[发明专利]直流组网的发电机组功率分配方法

说明书

本发明公开了一种直流组网电力系统中的发电机组，包括与直流母线相连接的至少两个供电机构以及主控制器，供电机构包括发电机，发电机依次与断路器、整流功率模块、熔断器、直流母线相连接；断路器与整流功率模块间的导线上设有电流传感器，整流功率模块与熔断器之间的导线上设有直流电压传感器，电流传感器、整流功率模块、直流电压传感器都与A/D采样模块电连接，A/D采样模块与子控制器电连接。本发电机组功率分配方法考虑海洋环境变化对船舶负载功率的影响，以及整个电力系统消耗的功率，可以实时获取系统运行状态下的负载总功率，并通过建立功率分配优化模型，准确判定柴油发电机输出功率占比和燃油耗的关系，提高了分配发电机组功率的精确性。

技术领域

本发明涉及一种直流组网的发电机组功率分配方法。

背景技术

对于船舶电站而言，在不接入大电网的情况下，由于发电机组的数量较少，负载的变化极易使电网产生变化，从而引起电网的频率波动，导致各机组有功负载分配不均衡，甚至使有的机组过载，有的机组转入电动机状态逆功率运行。船舶发电机组之间功率分配的优劣会对船舶电网运行的稳定性和安全性产生直接的影响。同步发电机和它并列的电网，两者相对容量的大小，对该电机的影响很大。因此，对不同规模电网中同步发电机并联时功率的分配和自动调整的探讨是尤为重要的。

对现有的文献进行检索后研究发现，中国专利申请号为CN201710859634.6的专利公开了“一种不对称结构的交流发电机组并联运行功率分配方法”，该方法中功率分配控制器将所有交流发电机组识别为主机和从机，主机的功率分配控制器控制主机在额定频率和额定电压下运行，从机的功率分配控制器控制从机在有功功率分配调整目标值和无功功率分配调整目标值下运行。但该方法是在运行发电机组电压差超过设定值的时候，进行功率分配，使发电机组输出功率均衡，该方法未考虑船舶行驶环境变化对船舶负载功率的影响，以及整个电力系统消耗的功率，导致PMS无法准确获得系统当前总的负载功率，进而无法准确分配发电机组功率。王飞虎,高键在《船舶工程》(2018年第3期)上的论文“改进下垂控制在船舶电站并联运行中的应用”也介绍了一种功率分配方法。但是该方法中所提及的功率管理系统无法准确判定柴油发电机输出功率占比和燃油耗的关系，无法保证发电机组运行在最佳经济时刻，造成能源浪费。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种节约能耗的直流组网的发电机组功率分配方法。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：一种直流组网的发电机组，包括与直流母线相连接的至少两个发电机供电机构以及主控制器，发电机供电机构包括柴油发电机，柴油发电机通过供电线路依次与断路器、整流功率模块、熔断器连接，该供电线路最后与直流母线相连接；断路器与整流功率模块间的导线上设有电流传感器，整流功率模块与熔断器之间的导线上设有直流电压传感器，电流传感器、整流功率模块、直流电压传感器都与A/D采样模块电连接，A/D采样模块与子控制器电连接；所有的子控制器与主控制器电连接，其功率分配方法，步骤如下：

步骤a、首先对每台柴油机进行参数设置:通过所述主控制器进行各个柴油发电机组的功率参数设置，即分别设置各台柴油机的最优工作负载功率下限P_iI以及最优工作负载功率上限P_iu，同时选择第一个柴油发电机组作为默认开启项；

步骤b、主控制器不断检测直流组网电力系统的总功率P_t，当直流母线中有负载工作时，发电系统也同时开始工作，第一个柴油发电机组开始工作；子控制器计算第一个柴油发电机组的使用功率P₁；第一个柴油发电机组产生的交流电通过所述整流功率模块，设置整流功率模块的整流参数使整流后的电压值保持在V_1min～V_1max内，以保证P_1IP₁P_1u；