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介紹柴油發(fā)電機組調(diào)速方法
1面向Simulink數(shù)字調(diào)速系統(tǒng)框圖
在建立了柴油發(fā)電機組調(diào)速系統(tǒng)的各模型后,就可用MATLAB的Simulink工具建立基于常規(guī)PID控制,變速積分PID控制,不完全微分PID控制和模糊PID控制的調(diào)速系統(tǒng)框圖。
?。保背R?guī)PID控制
首先看常規(guī)PID控制,下面是它的系統(tǒng)仿真框圖,這是常規(guī)采用的PID控制系統(tǒng)圖,通過對真實控制系統(tǒng)繪制仿真框圖,觀察采用常規(guī)PID控制效果。
?。保膊煌耆⒎諴ID控制
下面是不完全微分PID控制系統(tǒng)仿真框圖,圖2不完全微分PID控制系統(tǒng)仿真框圖這是在常規(guī)PID基礎(chǔ)上進行了不完全微分,這是用來改善它的控制功能,取得更好的控制效果。
?。保匙兯俣确e分PID控制
下面是變速度積分PID控制系統(tǒng)仿真框圖。
?。保茨:齈ID控制
自適應(yīng)模糊PID控制是將自適應(yīng)控制的思想和常規(guī)PID控制器結(jié)合,吸收了自適應(yīng)控制和常規(guī)PID控制的優(yōu)點。首先它具備自適應(yīng)能力,能夠自動識辨被控過程參數(shù)、湖北黃岡本地自動整定控制參數(shù),能夠適應(yīng)被控過程模型參數(shù)的變化;其次它又具有常規(guī)PID控制器結(jié)構(gòu)簡單、湖北黃岡本地魯棒性強、湖北黃岡本地可靠性高的優(yōu)點。這使得自適應(yīng)PID控制成為過程控制中一種較為理想的控制方法?!? 如果用模糊控制箱設(shè)計出模糊控制器,再在Simulink中建立系統(tǒng)仿真模型,把模糊控制器模塊和我們設(shè)計的FIS結(jié)構(gòu)連接起來,就可以對它進行仿真研究了,系統(tǒng)仿真框圖的建立關(guān)鍵是對PID三個參數(shù)Kp,Ki,Kd的整定,這必須考慮到不同時刻三個參數(shù)的相互作用和它們之間的關(guān)系。
下面從系統(tǒng)的穩(wěn)定性、湖北黃岡本地響應(yīng)速度、湖北黃岡本地超調(diào)量和穩(wěn)態(tài)精度等各方面來考慮Kp,Ki,Kd的作用,建立模糊規(guī)則表。
(1)比例系數(shù)Kp的作用是加快系統(tǒng)的響應(yīng)速度,提高系統(tǒng)的調(diào)節(jié)精度。Kp越大,系統(tǒng)的響應(yīng)速度越快,系統(tǒng)的調(diào)節(jié)精度越高,但容易產(chǎn)生超調(diào),可能會導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定。Kp取值過小,會降低調(diào)節(jié)精度,使響應(yīng)速度變慢,延長調(diào)節(jié)時間,使系統(tǒng)動態(tài)和靜態(tài)特征變壞。
?。ǎ玻┓e分作用系數(shù)Ki的作用是系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差。Ki越大,系統(tǒng)的靜態(tài)誤差越快,但Ki過大,在響應(yīng)過程的初期會產(chǎn)生積分飽和現(xiàn)象,從而引起響應(yīng)過程的較大超調(diào)。但Ki過小會使系統(tǒng)的靜態(tài)誤差難以,影響系統(tǒng)的調(diào)節(jié)精度。
