WO2012103709A1 - 一种实现发电系统节能控制的方法、装置和发电系统 - Google Patents

一种实现发电系统节能控制的方法、装置和发电系统 Download PDF

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fuel consumption
generator
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output power
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肖安洲
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华为技术有限公司
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P9/00—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output
    • H02P9/04—Control effected upon non-electric prime mover and dependent upon electric output value of the generator
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P9/00—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output
    • H02P9/48—Arrangements for obtaining a constant output value at varying speed of the generator, e.g. on vehicle

Definitions

  • the present invention relates to the field of control technologies, and in particular, to a method, device and power generation system for implementing energy-saving control of a power generation system.
  • a diesel generator set is a small-scale power generation equipment. It usually refers to a power machine that uses diesel as a fuel and a diesel generator as a prime mover to drive a generator to generate electricity.
  • its fuel consumption rate fuel consumed per unit of power generation
  • the fuel consumption rate of a 10% load of a naturally aspirated small diesel generator set can reach the rated fuel consumption rate. More than double, so it is meaningful to reduce the fuel consumption of diesel generators in low load scenarios.
  • the working principle is mainly as follows: by detecting the amount of load current, converting it into a load detector Analog current signal, and the signal is read by the automatic speed controller; then the read signal is compared with the rated current of the generator set by the automatic controller, and then the corresponding output analog quantity is adjusted according to the load size.
  • the current signal controls the variable frequency compensator to adjust the output frequency and voltage, controls the electronic actuator to change the fuel supply of the generator, changes the speed of the generator, and changes the output power, thereby achieving the purpose of fuel saving.
  • the embodiments of the present invention provide a method, an apparatus, and a power generation system for implementing energy-saving control of a power generation system, which can effectively reduce fuel consumption.
  • the technical solution provided by the embodiment of the present invention is as follows:
  • a method for realizing energy saving control of a power generation system comprising:
  • the minimum fuel consumption point at the current output power obtained and the corresponding standard generator speed are queried, and the rotational speed of the generator is adjusted to The state in which the standard generator speed matches.
  • a device for realizing energy-saving control of a power generation system comprising: an acquisition unit, a power sensor, a speed controller, and a speed control actuator;
  • the obtaining unit is configured to obtain a correspondence between a minimum fuel consumption point of the generator and a rotational speed of the generator under different output powers, and send the same to the speed controller;
  • the power sensor is configured to acquire a current output power of the generator, and send the obtained current output power to the speed controller;
  • the speed controller is configured to query a minimum fuel consumption point at the current output power obtained and a corresponding standard generator speed by using a correspondence between the minimum fuel consumption point and a generator speed at the minimum fuel consumption point, The speed signal is sent to the speed control actuator;
  • the speed governing actuator is configured to adjust a speed of the generator to a state matching the standard generator speed according to the speed signal sent by the speed controller.
  • a power generation system comprising: a permanent magnet generator, an acquisition unit, a power sensor, a speed controller, a speed governing actuator, and an AC/DC rectifier;
  • the obtaining unit is configured to obtain a correspondence between a minimum fuel consumption point and a rotational speed of the permanent magnet generator under different output powers, and send the same to the speed controller;
  • the power sensor is configured to acquire a current output power of the permanent magnet generator, and send the obtained current output power to the speed controller;
  • the speed controller is configured to query a minimum fuel consumption point at the current output power obtained and a corresponding standard generator speed by using a correspondence between the minimum fuel consumption point and a permanent magnet generator speed at the minimum fuel consumption point. Sending the speed signal to the speed control actuator;
  • the speed governing actuator is configured to apply a permanent magnet generator according to a speed signal sent by the speed controller
  • the rotational speed is adjusted to a state that matches the standard generator rotational speed
  • the AC/DC rectifier is configured to convert an alternating current output by the permanent magnet generator into direct current.
  • a power generation system comprising: a permanent magnet generator, an acquisition unit, a power sensor, a speed controller, a speed governing actuator, and an AC/DC rectifier; wherein
  • the AC/DC rectifier is configured to convert the alternating current outputted by the permanent magnet generator into direct current;
  • the obtaining unit is configured to obtain a correspondence between a minimum fuel consumption point and a rotational speed of the permanent magnet generator under different output powers, and send the same to The speed controller;
  • the power sensor is configured to acquire a current output power of the permanent magnet generator converted by the AC/DC rectifier, and send the obtained current output power to the speed controller;
  • the speed controller is configured to query a minimum fuel consumption point at the current output power obtained and a corresponding standard generator speed by using a correspondence between the minimum fuel consumption point and a permanent magnet generator speed at the minimum fuel consumption point. Sending the speed signal to the speed control actuator;
  • the speed governing actuator is configured to adjust a speed of the permanent magnet generator to a state matching the standard generator speed according to the speed signal sent by the speed controller.
