RU2724104C1 - Autonomous two-unit power plant - Google Patents

Autonomous two-unit power plant Download PDF

Info

Publication number
RU2724104C1
RU2724104C1 RU2019143552A RU2019143552A RU2724104C1 RU 2724104 C1 RU2724104 C1 RU 2724104C1 RU 2019143552 A RU2019143552 A RU 2019143552A RU 2019143552 A RU2019143552 A RU 2019143552A RU 2724104 C1 RU2724104 C1 RU 2724104C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
output
unit
power sensor
load
Prior art date
Application number
RU2019143552A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Олег Станиславович Хватов
Валерий Геннадьевич Сугаков
Дмитрий Сергеевич Кобяков
Никита Сергеевич Варламов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волжский государственный университет водного транспорта" (ФГБОУ ВО ВГУВТ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волжский государственный университет водного транспорта" (ФГБОУ ВО ВГУВТ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волжский государственный университет водного транспорта" (ФГБОУ ВО ВГУВТ)
Priority to RU2019143552A priority Critical patent/RU2724104C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2724104C1 publication Critical patent/RU2724104C1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/34—Arrangements for transfer of electric power between networks of substantially different frequency

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Eletrric Generators (AREA)

Abstract

FIELD: electrical engineering.SUBSTANCE: invention relates to electrical engineering, in particular to devices for transmitting electric power between networks with frequencies differing from each other, and can be used in autonomous sources of electric energy. Power plant comprises first variable-frequency EA 1, having ICE 2, synchronous generator 3, ICE shaft rotational speed controller (RSC) 4, economical rotation frequency generating unit 5, generator excitation unit 6, controlled rectifier 7, voltage stabilization unit 8, smoothing filter-accumulator 9, power sensor 10, self-contained voltage inverter 11, frequency setting device 12, transformer 13. Second EA 14 has ICE 15 with constant shaft rotation frequency, RSC 16, synchronous generator 17 with excitation unit 18, active power sensor 19 and switch 20. Power sensor 10 and active power sensor 19 have digital outputs. Besides, circuit includes synchronizer 21, first 22, second 23 and third 24 numerical comparators, which sets register 25, adder 26, load 27, second EA automatic control unit 28, first 29 and second 30 logic elements AND. EA 1 and 4 have identical rated powers P=P-P.EFFECT: technical result consists in improvement of energy efficiency in wider range of load capacities.1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для передачи электроэнергии между сетями, с частотами, отличающимися одна от другой, и может быть использована в автономных источниках электрической энергии.The invention relates to devices for transmitting electricity between networks, with frequencies different from one another, and can be used in stand-alone sources of electrical energy.

Известны автономные одноагрегатные источники электрической энергии типа АД и АБ, содержащие синхронный генератор с приводом от двигателя внутреннего сгорания с регулятором частоты вращения, обеспечивающим синхронную частоту [1].Known autonomous single-unit sources of electric energy such as AD and AB, containing a synchronous generator driven by an internal combustion engine with a speed controller that provides a synchronous frequency [1].

Их недостатком является низкая энергоэффективность поскольку минимальный удельный расход топлива наблюдается лишь при нагрузке близкой к номинальной нагрузке и небольшой диапазон мощностей нагрузок.Their disadvantage is low energy efficiency since the minimum specific fuel consumption is observed only at a load close to the rated load and a small range of load powers.

Известны автономные двухагрегатные электростанции типа ЭСД2×… и ЭСБ2×…, содержащие по два электроагрегата (ЭА) с синхронными генераторами и двигателями внутреннего сгорания, работающими с постоянной частотой вращения [2].Known autonomous two-unit power plants of the type ESD2 × ... and ESB2 × ... containing two electric units (EA) with synchronous generators and internal combustion engines operating at a constant speed [2].

