一种双轴燃气轮机混合动力系统的控制方法及系统

技术特征：
1.一种双轴燃气轮机混合动力系统的控制方法，所述控制方法应用于双轴燃气轮机混合动力系统，双轴燃气轮机混合动力系统为用电负载供电，其特征在于，所述控制方法包括：获取所述双轴燃气轮机混合动力系统中储能设备的荷电状态；对所述荷电状态进行判断，当所述荷电状态在设定阈值范围内时，输出第一控制策略；当所述荷电状态小于或等于所述设定阈值范围时，输出第二控制策略；当所述荷电状态大于或等于所述设定阈值范围时，输出第三控制策略；基于所述第一控制策略、所述第二控制策略和所述第三控制策略控制所述双轴燃气轮机混合动力系统。2.根据权利要求1所述的双轴燃气轮机混合动力系统的控制方法，其特征在于，所述对所述荷电状态进行判断，当所述荷电状态在设定阈值范围内时，输出第一控制策略；当所述荷电状态小于或等于所述设定阈值范围时，输出第二控制策略；当所述荷电状态大于或等于所述设定阈值范围时，输出第三控制策略，包括：获取所述用电负载的需求功率并对所述荷电状态进行判断；当所述荷电状态在设定阈值范围内时，基于所述双轴燃气轮机混合动力系统中发电机输出功率等于所述需求功率，得到所述第一控制策略；当所述荷电状态小于或等于所述设定阈值范围时，基于所述发电机输出功率等于所述需求功率与所述储能设备的最大输出功率之和，得到所述第二控制策略；当所述荷电状态大于或等于所述设定阈值范围时，基于所述储能设备输出最大输出功率，所述发电机输出功率等于所述需求功率减去所述最大输出功率，得到所述第三控制策略。3.根据权利要求2所述的双轴燃气轮机混合动力系统的控制方法，其特征在于，所述第一控制策略为：所述双轴燃气轮机混合动力系统中发电机输出功率等于所述需求功率，所述双轴燃气轮机混合动力系统中的电动机输出第一电动机参考转速，所述双轴燃气轮机混合动力系统中的低压轴输出第一低压轴参考转速，所述双轴燃气轮机混合动力系统中的发电机输出第一发电机参考转矩。4.根据权利要求2所述的双轴燃气轮机混合动力系统的控制方法，其特征在于，所述第二控制策略为：所述双轴燃气轮机混合动力系统中发电机输出功率等于所述需求功率与所述储能设备的最大输出功率之和，所述双轴燃气轮机混合动力系统中发电机为所述用电负载供电的同时为所述储能设备充电，所述双轴燃气轮机混合动力系统中的低压轴输出第二低压轴参考转速，所述双轴燃气轮机混合动力系统中的发电机输出第二发电机参考转矩。5.根据权利要求2所述的双轴燃气轮机混合动力系统的控制方法，其特征在于，所述第三控制策略为：所述储能设备输出最大输出功率，所述双轴燃气轮机混合动力系统中发电机输出功率等于所述需求功率减去所述最大输出功率，所述双轴燃气轮机混合动力系统中的低压轴输出第三低压轴参考转速，所述双轴燃气轮机混合动力系统中的发电机输出第三发电机参考转矩。6.根据权利要求1所述的双轴燃气轮机混合动力系统的控制方法，其特征在于，设定状态阈值0＜a1＜a2＜a3＜1；所述设定阈值范围为大于a1且小于a3；当执行所述第一控制策略设定时间后，返回至步骤“对所述荷电状态进行判断，当所述