  • the method, the device and the power generation system of the embodiment of the invention obtain the corresponding relationship between the minimum fuel consumption point of the generator and the rotation speed of the generator under different output powers, and find the minimum fuel consumption at the current power according to the current output power.
  • Corresponding generator speed then adjusting the speed of the generator to the speed corresponding to the minimum fuel consumption, so that a large fuel economy and low consumption can be realized without adjusting the other equipment and its parameters of the generator set.
  • the effect is that the generator set can work at a reasonable fuel-saving speed to maximize the fuel economy.
  • Figure 1 is a schematic diagram of the system composition of the conventional load-carrying speed regulation to reduce fuel consumption
  • FIG. 2 is a schematic flow chart of a method for implementing energy-saving control of a power generation system according to Embodiment 1 of the present invention
  • FIG. 3 is a schematic structural diagram of an apparatus for implementing energy-saving control of a power generation system according to Embodiment 2 of the present invention
  • FIG. 4 is a schematic structural diagram of a power generation system according to Embodiment 3 of the present invention
  • Fig. 5 is a schematic structural view of a power generation system according to a fourth embodiment of the present invention.
  • Embodiment 1 of the present invention provides a method for realizing energy-saving control of a power generation system; in order to avoid that the temperature rise of the magnetic field of the generator is not excessively high when the conventional generator is subjected to the on-load speed regulation, the method of the embodiment of the present invention mainly utilizes the The power generation system of the magnetic generator achieves the purpose of energy saving and low consumption; in particular, in order to make the energy saving effect more ideal, the method of the embodiment of the present invention performs an AC and DC conversion operation before the output power of the generator set is obtained, thereby alternating current The conversion to DC power ensures the stability and reliability of the system, which in turn improves energy efficiency.
  • the method includes:
  • Step 110 Obtain a correspondence between a minimum fuel consumption point of the generator at different output powers of the generator and a generator speed at the minimum fuel consumption point;
  • the traditional climbing method/disturbance & observation method and the same principle of the two-stage method can be used to obtain the corresponding relationship between the minimum fuel consumption point of the generator and its rotational speed under different output powers of the generator set.
  • the specific principle will not be described in detail herein;
  • the generator since the generator has a minimum fuel consumption rate range at a certain output power, if the speed is higher or lower than this range, the fuel consumption rate will increase; therefore, according to the operation of the generator set Output power range, find out the fuel consumption rate of different speeds under different output powers in this range, and obtain the lowest fuel consumption rate to obtain the minimum fuel consumption point of the generator with different output power and its speed Relationship
  • S111 preset output power of the generator and the speed of the generator
  • S112 Adjust the rotation speed by increasing the step size N, and simultaneously calculate the fuel consumption of the generator at different rotation speeds;
  • the invention also proposes another way of obtaining the correspondence between the minimum fuel consumption point of the generator and the rotational speed of the generator under different output powers, as follows:
  • S121 Determine the direction of the change of the speed of the lowest fuel consumption point: preset output power of the generator set; separately calculate the fuel consumption corresponding to the two speed points N1 and ⁇ 2 of the step size ;; and the speed point of the high fuel consumption (if N1 The change in the rotational speed of the low fuel consumption point (if ⁇ 2) is the direction of the rotational speed change of the lowest fuel consumption point;
  • S122 Obtain the speed range of the lowest fuel consumption point: Select the new speed point ⁇ 3 along the direction of the speed change of the lowest fuel consumption point, where ⁇ 3 ⁇ 2, and count the fuel consumption of the ⁇ 3 speed point, then determine the low fuel consumption.
  • the range of speed change between the two speed points is the speed range of the lowest fuel consumption point;
  • Step 120 Obtain a current output power of the generator.
  • the power output sensor or the like may be used to detect the output power before the transmission in real time or periodically, which is not specifically limited herein; wherein, it is worth noting that the current output power of the generator in this embodiment It can also be obtained after the output AC power is converted into DC power, and the energy-saving and low-consumption performance is more stable and reliable due to the addition of the AC/DC power conversion step.
  • Step 130 Using a correspondence between the minimum fuel consumption point and the generator speed at the minimum fuel consumption point The relationship queries the lowest fuel consumption point at the current output power obtained and the corresponding standard generator speed, and adjusts the speed of the generator to a state that matches the standard generator speed.