Двухагрегатные электростанции позволяют расширить диапазон нагрузок. Однако их энергоэффективность остается невысокой поскольку минимальный удельный расход топлива наблюдается лишь при нагрузке близкой к номинальной мощности одного ЭА и номинальной мощности электростанции при работе двух ЭА.Two-unit power plants allow you to expand the range of loads. However, their energy efficiency remains low because the minimum specific fuel consumption is observed only at a load close to the rated power of one EA and the rated power of the power plant when two EA are operating.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является автономная электростанция, содержащая последовательно соединенные ДВС с переменной частотой вращения, синхронный генератор и трансформатор, датчик частоты вращения вала ДВС, причем преобразователь частоты выполнен в виде блоков: управляемого выпрямителя с подключенным к нему блоком стабилизации напряжения, сумматора сигналов и регулятора напряжения, конденсаторной батареи, датчика тока и инвертора напряжения, а к блоку возбуждения синхронного генератора подключен выход блока задания экономичной частоты вращения вала ДВС [3].The closest in technical essence to the invention is an autonomous power plant containing a series-connected ICE with a variable speed, a synchronous generator and a transformer, an engine speed sensor, and the frequency converter is made in the form of blocks: a controlled rectifier with a voltage stabilization unit connected to it, an adder signals and a voltage regulator, a capacitor bank, a current sensor and a voltage inverter, and the output of the unit for setting the economic speed of the internal combustion engine shaft is connected to the excitation block of the synchronous generator [3].

Электростанция имеет минимальный удельный расход топлива при любой нагрузке. Однако диапазон изменения мощности нагрузки ограничен мощностью единственного ЭА.The power plant has a minimum specific fuel consumption at any load. However, the range of load power changes is limited by the power of a single EA.

Цель изобретения - повышение энергоэффективности в более широком диапазоне мощностей нагрузки.The purpose of the invention is to increase energy efficiency in a wider range of load capacities.

Цель изобретения достигается тем, что автономная двухагрегатная электростанция, содержащая первый ЭА с переменной частотой вращения вала ДВС, который соединен с регулятором частоты и валом синхронного генератора, связанного индуктором с блоком возбуждения, а якорем с входом управляемого выпрямителя, выход которого через сглаживающий фильтр-накопитель связан с входами блока возбуждения, блока стабилизации напряжения и датчика мощности, соединенного выходом с силовым входом автономного инвертора напряжения, управляющий вход которого подключен к выходу задатчика частоты, а выход - к входу трансформатора, подключенного выходом к нагрузке, кроме того выход датчика мощности соединен с информационным входом блока формирования экономической частоты, первый выход которого связан со вторым входом блока возбуждения, а второй - с входом уставки регулятора частоты вращения, связанного с топливной системой ДВС, причем выход блока стабилизации напряжения подключен к управляющему входу выпрямителя, снабжена датчиком активной мощности, выключателем, синхронизатором, задающим регистром, первым, вторым и третьим числовыми компараторами, сумматором, первым и вторым логическими элементами И, вторым ЭА с постоянной частотой вращения вала ДВС, который соединен с валом второго синхронного генератора, индуктор которого подключен к выходу второго блока возбуждения, а якорь - к второму входу синхронизатора, входу второго блока возбуждения и через датчик активной мощности - к входным зажимам выключателя, связанного выходными зажимами с нагрузкой, входом управления включением - с выходом синхронизатора, а входом управления отключением - с вторым входом блока автоматического управления второго ЭА и выходом БОЛЬШЕ третьего числового компаратора, разряды второго входа которого соединены с соответствующими разрядами выхода сумматора, разряды первого входа - с соответствующими разрядами первого входа первого числового компаратора, выхода задающего регистра и второго входа второго числового компаратора, разряды первого входа которого связаны с соответствующими разрядами информационного выхода датчика активной мощности и первого входа сумматора, разряды второго входа которого соединены с соответствующими разрядами выхода датчика мощности первого ЭА и разрядами второго входа первого числового компаратора, выходы МЕНЬШЕ и РАВНО которого подключены к второму входу первого логического