一种发电机组的控制装置的制作方法

1.本发明涉及发电机技术领域，特别涉及一种发电机组的控制装置。


背景技术：

2.因为发电机组能够作为临时供电设备来对负载进行供电，所以，发电机组被广泛应用于各种行业中。在现有技术中，如果市电不能满足负载的供电需求，通常会将发电机组与市电进行并网来对负载进行供电。
3.但是，目前发电机组只能以一种模式与市电进行并网，并且，在发电机组与市电并网之后，也不能根据负载的使用需求与市电的运行情况，对自身的运行状态进行调整。这样就无法应对复杂多变的现场环境，从而极大的降低了用户的使用体验。目前，针对这一技术问题，还没有较为有效的解决办法。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明的目的在于提供一种发电机组的控制装置，以增加发电机组与市电的并网模式，使得发电机组能够应用于更多的复杂环境中，并由此提高用户的使用体验。其具体方案如下：
5.一种发电机组的控制装置，包括：用于根据市电的运行状态和目标负载的供电需求实时调整发电机组与所述市电的并网模式，以保证所述目标负载正常运行的控制器、用于接收所述控制器发送控制指令的并网控制模块、市电开关、发电机组开关、速度调节器、电压调节器、市电互感器和发电机组互感器；
6.其中，所述市电的输出端与所述市电开关的第一端相连，所述市电开关的第二端与所述发电机组开关的第一端相连，所述发电机组中的发电机分别与所述发电机组开关的第二端和所述电压调节器的第一端相连，所述电压调节器的第二端与所述并网控制模块相连，所述发电机组中的发动机与所述速度调节器的第一端相连，所述速度调节器的第二端与所述并网控制模块相连，所述市电开关的控制端和所述发电机组开关的控制端分别与所述并网控制模块相连，所述市电互感器的互感线圈连接于所述市电和所述市电开关之间的连接线上，所述市电互感器的输出端与所述并网控制模块相连，所述发电机组互感器的互感线圈连接于所述发电机组与所述发电机组开关之间的连接线上，所述发电机组互感器的输出端与所述并网控制模块相连；
7.相应的，所述市电开关的第二端与所述发电机组开关的第一端之间的连接线与所述目标负载相连。
8.优选的，所述根据市电的运行状态和目标负载的供电需求实时调整发电机组与所述市电的并网模式，以保证所述目标负载正常运行的过程，包括：
9.当所述市电发生故障时，则关断所述市电，并启动所述发电机组对所述目标负载进行供电；
10.当所述市电无法满足所述目标负载的供电需求时，则启动所述发电机组，控制所
述发电机组与所述市电进行并网，并根据所述目标负载的需求功率调整所述发电机组的功率输出；
11.当所述市电的输出功率出现波动且无法满足所述目标负载的供电需求时，则启动所述发电机组，控制所述发电机组与所述市电进行并网，并实时根据所述市电的输出功率和所述目标负载的需求功率调整所述发电机组的功率输出；
12.当根据所述控制指令确定所述市电在预设时间段内无法向所述目标负载进行供电时，则预先将所述发电机组与所述市电进行并网，并在所述市电的输出功率低于预设功率值时，关断所述市电，单独利用所述发电机组为所述目标负载进行供电。
13.优选的，所述当所述市电发生故障时，则关断所述市电，并启动所述发电机组对所述目标负载进行供电的过程，包括：
14.当所述市电发生故障时，则断开所述市电开关，闭合所述发电机组开关，以启动所述发电机组对目标负载进行供电。
15.优选的，所述启动所述发电机组，控制所述发电机组与所述市电进行并网，并实时根据所述市电的输出功率和所述目标负载的需求功率调整所述发电机组的功率输出的过程，包括：
16.闭合所述发电机组开关，启动所述发电机组，并控制所述发电机组与所述市电进行并网；