  • the state of the matching refers to the standard generator speed corresponding to the lowest fuel consumption point under the current power in the embodiment, and the standard generator speed corresponding to the lowest fuel consumption point may be a certain speed value. It can also be a certain speed range, as long as its corresponding fuel consumption is the least, and will not be repeated here;
  • the steps S111 to 114 after obtaining the current output power of the generator, first use the steps S111 to 114 to query the lowest fuel consumption point of the generator under the current power, and then use the minimum output of the generator under the different output powers that have been obtained.
  • the corresponding relationship between the fuel consumption point and its rotational speed can be used to query the generator speed corresponding to the lowest fuel consumption at the current power, and then operate the generator to adjust its rotational speed to the generator speed corresponding to the lowest fuel consumption at the current power;
  • the method of operating the generator may directly send a control signal to the generator, or may control the generator to adjust the rotational speed by an actuator that receives the indication signal, which is not specifically limited herein.
  • Embodiment 2 of the present invention further provides an apparatus for implementing energy-saving control of a power generation system.
  • the apparatus 300 includes: an acquisition unit 310, a power sensor 320, a speed controller 330, and speed control execution. 340; wherein
  • the obtaining unit 310 is configured to obtain a correspondence between a minimum fuel consumption point of the generator and a rotational speed of the generator under different output powers, and send the same to the speed controller 330;
  • the power sensor 320 is configured to acquire the current output power of the generator and send it to the speed controller 330;
  • the speed controller 330 is configured to query the generator speed corresponding to the lowest fuel consumption point of the current output power acquired by the power sensor 320 by using the corresponding relationship acquired by the acquiring unit 310, and send the speed signal to the adjustment Speed actuator 340;
  • the speed control actuator 340 is configured to adjust the speed of the generator to the generator speed corresponding to the lowest fuel consumption point corresponding to the current output power according to the speed signal sent by the speed controller 330.
  • the obtaining unit 310 may further include (not shown in the figure): a first setting module, configured to set an output power of the generator and a rotation speed of the generator; a first statistical module, configured to adjust the rotation speed, and the statistics are different The fuel consumption of the generator at the rotating speed; the first recording module, configured to record the speed point with the least fuel consumption when the fuel consumption is decreased first and then increased at different speeds; or, when the fuel consumption When the quantity is increasing, the first statistical module is instructed to adjust the speed change step size, and the speed point with the least fuel consumption after adjusting the step size is recorded.
  • the acquiring unit 310 may further include (not shown in the figure): a second setting module, configured to set output power of the genset; and a second statistic module, configured to separately calculate consumption corresponding to different speed points N1 and N2
  • Embodiment 3 of the present invention further provides a power generation system.
  • the system 400 includes: a permanent magnet generator 410, an acquisition unit 420, a power sensor 430, a speed controller 440, and a speed governing actuator. 450 and AC/DC rectifier 460; wherein
  • the obtaining unit 420 is configured to obtain a correspondence between a minimum fuel consumption point of the permanent magnet generator 410 at different output powers and its rotational speed, and send the same to the speed controller 440;
  • the power sensor 430 is configured to acquire the current output power of the permanent magnet generator 410, and send the obtained current output power to the speed controller 440;
  • the speed controller 440 is configured to query a minimum fuel consumption point and a corresponding standard at the obtained current output power by using a correspondence relationship between the minimum fuel consumption point and the rotational speed of the permanent magnet generator 410 at the minimum fuel consumption point.
  • Generator speed the speed signal is sent to the speed control actuator 450;
  • the speed regulating actuator 450 is configured to adjust a speed of the permanent magnet generator 410 to a state matching the standard generator speed according to the speed signal sent by the speed controller 440;
  • Embodiment 4 of the present invention also proposes a power generation system. As shown in FIG. 5, the power generation system is the same as the device included in the power generation system in the above embodiment, and the functions and connection relationships of most of the devices included therein are included. Similarly, the difference is that the current power acquired by the power sensor 430 is acquired after the AC/DC rectifier 460 converts the alternating current output by the permanent magnet generator 410 into direct current, thereby making the power saving effect of the power generation system. More stable and reliable.
  • the device for implementing energy-saving control of the power generation system described in the above embodiments can also exist as a part of other systems, and control the energy-saving aspect of the generator in the system and the above embodiment.
  • the descriptions in the above are consistent, and thus other systems including the devices for implementing the energy-saving control of the power generation system in the above embodiments are also included in the protection scope of the present application, and are not described herein again.

