[发明专利]一种天然气发动机的瞬态调速率控制方法及装置

说明书

本发明提供了一种天然气发动机的瞬态调速率控制方法及装置，该方法包括：检测天然气发动机的实际转速，判断所述实际转速是否属于预设转速范围；若所述实际转速属于预设转速范围，则根据所述实际转速计算当前转速加速度，并根据所述转速加速度确定目标点火提前角；调整所述天然气发动机的点火提前角为所述目标点火提前角。本发明提供的技术方案能够在负荷变化时通过调整点火提前角来快速响应，解决了天然气发动机气路存在延迟的问题，可有效地保证天然气发动机的瞬态调速率满足发动机机组的设计要求。

技术领域

本发明涉及控制技术领域，尤其涉及一种发电用天然气发动机的瞬态调速率控制方法及装置。

背景技术

发电用天然气发动机与普通柴油发动机相比，虽然在经济性、环保性、动力性等方面存在诸多优势，但是与柴油发动机相比天然气发动机存在气路的延迟，响应性不如柴油发动机。在载荷发生变化时，天然气发动机转速波动较大，特别是突加及突减负荷时，转速下跌及上冲都较大。

目前，发电用天然气发动机控制系统多采用转速闭环控制的方式进行调速率控制，以设定的目标转速及发动机的实际转速为输入进行PID控制，输出需求扭矩来响应转速的变化。此类控制方法可适用于稳态工况，但对于瞬态工况，由转速PID输出的扭矩再到控制节气门及燃气阀的开度，以及天然气发动机本身存在气路的延迟，对于瞬态工况，如突加及突减负荷，现有的控制方法响应慢，转速下跌及上冲较大，很难满足发动机机组对瞬态调速率的要求。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提出了一种天然气发动机的瞬态调速率控制方法及装置，解决了现有技术中天然气发动机气路存在的延迟问题，有效地保证天然气发动机的瞬态调速率满足发动机机组的设计要求。

根据本发明的一个方面，提供了一种天然气发动机的瞬态调速率控制方法，该方法包括：

检测天然气发动机的实际转速，判断所述实际转速是否属于预设转速范围；

若所述实际转速属于预设转速范围，则根据所述实际转速计算当前转速加速度，并根据所述转速加速度确定目标点火提前角；

调整所述天然气发动机的点火提前角为所述目标点火提前角。

可选地，在所述判断所述实际转速是否属于预设转速范围之前，所述方法还包括：

根据所述天然气发动机的额定转速确定所述预设转速范围。

可选地，所述根据所述实际转速计算当前转速加速度，并根据所述转速加速度确定目标点火提前角，进一步包括：

若所述转速加速度大于第一预设标定量，且所述实际转速大于第二预设标定量，则根据所述转速加速度查找第一映射关系，以获取所述转速加速度对应的第一修正因子；

根据所述第一修正因子对所述天然气发动机的点火提前角进行修正，得到所述目标点火提前角；

其中，所述第一映射关系中包括转速加速度和修正因子之间的对应关系。

可选地，所述第一修正因子小于或等于1。

可选地，所述根据所述第一修正因子对所述天然气发动机的点火提前角进行修正，得到所述目标点火提前角，具体为：

计算所述第一修正因子与所述天然气发动机的点火提前角的乘积，将所述乘积作为所述目标点火提前角。

可选地，所述根据所述实际转速计算当前转速加速度，并根据所述转速加速度确定目标点火提前角，进一步包括：

若所述转速加速度小于第三预设标定量，且所述实际转速小于第四预设标定量，则根据所述转速加速度查找第二映射关系，以获取所述转速加速度对应的第二修正因子；

根据所述第二修正因子对所述天然气发动机的点火提前角进行修正，得到所述目标点火提前角；