17.利用所述市电互感器实时检测所述目标负载的需求功率，并实时根据所述市电的输出功率和所述目标负载的需求功率，利用所述速度调节器和所述电压调节器调整所述发电机组的功率输出。
18.优选的，所述预先将所述发电机组与所述市电进行并网，并在所述市电的输出功率低于预设功率值时，关断所述市电，单独利用所述发电机组为所述目标负载进行供电的过程，包括：
19.闭合所述发电机组开关，以对所述发电机组和所述市电进行并网，并利用所述市电互感器检测所述市电的输出功率；
20.当所述市电的输出功率低于所述预设功率值时，则关断所述市电开关，以单独利用所述发电机组为所述目标负载进行供电。
21.优选的，所述控制所述发电机组与所述市电进行并网的过程，包括：
22.当所述发电机组的运行参数与所述市电的运行参数保持一致时，则控制所述发电机组与所述市电进行并网。
23.优选的，还包括：
24.当所述市电恢复正常时，则对所述发电机组的运行参数进行调整，并控制所述发电机组与所述市电进行并网；
25.当将所述目标负载的需求功率全部转移至所述市电时，则关断所述发电机组，并单独利用所述市电为所述目标负载进行供电。
26.优选的，所述当将所述目标负载的需求功率全部转移至所述市电时，则关断所述发电机组，并单独利用所述市电为所述目标负载进行供电的过程，包括：
27.当利用所述发电机组互感器检测到所述目标负载的需求功率为零时，则判定所述目标负载的需求功率全部转移至所述市电，则关断所述发电机组，并单独利用所述市电为
所述目标负载进行供电。
28.可见，通过本发明所提供的控制装置，因为控制器能够根据市电的运行状态和目标负载的供电需求实时调整发电机组与市电的并网模式，并保证目标负载的正常运行。这样就相当于增加了发电机组与市电的并网模式，由此就可以使得本发明所提供的发电机组能够应用于更多的复杂环境中，由此就可以显著提高用户的使用体验。
附图说明
29.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
30.图1为本发明实施例所提供的一种发电机组的控制装置的结构图；
31.图2为本发明实施例所提供的一种根据市电的运行状态和目标负载的供电需求实时调整发电机组与市电的并网模式的流程图；
32.图3为本发明实施例所提供的另一种发电机组的控制装置的结构图。
具体实施方式
33.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
34.请参见图1，图1为本发明实施例所提供的一种发电机组的控制装置的结构图，该控制装置包括：用于根据市电的运行状态和目标负载的供电需求实时调整发电机组与市电的并网模式，以保证目标负载正常运行的控制器、用于接收控制器发送控制指令的并网控制模块、市电开关mqf、发电机组开关gqf、速度调节器gor、电压调节器gov、市电互感器mct和发电机组互感器gct；
35.其中，市电的输出端与市电开关mqf的第一端相连，市电开关mqf的第二端与发电机组开关gqf的第一端相连，发电机组中的发电机分别与发电机组开关gqf的第二端和电压调节器gov的第一端相连，电压调节器gov的第二端与并网控制模块相连，发电机组中的发动机与速度调节器gor的第一端相连，速度调节器gor的第二端与并网控制模块相连，市电开关mqf的控制端和发电机组开关gqf的控制端分别与并网控制模块相连，市电互感器mct的互感线圈连接于市电和市电开关mqf之间的连接线上，市电互感器mct的输出端与并网控制模块相连，发电机组互感器gct的互感线圈连接于发电机组与发电机组开关gqf之间的连接线上，发电机组互感器gct的输出端与并网控制模块相连；
36.相应的，市电开关mqf的第二端与发电机组开关gqf的第一端之间的连接线与目标负载相连。
