电站运行人员可在远端对机组进行监控。
中央监控单元9安装在控制室内，其包括计算机、UPS电源、交换机、防雷插排及操作台，是以计算机和工控软件为控制核心，通过网络通信对多台机组数据进行统一监控管理的集中监控模块。中央监控单元不仅可使用数据库存储机制对机组历史数据进行保存，方便用户进行查询管理，也可实现机组数据的网络上传、在线浏览。当用户有其它上位软件需要读取机组数据时，也可提供标准OPC接口，方便用户对整个电站机组运行状况的管理。
传感器安装在燃气发动机1机体上，用于采集和传送燃气发动机的各项运行参数。热电偶传感器2包括热电偶2.1及接线盒2.2，用于采集和传送燃气发动机1缸内燃烧参数。
执行部件包括燃气调节阀3，其安装在燃气发动机1进气机构上，用于控制空燃比。另外，电磁阀4设在燃气发动机1上用于实现停机保护。
本实用新型的工作原理如下：
通过安装在燃气发动机1上的传感器将燃气发动机1转速、缸内燃烧参数、电量参数等各种参数定时采集，将数据传送到就地控制柜5。就地控制柜5控制软件根据采集到的燃气发动机1工作过程中的运行参数，通过分析、计算，与事先设定的控制参数进行比较，由就地控制柜5发出指令给燃气调节阀3，自动调节混合器的开度，控制混合气体的浓度，实现主燃烧室的稀薄燃烧，最大限度地提高燃气发动机1热效率，降低热负荷。空燃比控制采用最优缸温控制的空燃比控制方式，缸内燃烧参数通过热电偶2.1采集，由接线盒2.2传送到就地控制柜5。当机组超速、油压低时系统给电磁阀4发出切断信号实现停机保护；当机组逆功率、过电流时给控制开关发出分闸信号实现与电网的分离；当水温、油温高时系统发出报警信号。同时，所采集的数据存储于触摸屏中，通过中央监控单元9可以实现数据的显示、查询、打印输出、远程控制及数据的长期保存。数据的显示可以实现模拟量、数字量、仪表、报表、历史数据等各种形式，可以任意设定数据的记录间隔，可以打印实时报表、历史报表，实现数据的自动化管理。

Claims (5)

1.一种燃气发电机组自动控制系统，其特征在于：包括通过线缆连接的就地控制柜、机组断路器柜、远程控制柜、中央监控单元、传感器及执行部件；所述就地控制柜安装在燃气发动机旁，其包括ECU控制单元、机组控制器、触摸屏、电子调速器及电源；所述机组断路器柜安装在配电室内，用于输送发电机组电能，可实时提供电路状态信号并接收分合闸信号；所述远程控制柜安装在控制室内，通过以太网与就地控制柜ECU进行数据通讯；所述中央监控单元安装在控制室内，其包括计算机、UPS电源、交换机、防雷插排及操作台，可对多台机组数据集中监控；传感器安装在燃气发动机机体上，用于采集和传送燃气发动机的各项运行参数；所述执行部件包括燃气调节阀，其安装在燃气发动机进气机构上，用于控制空燃比。
2.根据权利要求1所述的一种燃气发电机组自动控制系统，其特征在于：所述传感器包括用于采集和传送燃气发动机缸内燃烧参数的热电偶传感器，其包括热电偶及接线盒。
3.根据权利要求1所述的一种燃气发电机组自动控制系统，其特征在于：所述执行部件还包括设在燃气发动机上用于实现停机保护的电磁阀。
4.根据权利要求1所述的一种燃气发电机组自动控制系统，其特征在于：所述远程控制柜设有与就地控制柜同规格的触摸屏。
5.根据权利要求1所述的一种燃气发电机组自动控制系统，其特征在于：所述中央监控单元设有标准OPC接口。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111679614A (zh) * 2020-06-29 2020-09-18 潍柴重机股份有限公司 一种发动机远程控制系统及控制方法
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