柴油发电机组电控装置与技术的发展与应用分析

汪伟

摘要： 柴油发电机组在我国备用电源领域应用较为广泛，本文我们通过对柴油发电机组控制原理以及整体的控制系统的研究，深入探究柴油发电机在我国整体应用的表现。通过分析柴油发电机组以及其电控装置在日常生活中可能出现的问题，提出一系列解决柴油发电机组在我国实际应用中问题的解决方法。柴油发电机是根据发电机内柴油发电圈产生切割磁感线运动，进而产生电磁效用，通过这些研究使柴油发电机组电气控制系统进一步发展。

Abstract： Diesel generator set is widely used in the field of standby power supply in China. In this paper， we study the control principle of diesel generator set and the overall control system to explore the performance of the overall application of diesel generator in China.Through the analysis of diesel generator set and its electronic control device in daily life may appear problems， put forward a series of solutions to the diesel generator set in China's practical application of the problem.Diesel generator is based on the diesel generator circle to generate cutting magnetic induction line movement， and then produce electromagnetic utility， through these studies to make the diesel generator set electrical control system further development.

关键词： 柴油发电机;电控装置;柴油电机发展与应用

Key words： diesel generator;electronic control device;development and application of diesel motor

中图分类号：TM611.22                                      文献标识码：A                                  文章编号：1674-957X（2021）23-0036-02

1  控制与结构原理

机组在多种零件配合下，具有功率大、效率高、尾气排放低、噪音低等特点。在柴油发电机组中，旋转定子在柴油机中绕旋转运动起着重要的作用，ECU是柴油机的电子控制器，其作用是监测柴油机的转速控制和运行状况，如油压、水温、转速监测等。发电机电压调节器AVR是通过监测发电机在工作过程中监测压的变化，进而到达额定限度时，对发电机额定电压变化进行调整，利用整体的协调系统，保证发电机运行的可靠性和稳定性，在机组正常运行的过程中，使发电机提供稳定功率运转，在某个角度上，这种状态也称之为后期运行。当发电机的功率逐渐减小，发电机不再向外界吸收功率时，这就出现了电流滞后的一个现象，而此状态也是发电机的重要现象这种状态称为渐进式操作。电机在不断地运行的过程中，如果电流逆向运转，会使发电机的效率大幅度下降，如果想增加发电机运行的效率，就要切割磁感线的运动相应的成比例增加，从而减少电击静态的稳定性。在考虑发电机的稳定性方面，要介入自动调节磁感应装置，当发电机处于运行当中，会使内部漏磁现象逐渐增加，会使内部运作处于峰值状态此时，内部调节磁调节器产生起着重大的作用。伴随着温度的逐渐升高，也会使漏磁量进而增加，此时，我们就要选择阶段性的断开电源，为整台机器降低温度。我们已降低温度的方法以及内部装置磁感应调节器的方法，使整个电机处于良好的运行状态。这也是柴油发电机组重要的组成部分之一。因此，发电机的运行能力必须通过试验确定。换句话说，供应必须是活跃的能吸收多少无功功率来维持系统的静态和暂态稳定，各部件温升不超过限值可满足电压要求。

2  柴油发电机控制系统

①发电机，整体系统通常是由发电机的定子，转子以及电刷以及端盖所组成，定子与转子的作用是在整个发电机运行的过程中，发电机组在发电中各项装置协调配合，而转子是由转子铁心对磁组进行阻挠，包括整个铁圈的线，风机滑环等。无论是做切割磁感线运动，又或是产生磁电流效应，可以使端子引线连接到整体电流的回路当中。如果想使柴油发电机组整体润滑配合，就要使柴油发电机组上的装置软件完整，电流可以通过闭合的状态导入回路当中。进而达到负负得正的效果，在保证整个装置回路的前提下，使整个发电机的能量进行转换。才可以实现整体装置的运行。在现在汽油的汽缸中，汽油燃烧会产生高额热量，再由气缸中的动能转化系统将热量转化成动能，在转化过程中迅速将活塞推动下去，使每个氣缸按一定的顺序进行运动，活塞上的推力也会通过连杆改变推动曲轴的动力使曲轴转动。同时通过电磁感应的原理产生电流，从而建立主磁场，使整个磁场进行良性循环。

②通常，在现代的柴油发电机组的工作原理是，将感应垫圈与交流电动势相配合，使其导入电刷中，进而引出直流电动是在电刷上，是不存在电压的，如果用原动机拖动电刷可能会使电刷内的针圈进行旋转，通过切割不同的磁感线，进而产生电磁效应，进而产生电动势，也就是电压。由于电磁感应以及切割磁感线的方向是有一定的规定的，因此在进行旋转时，就必须受到线圈的约束，线圈也必须是整条线框所构成。感应电动势，在整体柴油电动机中的运用较为重要，线圈与感应电动势的交换，也是产生电流多少的重要因素之一。例如，感应电动势一般具有两个电刷，电刷a与电刷臂在整体进行交互切换的时候，电刷与电火花必会对整个感应电动势进行切割磁感线运动，进而产生磁感应。电动式的n极与s极也需要根据切割磁感线的方向进行调换，如果n级与s级的方向是相反的，就可能会使切割磁感线运动产生的电流方向是逆向的，就可能会使整个发电机处于瘫痪状态。例如，如果随着线圈的数量不断增加，可能会使脉冲振动的幅度不断减小，进而使直流电动势的大小以及整个柴油发电机处于不稳定同步的状态。同步柴油发电机的运行方式不同于母线的运行方式频率偏差称为转差。并联频率略高于母线频率，在电磁感应中，为了避免动态电磁感应产生逆向并联的现象，就要使发电机与母线进行直接相连，使其在进行旋转时，每次旋转时间不超过12个小时，在进行周期性旋转等待后，应该使平行发动机时间减小到零后再继续旋转。如果使整个柴油发电机持续处于运行状态，可能会使整体结构产生崩塌，使整个装置受到损害。