37.在本实施例中，是提供了一种发电机组的控制装置，利用该控制装置能够增加发电机组与市电的并网模式，并使得该控制装置能够适用于更多的复杂场景下，由此便能够显著提高用户的使用体验。在该控制装置中，是设置有控制器、并网控制模块、市电开关
mqf、发电机组开关gqf、速度调节器gor、电压调节器gov、市电互感器mct和发电机组互感器gqf；其中，控制器能够根据市电的运行状态和目标负载的供电需求实时调整发电机组与市电的并网模式，并保证目标负载的正常运行，而并网控制模块能够根据控制器所发送的控制指令执行相应的触发动作。
38.可以理解的是，在本实施例所提供的发电机组控制装置中，因为控制器能够根据市电的运行状态和目标负载的供电需求实时调整发电机组与市电的并网模式，并保证目标负载的正常运行。相较于现有技术中发电机组只能以一种模式与市电进行并网，且发电机组与市电并网之后，发电机组也不能根据负载的使用需求与市电的运行情况对自身的运行状态进行调整而言，通过本实施例所提供的控制装置就能够增加发电机组与市电的并网模式，由此就使得发电机组能够应用于更多的复杂环境中，所以，通过本实施例所提供的发电机组控制装置就可以显著提高用户的使用体验。
39.并且，由于本实施例所提供的发电机组同时具备多种并网模式，可以根据目标负载和市电的运行状况对自身的运行状态进行实时调整。即使市电的运行状态发生多种变化，发电机组也不会因为市电供应电量不足而影响实际生产流程，或者因为市电供应电量不足而造成的经济损失。也即，在实际应用中，只需要在发电机组上添加一台本实施例所提供的发电机组控制装置就可以满足多种生产需求，无需增加其它系统或者发电控制设备，这样就能够显著降低企业在备用电源方面的投入成本。
40.可见，通过本实施例所提供的控制装置，因为控制器能够根据市电的运行状态和目标负载的供电需求实时调整发电机组与市电的并网模式，并保证目标负载的正常运行。这样就相当于增加了发电机组与市电的并网模式，由此就可以使得本实施例所提供的发电机组能够应用于更多的复杂环境中，由此就可以显著提高用户的使用体验。
41.基于上述实施例，本实施例对技术方案作进一步的说明与优化，请参见图2，图2为本发明实施例所提供的一种根据市电的运行状态和目标负载的供电需求实时调整发电机组与市电的并网模式的流程图。作为一种优选的实施方式，上述：根据市电的运行状态和目标负载的供电需求实时调整发电机组与市电的并网模式，以保证目标负载正常运行的过程，包括：
42.步骤s11：当市电发生故障时，则关断市电，并启动发电机组对目标负载进行供电；
43.步骤s12：当市电无法满足目标负载的供电需求时，则启动发电机组，控制发电机组与市电进行并网，并根据目标负载的需求功率调整发电机组的功率输出；
44.步骤s13：当市电的输出功率出现波动且无法满足目标负载的供电需求时，则启动发电机组，控制发电机组与市电进行并网，并实时根据市电的输出功率和目标负载的需求功率调整发电机组的功率输出；
45.步骤s14：当根据控制指令确定市电在预设时间段内无法向目标负载进行供电时，则预先将发电机组与市电进行并网，并在市电的输出功率低于预设功率值时，关断市电，单独利用发电机组为目标负载进行供电。
46.在本实施例中，是对控制器根据市电的运行状态和目标负载的供电需求实时调整发电机组与市电并网模式的过程进行了详细说明。具体的，在利用控制器对发电机组与市电并网模式进行调整的过程中，可以将发电机组的运行模式划分为市电故障应用模式、固定功率输出模式、调峰模式和负载转移模式。
47.其中，市电故障应用模式是应用于市电发生故障的场景下。当市电发生故障时，控制器会将市电关断，并启动发电机组对目标负载进行供电。具体的，当市电发生故障时，则关断市电，并启动发电机组对目标负载进行供电的过程，包括：
48.当市电发生故障时，则断开市电开关，闭合发电机组开关，以启动发电机组对目标负载进行供电。
