便攜式8KW小型柴油發(fā)電機柴油發(fā)電機組的運行過程是電站運行的重要組成部分。并聯(lián)運行的柴油發(fā)電機組數量決定了船舶電站的容量。并聯(lián)運行的穩(wěn)定性與船舶電站的穩(wěn)定性密切相關。

便攜式8KW小型柴油發(fā)電機柴油發(fā)電機組的運行過程是電站運行的重要組成部分。并聯(lián)運行的柴油發(fā)電機組數量決定了船舶電站的容量。并聯(lián)運行的穩(wěn)定性與船舶電站的穩(wěn)定性密切相關。建立能準確反映柴油發(fā)電機組運行的數學模型對電站的運行控制、仿真和性能分析都具有重要意義。柴油發(fā)電機組并聯(lián)運行過程的研究涉及到柴油發(fā)電機的模型、并聯(lián)運行控制模型、電力負荷模型等的建立。其中,柴油發(fā)電機模型盡管存在一些不同的建模方法,但大多數僅限于單臺模型仿真。本文以柴油發(fā)電機模型為核心,建立了多臺柴油發(fā)電機組并聯(lián)運行的數學模型。本文以“育鯤”輪的船舶電站為參考對象,分別建立了柴油發(fā)電機模型、電力負荷模型,并聯(lián)運行控制系統(tǒng)模型。在此基礎上,構建了并聯(lián)運行過程的仿真模型,Matlab/simulink為仿真工具,進行了仿真分析。仿真結果與實船測試數據進行了對比。同步發(fā)電機模型是柴油發(fā)電機組模型的重要組成部分,對計算精度和仿真實時性有很大影響。本文充分考慮定子暫態(tài)對動態(tài)性能的影響,改進同步發(fā)電機的數學模型,引入七階狀態(tài)方程組,提高了動態(tài)仿真精度。對柴油發(fā)電機加載、卸載及壓縮空氣起動過程進行仿真,結果符合實際情況,也驗證了模型的正確性。

 

詳細參數 便攜式8KW小型柴油發(fā)電機

8KW永磁柴油發(fā)電機
產品型號		YT9500E3
頻率		50HZ
額定功率		8kw
瞬間zui大功率		10kw
額定轉速		3000
額定電壓		230V400V
起動方式		手/電啟動
相數		單相
發(fā)動機型號		LD192FA
發(fā)動機型式		風冷柴油機
排量		0.418CC
燃油容積		25L
耗油量		約271g
機油容積		2.1L
結構形式		開架或手推車式
外形尺寸(MM)		800*550*680
凈重/毛重(KG)		148/150KG
冷卻方式		強制風冷

在簡化參數的條件下,建立對電力系統(tǒng)穩(wěn)定性影響大的電動機負荷模型。在統(tǒng)一坐標下,采用派克變換,將變阻抗方法運用到柴油發(fā)電機組狀態(tài)方程組中,避免求解微分代數方程組,提高運算速度。采用simulink組件進行了仿真,得到了滿意的結果。分析了并聯(lián)運行過程中同步的物理規(guī)律和特點,根據并聯(lián)運行控制原理,提出了并聯(lián)運行過程中負載轉移仿真方法。定義了“并聯(lián)運行穩(wěn)定度”來表示并聯(lián)運行的穩(wěn)定程度,并分析了并聯(lián)運行穩(wěn)定性?？紤]計算精度與仿真實時性的矛盾,進一步簡化模型,并將其運用到船舶電站模擬器上。柴油發(fā)電機組的建模與運行仿真是船舶電站研究的一個重要領域,文中改進了同步發(fā)電機模型,引入了變阻抗方法建立電動機負荷模型,提出了柴油發(fā)電機并聯(lián)運行過程的數學模型,*提出并定義了并聯(lián)運行穩(wěn)定度的新概念,給出發(fā)電機組搖擺角曲線參數求解方法。上述對于電站的控制、仿真和性能分析有重要意義,并為研制電站模擬器奠定了重要基礎。

柴油機轉速的控制質量直接影響柴油發(fā)電機組的電力質量，本文針對柴油機轉速控制進行了如下研究：(1)研究了柴油發(fā)電機組硬件在環(huán)仿真系統(tǒng)的原理框架，在此基礎上完成了系統(tǒng)的硬件、軟件設計。在柴油發(fā)電機組硬件在環(huán)仿真系統(tǒng)中，柴油機、同步發(fā)電機等復雜部件整體以數學模型的形式在計算機中運行，作為“虛擬柴油發(fā)電機組”參與仿真；電磁執(zhí)行器、電子調速器等其他部件則以實物形式安裝在仿真系統(tǒng)中，與“虛擬柴油發(fā)電機組”通過傳感器及數據采集卡相互聯(lián)接，配合“虛擬柴油發(fā)電機組”進行實時仿真。為了增強仿真過程與實際柴油發(fā)電機組工作過程的相似性，柴油發(fā)電機組硬件在環(huán)仿真系統(tǒng)使用三相交流伺服電機調速系統(tǒng)還原“虛擬柴油發(fā)電機組”的轉速，電機的轉速再反饋至電子調速器進行轉速閉環(huán)控制。柴油發(fā)電機組硬件在環(huán)仿真系統(tǒng)的加載、卸載仿真結果表明，該系統(tǒng)*可用于電子調速器的開發(fā)與測試。(2)通過采集實際柴油發(fā)電機組的柴油機轉速、電磁執(zhí)行器的齒條位移和用電負載的輸入輸出數據，基于建模理論建立了適用于柴油發(fā)電機組硬件在環(huán)仿真系統(tǒng)的柴油發(fā)電機模型，該模型準確描述了柴油機轉速和執(zhí)行器的齒條位移以及用電負載的輸入輸出關系。由于NARX模型為簡單的多項式函數形式，所以還具有運算時間短的優(yōu)點。柴油發(fā)電機組硬件在環(huán)仿真系統(tǒng)的加載、卸載試驗結果表明，本文建立的柴油發(fā)電機組模型可以準確描述實際柴油發(fā)電機組加載、卸載時的轉速特性。(3)設計了柴油發(fā)電機組的數字式電子調速器。本文首先介紹了數字式電子調速器關鍵功能模塊的硬件設計原理，并對硬件進行了性能測試。測試結果表明，數字式電子調速器的硬件功能符合設計要求。然后，闡述了主要軟件功能的實現(xiàn)思想并進行了ADC采集精度和測頻精度的測試。后，進行了柴油發(fā)電機組轉速PID控制的優(yōu)化改進并完成了仿真研究，仿真結果表明：采用分段PI控制和不*微分PD的并聯(lián)PID控制算法可以顯著改善轉速控制效果。