河北5千瓦柴油發(fā)電機開架式單相380V

河北5千瓦柴油發(fā)電機開架式單相380V 嚴(yán)重時會導(dǎo)致船舶電力系統(tǒng)解列,對船舶電網(wǎng)的安全運行構(gòu)成了威脅.為了對船舶電力系統(tǒng)的混沌現(xiàn)象進(jìn)行分析,建立了2臺柴油發(fā)電機組并聯(lián)運行的非線性數(shù)學(xué)模型,該模型準(zhǔn)確地反映了2臺柴油發(fā)電機組各變量的變化規(guī)律,體現(xiàn)兩者之間相互作用和相互影響的關(guān)系。

河北5千瓦柴油發(fā)電機開架式單相380V

 

對系統(tǒng)突加、突減60%額定負(fù)載進(jìn)行了仿真,通過與實驗數(shù)據(jù)對比驗證了所建模型的正確性,并應(yīng)用于實際工程中。對系統(tǒng)直接帶異步電動機啟動、機組并聯(lián)運行進(jìn)行了仿真,研究總結(jié)了應(yīng)急柴油發(fā)電機組中異步電動機zui大起動功率選擇的問題。通過對異步電動機軟起動原理的研究,建立了異步電動機斜坡電壓軟起動器和恒流軟起動器仿真模型,對直接起動過程和兩種軟起動過程進(jìn)行了仿真,在仿真結(jié)果基礎(chǔ)上對兩種軟起動器進(jìn)行了比較,zui終對應(yīng)急柴油發(fā)電機組帶恒流軟起動的異步電動機進(jìn)行了仿真,仿真結(jié)果表明軟起動器能夠使起動電流減小到原來1/3,應(yīng)急柴油發(fā)電機組帶異步電動機起動能力增加為原來的2倍。

 

為保證用電設(shè)備正常工作,電力系統(tǒng)要求電網(wǎng)頻率恒定,在電力系統(tǒng)中作為電源原動機的柴油機的轉(zhuǎn)速對發(fā)電頻率有著決定作用,因此對柴油機調(diào)速控制的研究有著重要意義。為了保證電網(wǎng)頻率的穩(wěn)定,需要在電網(wǎng)負(fù)荷發(fā)生變化時,保證柴油機轉(zhuǎn)速穩(wěn)定。柴油機調(diào)速系統(tǒng)起到保證柴油機轉(zhuǎn)速穩(wěn)定的作用。柴油發(fā)電機根據(jù)柴油發(fā)電機組工作特點,提出了一種采用復(fù)合控制方式的調(diào)速器控制方法,此方法根據(jù)負(fù)載擾動變化對主控制器輸出結(jié)果進(jìn)行補償,在發(fā)電機組轉(zhuǎn)速變化之前完成油門調(diào)節(jié),抑制機組的轉(zhuǎn)速波動。

傳統(tǒng)的控制器一般都是采用PID控制策略，傳統(tǒng)PID控制器不能對非線性因素的影響以及負(fù)載在大范圍內(nèi)改變的情況做出有效的應(yīng)對，因此傳統(tǒng)PID控制已很難保證系統(tǒng)具有較好的動態(tài)和靜態(tài)性能。柴油發(fā)電機首先對傳統(tǒng)PID控制進(jìn)行了簡單的介紹，并且詳細(xì)地對模糊控制原理以及模糊控制器的設(shè)計進(jìn)行了介紹。在對兩者各自的優(yōu)點以及缺點進(jìn)行對比分析的基礎(chǔ)上，為解決兩種控制方法所存在的缺點，將兩種控制方法結(jié)合起來，設(shè)計了模糊-PID控制方法。

模糊-PID控制可以對控制參數(shù)進(jìn)行在線實時自整定。該控制算法保持了傳統(tǒng)PID控制和模糊控制兩者的優(yōu)點，具有算法的簡單、精度高、魯棒性好的特性。柴油發(fā)電機通過對船舶電站柴油機調(diào)速系統(tǒng)的數(shù)學(xué)分析，推導(dǎo)出其數(shù)學(xué)模型，并應(yīng)用模糊-PID控制器對調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行控制。以MATLAB仿真軟件為仿真平臺，在MATLAB中建立了柴油機調(diào)速系統(tǒng)應(yīng)用傳統(tǒng)PID和模糊-PID控制的仿真模型，并對應(yīng)用不同控制策略下的仿真模型進(jìn)行了在突加以及突減100%額定負(fù)載的仿真。

 

負(fù)載擾動的補償量通過簡化的柴油機模型得出,補償環(huán)節(jié)的加入可以優(yōu)化柴油機調(diào)速器的多個性能指標(biāo)。為驗證提出的調(diào)速方法,根據(jù)柴油機的工作原理,利用平均值法建立了渦輪增壓柴油機的模型,并通過Matlab仿真平臺對柴油發(fā)電機的調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行仿真,對比采用PID控制器的調(diào)速器和采用復(fù)合控制的控制器驗證控制效果,證明了采用復(fù)合控制方法的調(diào)速器的瞬時調(diào)速率和穩(wěn)定時間等動態(tài)指標(biāo)都優(yōu)于采用PID控制器的調(diào)速器。