一种钻井平台不同类型柴油发电机组的负荷均衡控制系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种钻井平台不同类型柴油发电机组的负荷均衡控制系统及方法，选取N个柴油发电机组，各柴油发电机组的容量、执行机构类型互不相同，且每一柴油发电机组设有控制器模块、电压调节器模块、负荷分配模块；控制器模块输入端连接对应柴油发电机组端和共用母线端，控制器模块输出端分别与电压调节器模块和负荷分配模块电连，电压调节器模块与该柴油发电机组中的发电机电连，负荷分配模块与该柴油发电机组中的柴油机电连；各柴油发电机组的负荷分配模块之间通过两条负荷分配线并联连接。本发明专利技术通过于负荷分配控制电路使系统能快速稳定，在突加或突减载的过程中有功和无功仍然能均衡分配负荷，性能稳定运行可靠，并网快速准确。

【技术实现步骤摘要】
一种钻井平台不同类型柴油发电机组的负荷均衡控制系统及方法
本专利技术属于海洋石油钻井平台
，涉及柴油发电机组控制方法，具体涉及一种钻井平台不同类型柴油发电机组的负荷均衡控制方法。
技术介绍
目前，对于型号规格相同的柴油机与发电机组成的柴油发电机组其并网控制、负荷分配是通过有功闭环和无功闭环来控制实现的。针对单台机组的容量、类型存在差异的多个单台机组构成的机组，并机运行时有功和无功负荷均衡很难控制，传统的控制方法中并机运行时的负荷均衡是按照容量小的机组分配的，这样大容量机组按照小容量机组使用，相当于降容使用，不能发挥其容量的潜力。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供了一种钻井平台不同类型柴油发电机组的负荷均衡控制方法。本专利技术采用的技术方案如下：一种钻井平台不同类型柴油发电机组的负荷均衡控制系统，选取N个柴油发电机组，各柴油发电机组的容量、执行机构类型互不相同，且每一柴油发电机组设有控制器模块、电压调节器模块、负荷分配模块；控制器模块输入端连接对应柴油发电机组端和共用母线端，控制器模块输出端分别与电压调节器模块和负荷分配模块电连，电压调节器模块与该柴油发电机组中的发电机电连，负荷分配模块与该柴油发电机组中的柴油机电连；各柴油发电机组的负荷分配模块之间通过两条负荷分配线并联连接，每条负荷分配线上设有该机组主开关的常开辅助触点，两负荷分配线之间设有该机组主开关的常闭辅助触点，机组主开关闭合时常闭辅助触点打开，每条负荷分配线上的常开辅助触点闭合，各柴油发电机组并网，控制器模块通过电压调节器模块进行无功负荷的均衡调节，通过负荷分配模块进行有功负荷均衡调节，使各柴油发电机组负荷均衡。一种采用上述系统对不同类型柴油发电机组负荷均衡的控制方法，各个柴油发电机组的负荷分配按照柴油发电机组的实时容量除以该机组额定容量得出的百分数相等的原则自动均衡在网的各柴油发电机组的负荷，具体包括以下步骤：步骤（1）.控制器模块输出的并网、或解列指令信号传输至相应机组主开关，通过控制器模块输出开关量控制不同柴油发电机组之间同期并网；步骤（2）.分别测量在网的各个柴油发电机组中发电机端的电压、电流和相位角输入相应的控制器模块，测量相应机组母线端电压和相位角输入该控制器模块，以在网机组的实时有功容量占机组额定有功容量的百分量为基准，各个控制器模块经逻辑运算进行模拟量输出I通过对应的负荷分配模块至柴油机执行机构进行有功负荷的均衡调节；步骤（3）.依照在网机组的实时无功容量占机组额定无功容量百分量为基准，各个控制器模块经逻辑运算进行模拟量输出Ⅱ经对应的电压调节器模块至发电机进行无功负荷的均衡调节。本专利技术的一种钻井平台不同类型柴油发电机组的负荷均衡控制方法，用于N个柴油发电机组的容量、执行机构类型互不相同或相同的柴油发电机组。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1.本专利技术将多台柴油机和发电机容量大小不同、柴油机的执行机构类型不同的单机进行并网控制、负荷均衡控制，构成一个电网控制系统，这个电网的负荷由并网各单机分担，按柴油机和发电机容量百分数相同的比例分配有功和无功负荷，在负荷相对稳定和动态变化过程中其百分数的值保持一致变化，均在要求的范围内，能满足海洋石油钻井平台对电网的需求。2.本专利技术控制发电机电压信号，控制柴油机转速的信号为电流信号，这个信号采用PWM调制方式，机组间的负荷分配按照每台单机的实时容量的检测值除以该台单机额定容量得出的百分数相等的原则，并网后各机组间负荷按照各自容量百分数相同的原则分配负荷，使并网的各机组之间负荷均衡。本专利技术适合相同和不同控制类型的柴油机组，适合相同和不同容量的柴油发电机组负荷分配。3.本专利技术的控制电路其一路控制输出至柴油机来控制执行机构。另一路控制输出至发电机来控制励磁绕组，通过本专利技术控制电路的调节使单机特性存在差异的各单机能平稳并网，并网快速准确，按照单台有功、无功百分数相同的原则均衡分配负荷，当电网遇到冲击性负荷时，通过控制电路的调节使系统能快速稳定，在突加或突减载的过程中有功和无功仍然能均衡分配负荷，性能稳定、运行可靠。4.本专利技术控制电路对机组容量、控制类型存在差异的机组控制独具特色，合理整定电路中参数，按照电磁兼容性原则布局电路结构，其控制输出对发电机和柴油机都能很好的控制，并网前对发电机的电压能够调节，并网后对该机的无功功率能够调节，并网前对柴油机的转速能够调节，并网后对该机的有功功率能够调节，实现了满足海洋石油钻井平台各工况要求的控制效果。附图说明图1.是本专利技术电路结构示意图。具体实施方式下面结合附图，对本专利技术做进一步详细解释和说明；一种钻井平台不同类型柴油发电机组的负荷均衡控制系统，选取N个柴油发电机组，每一柴油发电机组设有供电主开关，各个柴油发电机组的容量、执行机构类型互不相同；每一柴油发电机组设有电压调节器模块、负荷分配模块和控制器模块；电压调节器模块输出端通过屏蔽导线连接对应柴油发电机组中的发电机，用于调节相应机组中发电机的电压；负荷分配模块的输出端通过双绞屏蔽导线连接该柴油发电机组中的柴油机，用于调节相应机组中柴油机的转速，对应的电参数为频率，即调节频率。控制器模块，用于电压和频率调节，机组的同期并网控制，负荷均衡调节。控制器模块输出端分别通过双绞线与所述电压调节器模块和负荷分配模块相接，控制器模块一路进行模拟量输出Ⅱ至上述电压调节器模块，设置电压调节器模块参数，其控制输出至发电机励磁绕组，并网前对发电机的电压进行调节，并网后对该机的无功功率进行调节，完成无功负荷均衡分配；另一路进行模拟量输出I至上述负荷分配模块，整定负荷分配模块的控制参数，其控制输出至柴油机执行机构，并网前对柴油机的转速进行调节，并网后对该机的有功功率进行调节，完成有功负荷均衡分配。上述控制器模块通过控制线连接相应机组端和母线端，控制器输出的并网、或解列指令信号通过控制线输出到主开关的合闸、或分闸线圈；依据各机组技术参数设置各控制器模块参数，控制器模块输出开关量控制同期并网、或解列。其中，各柴油发电机组的负荷分配模块之间通过两条负荷分配线并联连接；如：有5台柴油发电机组，1号柴油发电机组每条负荷分配线上设有主开关的常开辅助触点K1-1、K1-2，2号柴油发电机组每条负荷分配线上K2-1、K2-2，3号柴油发电机组每条负荷分配线上K3-1、K3-2，4号柴油发电机组每条负荷分配线上K4-1、K4-2，5号柴油发电机组每条负荷分配线上K5-1、K5-2；1号柴油发电机组两条负荷分配线之间设有主开关的常闭辅助触点K1-0、2号柴油发电机组两条负荷分配线之间设有主开关的常闭辅助触点K2-0、3号柴油发电机组两条负荷分配线之间设有主开关的常闭辅助触点K3-0、4号柴油发电机组两条负荷分配线之间设有主开关的常闭辅助触点K4-0、5号柴油发电机组两条负荷分配线之间设有主开关的常闭辅助触点K5-0，当柴油发电机组供电主开关闭合时，供电主开关闭合的每一机组的两负荷分配线之间的常闭辅助触点打开，每条负荷分配线上的常开辅助触点闭合，这样主开关闭合机组的负荷分配线就并联在一起，使这些机组之间达到并网，实现有功负荷均衡分配。各个柴油发电机组的容量指的是柴油机的有功功率和发电机的视在功率，执行机构是由执行电器和机械本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钻井平台不同类型柴油发电机组的负荷均衡控制系统，其特征在于：选取N个柴油发电机组，各柴油发电机组的容量、执行机构类型互不相同，且每一柴油发电机组设有控制器模块、电压调节器模块、负荷分配模块；控制器模块输入端连接对应柴油发电机组端和共用母线端，控制器模块输出端分别与电压调节器模块和负荷分配模块电连，电压调节器模块与该柴油发电机组中的发电机电连，负荷分配模块与该柴油发电机组中的柴油机电连；各柴油发电机组的负荷分配模块之间通过两条负荷分配线并联连接，每条负荷分配线上设有该机组主开关的常开辅助触点，两负荷分配线之间设有该机组主开关的常闭辅助触点，机组主开关闭合时常闭辅助触点打开，每条负荷分配线上的常开辅助触点闭合，各柴油发电机组并网，控制器模块通过电压调节器模块进行无功负荷的均衡调节，通过负荷分配模块进行有功负荷均衡调节，使各柴油发电机组负荷均衡。