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  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Eletrric Generators (AREA)

Description

一种实现发电系统节能控制的方法、 装置和发电系统 技术领域
本发明涉及控制技术领域， 尤其涉及一种实现发电系统节能控制的方法、 装置和发电系统。
背景技术
柴油发电机组是一种小型发电设备，通常指以柴油等为燃料， 以柴油发电 机为原动机带动发电机发电的动力机械。柴油发电机组运行时随着负载的降低 其燃油消耗率（单位发电量消耗的燃油）会增大， 例如自然吸气的小型柴油发 电机组 10%负载的燃油消耗率可以达到额定燃油消耗率的 3倍以上，因此降低 柴油发电机组低负载场景的燃油消耗是 4艮有意义的。
目前现有技术中存在一种应用于常规发电机组、通过随载调速降低油耗的 方案， 如图 1所示， 其工作原理主要为： 通过检测负载电流量， 通过负载检测 仪将其转化成模拟量的电流信号， 并由自动调速控制器读入信号； 然后将所述 读入的信号和自动控制器设定的发电机额定电流进行比较，再根据负载大小来 调整相应的输出模拟量电流信号，控制变频补偿器调整输出频率和电压、控制 电子执行器改变发电机的供油量、 改变发电机的转速、 改变输出功率， 以此来 实现节油的目的。
虽然此传统的技术方案能够实现节油的目的， 但是其缺陷也很明显： 首先， 由于其应用于常规发电机组， 而一般常规发电机都有励磁系统， 由 加大励磁电流， 转速越低励磁电流大， 转子的温升越高； 所以此应用于常规发 电机组进行调速节油时， 有烧毁发电机转子绕组的风险； 其次， 由于常规发电 机组的输出为交流， 为了调速后使发电机组仍然保持原有频率， 其方案中必须 采用变频补偿器调整输出频率和电压， 而变频补偿器通常存在效率较低问题， 如果去掉其造成的损耗， 则整个系统的节能效果就 ^艮难满足要求。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供一种实现发电系统节能控制的方法、装置和 发电系统， 能够有效地减少燃油消耗。 为解决上述问题， 本发明实施例提供的技术方案如下：
一种实现发电系统节能控制的方法， 包括：
获取发电机不同输出功率下发电机的最低油耗点与在所述最低油耗点处 发电机转速的对应关系；
获取所述发电机当前的输出功率；
利用所述最低油耗点与在所述最低油耗点处发电机转速的对应关系查询 在所获取的当前输出功率下的最低油耗点及所对应的标准发电机转速，将发电 机的转速调整到与所述标准发电机转速相匹配的状态。
一种实现发电系统节能控制的装置， 包括： 获取单元、 功率传感器、 调速 控制器和调速执行器； 其中，
所述获取单元用于获取发电机不同输出功率下发电机的最低油耗点与其 转速的对应关系， 并送至所述调速控制器；
所述功率传感器用于获取所述发电机当前的输出功率，并将所获取的当前 输出功率送至所述调速控制器；
所述调速控制器用于利用所述最低油耗点与在所述最低油耗点处发电机 转速的对应关系查询在所获取的当前输出功率下的最低油耗点及所对应的标 准发电机转速， 将该转速信号送至所述调速执行器；
所述调速执行器用于根据所述调速控制器发送的转速信号，将发电机的转 速调整到与所述标准发电机转速相匹配的状态。
一种发电系统， 包括： 永磁发电机、获取单元、 功率传感器、调速控制器、 调速执行器和 AC/DC整流器； 其中，
所述获取单元用于获取永磁发电机不同输出功率下的最低油耗点与其转 速的对应关系， 并送至所述调速控制器；
所述功率传感器用于获取所述永磁发电机当前的输出功率，并将所获取的 当前输出功率送至所述调速控制器；
所述调速控制器用于利用所述最低油耗点与在所述最低油耗点处永磁发 电机转速的对应关系查询在所获取的当前输出功率下的最低油耗点及所对应 的标准发电机转速， 将该转速信号送至所述调速执行器；
所述调速执行器用于根据所述调速控制器发送的转速信号，将永磁发电机 的转速调整到与所述标准发电机转速相匹配的状态；
所述 AC/DC整流器用于将所述永磁发电机输出的交流电转变为直流电。 一种发电系统， 包括： 永磁发电机、获取单元、 功率传感器、调速控制器、 调速执行器和 AC/DC整流器； 其中，
所述 AC/DC整流器用于将所述永磁发电机输出的交流电转变为直流电； 所述获取单元用于获取永磁发电机不同输出功率下的最低油耗点与其转 速的对应关系， 并送至所述调速控制器；