элемента И и первому входу блока автоматического управления второго ЭА, связанного информационным входом с ДВС, первым выходом - с исполнительными элементами системы управления ДВС, а вторым выходом - с первым входом первого логического элемента И, выход которого соединен с третьим входом синхронизатора, первый вход которого связан с выходом трансформатора, кроме того выход МЕНЬШЕ третьего числового компаратора подключен к первому входу второго логического элемента И, второй вход которого подключен к выходу МЕНЬШЕ второго числового компаратора, а выход - к входу увеличения уставки регулятора частоты вращения вала ДВС второго ЭА, вход уменьшения уставки которого связан с выходом БОЛЬШЕ второго числового компаратора, информационный вход - с валом ДВС, а выход - с топливной системой ДВС второго ЭА.The objective of the invention is achieved in that an autonomous two-unit power plant containing a first EA with a variable speed engine ICE shaft, which is connected to a frequency regulator and a synchronous generator shaft connected by an inductor to an excitation unit, and an armature to the input of a controlled rectifier, the output of which is through a smoothing filter drive connected to the inputs of the excitation unit, the voltage stabilization unit and the power sensor connected to the output of the power input of the autonomous voltage inverter, the control input of which is connected to the output of the frequency setter, and the output to the input of the transformer connected by the output to the load, in addition, the output of the power sensor is connected to the information input of the economic frequency generation unit, the first output of which is connected to the second input of the excitation unit, and the second - with the input of the setpoint of the speed controller associated with the internal combustion engine fuel system, and the output of the voltage stabilization unit is connected to the control input of the rectifier, it is loaded with an active power sensor, a switch, a synchronizer, a register, the first, second and third numerical comparators, an adder, the first and second logical elements And, the second EA with a constant speed of the internal combustion engine shaft, which is connected to the shaft of the second synchronous generator, the inductor of which is connected to the output of the second excitation unit, and the anchor to the second input of the synchronizer, the input of the second excitation unit and through the active power sensor to the input terminals of the switch connected by the output terminals to the load, the on control control input to the synchronizer output, and the disconnect control input to the second input the automatic control unit of the second EA and the output is MORE than the third numerical comparator, the bits of the second input of which are connected to the corresponding bits of the output of the adder, the bits of the first input - with the corresponding bits of the first input of the first numerical comparator, the output of the master register and the second input of the second numerical comparator RA, the bits of the first input of which are associated with the corresponding bits of the information output of the active power sensor and the first input of the adder, the bits of the second input of which are connected with the corresponding bits of the output of the power sensor of the first EA and the bits of the second input of the first numerical comparator, whose outputs LESS and EQUAL are connected to the second input the first logical element And and the first input of the automatic control unit of the second EA connected by the information input with the internal combustion engine, the first output - with the executive elements of the internal combustion engine control system, and the second output - with the first input of the first logical element And, the output of which is connected to the third input of the synchronizer, the first the input of which is connected to the output of the transformer, in addition, the output LESS than the third numerical comparator is connected to the first input of the second logical element AND, the second input of which is connected to the LESS than the second numerical comparator, and the output to the input of increasing the frequency controller setting the internal combustion engine shaft of the second EA, the input of the setpoint reduction of which is connected with the output MORE than the second numerical comparator, the information input is with the internal combustion engine shaft, and the output is with the internal combustion engine fuel system of the second EA.

