摘要：通过对静音柴油发电机组并列运行有功功率分配控制技术理论的研究，在此基础上提出了并列运行系统控制的思路，设计了并列发电机组的有功功率分配控制器，并通过实验验证了有功功率分配控制器的正确性。

关键词：并列运行；有功功率分配；控制

中图分类号：tm314    文献标志码：a    文章编号：1001-6848(2010)03-0068-02

0引言

    “5 12”汶川大地震发生后，灾区的医疗用电、抢救设备用电、通信用电和基本生活用电都由发电机组进行供电。由于使用的静音发电机组单机容量小，但用电负荷大等原因，导致救灾过程中某些部门经常出现缺电、断电的情况，无形加大了抗震救灾任务的难度；采用静音柴油发电机组并列运行能很好的解决应急救灾情况下机组容量小的问题，且不影响机组的灵活性。因此，研究静音柴油发电机组并列运行有功功率分配控制具有重要意义。

    当并列运行发电机的频率都相同时，发电机的有功功率分配取决于各柴油机的调速特性。下面以两机并列为例对并列运行发电机组有功功率分配和调速特性间的关系进行分析。

    如图1所示，设并列运行机组调速特性为p=f(n)，其中，p为柴油发电机组的功率；n为柴油机转速。因此，整个电站的调速特性：∑p=f1(n)+f2(n)+…，式中∑只是整个电站的总负载功率。当ep确定了，整个电站的频率和各机组的功率就确定了。

   

    图1中，1线为l#机组的调速特性；2线为2#机组的调速特性；纵坐标为功率p；额定功率为p。；额定转速为n。；机组实际的运行转速为n。图1中，1#、2#两台机组并列运行在额定状态下时，所承担的功率一样，但当转速变为n．时，由于1#机组的调速率大于2#，所以1#机组所承担的负载功率比2#的要大，总电网功率为pe=p+p2。因此，我们可以得到：为了使并列运行发电机组的有功功率分配平衡，各台机组的调速特性应基本相同[3]。

  静音柴油发电机组有功功率分配控制原理是通过并列运行各发电机组输出有功功率进行实时检测，根据各发电机组有功功率分配差度，利用电子调速器改变油门的开启度，达到控制发电机输出有功功率的目的。

  有功功率分配控制系统是一个由柴油机发电机组、有功功率分配控制器，电子调速器和油门执行器组成的负反馈闭环控制系统，其控制原理框图如图2所示。其中，有功功率分配控制器主要由有功功率乘法器环节、正功率检测环节、逆功率检测环节、零功率检测环节和平衡链环节构成。

   

   

    有功功率乘法器是由输入光耦、互感器和积分运放电路组成的。通过对发电机输出电压的正半周期内对机组的输出电流进行积分，得到一个反映机组输出有功功率的值。因为并列运行的发电机组输出电压是强行一致的，所以通过对发电机输出有功电流的积分就可以得到一个反映发电机组输出有功功率的模拟信号。奉环节输出一个与发电机组输出有功功率成正比的电压信号( p2)，也输出一个与发电机组输出有功功率成反比的电压信号(pl)，且两者****值相等。

    正功率检测环节要实现当机组输出有功功率大于上限值时报警，小于下限值时能自动解除报警，且有功功率的上限值和下限值都可以自由设定的功能。根据该环节的功能需求，本设计采用输出高电压具有正反馈的上行迟滞比较器电路。电路原图如图3所示[4-6]。