所述功率传感器用于获取所述经所述 AC/DC整流器转换后的永磁发电机 当前的输出功率， 并将所获取的当前输出功率送至所述调速控制器；
所述调速控制器用于利用所述最低油耗点与在所述最低油耗点处永磁发 电机转速的对应关系查询在所获取的当前输出功率下的最低油耗点及所对应 的标准发电机转速， 将该转速信号送至所述调速执行器；
所述调速执行器用于根据所述调速控制器发送的转速信号，将永磁发电机 的转速调整到与所述标准发电机转速相匹配的状态。
可以看出， 采用本发明实施例的方法、 装置和发电系统， 通过获取发电机 不同输出功率下发电机的最低油耗点与其转速的对应关系，并根据当前的输出 功率查找到当前功率下最低油耗对应的发电机转速，然后将发电机的转速调节 至所述最低油耗对应的转速，从而在无需对发电机组含其他设备及其参数进行 调整的前提下， 即可实现大幅度的节油低耗的效果，从而使得发电机组能够工 作在合理省油的转速状态下， 使得节油效果最大化。
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筒单地介绍，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是传统随载调速降低油耗的系统组成示意图；
图 2是本发明实施例 1实现发电系统节能控制的方法流程示意图； 图 3是本发明实施例 2实现发电系统节能控制的装置结构示意图； 图 4是本发明实施例 3发电系统的结构示意图； 图 5是本发明实施例 4发电系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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 性劳动前提下所获得的所有其他实施例， 都属于本发明保护的范围。
本发明实施例 1提供了一种实现发电系统节能控制的方法；为了避免对常 规发电机进行随载调速时发电机的磁场温升不会过高，本发明实施例的方法主 要利用包含永磁发电机的发电系统来实现节能低耗的目的； 尤其是， 为了使节 能效果更加理想，本发明实施例的方法在获取发电机组的输出功率前还进行了 交、 直流电转换操作， 从而将交流电转变为直流电， 保证了系统的稳定性和可 靠性， 进而提高了节能效率； 具体， 如图 2所示， 该方法包括：
步骤 110: 获取发电机不同输出功率下发电机的最低油耗点与在所述最低 油耗点处发电机转速的对应关系；
在实际应用中，可利用传统的爬山法 /扰动&观察法和两阶段法的相同原理 获得发电机组不同输出功率下发电机的最低油耗点与其转速的对应关系，具体 原理本文不再赘述；
同时， 由于发电机在某一输出功率下，发电机存在一个最低燃油消耗率的 转速范围， 如果转速高于或低于这个范围， 则燃油消耗率都会升高； 因此， 根 据发电机组运行时的输出功率范围，通过统计找出在此范围内不同输出功率下 不同转速的燃油消耗率，获取其中的最低燃油消耗率即可获得该发电机组不同 输出功率下发电机的最低油耗点与其转速的对应关系；
下面举例说明本实施例中获得发电机组最低油耗点的具体方式，其中涉及 的具体参数仅是示例而已，本领域普通技术人员很容易了解其还可以是其他参 数和数值， 本实施例并不作具体限定：
S111: 预设发电机的输出功率和发电机的转速；
S112: 以步长 N递增的方式调整转速， 同时统计在不同转速下发电机的 耗油量；
S113: 如果所述耗油量在不同转速下先减少后增加，获取所述耗油量最少 的转速点， 该转速点即为发电机当前输出功率下发电机的最低油耗点；
S114: 如果所述耗油量一直增加， 则步长 Ν递减的方式调整转速， 同时 统计在调整后的转速下发电机的耗油量，并统计确定耗油量最少的转速点为发 电机当前输出功率下发电机的最低油耗点。
本发明还提出了另外一种获取发电机不同输出功率下发电机的最低油耗 点与其转速的对应关系的方式， 如下：
S121 : 确定最低油耗点的转速变化方向： 预设发电机组的输出功率； 分别 统计步长为 Ν的两个转速点 Nl、 Ν2对应的耗油量； 由耗油量高的转速点（假 如 N1 )向耗油量低的转速点（假如 Ν2 )的转速变化即为最低油耗点的转速变 化方向；
S122: 获取最低油耗点的转速范围： 沿最低油耗点的转速变化方向上， 选 取新转速点 Ν3 , 其中 Ν3<Ν2, 并统计 Ν3转速点的耗油量， 则可确定在耗油 量低的两个转速点之间转速变化范围即为最低油耗点的转速范围；
S123: 获取最低油耗点对应的转速：
Α、利用下述公式获取另一转速点 Ν4,其中， Ν4 = Ν2 - (Ν2 - Ν3) χ 0.618; 其中， 本实施例公式中的 0.618是经多次统计确定的预设值， 当然在实际操作 中还可以采用其他数值， 本文在此不再赘述；
