包括旋转式发动机和控制单元的布置系统及其运行方法技术方案

技术编号:13459300 阅读:60 留言:0更新日期:2016-08-03 20:36
本发明专利技术涉及一种用于运行包括旋转式发动机(2)的布置系统的方法,其中,通过测量至少一个参数和/或通过计算来提供表征布置系统(1)的功率输出变化的值,并且根据所述表征布置系统的功率输出变化的值如此控制和/或调节旋转式发动机(2),和/或根据所述表征布置系统的功率输出变化的值如此改变旋转式发动机(2)的负载,使得基本上补偿了布置系统的功率输出变化。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种用于运行包括旋转式发动机(2)的布置系统的方法,其中,通过测量至少一个参数和/或通过计算来提供表征布置系统(1)的功率输出变化的值,并且根据所述表征布置系统的功率输出变化的值如此控制和/或调节旋转式发动机(2),和/或根据所述表征布置系统的功率输出变化的值如此改变旋转式发动机(2)的负载,使得基本上补偿了布置系统的功率输出变化。【专利说明】
本专利技术设及一种用于运行包括旋转式发动机的布置系统的方法W及一种包括旋 转式发动机和控制单元的布置系统,所述控制单元用于对布置系统进行控制和/或调节。
技术介绍
在WO 2010/134994A1中描述了一种包括内燃机和由该内燃机驱动的发电机的布 置系统。在此,将在内燃机上和在发电机上的不同传感器的信号输送给控制单元。 如果现在由布置系统输出的功率发生的变化,则运首先导致内燃机的转速变化, 运随后可能导致在发电机上的相位移和频率移。由布置系统供应的电消耗器必须可W对此 进行补偿。因此,在实践中,在正常情况下规定运样调节或控制布置系统,使得发电机的转 子的转动具有尽可能恒定的转速。 如果现在在WO 2010/134994A1中建议的布置系统中出现运种功率下降变化,则对 布置系统的变化的状态进行检测。紧接着,控制单元如此改变所述调节或所述控制,使得在 布置系统上存在的参数的实际值再次匹配于对于布置系统的稳定运行合适的额定值。 然而,控制单元和布置系统总的来说反应相对迟缓,使得受供应的消耗器必须遭 受已提到的频率移和相位移。 当然,功率下降的变化越大,则该问题越严重。如果布置系统的用电器不是公共电 网,而是(仅示例性地)多个累,则可W通过关断一部分累来引起大于正常功率的50%的功 率变化。明显的是,当存在如下要求,即不应出现布置系统的完全关断或不应出现在频率和 相位中的大到不能接受的变化时,该数量级的负载降低对于在现有技术中已知的布置系统 来说是很大的挑战.
技术实现思路
因此,本专利技术的任务在于,提供一种方法,该方法即使在大的负载降低的情况下也 允许布置系统的更稳定的运行.同样应提供一种用于执行运种类型的方法的设备。在所述 方法方面,该任务通过权利要求1的特征来解决。在所述设备方面,该任务通过权利要求13 的特征来解决.[000引解决方法是:通过测量至少一个参数和/或通过计算来提供表征布置系统的功率 输出变化的值,并且 -根据所述表征布置系统的功率输出变化的值如此控制和/或调节旋转式发动机, 和/或 -根据所述表征布置系统的功率输出变化的值如此改变旋转式发动机的负载, 使得基本上补偿了布置系统的功率输出变化。 本专利技术的一个方面在于,通过提供表征布置系统的功率输出变化的值可W实现对 变化的功率下降的更快速反应。尤其可能的是,如此更快速地调整用于布置系统的控制或 调节的额定值,使得运些额定值相应于在负载降低之后的功率下降。相比于仅根据旋转式 发动机的状态对额定值的逐步跟踪,运能实现明显更快速的反应。 但也可能的是,如此改变旋转式发动机的负载,使得功率输出的变化得到补偿。为 了实现运一点,例如可W使用制动电阻、机械制动器或存储结构,它们直接在被驱动的轴上 或者在发电机的电力侧上带走能量. 按本专利技术的设备不仅可W用于为(公共的)供电网提供电能,而且也可W向在独立 的环境中的一些消耗器供电(所谓的孤岛运行)。 对于所述控制和/或调节可W考虑的是,在负载变化时出现例如曲轴的不可忽略 的扭转(转动),由此使能量短暂地储存在系统中并且随后再将其释放。运可能导致负载变 化值的数值被低估,因为首先例如在转速传感器的测量值中出现稍微延迟的响应。 本专利技术的其它有利的实施方式在从属权利要求中限定. 