Синхронизатор и выключатель обеспечивают включение ЭА станции на параллельную работу. Датчик активной мощности и сумматор формируют код величины суммарной нагрузки станции. Задающий регистр, первый числовой компаратор и их связи определяют момент ввода в работу второго ЭА. Второй числовой компаратор, второй логический элемент И и их связи обеспечивают прием номинальной нагрузки вторым ЭА. Третий числовой компаратор и его связи служат для вывода из работы второго ЭА после снижения нагрузки.A synchronizer and a switch ensure that the EA station is switched on for parallel operation. The active power sensor and the adder form a code for the total load of the station. The master register, the first numerical comparator and their relationships determine the moment the second EA is put into operation. The second numerical comparator, the second logical element And and their connections provide the reception of the nominal load of the second EA. The third numerical comparator and its connections serve to decommission the second EA after reducing the load.

На фиг. 1 представлена схема автономной двухагрегатной электростанции, на фиг. 2 - диаграммы нагрузки и эпюры сигналов на основных элементах схемы.In FIG. 1 is a diagram of an autonomous two-unit power plant; FIG. 2 - load diagrams and diagrams of signals on the main elements of the circuit.

Электростанция (фиг. 1) содержит первый ЭА 1 с переменной частотой, который имеет: ДВС 2, синхронный генератор 3, регулятор частоты вращения (РЧВ) 4 вала ДВС, блок 5 формирования экономичной частоты вращения, блок 6 возбуждения генератора, управляемый выпрямитель 7, блок 8 стабилизации напряжения, сглаживающий фильтр-накопитель 9, датчик мощности 10, автономный инвертор напряжения 11, задатчик 12 частоты, трансформатор 13. Второй ЭА 14 имеет ДВС 15 с постоянной частотой вращения вала, РЧВ 16, синхронный генератор 17 с блоком 18 возбуждения, датчик 19 активной мощности и выключатель 20. Датчик мощности 10 и датчик активной мощности 19 имеют цифровые выходы. Кроме того схема содержит синхронизатор 21, первый 22, второй 23 и третий 24 числовые компараторы, задающий регистр 25, сумматор 26, нагрузку 27, блок 28 автоматического управления вторым ЭА, первый 29 и второй 30 логические элементы И. ЭА 1 и 14 имеют одинаковые номинальные мощности Рном1=Рном2=Рн. В программу работы блока 5 заложены оптимальные зависимости частоты вращения вала ДВС 2 от мощности нагрузки, соответствующие минимальному удельному расходу топлива.The power plant (Fig. 1) contains the first EA 1 with a variable frequency, which has: ICE 2, a synchronous generator 3, a speed controller (RFC) 4 ICE shafts, a unit 5 for generating an economical speed, a generator excitation unit 6, a controlled rectifier 7, a voltage stabilization unit 8, a smoothing filter drive 9, a power sensor 10, an autonomous voltage inverter 11, a frequency adjuster 12, a transformer 13. The second EA 14 has an internal combustion engine 15 with a constant shaft speed, RFC 16, a synchronous generator 17 with an excitation block 18, the active power sensor 19 and the switch 20. The power sensor 10 and the active power sensor 19 have digital outputs. In addition, the circuit contains a synchronizer 21, first 22, second 23 and third 24 numerical comparators, specifying register 25, adder 26, load 27, block 28 for automatic control of the second EA, first 29 and second 30 logic elements I. EA 1 and 14 have the same rated power R nom1 = P nom2 = R n . The program of operation of block 5 includes the optimal dependences of the engine speed of the engine 2 on the load power, corresponding to the minimum specific fuel consumption.

Электростанция работает следующим образом. В регистре 25 (фиг. 1) устанавливают код Х25 соответствующий номинальной мощности ЭА Рн. .Для ЭА 1 номинальная частота устанавливается задатчиком 12, а для ЭА 14 РЧВ 16. Номинальные напряжения ЭА 1 и 14 задаются блоками возбуждения 6 и 18. Первым вводится в работу ЭА 1. При этом в зависимости от значения мощности нагрузки блок 5 выдает РЧВ 4 уставку оптимальной частоты с точки зрения минимального потребления топлива. При каждом изменении мощности уставка корректируется. В результате с изменением мощности нагрузки меняется частота вращения вала ДВС и он постоянно находится в наиболее экономичном режиме работы.The power plant operates as follows. In the register 25 (Fig. 1) set the code X25 corresponding to the rated power EA R n . . For EA 1, the nominal frequency is set by the setpoint switch 12, and for EA 14 RFC 16. The nominal voltages of EA 1 and 14 are set by excitation blocks 6 and 18. First, EA 1 is put into operation. In this case, depending on the load power value, block 5 issues RFC 4 setpoint optimal frequency in terms of minimum fuel consumption. With each power change, the setpoint is adjusted. As a result, with a change in the load power, the speed of the internal combustion engine shaft changes and it is constantly in the most economical operating mode.

В виду того, что частота вращения вала ДВС 2 (фиг. 1) меняется в зависимости от мощности нагрузки, то амплитуда и частота переменного напряжения генератора 3 будут также изменяться в зависимости от мощности нагрузки.In view of the fact that the rotational speed of the ICE shaft 2 (Fig. 1) varies depending on the load power, the amplitude and frequency of the alternating voltage of the generator 3 will also change depending on the load power.

Стабилизация амплитуды переменного напряжения на уровне номинального значения для генератора 3 осуществляется следующим образом.The stabilization of the amplitude of the alternating voltage at the nominal value for the generator 3 is as follows.