3  柴油发电机并机控制

3.1 关闭信号

在断路器中有一定的反应时间，柴油机的并联发电系统是由整个控制系统所控制的，在控制系统中，断路器也是必要的，在整个断路器中，应该向合闸信号发生指挥信号，使合闸信号继续运行，确保整体再开机运行中能流畅切换。同时关机脉冲持续时间为100ms（80ms+20ms）。

3.2 系统并联

并联G2发电机空气断路器正常运行时，当滑差频率为正时，G2产生电这台机器产生有功功率。当滑差频率为负时，G2产生功率该机器吸收有功功率，这种现象称为逆功率滑频，它包含两种设置——“同步DF MAX”和“同步DF分钟”。下面的计算说明了正确设置滑移的重要性。注：（DF MAX+DF MIN）/2=滑差例如发电频率，如果处于15秒每赫兹时，这时候，发电机的母线之间会使磁感线的偏角减小，使其进入同步点，如果发电机的频率位于20赫兹每小时，就会使发电机的频率产生上升的趋势。即发电机与母线之间的相角没有减小。在这种状态下，发电机相位永远不会进入同步点。

4  柴油发电机控制技术发展前景与实际应用分析

4.1 独立交流微电网中蓄电池储能与柴油发电机的协调控制

在蓄电池电网中，也会与柴油发电机产生一定的联系，柴油发电机的持续性发电会使蓄电池电网的供电稳定运行得到保证，基于蓄电池，电网可能需要源源不断的电量的运用，我们将提出一些关于柴油发电机与蓄电池相并联协调运用的方法，将柴油发电机作为主要的能源提供装置，在蓄能系统完整的前提下，使柴油发电机平稳地运行下去，使整个蓄电池电网完整运行。同时，应该导入辅助系统，防止因柴油发电机流经时间过高，影响了其稳定性，也解决短时间内柴油发电机电源的电网从能量储存切换到柴油发电机状态，为了保证能量与能量之间的转化消耗，减少可以使柴油发电机与储能电池之间的连接较为密切。

4.2 船舶柴油发电机组建模与运行仿真

在现代船舶运行过程当中，柴油发电机组的正常运行决定了船舶在运动的过程中是否有足够的动力是否可以进行可持续航行，柴油发电机组并联的数量决定了整个船舶发电的容量，也就是说，船舶电站并联运行的稳定性与船舶电站的运行通畅有密切的关系。因此，建立良好的柴油发电机数学模型，对其整体船舶发电站进行规划，对整个发电站的控制系统，仿真系统以及性能应用具有重要的意义。

4.3 岛屿发电运用

中国是一个拥有较多临岛城市的国家，在这些岛屿城市交通运输不方便，想拥有电力的支持，就需要有发电机的产生。对于发电机产生需要相关装置以及能量的消耗，柴油发电机就是重要的能量输入之一，柴油发电机在我国岛屿上是，较为容易获得的一种能源，在我国台湾半岛海南岛屿的一些无人居住的岛屿上，水资源，食物资源以及煤炭资源运输都较为困难，因此柴油发电机在这些地方的运用就较为广泛。通常在这些地方使用柴油发电机，可以使发电时间提升为六个小时每天，这样就会使柴油发电机的运营效率大大提升，进而对整个岛屿的电力运营情况得到改善。相比于其他类型发电，柴油发电机发电在这些地方的优势在于整体装置装备较为简易，发电时间较长，污染较小。如果使用其他类型，例如火烧煤炭发电就会对整个岛屿原生态的生态环境造成破坏。电力短缺和高价格严重阻碍了这些岛与城市经济的发展，岛民的生活条件生活方式也逐步提升。在经济在相对富裕的浙江省，当地政府近年来一直在公开这些岛屿的发电情况，但有良好的风力资源，乡镇发电也采用柴油发电，20多个岛屿和近100个村级岛屿。因此，许多地方城市政府普遍积极支持风力/薪材系统的发展，该系统的建设不仅会使生态环境得到保护同时也能使这些城市的经济得到发展，使用各种现代商业运营机制以此来，鼓励企业和个人参与风电和工资制度的建设和管理加快中国可再生能源企业能力建设，统一台湾发展规划开发计划署、全球环境基金和政府部门之间的会议计划于1999年下半年举行计划为东南沿海岛屿的薪材系统提供部分基础，計划正在执行中。

5  小结

柴油发电机由于其结构的独特性，控制方法的复杂性以及整体运行维护的专业性要求比较高，因此，在现代运用中也逐渐减少。但是不可否定的是，其功能性特点较为强大，柴油发电机组的切割磁感线技术在发电方面较为稳定，在日常生活中，不论是巡检发电又或是储电都有所应用，平时我们就要根据柴油发电机的特点以及独有的系统运行方法规律规范，相信根据柴油发电机独特的性能特点，制定出相应的规定方案，同时对于柴油发电机的电组控制技术加深研究，相信我国以后的柴油发电机会发展的越来越好。

参考文献：

[1]付启明，李艾华，黄华.柴油发电机组电控装置故障诊断系统设计[J].移动电源与车辆，2008（3）：19-23.

[2]花帅.基于ARM的柴油发电机组电控调速系统研究[D].杭州电子科技大学，2017.

[3]许徵.柴油发电机组电控调速系统的研究与设计[D].杭州电子科技大学.

[4]陈传勇.柴油发电机组并联运行分析与综合控制的研究[J].内燃机与配件，2020（08）：95-96.

[5]胡春江.柴油发电机组制造中的质量控制技术分析[J].电力系统装备，2018（001）：131，220.