Β、 统计 Ν4转速点的耗油量；
C、 获取该三个转速点（N2、 N3和 N4 ) 中两个耗油量低的转速点， 重复 步骤 A和 B, 直到获取不同转速点下的最低油耗点， 则该最低油耗点对应的 转速即为当前输出功率下发电机的最低油耗点的转速。
S124: 重复步骤 S121-123获取不同输出功率点的最低油耗转速。
步骤 120: 获取所述发电机当前的输出功率；
在实际运行过程中，可采用功率传感器等装置实时或周期性的检测所述发 前的输出功率， 本文在此不作具体限定； 其中， 值得注意的是， 本实施例中的 发电机当前输出功率还可以是在输出交流电转变为直流电后获取的，并且由于 增加了交直流电转换步骤， 使得节能低耗性能更加稳定和可靠。
步骤 130: 利用所述最低油耗点与在所述最低油耗点处发电机转速的对应 关系查询在所获取的当前输出功率下的最低油耗点及所对应的标准发电机转 速， 将发电机的转速调整到与所述标准发电机转速相匹配的状态。
其中，所述匹配的状态在本实施例中是指与当前功率下的最低油耗点对应 的所述标准发电机转速，该与最低油耗点对应的标准发电机转速可以是某一确 定转速值， 也可是某一转速范围， 只要其对应的油耗为最少即可， 具体本文在 此不再赘述；
具体的， 当获取到所述发电机当前的输出功率后， 首先利用上述 S111至 114步骤查询当前功率下发电机的最低油耗点， 然后利用所述已获取到的不同 输出功率下发电机的最低油耗点与其转速的对应关系，即可查询出当前功率下 最低油耗对应的发电机转速，然后操作发电机将其转速调节至所述当前功率下 最低油耗对应的发电机转速； 需要注意的是， 此操作发电机的方式可以直接向 发电机发送控制信号，也可以通过接收指示信号的执行器来控制发电机调整转 速， 具体本文并不做具体限定。
可以看出， 利用上述各实施例的方法， 通过获取发电机不同输出功率下发 电机的最低油耗点与其转速的对应关系，并根据当前的输出功率查找到当前功 率下最低油耗对应的发电机转速，然后将发电机的转速调节至所述最低油耗对 应的转速，从而在无需对发电机组含其他设备及其参数进行调整的前提下， 即 可实现大幅度的节油低耗的效果，从而使得发电机组能够工作在合理省油的转 速状态下， 使得节油效果最大化。
基于上述思想，本发明实施例 2又提出了一种实现发电系统节能控制的装 置， 如图 3所示， 该装置 300包括： 获取单元 310、 功率传感器 320、 调速控 制器 330和调速执行器 340; 其中，
所述获取单元 310 用于获取发电机不同输出功率下发电机的最低油耗点 与其转速的对应关系， 并送至所述调速控制器 330;
所述功率传感器 320用于获取所述发电机当前的输出功率，并送至所述调 速控制器 330;
所述调速控制器 330用于利用所述获取单元 310获取到的对应关系查询所 述功率传感器 320获取的当前输出功率下最低油耗点对应的发电机转速，将该 转速信号送至所述调速执行器 340; 所述调速执行器 340用于根据所述调速控制器 330发送的转速信号，将发 电机的转速调整到所述当前输出功率对应的最低油耗点对应的发电机转速。
其中， 所述获取单元 310还可包括（图中未示出）： 第一设置模块， 用于 设置发电机的输出功率和发电机的转速； 第一统计模块， 用于调整转速， 统计 在不同转速下发电机的耗油量； 第一记录模块， 用于当所述耗油量在不同转速 下先减少后增加时， 记录所述耗油量最少的转速点； 或者， 当所述耗油量一直 增加时，指示所述第一统计模块调整转速变化步长， 并记录调整步长后耗油量 最少的转速点。
此外， 所述获取单元 310还可包括（图中未示出）： 第二设置模块， 用于 设置发电机组的输出功率； 第二统计模块， 用于分别统计不同转速点 Nl、 N2 对应的耗油量； 第一选取模块， 用于当转速点 N2的耗油量小于转速点 N1的 耗油量时， 选取新转速点 N3<N2, 并统计新转速点 N3的耗油量； 第二选取模 块， 用于获取另一新转速点 N4 = N2 - (N2 - Ν3) χ 0.618, 统计转速点 Ν4的耗 油量； 第二记录模块， 用于获取转速点 Ν2、 Ν3和 Ν4中两个耗油量低的转速 点后通知第二选取模块， 并记录多个转速点中最低油耗对应的转速。
此外， 本发明实施例 3还提出了一种发电系统， 如图 4所示， 该系统 400 包括： 永磁发电机 410、 获取单元 420、 功率传感器 430、 调速控制器 440、 调 速执行器 450和 AC/DC整流器 460; 其中，