?。ǎ常┪⒎值淖饔孟禂?shù)Kd的作用是改善系統(tǒng)的動態(tài)特征,其主要作用是在響應(yīng)過程中抑制偏差向任何方向的變化,對偏差變化進行提前預(yù)報。但Kd過大,會使響應(yīng)過程提前制動,延長了調(diào)節(jié)時間,而且會降低系統(tǒng)的抗干擾性能。下面是進行模糊控制PID控制的系統(tǒng)仿真框圖。
?。矊ο到y(tǒng)進行仿真研究
建立了系統(tǒng)的仿真框圖后,就可以對系統(tǒng)進行仿真研究,就可以比較采用常規(guī)PID控制和變積分PID控制,不完全微分PID控制,模糊自適應(yīng)PID控制的比較,并具體分析我們采用的模糊控制系統(tǒng)仿真框圖自適應(yīng)控制時的仿真效果。對系統(tǒng)進行仿真有助于我們對柴油發(fā)電機組調(diào)速系統(tǒng)的快速理解,并初步地分析出我們需要的控制參數(shù),對系統(tǒng)的研究有積極作用。
系統(tǒng)仿真圖通過MATLAB中的模糊控制箱實現(xiàn),同時根據(jù)自己控制系統(tǒng)的具體特點和要求來建立的,基本可以反應(yīng)控制系統(tǒng)的基本情況,可以起到很好的仿真模擬作用。
首先,比較常規(guī)PID控制和變積分PID控制,變速積分PID通過改變積分項的累加速度,使得它和偏差大小相適應(yīng),偏差大的時候,積分慢;偏差小時,積分快,這就可以減少超調(diào),同時更好地靜差。
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柴油發(fā)電機的環(huán)流產(chǎn)生的靜態(tài)分析
以模塊化并聯(lián)控制系統(tǒng)為例,發(fā)電機組的并聯(lián)調(diào)試一般先把并聯(lián)機組空載并聯(lián)時的環(huán)流調(diào)平衡、湖北黃岡同城足夠小且穩(wěn)定運行,再通過負荷分配器把有功功率調(diào)平衡,其中關(guān)鍵是解決空載并聯(lián)時的環(huán)流問題。以兩臺機組并聯(lián)為例,空載并聯(lián)常出現(xiàn)的問題:
(1)環(huán)流過大,遠遠超過并聯(lián)機組額定電流的10%;
(2)并聯(lián)后,環(huán)流隨運行時間逐漸變大,直至逆功率報警;
(3)環(huán)流不穩(wěn)定,隨機性忽大忽小。
由以上分析可知:
(1)將兩臺機組并聯(lián),首先要將兩臺機組的空載電壓、湖北黃岡同城調(diào)壓特性調(diào)整到完全相同,這是保證兩臺機組無功功率完全平均分配的前提條件,也是后續(xù)調(diào)整兩臺機組功率平均分配的基礎(chǔ)。當上述兩項調(diào)整平衡后,才能保證并聯(lián)運行的兩臺機組輸出端電壓在任意負荷下都相等,同時保證功率平均分配,才能保證環(huán)流為0(理想狀態(tài))。表明:環(huán)流產(chǎn)生的根本原因是兩臺機組空載電壓不是完全相等或調(diào)壓特性有差異,造成輸出端電壓不相等而產(chǎn)生了環(huán)流。
(2)兩臺機組的空載電壓、湖北黃岡同城調(diào)壓特性都相等,而兩臺機組的輸出電流不相等,也就是兩臺機組的功率分配不均勻,也會造成U1和U2不相等,而產(chǎn)生環(huán)流。
(3)影響無功功率分配的因素還有很多,像自動電壓調(diào)節(jié)器特性、湖北黃岡同城用均壓線環(huán)節(jié)的穩(wěn)定作用等,在此不再分析。
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酒店如何選用常用的靜音式柴油發(fā)電機