Выпрямитель 7 (фиг. 1) преобразует выходное переменное напряжение генератора 3 в постоянное напряжение заданной величины, которое стабилизируется блоком 8 стабилизации напряжения. Выходное напряжение выпрямителя 7 сглаживается фильтром-накопителем 9, который кроме того компенсирует пики и провалы напряжения в динамических режимах. Сглаженное напряжение преобразуется инвертором 11 в переменное напряжение синусоидальной формы с амплитудой равной постоянному напряжению выпрямителя 7, которое поддерживается на одном уровне благодаря блоку 8 стабилизации напряжения. Трансформатор 13 увеличивает это напряжение до номинального значения.The rectifier 7 (Fig. 1) converts the output alternating voltage of the generator 3 into a constant voltage of a given value, which is stabilized by the voltage stabilization unit 8. The output voltage of the rectifier 7 is smoothed by the filter-drive 9, which also compensates for voltage peaks and voltage dips in dynamic modes. The smoothed voltage is converted by the inverter 11 into an alternating sinusoidal voltage with an amplitude equal to the constant voltage of the rectifier 7, which is maintained at the same level thanks to the voltage stabilization unit 8. Transformer 13 increases this voltage to a nominal value.

В результате на выходе ЭА 1 напряжение и частота соответствует номинальным значениям, а ДВС 2 работает в режиме минимального расхода топлива в диапазоне нагрузок от нуля до номинальной мощности (фиг. 2 интервал времени t0-t1).As a result, at the output of EA 1, the voltage and frequency corresponds to the nominal values, and ICE 2 operates in the minimum fuel consumption mode in the load range from zero to rated power (Fig. 2 time interval t 0 -t 1 ).

Когда мощность нагрузки превышает номинальную мощность ЭА 1 (фиг. 2 момент времени t1) код X10 на выходе датчика мощности 10, поступающий на второй вход компаратора 22, оказывается меньше кода Х25, поступающего с выхода задатчика 25 на первый вход компаратора 22. При этом появляется сигнал Х22 (фиг. 2) на выходе компаратора 22, который подготавливает логический элемент И 29 по второму входу и поступая на вход блока 28 автоматического управления ЭА 14 производит его пуск. Сигнал о готовности приема нагрузки с блока 28 автоматического управления поступает на первый вход логического элемента И 29 и сигналом с его выхода включается синхронизатор 21. В момент выполнения условий синхронизма сигнал с выхода синхронизатора 21 включает выключатель 20, который подключает ЭА 14 к нагрузке 27. При этом ЭА 14 принимает некоторую мощность нагрузки, и с выхода датчика 19 код X19 (фиг. 2) активной мощности поступает на первый вход компаратора 23, на втором входе которого присутствует код Х25 номинальной мощности ЭА Рн. Поскольку в начальный момент времени (фиг. 2 момент времени t1) нагрузка ЭА 14 меньше номинальной, то появляется сигнал Х23(2) на втором выходе компаратора 23, который подготавливает логический элемент И 30 по второму входу. Сумматор 26 складывает коды мощностей электроагрегата 1 X10 и электроагрегата 14 X19, вычисляя код Х26 мощности Р нагрузки 27, поступающий на второй вход компаратора 24. Так как мощность нагрузки превышает номинальную мощность ЭА появляется сигнал Х24(2) на втором выходе компаратора 24, который через логический элемент И30 поступает на вход увеличения уставки РЧВ 16. На ЭА 14 увеличивается подача топлива и активная мощность Р2. Увеличение мощности Р2 происходит до момента t2 (фиг. 2), когда устанавливается номинальная мощность Р2=Рн и ЭА 14 переходит в экономичный режим работы. При этом сигнал Х23(2) на втором выходе компаратора 23 исчезает. Логический элемент И 30 закрывается по второму входу, снимая сигнал с входа увеличения уставки РЧВ 16, предотвращая дальнейший прием нагрузки. Если мощность ЭА 14 по какой-либо причине превысила номинальное значение, появляется сигнал на первом выходе компаратора 23, который поступает на вход уменьшения уставки РЧВ 14, и мощность снижается до номинальной величины. Таким образом, при работе ЭА 14 имеет номинальную нагрузку и минимальный удельный расход топлива.When the load power exceeds the rated power of EA 1 (Fig. 2 time t 1 ), the code X10 at the output of the power sensor 10, supplied to the second input of the comparator 22, turns out to be less than the code X25 coming from the output of the setter 25 to the first input of the comparator 22. a signal X22 (Fig. 2) appears at the output of the comparator 22, which prepares the logic element And 29 at the second input and arriving at the input of the automatic control unit 28 EA 14 starts it. The signal about the readiness of receiving the load from the automatic control unit 28 is fed to the first input of the AND gate 29 and the signal from its output turns on the synchronizer 21. At the moment of fulfilling the synchronism conditions, the signal from the output of the synchronizer 21 turns on the switch 20, which connects EA 14 to the load 27. When this EA 14 receives some load power, and from the output of the sensor 19, the active power code X19 (Fig. 2) is supplied to the first input of the comparator 23, at the second input of which there is a code X25 of the rated power of EA R n . Since at the initial time (Fig. 2 time t 1 ) the EA load 14 is less than the nominal load, signal X23 (2) appears at the second output of the comparator 23, which prepares the AND gate 30 at the second input. The adder 26 adds the power codes of the power unit 1 X10 and the power unit 14 X19, calculating the code X26 power P load 27, supplied to the second input of the comparator 24. Since the load power exceeds the rated power EA appears signal X24 (2) at the second output of the comparator 24, which the logic element I30 is fed to the input of the increase in the setpoint RFV 16. At EA 14 increases the fuel supply and active power P 2 . The increase in power P 2 occurs until t 2 (Fig. 2), when the rated power P 2 = P n is set and EA 14 goes into an economical mode of operation. In this case, the signal X23 (2) at the second output of the comparator 23 disappears. The logic element And 30 is closed at the second input, removing the signal from the input of the increase in the setpoint RFV 16, preventing further reception of the load. If the power of the EA 14 for some reason exceeded the nominal value, a signal appears on the first output of the comparator 23, which is fed to the input of the reduction of the setpoint RFV 14, and the power decreases to the nominal value. Thus, during operation EA 14 has a rated load and a minimum specific fuel consumption.