所述获取单元 420用于获取永磁发电机 410不同输出功率下的最低油耗点 与其转速的对应关系， 并送至所述调速控制器 440;
所述功率传感器 430用于获取所述永磁发电机 410当前的输出功率，并将 所获取的当前输出功率送至所述调速控制器 440;
所述调速控制器 440 用于利用所述最低油耗点与在所述最低油耗点处永 磁发电机 410转速的对应关系查询在所获取的当前输出功率下的最低油耗点 及所对应的标准发电机转速， 将该转速信号送至所述调速执行器 450;
所述调速执行器 450用于根据所述调速控制器 440发送的转速信号，将永 磁发电机 410的转速调整到与所述标准发电机转速相匹配的状态；
所述 AC/DC整流器 460用于将所述永磁发电机输出的交流电转换为直流 电。 此外， 本发明实施例 4也提出了一种发电系统， 如图 5所示， 该发电系统 与上述实施例中的发电系统所包含的设备相同，并且其包含的多数设备的功能 及其连接关系类似，不同之处在于所述功率传感器 430获取的当前功率是在所 述 AC/DC整流器 460将所述永磁发电机 410输出的交流电转变为直流电后获 取的， 从而使得该发电系统的节能效果更加稳定和可靠。
需要注意的是， 本领域技术人员很容易了解， 上述实施例中所描述的实现 发电系统节能控制的装置也可以作为其他系统的一部分存在，并在系统中控制 发电机的节能方面与上述实施例中的描述一致，因而包含上述实施例中实现发 电系统节能控制的装置的其他系统也应包含在本申请的保护范围之内，在此不 再赘述。
专业人员还可以进一步应能意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各 示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现， 为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地 描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决 于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用 来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明实施 例的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处 理器执行的软件模块， 或者二者的结合来实施。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本 发明实施例。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而 易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明实施例的精神或范围的 情况下， 在其它实施例中实现。 因此， 本发明实施例将不会被限制于本文所示 的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范 围。
以上所述仅为本发明实施例的较佳实施例而已，并不用以限制本发明实施 例， 凡在本发明实施例的精神和原则之内， 所作的任何修改、 等同替换、 改进 等， 均应包含在本发明实施例的保护范围之内。

Claims

权 利 要 求
1、 一种实现发电系统节能控制的方法， 其特征在于， 包括：
获取发电机不同输出功率下发电机的最低油耗点与在所述最低油耗点处 发电机转速的对应关系；
获取所述发电机当前的输出功率；
利用所述最低油耗点与在所述最低油耗点处发电机转速的对应关系查询 在所获取的当前输出功率下的最低油耗点及所对应的标准发电机转速，将发电 机的转速调整到与所述标准发电机转速相匹配的状态。
2、 根据权利要求 1所述的方法， 其特征在于， 通过以下方式获得发电机 不同输出功率下发电机的最低油耗点与其转速的对应关系：
预设发电机的输出功率和发电机的转速；
以步长 N递增的方式调整转速， 统计在不同转速下发电机的耗油量； 如果所述耗油量在不同转速下先减少后增加，则获取所述耗油量最少的转 速点； 如果所述耗油量在预设周期内一直增加， 则以步长 N递减的方式调整 转速， 并统计在不同转速下发电机的耗油量，如果所述耗油量在不同转速下先 减少后增加， 则获取所述耗油量最少的转速点。
3、 根据权利要求 1所述的方法， 其特征在于， 通过以下方式获得发电机 不同输出功率下发电机的最低油耗点与其转速的对应关系：
预设发电机组的输出功率；
