[发明专利]发电机组自适应下垂控制方法

说明书

技术领域

本公开一般涉及发电机组，以及更具体地涉及在故障安全下垂情况期间用于自适应控制发电机组的系统和方法。

背景技术

发电机组或发电机一般包括诸如内燃机等的主电源，以及诸如感应式发电机、开关磁阻发电机的电机，或通常被利用以将机械能或其它形式能量转化成电能的任何其它合适的电机。在典型的实施方式中，一个或多个发电机组被布置成通过共享或公共总线传递产生的电能，该总线进一步供应到一个或多个连接的负载。由每一个发电机组输出的电力可由中央控制系统单独控制并且监测，该中央控制系统可基于在负载或负载需求上检测的变化来调节发电机组的控制。

传统的控制系统同样提供诸如当存在在一个或多个发电机组之间的通信丢失时用于错误情况的故障安全情况或后备控制方案。在这种故障安全情况中，操作为下垂发电机组的一个或多个发电机组被自动设置在下垂控制方案下，并且与在同步控制方案下操作的其它发电机组分开操作。如在图1的现有技术实施例中的示例所示，同步发电机组保持在额定的固定操作频率处，其处理大量的负载需求，同时下垂发电机组被限制为同步发电机组的操作频率并且设定为预限定的目标负载，诸如50%的负载等。

当发电机组切换入故障安全情况或从故障安全情况切换出时，下垂发电机组的该有限灵活性可引入若干阻碍。例如，如果下垂发电机组在进入故障安全情况之前立即在不同的负载百分比处操作，则当进入故障安全情况时每一个下垂发电机组将不得不突然移动其频率和负载点到由下垂控制方案指示的那些频率和负载点，如在图1中所示。在发电机组操作中的突然变化可导致整个系统的不稳定和电力同步损耗。此外，下垂控制方案不允许在发电机组之间更加均匀的负载分布。在传统故障安全控制方案下，例如，当下垂发电机组欠载时同步发电机组可允许变得过载。

本公开旨在解决上述的一个或多个不足之处。

发明内容

在本公开的一方面，提供了在故障安全情况期间控制多个发电机组的方法。该方法可包括根据自适应下垂控制方案操作一个或多个发电机组。该自适应下垂控制方案可包括调节每一个下垂发电机组的频率以匹配同步发电机组的频率，并且关于用于下范围负载和上范围负载的频率而改变每一个下垂发电机组的负载。

在本公开的另一方面，提供了在故障安全情况期间用于控制多个发电机组的自适应下垂控制系统。该自适应控制系统可包括至少一个控制器，其与多个发电机组、公共总线和负载中的一个或多个电通信。该控制器可被配置成根据自适应下垂控制方案来操作一个或多个发电机组。该自适应下垂控制方案可将控制器配置成调节每一个下垂发电机组的频率以与同步发电机组的频率匹配，并且关于用于下范围负载和上范围负载的频率而改变每一个下垂发电机组的负载。

在本公开的另一方面，提供了发电机组系统。发电机组系统可包括：多个发电机组，其具有主电源和配置成产生电力的电机；公共总线，其耦合到每一个发电机组并且被配置成将由发电机组产生的电力传输到连接的负载；以及至少一个控制器，其与多个发电机组、公共总线和负载中的一个或多个电通信。该控制器可被配置成在故障安全情况期间根据自适应下垂控制方案来操作一个或多个发电机组。该自适应下垂控制方案可包括关于用于下范围负载和上范围负载的频率来改变负载。

附图说明

图1是如施加到发电机组系统的现有技术故障安全下垂控制方案的图形视图；

图2是具有根据本公开的教导所构造的示例性自适应下垂控制系统的一个发电机组系统的示意视图；

图3是在发电机组系统上执行自适应下垂控制的一个示例性算法或方法的流程图；

图4是如在图2的发电机组系统上实施的一个示例性自适应下垂控制方案的图形视图；

图5是在中间范围负载处操作的图4的自适应下垂控制方案的图形视图；

图6是在下范围负载处操作的图4的自适应下垂控制方案的图形视图；

图7是在下范围负载处操作的图4的自适应下垂控制方案的图形视图；

图8是在上范围负载处操作的图4的自适应下垂控制方案的图形视图；以及

图9是在上范围负载处操作的图4的自适应下垂控制方案的图形视图。

具体实施方式

现将详细参考其示例在附图中示出的具体实施例或特征。一般地，相应的参考标记将贯穿整个附图使用以指代相同或相应的部分。