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介紹柴油發(fā)電機(jī)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(jī)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(guò)對(duì)真實(shí)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(jìn)行了不完全微分，這是用來(lái)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(diǎn)。首先它具備自適應(yīng)能力，能夠自動(dòng)識(shí)辨被控過(guò)程參數(shù)、湖北黃岡本地自動(dòng)整定控制參數(shù)，能夠適應(yīng)被控過(guò)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(jiǎn)單、湖北黃岡本地魯棒性強(qiáng)、湖北黃岡本地可靠性高的優(yōu)點(diǎn)。這使得自適應(yīng)PID控制成為過(guò)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(jì)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?cè)O(shè)計(jì)的ＦＩＳ結(jié)構(gòu)連接起來(lái)，就可以對(duì)它進(jìn)行仿真研究了，系統(tǒng)仿真框圖的建立關(guān)鍵是對(duì)ＰＩＤ三個(gè)參數(shù)Ｋｐ，Ｋｉ，Ｋｄ的整定，這必須考慮到不同時(shí)刻三個(gè)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(lái)考慮Ｋｐ，Ｋｉ，Ｋｄ的作用，建立模糊規(guī)則表。
?。ǎ保┍壤禂?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(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定。Ｋｐ取值過(guò)小，會(huì)降低調(diào)節(jié)精度，使響應(yīng)速度變慢，延長(zhǎng)調(diào)節(jié)時(shí)間，使系統(tǒng)動(dòng)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(guò)大，在響應(yīng)過(guò)程的初期會(huì)產(chǎn)生積分飽和現(xiàn)象，從而引起響應(yīng)過(guò)程的較大超調(diào)。但Ｋｉ過(guò)小會(huì)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(dòng)態(tài)特征，其主要作用是在響應(yīng)過(guò)程中抑制偏差向任何方向的變化，對(duì)偏差變化進(jìn)行提前預(yù)報(bào)。但Ｋｄ過(guò)大，會(huì)使響應(yīng)過(guò)程提前制動(dòng)，延長(zhǎng)了調(diào)節(jié)時(shí)間，而且會(huì)降低系統(tǒng)的抗干擾性能。下面是進(jìn)行模糊控制PID控制的系統(tǒng)仿真框圖。
２對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行仿真研究
建立了系統(tǒng)的仿真框圖后，就可以對(duì)系統(tǒng)進(jìn)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(shí)的仿真效果。對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行仿真有助于我們對(duì)柴油發(fā)電機(jī)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(duì)系統(tǒng)的研究有積極作用。
系統(tǒng)仿真圖通過(guò)ＭＡＴＬＡＢ中的模糊控制箱實(shí)現(xiàn)，同時(shí)根據(jù)自己控制系統(tǒng)的具體特點(diǎn)和要求來(lái)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(guò)改變積分項(xiàng)的累加速度，使得它和偏差大小相適應(yīng)，偏差大的時(shí)候，積分慢；偏差小時(shí)，積分快，這就可以減少超調(diào)，同時(shí)更好地靜差。
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柴油發(fā)電機(jī)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(jī)組的并聯(lián)調(diào)試一般先把并聯(lián)機(jī)組空載并聯(lián)時(shí)的環(huán)流調(diào)平衡、湖北黃岡同城足夠小且穩(wěn)定運(yùn)行,再通過(guò)負(fù)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(shí)的環(huán)流問(wèn)題。以?xún)膳_(tái)機(jī)組并聯(lián)為例,空載并聯(lián)常出現(xiàn)的問(wèn)題:
(1)環(huán)流過(guò)大,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)并聯(lián)機(jī)組額定電流的10%;
(2)并聯(lián)后,環(huán)流隨運(yùn)行時(shí)間逐漸變大,直至逆功率報(bào)警;
(3)環(huán)流不穩(wěn)定,隨機(jī)性忽大忽小。
由以上分析可知:
(1)將兩臺(tái)機(jī)組并聯(lián),首先要將兩臺(tái)機(jī)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(tái)機(jī)組無(wú)功功率完全平均分配的前提條件,也是后續(xù)調(diào)整兩臺(tái)機(jī)組功率平均分配的基礎(chǔ)。當(dāng)上述兩項(xiàng)調(diào)整平衡后,才能保證并聯(lián)運(yùn)行的兩臺(tái)機(jī)組輸出端電壓在任意負(fù)荷下都相等,同時(shí)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(tái)機(jī)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(tái)機(jī)組的空載電壓、湖北黃岡同城調(diào)壓特性都相等,而兩臺(tái)機(jī)組的輸出電流不相等,也就是兩臺(tái)機(jī)組的功率分配不均勻,也會(huì)造成U1和U2不相等,而產(chǎn)生環(huán)流。