49.也即，当市电发生故障时，发电机组作为备用电源，控制器会将市电开关mqf断开，将发电机组开关gqf闭合，从而启动发电机组来对目标负载进行供电。具体的，当并网控制模块接收到控制器所发送的市电发生故障的控制信号时，控制器延时确认后，会将市电开关mqf断开，并闭合发电机组开关gqf，从而利用发电机组来对目标负载进行供电。
50.当市电恢复运行时，控制器会通过速度调节器gor和电压调节器gov来对发电机组的运行状态进行调整，等到发电机组的运行参数与市电的运行参数保持一致时，控制发电机组与市电进行并网。当发电机组与市电并网之后，控制器会通过并网控制模块将目标负载转移到市电，然后，关断发电机组开关gqf，并由市电对目标负载进行供电。
51.固定功率输出模式主要应用于一些市电容量输出不足，不能满足支撑目标负载用电的场景下。也即，当市电无法满足目标负载的供电需求时，控制器会启动发电机组，控制发电机组与市电进行并网，并根据目标负载的需求功率调整发电机组的功率输出，以利用发电机组和市电共同来对目标负载进行供电。具体的，当市电无法满足目标负载的供电需求时，控制器会将发电机组开关gqf闭合，控制器会控制市电互感器mct检测目标负载的需求功率，并通过速度调节器gor和电压调节器gov对发电机组的运行状态进行调控，从而使得发电机组逐渐带载至设定功率，其中，设定功率等于目标负载的需求功率与市电供电功率之差。
52.假设发电机组的额定功率为1000kw，根据目标负载的用电需求功率可知，只有发电机组的输出功率为800kw时，发电机组与市电进行并网之后才能满足目标负载的功率需求。这样在当发电机组与市电并网后，控制器会通过速度调节器gor和电压调节器gov对发电机组的输出转速和电压进行整定，从而使得发电机组从市电中接过800kw的负载，并控制发电机组进行恒功率输出。当目标负载的需求功率降低，且市电足以对目标负载进行供电时，控制器又会将目标负载转移给市电，并由市电来对目标负载进行供电。
53.调峰模式主要应用于市电的输出功率出现波动且无法满足目标负载的供电需求的场景下。如果出现此应用场景，控制器会启动发电机组，控制发电机组与市电进行并网，并实时根据市电的输出功率和目标负载的需求功率调整发电机组的功率输出。具体的，启动发电机组，控制发电机组与市电进行并网，并实时根据市电的输出功率和目标负载的需求功率调整发电机组的功率输出的过程，包括：
54.闭合发电机组开关，启动发电机组，并控制发电机组与市电进行并网；
55.利用市电互感器实时检测目标负载的需求功率，并实时根据市电的输出功率和目标负载的需求功率，利用速度调节器和电压调节器调整发电机组的功率输出。
56.也即，当市电的输出功率出现波动且无法满足目标负载的供电需求时，控制器首先会将发电机组开关gqf闭合，启动发电机组，并在发电机组的运行参数与市电的运行参数保持一致时，控制发电机组与市电进行并网；当发电机组与市电并网后，控制器会通过市电互感器mct实时检测目标负载的需求功率，并根据目标负载的需求功率和市电的输出功率
控制速度调节器gor和电压调节器gov来对发电机组的输出功率进行调整。
57.在本实施例中，为了使得发电机组的输出功率更加平稳，首先控制器会利用市电互感器mct实时检测目标负载的需求功率；当目标负载的需求功率大于预先启动设定值时，控制器会通过电压调节器gov和速度调节器gor调节发电机组的输出电压和输出转速以最小固定负荷进行运行，以随时应对目标负载的需求功率变化。当控制器通过市电互感器mct检测到目标负载的需求功率大于市电的最大输出功率时，发电机组将会承担目标负载超出市电供电功率的超额部分。当目标负载的需求功率下降到市电设定的最大输出功率以下时，控制器会再次控制发电机组以最小固定负荷进行运行。当目标负载的需求功率下降到发电机组的停机设定值时，控制器会断开发电机组开关gqf，并停止利用发电机组向目标负载供电。
