CN210217930U - 一种燃气发电机组调速系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种燃气发电机组调速系统，涉及燃气发电技术领域，包括调速控制器、执行器和转速传感器，所述执行器安装在发动机进气歧管前，用于控制发电机的进气量，所述执行器与调速控制器电性连接，所述调速控制器还与所述转速传感器电性连接，所述转速传感器安装在发动机的飞轮侧，用于测量飞轮的转速。本实用新型可以应用在天然气、沼气、垃圾填埋气、焦炉煤气、石油炼化尾气、煤层气等领域的燃气发电机组用调速装置，同时实现发动机转速的自动控制，保证了机组的安全、稳定运行。
Description
技术领域
本实用新型涉及燃气发电技术领域，具体为一种燃气发电机组调速系统。
背景技术
燃气发动机相比柴油发动机由于其燃料存在成分、压力等因素的变化，因此极易出现转速波动大、稳定性难以控制以及超速飞车等问题，极大地影响了发动机运行的安全稳定性。对于燃气发电机组，转速的不稳定会降低输出的电能质量，包括频率、电压等指标。另外对于应用在并网场合的燃气发机组而言，会对电网产生一定的冲击。上述问题的存在极大地限制了燃气发动机的应用范围，特别是对于一些可燃的工业尾气和易发生爆炸事故的煤矿瓦斯气，如果不能有效地利用而进行排空，造成了资源的浪费和环境的污染。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种燃气发电机组调速系统，以解决上述背景技术中提出的极易出现转速波动大、稳定性难以控制以及超速飞车等问题，极大地影响了发动机运行的安全稳定性的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种燃气发电机组调速系统，包括调速控制器、执行器和转速传感器，所述执行器安装在发动机进气歧管前，用于控制发电机的进气量，所述执行器与调速控制器电性连接，所述调速控制器还与所述转速传感器电性连接，所述转速传感器安装在发动机的飞轮侧，用于测量飞轮的转速。
进一步的，所述执行器内装有用于控制发电机的进气量的节气门，所述节气门通过步进电机控制，所述节气门上的步进电机与调速控制器电性连接。
进一步的，所述调速控制器包括频率-电压转换器、用作比较器的转速累加器和控制放大器，所述频率-电压转换器与转速累加器电性连接，所述转速累加器与控制放大器电性连接，所述控制放大器与执行器的电动蝶阀电性连接，所述频率-电压转换器与转速传感器电性连接。
进一步的，所述转速传感器为磁电转速传感器。
进一步的，所述转速累加器还与转速参考值设定电路相连接。
一种燃气发电机组调速系统控制方法，包括如下步骤：将采集到的转速信号接入调速控制器与转速参考值进行比较，若大于参考值则控制器发出信号减小执行器的开度；若小于参考值则控制器发出信号增大执行器的开度；若等于设定值则执行器位置保持不动。
进一步的，将转速传感器采集到的转速信号接入调速控制器，控制器中的频率-电压转换器将转速传感器输出的信号频率转换为直流电压，在转速累加器中与设定的转速参考值进行比较，最后信号经过控制放大器传送至执行器。
进一步的，在调速过程中，根据发动机的运行特性，采取高速和低速两段控制，通过开关量的方式进行切换，为保证二者平稳切换，采用怠速/额定转速斜坡的控制方式，即发动机在一定的时间内由怠速升到额速，或者由额速降到怠速；
当发动机运行在怠速的工况下，发动机曲轴克服旋转时因摩擦产生的阻力而以较低的速度持续运转，所需燃料较少，此时设定转速为控制器内设值，不受模拟量调速信号的影响；当发动机运行在额定状态下时，设定转速在控制器内设置的基础上受外部模拟调速信号影响，此模拟调速信号主要用来控制发电机与市网的同步以及并网后的加载及减载功能的实现。
进一步的，对应的发电机组处于单机带载场合，不采用所述斜坡控制方式，而对于单机并网和多机并车带载场合所述斜坡控制方式。
进一步的，为防止发电机组出现超速飞车的现象，调速控制器内部设有超速保护程序，并且预留外部开关量输入端口，当接收到其它保护装置发出停车信号后，控制器立即将设定转速置零，从而能快速将执行器关到最小。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型可以应用在天然气、沼气、垃圾填埋气、焦炉煤气、石油炼化尾气、煤层气等领域的燃气发电机组用调速装置，同时实现发动机转速的自动控制，保证了机组的安全、稳定运行并且解决了发电过程中存在的转速波动大、稳定性难以控制以及超速飞车等问题。
附图说明
图1为本实用新型的调速系统构成示意图；
图2为本实用新型的调速系统控制框图。
图中：1调速控制器，2执行器，3转速传感器，4发电机。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
实施例1：
参照图1，一种燃气发电机组调速系统，包括调速控制器1、执行器2和转速传感器，所述执行器2安装在发动机进气歧管前，用于控制发电机的进气量，所述执行器2与调速控制器1电性连接，所述调速控制器1还与所述转速传感器电性连接，所述转速传感器安装在发动机的飞轮侧，用于测量飞轮的转速，所述转速累加器还与转速参考值设定电路相连接。
实施例2：
参照图1，一种燃气发电机组调速系统，包括调速控制器1、执行器2和转速传感器，所述执行器2安装在发动机进气歧管前，用于控制发电机的进气量，所述执行器2与调速控制器1电性连接，所述调速控制器1还与所述转速传感器电性连接，所述转速传感器安装在发动机的飞轮侧，用于测量飞轮的转速，所述转速累加器还与转速参考值设定电路相连接。
所述执行器2内装有用于控制发电机的进气量的节气门，所述节气门通过步进电机控制，所述节气门上的步进电机与调速控制器1电性连接。
实施例3：