一些酒店需要長時間使用柴油發(fā)電機,那么他們應(yīng)該如何選擇靜音式發(fā)電機呢?某些酒店柴油發(fā)電機組在某段時間或經(jīng)常需要長時間連續(xù)地進行,以作為用電負荷的常用供電電源,這類發(fā) 電機組稱為常用發(fā)電機組。常用發(fā)電機組可作為常用與備用。遠離大電網(wǎng)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)、湖北黃岡附近海島、湖北黃岡附近林場 、湖北黃岡附近礦山、湖北黃岡附近油田等地區(qū)或工礦企業(yè),為了供給當?shù)鼐用裆鷱S及生活用電,需要安裝靜音柴油發(fā)電機,這類發(fā)電 機組平時應(yīng)不間斷地進行。
國防工程、湖北黃岡附近通信樞紐、湖北黃岡附近廣播電臺、湖北黃岡附近微波接力站等重要設(shè)施,應(yīng)設(shè)有備用靜音柴油發(fā)電機。這類設(shè)施用電平 時可由市電電力網(wǎng)供給。但是,由于地震、湖北黃岡附近臺風、湖北黃岡附近戰(zhàn)爭等其他自然災(zāi)害或人為因素,使市電網(wǎng)遭受破壞 而停電以后,已設(shè)置的備用機組應(yīng)迅速起動,并堅持長期不間斷地進行,以保證對這些重要工程用電負 荷的連續(xù)供電,這種備用發(fā)電機組也屬于常用發(fā)電機組類型。常用發(fā)電機組持續(xù)工作時間長,負荷曲線 變化較大,機組容量、湖北黃岡附近臺數(shù)、湖北黃岡附近型式的選擇及機組的進行控制方式與應(yīng)急機組不同。
1. 常用靜音柴油發(fā)電機容量的確定 按機組長期持續(xù)運行輸出功率能滿足全工程 計算負荷選擇,并應(yīng)根據(jù)負荷的重要性確定發(fā)電機組備 用機組容量。柴油機持續(xù)進行的輸出功率,一般為標定功率的0.9倍。
2. 常用靜音柴油發(fā)電機臺數(shù)的確定 常用靜音柴油發(fā)電機臺數(shù)的設(shè)置通常為2臺以上,以保證供電的連續(xù)性及適應(yīng)用電負荷曲線的變化。機組臺 數(shù)多,才可以根據(jù)用電負荷的變化確定投入發(fā)電機組的進行臺數(shù),使柴油機經(jīng)常是在經(jīng)濟負荷下運行, 以減少燃油消耗率,降低發(fā)電成本。柴油機的 經(jīng)濟運行狀態(tài)是在標定功率的75%-90%之間。為保證供電的連續(xù)性,常用機組本身應(yīng)考慮設(shè)置備用機組,當進行機組故障檢修或停機檢查時,使發(fā)電機組仍然 能夠滿足對重要用電負荷不間斷地持續(xù)供電。
3. 常用靜音柴油發(fā)電機轉(zhuǎn)速的確定 為了減少磨損,增加機組的使用壽命,常用發(fā)電機組宜選用標定轉(zhuǎn)速不大于1500r/min的中、湖北黃岡附近低速機組, 其備用機組可選擇中、湖北黃岡附近高速機組。同一電站的機組應(yīng)選用同型號、湖北黃岡附近同容量的機組,以便使用相同的備用零部件,方便維修與管理。負荷變化大的工程,也可以選用同系列不同容量的機組。 發(fā)電機輸出標定 電壓的確定與應(yīng)急發(fā)電機組相同,一般為400V,個別用電量大,輸電距離遠的工程可選 用高壓發(fā)電機組。
4. 常用靜音柴油發(fā)電機的控制 常用機組一般應(yīng)考慮能夠并聯(lián)進行,以簡化配電主接線,使機組起動、湖北黃岡附近停機輪換運行時,通過并車、湖北黃岡附近轉(zhuǎn) 移負荷、湖北黃岡附近切換機組而不致中斷供電。機組應(yīng)安裝有機組的測量及控制裝置,機組的調(diào)速及勵磁調(diào)節(jié)裝置 應(yīng)適用魚并聯(lián)進行的要求。對重要負荷供電的備用發(fā)電機組,宜選用自動化酒店柴油發(fā)電機組當外電源故障 斷電后,能夠迅速自動起動,恢復(fù)對重要負荷的供電。柴油機運行時機房噪聲很大,自動化機組便于改 造為隔室操作、湖北黃岡附近自動監(jiān)控的發(fā)電機組。當發(fā)電機組正常進行時,操作人員不必進入柴油機房,在控制室便可對靜音柴油發(fā)電機進行監(jiān)控。
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