58.而负载转移模式主要应用在市电中途需要维修，而目标负载不能在中途停止供电的情形下。也即，当市电在预设时间段内无法向目标负载进行供电时，控制器会预先控制发电机组与市电进行并网，并在市电的输出功率低于预设功率值时，关断市电，单独利用发电机组来为目标负载进行供电。
59.具体的，预先将发电机组与市电进行并网，并在市电的输出功率低于预设功率值时，关断市电，单独利用发电机组为目标负载进行供电的过程，包括：
60.闭合发电机组开关，以对发电机组和市电进行并网，并利用市电互感器检测市电的输出功率；
61.当市电的输出功率低于预设功率值时，则关断市电开关，以单独利用发电机组为目标负载进行供电。
62.也即，控制器在控制发电机组与市电进行并网的过程中，首先会将发电机组开关gqf闭合，并利用市电互感器mct检测市电的输出功率，当市电互感器mct检测到市电的输出功率低于预设功率值时，控制器会将市电开关mqf关断，并单独利用发电机组来为目标负载进行供电。当发电机组开关gqf闭合，市电承担的负载减少至市电开关mqf的设定点时，市电开关mqf会与市电解列断开。在此情况下，目标负载会全部转移到发电机组上，并由发电机组来为目标负载进行供电。
63.作为一种优选的实施方式，还包括：
64.当市电恢复正常时，则对发电机组的运行参数进行调整，并控制发电机组与市电进行并网；
65.当将目标负载的需求功率全部转移至市电时，则关断发电机组，并单独利用市电为目标负载进行供电。
66.当市电恢复正常时，控制器会通过速度调节器gor和电压调节器gov对发电机组的运行参数进行调整，并控制发电机组与市电进行并网。当发电机组与市电并网后，控制器会将目标负载的需求功率全部转移至市电，并当目标负载的需求功率全部转移至市电时，控制器会将发电机组关断，然后，会控制市电单独来为目标负载进行供电。
67.具体的，当将目标负载的需求功率全部转移至市电时，则关断发电机组，并单独利用市电为目标负载进行供电的过程，包括：
68.当利用发电机组互感器检测到目标负载的需求功率为零时，则判定目标负载的需求功率全部转移至市电，则关断发电机组，并单独利用市电为目标负载进行供电。
69.可以理解的是，当利用发电机组互感器gct检测到目标负载的需求功率为零时，则说明目标负载的需求功率已经全部转移到市电上，在此情况下，控制器就可以将发电机组关断，并单独利用市电为目标负载进行供电。
70.显然，通过本实施例所提供的发电机组与市电的四种并网模式，就可以使得发电机组能够应用于更多的复杂环境中，由此就能够显著提高用户的使用体验。
71.此外，在实际应用中，还可以在控制器上设置模式转换开关，以通过模式转换开关来控制发电机组的工作运行模式。比如：可以在模式转换开关上设置模式1旋钮、模式2旋钮、模式3旋钮和模式4旋钮，其中，模式1旋钮对应于发电机组的市电故障应用模式、模式2旋钮对应于发电机组的固定功率输出模式、模式3旋钮对应于发电机组的调峰模式、模式4旋钮对应于发电机组的负载转移模式。具体请参见图3，图3为本发明实施例所提供的另一种发电机组的控制装置的结构图。
72.能够想到的是，当将控制器设置为此种结构形式时，工作人员只需要根据实时情况的需要，对控制器上的模式旋钮进行选择触发，即可让发电机组工作在对应的工作模式下，这样就可以进一步提高用户的使用体验。
73.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
74.以上对本发明所提供的一种发电机组的控制装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。