Когда нагрузка станции снижается и становится меньше номинальной мощности ЭА Рн, (фиг. 2, момент времени t3) появляется сигнал Х24(1) на выходе компаратор 24, который, поступая на выключатель 20, отключает его. Одновременно сигнал Х24(1) с выхода компаратора 24 поступает на второй вход блока 28 управления ДВС 15, который останавливается. После чего вся нагрузка переходит на ЭА 1, который при любой нагрузке работает в режиме экономии топлива.When the load of the station decreases and becomes less than the rated power EA R n (Fig. 2, time t 3 ), a signal X24 (1) appears at the output of the comparator 24, which, entering the switch 20, turns it off. At the same time, the signal X24 (1) from the output of the comparator 24 is fed to the second input of the control unit 28 of the engine 15, which stops. After that, the entire load goes to EA 1, which at any load works in fuel economy mode.

Таким образом, станция во всем диапазоне нагрузок от нуля до номинальной мощности (Рном=2Рн) работает в режиме минимального удельного расхода топлива.Thus, the station in the entire load range from zero to rated power (P nom = 2P n ) operates in the minimum specific fuel consumption mode.

Источники информацииSources of information

1. Алексеев А.П., Кудряшев Г.Ф., Чекменев Е.Е. Дизельные и карбюраторные электроагрегаты и станции: Справочник. - М.: Машиностроение, 1973. - 544 с.1. Alekseev A.P., Kudryashev G.F., Chekmenev E.E. Diesel and carburetor electrical units and stations: Reference. - M.: Mechanical Engineering, 1973. - 544 p.

2. Емельянов И.А., Овчинников И.П. Многоагрегатные передвижные электростанции: Справочник. - М.: Воениздат, 1987, - 104 с.2. Emelyanov I.A., Ovchinnikov I.P. Multi-unit Mobile Power Plants: A Guide. - M .: Military Publishing House, 1987, - 104 p.

3. Патент на изобретение RU 2412513, МКП H02J 3/34, 2011.3. Patent for invention RU 2412513, MCP H02J 3/34, 2011.

Claims (1)

