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沃尔沃发电机：沃尔沃柴油发电机全自动自动控制系统原理分析

发布时间：

2020-05-06

目前，随着企业业务的不断增长，数据中心的日常能耗也在同步增长。一旦电源中断，单台沃尔沃柴油发电机就不能满足数据中心对备用电源容量的要求，因此往往需要多台机组同时运行。

　　目前，随着企业业务的不断增长，数据中心的日常能耗也在同步增长。一旦电源中断，单台沃尔沃柴油发电机就不能满足数据中心对备用电源容量的要求，因此往往需要多台机组同时运行。新华中来为大家解答。

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　　为了提高电力系统运行的经济性和可靠性，要求系统控制逻辑不仅要求机组本身具有良好的性能，而且要求各机组合理地承担下游系统的有功和无功负荷。这些要求主要体现在原动机调速系统和同步发电机电压调节系统中。

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　　I.下垂控制(DroopContol)

　　为了保证柴油发电机组并联运行的稳定性，经常采用下垂控制，即通过P下垂控制和Q下垂控制分别获得稳定的频率和电压。该控制方式分别控制各单元的有功功率和无功功率输出，不需要各单元之间的通信和协调，实现单元间的平等控制。

　　保证了柴油发电机组并联系统的供需平衡和频率稳定性。

　　下垂控制采用电压和电流双回路控制，电流内环的动态响应速度快，用于改善沃尔沃柴油发电机组的电能质量。电压外环控制器的动态响应速度较慢，可以控制系统的输出电压，产生内环参考信号。首先由测量模块采集负载点的电压和电流。

　　计算发电机组的瞬时有功功率和无功功率，然后通过低通滤波器LPF获得相应的平均功率。假设发电机组有功功率输出为P，F和U分别为电力系统的频率幅值和额定电压幅值。通过下垂链路获得输出频率和电压幅值的指令，然后通过电压合成链路产生参考电压。

　　然后，采用参考电压作为电压电流双环节控制器的输入。

　　二、调速(有源频率控制)系统

　　以同步发电机额定功率FN为参考值，当下游负荷有功功率增加到PRED时，同步发电机输出频率与FREF的新稳定值挂起，AB段斜率为静态调整系数MP，Δf≤FREF≤FN，ΔP=Pn-Pred。柴油发电机组并联运行时，每台发电机动态调整其频率和功率，直至满足所有负荷要求。

　　如果每个发电机组的容量相同，则静态调整系数相同，输出功率也相同;如果机组容量不同，则机组容量大的机组的静态调整系数较大，机组承担的下游负荷自然较多。

　　三、电压调节(无功电压控制)系统

　　同样，CD段的斜率被称为同步发电机的无功电压凹陷控制系数nq，它反映了无功功率增量与发电机组端电压偏差之间的关系，以及ΔU≤UreFU，ΔQ=QN-Qred。根据同步发电机励磁功率单元的控制框图，通过计算测量环节和调整环节。

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　　得到参考电压，并与发电机端电压(其中电压调节器由PI控制)进行比较，使发电机端电压始终快速跟踪电压指令。

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