分别统计不同转速点 Nl、 N2对应的耗油量；
如果转速点 N2 的耗油量小于转速点 N1 的耗油量， 则选取新转速点 N3<N2, 并统计新转速点 N3的耗油量；
获取另一新转速点 N4, 其中 N4 = N2 - (N2 - N3) 0.618, 统计转速点 Ν4 的耗油量；
获取转速点 Ν2、 Ν3和 Ν4中两个耗油量低的转速点， 返回重新获取新转 速点， 利用上述公式统计耗油量， 直到获取当前输出功率下的最低油耗， 记录 该最低油耗对应的发电机转速。
4、 根据权利要求 1所述的方法， 其特征在于， 该方法还包括：
将发电机输出的交流电转换为直流电； 获取所述将发电机输出的交流电转换为直流电后的输出功率。
5、 根据权利要求 4所述的方法， 其特征在于， 该方法还包括：
将查询到的当前功率下最低油耗对应的转速信号送至执行器，由所述执行 器控制调整发电机的转速至与所述当前功率下最低油耗对应的标准转速相匹 配的状态。
6、 一种实现发电系统节能控制的装置， 其特征在于， 包括： 获取单元、 功率传感器、 调速控制器和调速执行器； 其中，
所述获取单元用于获取发电机不同输出功率下发电机的最低油耗点与其 转速的对应关系， 并送至所述调速控制器；
所述功率传感器用于获取所述发电机当前的输出功率，并将所获取的当前 输出功率送至所述调速控制器；
所述调速控制器用于利用所述最低油耗点与在所述最低油耗点处发电机 转速的对应关系查询在所获取的当前输出功率下的最低油耗点及所对应的标 准发电机转速， 将该转速信号送至所述调速执行器；
所述调速执行器用于根据所述调速控制器发送的转速信号，将发电机的转 速调整到与所述标准发电机转速相匹配的状态。
7、 根据权利要求 6所述的装置， 其特征在于， 所述获取单元包括： 第一设置模块， 用于设置发电机的输出功率和发电机的转速；
第一统计模块， 用于调整转速， 统计在不同转速下发电机的耗油量； 第一记录模块， 用于当所述耗油量在不同转速下先减少后增加时，记录所 述耗油量最少的转速点； 或者， 当所述耗油量一直增加时， 指示所述第一统计 模块调整转速变化步长， 并记录调整步长后耗油量最少的转速点。
8、 根据权利要求 6所述的装置， 其特征在于， 所述获取单元包括： 第二设置模块， 用于设置发电机组的输出功率；
第二统计模块， 用于分别统计不同转速点 Nl、 N2对应的耗油量； 第一选取模块， 用于当转速点 N2的耗油量小于转速点 N1的耗油量时， 选取新转速点 N3<N2, 并统计新转速点 N3的耗油量；
第二选取模块，用于获取另一新转速点 N4 = N2 - (N2 - N3) 0.618,统计 转速点 Ν4的耗油量； 第二记录模块， 用于获取转速点 N2、 N3和 N4中两个耗油量低的转速点 后通知第二选取模块， 并记录多个转速点中最低油耗对应的转速。
9、 一种发电系统， 其特征在于， 包括： 永磁发电机、 获取单元、 功率传 感器、 调速控制器、 调速执行器和 AC/DC整流器； 其中，
所述获取单元用于获取永磁发电机不同输出功率下的最低油耗点与其转 速的对应关系， 并送至所述调速控制器；
所述功率传感器用于获取所述永磁发电机当前的输出功率，并将所获取的 当前输出功率送至所述调速控制器；
所述调速控制器用于利用所述最低油耗点与在所述最低油耗点处永磁发 电机转速的对应关系查询在所获取的当前输出功率下的最低油耗点及所对应 的标准发电机转速， 将该转速信号送至所述调速执行器；
所述调速执行器用于根据所述调速控制器发送的转速信号，将永磁发电机 的转速调整到与所述标准发电机转速相匹配的状态；
所述 AC/DC整流器用于将所述永磁发电机输出的交流电转变为直流电。
10、 一种发电系统， 其特征在于， 包括： 永磁发电机、 获取单元、 功率传 感器、 调速控制器、 调速执行器和 AC/DC整流器； 其中，
所述 AC/DC整流器用于将所述永磁发电机输出的交流电转变为直流电； 所述获取单元用于获取永磁发电机不同输出功率下的最低油耗点与其转 速的对应关系， 并送至所述调速控制器；
所述功率传感器用于获取所述经所述 AC/DC整流器转换后的永磁发电机 当前的输出功率， 并将所获取的当前输出功率送至所述调速控制器；
所述调速控制器用于利用所述最低油耗点与在所述最低油耗点处永磁发 电机转速的对应关系查询在所获取的当前输出功率下的最低油耗点及所对应 的标准发电机转速；
所述调速执行器用于根据所述调速控制器发送的转速信号，将永磁发电机 的转速调整到与所述标准发电机转速相匹配的状态。
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