可W根据所述表征布置系统的功率输出变化的值对旋转式发动机的不同元件进 行控制或调节,并且更确切地说不仅彼此独立地而且相组合地.例子是燃料阀和/或节气 n.也可W根据所述表征布置系统的功率输出变化的值改变点火时刻。同样可能的是,根据 所述表征布置系统的功率输出变化的值使旋转式发动机的至少一个缸的点火中断.所提到 的不同措施具有不同的优点和缺点. 例如点火的中断虽然非常快速地起作用,但是可能导致在排气管中的不受控的燃 烧(爆燃和类似情况),因为未燃烧的燃料可能进入排气管中。另一方面,对燃料阀的控制或 调节虽然需要略微更长的时间标度,但是更持续地起作用,W便使旋转式发动机的功率输 出稳定在新的水平上。 使用节气口作为执行器的突出之处在于对控制或调节的延迟反应,该延迟反应由 于已经位于分配腔中的气体量引起.然而,在该延迟之后,节气口提供非常强的控制或调节 效果。类似地也适用于可能在满轮增压器上存在的环绕流动阀(也称为环绕流动器)或放气 阀(分别绕开压缩机或满轮)。 相反地,点火时刻的推延由于燃烧效率的改变而具有几乎瞬时的作用。但是,调节 效果相对很小,使得尤其是在大幅的负载降低时仅使点火时刻推延是不够的. 特别优选可能的是,使用负载变化值作为所述表征布置系统的功率输出变化的 值。由此可W特别快速地如此调整马达调节的额定值,使得运些额定值良好地适合于达到 或保持新的功率水平.运尤其是允许布置系统的多个参数的预控。 可W W不同的方式提供所述表征布置系统的功率输出变化的值。在一种特别优选 的实施方式中可W规定的是,测量表征由旋转式发动机驱动的轴的转动的参数,并且由测 得的参数计算出所述表征布置系统的功率输出变化的值。所述表征由旋转式发动机驱动的 轴的转动的参数例如可W是被驱动的轴的转速和/或角速度。负载变化值便可W借助于W 下公式计算出: 其中,CO表示被驱动的轴的角速度。J表示布置系统的所有旋转质量的转动惯量连 同通过其它运动部件(连杆、活塞等)的阻力形成的转动惯量. 可W在不同的部位上测量所述表征由旋转式发动机驱动的轴的转动的参数。在一 种特别优选的实施方式中,运在旋转式发动机的曲轴上实现,当然也可能的是,例如在发电 机上测量该参数。 此外,特别优选可W规定的是,优选借助于带通滤波器对测量信号进行滤波,该测 量信号来自于对所述表征由旋转式发动机驱动的轴的转动的参数的测量。例如由此可W过 滤掉由于振动产生的传感器噪声,运允许更准确地确定所述表征布置系统的功率输出变化 的值。 可W规定的是,借助于旋转工作机来驱动发电机. 旋转式发动机特别优选可W构造为内燃机、尤其是(优选混合加载的)燃气发动 机.但本专利技术也可W容易地应用在例如汽轮机和类似设备中.【附图说明】 根据附图W及所属的后续说明得到本专利技术的另外的优点和细节。在附图中: 图1示出按本专利技术的设备的示意图; 图2示出按本专利技术的方法的流程图;W及 图3示出用于调节或控制燃料阀的两个曲线图.【具体实施方式】 在图1中示出的按本专利技术的布置系统1包括内燃机2,在此是燃气发动机,该内燃机 驱动发电机7.在该配置中,布置系统被称为发电机组。 内燃机2具有多个缸5。在该实施例中,具体地示出八个缸5,其中,缸的确切数量对 于本专利技术来说并不重要。本专利技术尤其是可W应用在缸数量为8至24的情况中. 内燃机2具有燃料源T和燃料阀3。经由该燃料阀向混合装置14供应燃料T和空气L. 形成的混合物经由节气口 4供应给缸5。通过缸巧区动的曲轴6自本文档来自技高网
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【技术保护点】
用于运行包括旋转式发动机(2)的布置系统的方法,其中,通过测量至少一个参数和/或通过计算来提供表征布置系统(1)的功率输出变化的值,并且‑根据所述表征布置系统的功率输出变化的值如此控制和/或调节旋转式发动机(2),和/或‑根据所述表征布置系统的功率输出变化的值如此改变旋转式发动机(2)的负载,使得基本上补偿了布置系统的功率输出变化。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:M·格劳斯F·洛佩斯H·绍姆贝尔格N·施皮拉J·希青格尔翁特赖纳
申请(专利权)人:GE延巴赫两合无限公司
类型:发明
国别省市:奥地利;AT

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