(3)影響無(wú)功功率分配的因素還有很多,像自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器特性、湖北黃岡同城用均壓線(xiàn)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(jī)
一些酒店需要長(zhǎng)時(shí)間使用柴油發(fā)電機(jī)，那么他們應(yīng)該如何選擇靜音式發(fā)電機(jī)呢？某些酒店柴油發(fā)電機(jī)組在某段時(shí)間或經(jīng)常需要長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)地進(jìn)行，以作為用電負(fù)荷的常用供電電源，這類(lèi)發(fā) 電機(jī)組稱(chēng)為常用發(fā)電機(jī)組。常用發(fā)電機(jī)組可作為常用與備用。遠(yuǎn)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(chǎng) 、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(dāng)?shù)鼐用裆鷱S及生活用電，需要安裝靜音柴油發(fā)電機(jī)，這類(lèi)發(fā)電 機(jī)組平時(shí)應(yīng)不間斷地進(jìn)行。
國(guó)防工程、湖北黃岡附近通信樞紐、湖北黃岡附近廣播電臺(tái)、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(jī)。這類(lèi)設(shè)施用電平 時(shí)可由市電電力網(wǎng)供給。但是，由于地震、湖北黃岡附近臺(tái)風(fēng)、湖北黃岡附近戰(zhàn)爭(zhēng)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(jī)組應(yīng)迅速起動(dòng)，并堅(jiān)持長(zhǎng)期不間斷地進(jìn)行，以保證對(duì)這些重要工程用電負(fù) 荷的連續(xù)供電，這種備用發(fā)電機(jī)組也屬于常用發(fā)電機(jī)組類(lèi)型。常用發(fā)電機(jī)組持續(xù)工作時(shí)間長(zhǎng)，負(fù)荷曲線(xiàn) 變化較大，機(jī)組容量、湖北黃岡附近臺(tái)數(shù)、湖北黃岡附近型式的選擇及機(jī)組的進(jìn)行控制方式與應(yīng)急機(jī)組不同。
1. 常用靜音柴油發(fā)電機(jī)容量的確定 按機(jī)組長(zhǎng)期持續(xù)運(yùn)行輸出功率能滿(mǎn)足全工程 計(jì)算負(fù)荷選擇，并應(yīng)根據(jù)負(fù)荷的重要性確定發(fā)電機(jī)組備 用機(jī)組容量。柴油機(jī)持續(xù)進(jìn)行的輸出功率，一般為標(biāo)定功率的0.9倍。
2. 常用靜音柴油發(fā)電機(jī)臺(tái)數(shù)的確定 常用靜音柴油發(fā)電機(jī)臺(tái)數(shù)的設(shè)置通常為2臺(tái)以上，以保證供電的連續(xù)性及適應(yīng)用電負(fù)荷曲線(xiàn)的變化。機(jī)組臺(tái) 數(shù)多，才可以根據(jù)用電負(fù)荷的變化確定投入發(fā)電機(jī)組的進(jìn)行臺(tái)數(shù)，使柴油機(jī)經(jīng)常是在經(jīng)濟(jì)負(fù)荷下運(yùn)行， 以減少燃油消耗率，降低發(fā)電成本。柴油機(jī)的 經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀態(tài)是在標(biāo)定功率的75%-90%之間。為保證供電的連續(xù)性，常用機(jī)組本身應(yīng)考慮設(shè)置備用機(jī)組，當(dāng)進(jìn)行機(jī)組故障檢修或停機(jī)檢查時(shí)，使發(fā)電機(jī)組仍然 能夠滿(mǎn)足對(duì)重要用電負(fù)荷不間斷地持續(xù)供電。
3. 常用靜音柴油發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速的確定 為了減少磨損，增加機(jī)組的使用壽命，常用發(fā)電機(jī)組宜選用標(biāo)定轉(zhuǎn)速不大于1500r/min的中、湖北黃岡附近低速機(jī)組， 其備用機(jī)組可選擇中、湖北黃岡附近高速機(jī)組。同一電站的機(jī)組應(yīng)選用同型號(hào)、湖北黃岡附近同容量的機(jī)組，以便使用相同的備用零部件，方便維修與管理。負(fù)荷變化大的工程，也可以選用同系列不同容量的機(jī)組。 發(fā)電機(jī)輸出標(biāo)定 電壓的確定與應(yīng)急發(fā)電機(jī)組相同，一般為400V，個(gè)別用電量大，輸電距離遠(yuǎn)的工程可選 用高壓發(fā)電機(jī)組。
4. 常用靜音柴油發(fā)電機(jī)的控制 常用機(jī)組一般應(yīng)考慮能夠并聯(lián)進(jìn)行，以簡(jiǎn)化配電主接線(xiàn)，使機(jī)組起動(dòng)、湖北黃岡附近停機(jī)輪換運(yùn)行時(shí)，通過(guò)并車(chē)、湖北黃岡附近轉(zhuǎn) 移負(fù)荷、湖北黃岡附近切換機(jī)組而不致中斷供電。機(jī)組應(yīng)安裝有機(jī)組的測(cè)量及控制裝置，機(jī)組的調(diào)速及勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置 應(yīng)適用魚(yú)并聯(lián)進(jìn)行的要求。對(duì)重要負(fù)荷供電的備用發(fā)電機(jī)組，宜選用自動(dòng)化酒店柴油發(fā)電機(jī)組當(dāng)外電源故障 斷電后，能夠迅速自動(dòng)起動(dòng)，恢復(fù)對(duì)重要負(fù)荷的供電。柴油機(jī)運(yùn)行時(shí)機(jī)房噪聲很大，自動(dòng)化機(jī)組便于改 造為隔室操作、湖北黃岡附近自動(dòng)監(jiān)控的發(fā)電機(jī)組。當(dāng)發(fā)電機(jī)組正常進(jìn)行時(shí)，操作人員不必進(jìn)入柴油機(jī)房，在控制室便可對(duì)靜音柴油發(fā)電機(jī)進(jìn)行監(jiān)控。
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