Автономная двухагрегатная электростанция, содержащая первый ЭА с переменной частотой вращения вала ДВС, который соединен с регулятором частоты и валом синхронного генератора, связанного индуктором с блоком возбуждения, а якорем с входом управляемого выпрямителя, выход которого через сглаживающий фильтр-накопитель связан с входами блока возбуждения, блока стабилизации напряжения и датчика мощности, соединенного выходом с силовым входом автономного инвертора напряжения, управляющий вход которого подключен к выходу задатчика частоты, а выход - к входу трансформатора, подключенного выходом к нагрузке, кроме того, выход датчика мощности соединен с информационным входом блока формирования экономической частоты, первый выход которого связан со вторым входом блока возбуждения, а второй - с входом уставки регулятора частоты вращения, связанного с топливной системой ДВС, причем выход блока стабилизации напряжения подключен к управляющему входу выпрямителя, отличающаяся тем, что с целью повышения энергоэффективности в более широком диапазоне мощностей нагрузки снабжена датчиком активной мощности, выключателем, синхронизатором, задающим регистром, первым, вторым и третьим числовыми компараторами, сумматором, первым и вторым логическими элементами И, вторым ЭА с постоянной частотой вращения вала ДВС, который соединен с валом второго синхронного генератора, индуктор которого подключен к выходу второго блока возбуждения, а якорь - ко второму входу синхронизатора, входу второго блока возбуждения и через датчик активной мощности к входным зажимам выключателя, связанного выходными зажимами с нагрузкой, входом управления включением с выходом синхронизатора, а входом управления отключением со вторым входом блока автоматического управления второго ЭА и выходом БОЛЬШЕ третьего числового компаратора, разряды второго входа которого соединены с соответствующими разрядами выхода сумматора, разряды первого входа - с соответствующими разрядами первого входа первого числового компаратора, выхода задающего регистра и второго входа второго числового компаратора, разряды первого входа которого связаны с соответствующими разрядами информационного выхода датчика активной мощности и первого входа сумматора, разряды второго входа которого соединены с соответствующими разрядами выхода датчика мощности первого ЭА и разрядами второго входа первого числового компаратора, выходы МЕНЬШЕ и РАВНО которого подключены ко второму входу первого логического элемента И и первому входу блока автоматического управления второго ЭА, связанного информационным входом с ДВС, первым выходом с исполнительными элементами системы управления ДВС, а вторым выходом с первым входом первого логического элемента И, выход которого соединен с третьим входом синхронизатора, первый вход которого связан с выходом трансформатора, кроме того, выход МЕНЬШЕ третьего числового компаратора подключен к первому входу второго логического элемента И, второй вход которого подключен к выходу МЕНЬШЕ второго числового компаратора, а выход - к входу увеличения уставки регулятора частоты вращения вала ДВС второго ЭА, вход уменьшения уставки которого связан с выходом БОЛЬШЕ второго числового компаратора, информационный вход с валом ДВС, а выход с топливной системой ДВС второго ЭА.An autonomous two-unit power plant containing the first EA with a variable engine speed shaft, which is connected to a frequency regulator and a synchronous generator shaft connected by an inductor to an excitation unit, and an armature to the input of a controlled rectifier, the output of which is connected to the inputs of the excitation unit through a smoothing filter-drive, the voltage stabilization unit and the power sensor connected to the output of the power input of the autonomous voltage inverter, the control input of which is connected to the output of the frequency setter, and the output to the input of the transformer connected by the output to the load, in addition, the output of the power sensor is connected to the information input of the economic formation unit frequency, the first output of which is connected to the second input of the excitation unit, and the second - to the input of the setpoint of the speed regulator associated with the internal combustion engine fuel system, and the output of the voltage stabilization unit is connected to the control input of the rectifier, characterized in that in order to increase energy efficiency in a wider range of load powers is equipped with an active power sensor, a switch, a synchronizer, a register, the first, second and third numerical comparators, an adder, the first and second logical elements And, the second EA with a constant speed of the internal combustion engine shaft, which is connected to the shaft of the second a synchronous generator, the inductor of which is connected to the output of the second excitation unit, and the armature to the second input of the synchronizer, the input of the second excitation unit and through the active power sensor to the input terminals of the switch connected by the output terminals to the load, the control input on with the synchronizer output, and the control input disconnecting with the second input of the automatic control unit of the second EA and output MORE than the third numerical comparator, the bits of the second input of which are connected to the corresponding bits of the output of the adder, the bits of the first input - with the corresponding bits of the first input of the first numerical comparator, output and the master register and the second input of the second numerical comparator, the bits of the first input of which are associated with the corresponding bits of the information output of the active power sensor and the first input of the adder, the bits of the second input of which are connected with the corresponding bits of the output of the power sensor of the first EA and the bits of the second input of the first numerical comparator, outputs LESS and EQUAL which is connected to the second input of the first logical element AND and the first input of the automatic control unit of the second EA connected by the information input to the internal combustion engine, the first output to the executive elements of the internal combustion engine control system, and the second output to the first input of the first logical element And, the output of which is connected with the third input of the synchronizer, the first input of which is connected to the output of the transformer, in addition, the output LESS than the third numerical comparator is connected to the first input of the second logical element AND, the second input of which is connected to the LESS than the second numerical comparator, and the output is to the input of the increase in the setpoint of the speed controller of the ICE shaft of the second EA, the input of the decrease of the setpoint of which is connected with the output MORE than the second numerical comparator, the information input with the ICE shaft, and the output with the fuel system of the ICE of the second EA.
RU2019143552A 2019-12-20 2019-12-20 Autonomous two-unit power plant RU2724104C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019143552A RU2724104C1 (en) 2019-12-20 2019-12-20 Autonomous two-unit power plant