荷电状态在设定阈值范围内时，输出第一控制策略；当所述荷电状态小于或等于所述设定阈值范围时，输出第二控制策略；当所述荷电状态大于或等于所述设定阈值范围时，输出第三控制策略”；当执行所述第二控制策略所述设定时间后，判断所述荷电状态是否大于或等于a2，若否，则继续执行所述第二控制策略，若是，则返回至步骤“对所述荷电状态进行判断，当所述荷电状态在设定阈值范围内时，输出第一控制策略；当所述荷电状态小于或等于所述设定阈值范围时，输出第二控制策略；当所述荷电状态大于或等于所述设定阈值范围时，输出第三控制策略”；当执行所述第三控制策略所述设定时间后，判断所述荷电状态是否小于或等于a2，若否，则继续执行所述第三控制策略，若是，则返回至步骤“对所述荷电状态进行判断，当所述荷电状态在设定阈值范围内时，输出第一控制策略；当所述荷电状态小于或等于所述设定阈值范围时，输出第二控制策略；当所述荷电状态大于或等于所述设定阈值范围时，输出第三控制策略”。7.一种双轴燃气轮机混合动力系统的控制系统，所述控制系统应用于双轴燃气轮机混合动力系统，双轴燃气轮机混合动力系统为用电负载供电，其特征在于，所述控制系统包括：数据采集模块，获取所述双轴燃气轮机混合动力系统中储能设备的荷电状态；控制模块，对所述荷电状态进行判断，当所述荷电状态在设定阈值范围内时，输出第一控制策略；当所述荷电状态小于或等于所述设定阈值范围时，输出第二控制策略；当所述荷电状态大于或等于所述设定阈值范围时，输出第三控制策略；基于所述第一控制策略、所述第二控制策略和所述第三控制策略控制所述双轴燃气轮机混合动力系统。8.根据权利要求7所述的双轴燃气轮机混合动力系统的控制系统，其特征在于，所述控制模块包括：主控制器、电动机控制器、转速控制器和发电机控制器；所述数据采集模块获取所述用电负载的需求功率；所述主控制器对所述荷电状态进行判断；当所述荷电状态在设定阈值范围内时，所述主控制器输出第一控制策略；当所述荷电状态小于或等于所述设定阈值范围时，所述主控制器输出第二控制策略；当所述荷电状态大于或等于所述设定阈值范围时，所述主控制器输出第三控制策略；所述电动机控制器基于所述第一控制策略，控制所述双轴燃气轮机混合动力系统中的电动机输出第一电动机参考转速；所述转速控制器基于所述第一控制策略，控制所述双轴燃气轮机混合动力系统中的低压轴输出第一低压轴参考转速，所述发电机控制器基于所述第一控制策略，控制所述双轴燃气轮机混合动力系统中的发电机输出第一发电机参考转矩；所述转速控制器基于所述第二控制策略，控制所述低压轴输出第二低压轴参考转速，所述发电机控制器基于所述第二控制策略，控制所述发电机输出第二发电机参考转矩；所述转速控制器基于所述第三控制策略，控制所述低压轴输出第三低压轴参考转速，所述发电机控制器基于所述第三控制策略，控制所述发电机输出第三发电机参考转矩。

技术总结
本发明涉及一种双轴燃气轮机混合动力系统的控制方法及系统，所述控制方法应用于双轴燃气轮机混合动力系统，双轴燃气轮机混合动力系统为用电负载供电，所述控制方法包括：获取所述双轴燃气轮机混合动力系统中储能设备的荷电状态；对所述荷电状态进行判断，当所述荷电状态在设定阈值范围内时，输出第一控制策略；当所述荷电状态小于或等于所述设定阈值范围时，输出第二控制策略；当所述荷电状态大于或等于所述设定阈值范围时，输出第三控制策略；基于所述第一控制策略、所述第二控制策略和所述第三控制策略控制所述双轴燃气轮机混合动力系统。本发明在保证提供需求功率的同时，提高了双轴燃气轮机的燃油经济性，保证了混合动力系统的安全运行。混合动力系统的安全运行。混合动力系统的安全运行。


技术研发人员：马越 韦正超 李祉霖 阮书敏 徐丽丽 刘达波
受保护的技术使用者：北京理工大学
技术研发日：2022.02.11
技术公布日：2022/4/29