参照图1，一种燃气发电机组调速系统，包括调速控制器1、执行器2和转速传感器，所述执行器2安装在发动机进气歧管前，用于控制发电机的进气量，所述执行器2与调速控制器1电性连接，所述调速控制器1还与所述转速传感器电性连接，所述转速传感器安装在发动机的飞轮侧，用于测量飞轮的转速，所述转速累加器还与转速参考值设定电路相连接。
所述执行器2内装有用于控制发电机的进气量的节气门，所述节气门通过步进电机控制，所述节气门上的步进电机与调速控制器1电性连接。所述调速控制器1包括频率-电压转换器、用作比较器的转速累加器和控制放大器，所述频率-电压转换器与转速累加器电性连接，所述转速累加器与控制放大器电性连接，所述控制放大器与执行器2的电动蝶阀电性连接，所述频率-电压转换器与转速传感器电性连接。所述转速传感器为磁电转速传感器。
实施例4：
在实施例3描述的一种燃气发电机组调速系统基础上，参照图2，一种燃气发电机组调速系统控制方法，包括如下步骤：将转速传感器采集到的转速信号接入调速控制器1，控制器中的频率-电压转换器将转速传感器输出的信号频率转换为直流电压，在转速累加器中与设定的转速参考值进行比较，最后信号经过控制放大器传送至执行器2。
实施例5：
在实施例4的基础上，并与实施例4的不同点在于：在调速过程中，根据发动机的运行特性，采取高速和低速两段控制，通过开关量的方式进行切换，为保证二者平稳切换，采用怠速/额定转速斜坡的控制方式，即发动机在一定的时间内由怠速升到额速，或者由额速降到怠速；
当发动机运行在怠速的工况下，发动机曲轴克服旋转时因摩擦产生的阻力而以较低的速度持续运转，所需燃料较少，此时设定转速为控制器内设值，不受模拟量调速信号的影响；当发动机运行在额定状态下时，设定转速在控制器内设置的基础上受外部模拟调速信号影响，此模拟调速信号主要用来控制发电机与市网的同步以及并网后的加载及减载功能的实现。
实施例6：
在实施例5的基础上，并与实施例5的不同点在于：对应的发电机组处于单机带载场合，不采用所述斜坡控制方式，而对于单机并网和多机并车带载场合所述斜坡控制方式。
实施例7：
在实施例6的基础上，并与实施例6的不同点在于：为防止发电机组出现超速飞车的现象，调速控制器1内部设有超速保护程序，并且预留外部开关量输入端口，当接收到其它保护装置发出停车信号后，控制器立即将设定转速置零，从而能快速将执行器2关到最小。
对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (5)
1.一种燃气发电机组调速系统，其特征在于：包括调速控制器、执行器和转速传感器，所述执行器安装在发动机进气歧管前，用于控制发电机的进气量，所述执行器与调速控制器电性连接，所述调速控制器还与所述转速传感器电性连接，所述转速传感器安装在发动机的飞轮侧，用于测量飞轮的转速。
2.根据权利要求1所述的燃气发电机组调速系统，其特征在于：所述执行器内装有用于控制发电机的进气量的节气门，所述节气门通过步进电机控制，所述节气门上的步进电机与调速控制器电性连接。
3.根据权利要求2所述的燃气发电机组调速系统，其特征在于：所述调速控制器包括频率-电压转换器、用作比较器的转速累加器和控制放大器，所述频率-电压转换器与转速累加器电性连接，所述转速累加器与控制放大器电性连接，所述控制放大器与执行器的电动蝶阀电性连接，所述频率-电压转换器与转速传感器电性连接。
4.根据权利要求3所述的燃气发电机组调速系统，其特征在于：所述转速传感器为磁电转速传感器。
5.根据权利要求4所述的燃气发电机组调速系统，其特征在于：所述转速累加器还与转速参考值设定电路相连接。
Priority Applications (1)
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| CN201920997880.2U CN210217930U (zh) | 2019-06-29 | 2019-06-29 | 一种燃气发电机组调速系统 |
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Publications (1)
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| CN210217930U true CN210217930U (zh) | 2020-03-31 |
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| CN201920997880.2U Active CN210217930U (zh) | 2019-06-29 | 2019-06-29 | 一种燃气发电机组调速系统 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111173627A (zh) * | 2019-06-29 | 2020-05-19 | 山东中拓新能源有限公司 | 一种燃气发电机组调速系统及其控制方法 |
| CN113202653A (zh) * | 2021-05-21 | 2021-08-03 | 成都凯天电子股份有限公司 | 一种发动机运行数据自动测量系统 |
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2019
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| CN113202653A (zh) * | 2021-05-21 | 2021-08-03 | 成都凯天电子股份有限公司 | 一种发动机运行数据自动测量系统 |
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