【技术特征摘要】
1.一种钻井平台不同类型柴油发电机组的负荷均衡控制系统，其特征在于：选取N个柴油发电机组，各柴油发电机组的容量、执行机构类型互不相同，且每一柴油发电机组设有控制器模块、电压调节器模块、负荷分配模块；控制器模块输入端连接对应柴油发电机组端和共用母线端，控制器模块输出端分别与电压调节器模块和负荷分配模块电连，电压调节器模块与该柴油发电机组中的发电机电连，负荷分配模块与该柴油发电机组中的柴油机电连；各柴油发电机组的负荷分配模块之间通过两条负荷分配线并联连接，每条负荷分配线上设有该机组主开关的常开辅助触点，两负荷分配线之间设有该机组主开关的常闭辅助触点，机组主开关闭合时常闭辅助触点打开，每条负荷分配线上的常开辅助触点闭合，各柴油发电机组并网，控制器模块通过电压调节器模块进行无功负荷的均衡调节，通过负荷分配模块进行有功负荷均衡调节，使各柴油发电机组负荷均衡。2.一种采用如权利要求1所述系统对不同类型柴油发电机组负荷均衡的控制方法，其特征在于：各个柴油发电机组的负荷分配按照柴油发电机组的实时容量除以该...

【专利技术属性】
技术研发人员：张天生，张振中，赵宏，王丽，牛媛媛，张锐，
申请(专利权)人：天水电气传动研究所有限责任公司，
类型：发明
国别省市：甘肃,62