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019143552A RU2724104C1 (en) 2019-12-20 2019-12-20 Autonomous two-unit power plant

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2724104C1 true RU2724104C1 (en) 2020-06-22

Family

ID=71135685

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019143552A RU2724104C1 (en) 2019-12-20 2019-12-20 Autonomous two-unit power plant

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2724104C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2762740C1 (en) * 2021-01-11 2021-12-22 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волжский государственный университет водного транспорта" (ФГБОУ ВО ВГУВТ) Two-unit autonomous power plant
RU2790439C1 (en) * 2021-11-25 2023-02-21 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волжский государственный университет водного транспорта" (ФГБОУ ВО ВГУВТ) N-unit autonomous power plant

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1990006613A1 (en) * 1988-11-30 1990-06-14 Thamesmead Engineering Limited Electric power system
RU2174191C1 (en) * 2000-03-10 2001-09-27 Открытое акционерное общество "Звезда" Self-contained wind-and-diesel driven electric generating plant
RU2412513C1 (en) * 2010-01-15 2011-02-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева (НГТУ) Isolated alternating current electric power station

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1990006613A1 (en) * 1988-11-30 1990-06-14 Thamesmead Engineering Limited Electric power system
RU2174191C1 (en) * 2000-03-10 2001-09-27 Открытое акционерное общество "Звезда" Self-contained wind-and-diesel driven electric generating plant
RU2412513C1 (en) * 2010-01-15 2011-02-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева (НГТУ) Isolated alternating current electric power station

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2762740C1 (en) * 2021-01-11 2021-12-22 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волжский государственный университет водного транспорта" (ФГБОУ ВО ВГУВТ) Two-unit autonomous power plant
RU2790439C1 (en) * 2021-11-25 2023-02-21 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волжский государственный университет водного транспорта" (ФГБОУ ВО ВГУВТ) N-unit autonomous power plant

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2195763C2 (en) Turbine-generator unit
US8022572B2 (en) Genset system with energy storage for transient response
US9859716B2 (en) Hybrid AC and DC distribution system and method of use
RU2000109288A (en) SYSTEM FOR SUPPLY OF ELECTRIC MOTOR CONSUMERS OF ELECTRIC ENERGY
US20160359361A1 (en) Uninterruptible power supply and method of use
RU2724104C1 (en) Autonomous two-unit power plant
RU2666903C1 (en) Autonomous ac power plant
RU178096U1 (en) OFFLINE GENERATOR INSTALLATION
RU78012U1 (en) UNINTERRUPTED POWER SUPPLY SYSTEM
RU168615U1 (en) Autonomous AC Power Station
RU2762740C1 (en) Two-unit autonomous power plant
US20190229656A1 (en) Off-grid power generating apparatus and frequency and voltage control method thereof
RU2319277C1 (en) Dc electric energy autonomous supply
RU2790439C1 (en) N-unit autonomous power plant
US11658505B2 (en) Hybrid universal load conditioner
RU2306664C1 (en) Turbo-generator plant
RU2797328C1 (en) Method of operation of power plant for electric consumers and device for its implementation
RU2791376C1 (en) Power plant
RU45056U1 (en) AUTONOMOUS POWER PLANT
RU223288U1 (en) AUTONOMOUS AC POWER PLANT
Xu et al. Coordinative control of CHP generation and battery for frequency response
RU2000654C1 (en) Self-contained power plant with synchronous machines
RU2173020C2 (en) Power system with induction starter-generator
RU2738159C1 (en) Combined system of start-up and smoothing of loads graphs of group of independent gas-piston and diesel-generator sets using high-capacity accumulator batteries
DK180925B1 (en) Method and system for operating an electrical grid