一种柴油发电机组保护控制系统和控制方法技术方案

本发明专利技术涉及一种柴油发电机组保护控制系统和控制方法。一种柴油发电机组保护控制系统，包括多组柴油发电机组、多个SCR控制模块、功率保护模块；每个所述SCR控制模块连接多台石油钻机；所述功率保护模块包括多个柴油发电机控制单元、电站容量检测单元和处理单元；所述柴油发电机控制单元与柴油发电机组连接；所述电站容量检测单元与所述电站连接；多个所述柴油发电机控制单元、多个所述SCR控制模块分别与所述处理单元连接。本发明专利技术通过功率保护模块、SCR控制模块的协同工作，实现能够根据石油钻机负载需求调整柴油发电机组的输出功率和输出电流，使用最佳策略使用最少的能源消耗保证石油钻机正常运转，是本领域的极大进步。

【技术实现步骤摘要】
一种柴油发电机组保护控制系统和控制方法
本专利技术涉及柴油发电机领域，尤其涉及一种柴油发电机组保护控制系统和控制方法。
技术介绍
在一望无际的沙漠环境中进行石油钻井作业时，整个钻井作业队的动力电站不间断稳定供电是必须具备的条件，鉴于恶劣的自然环境，要求电站具备24小时不间断供电的能力，特别是起下钻作业环节，即使短时的断电也可能造成严重的钻井事故，造成巨大的经济损失代价，设计一种任意环境和工况条件下，保护动力电站稳定运行和钻机正常运行的电路成为一种必不可少的选择。石油钻机动力电站一般由3-5台石油专用柴油发电机组并网运行组成系统动力电站，为石油钻机系统提供动力。石油钻机负载一般由4-5台SCR整流柜拖动7-9台大功率直流电机和多种不同功率的MCC单元拖动小功率同步电机组成。首先，组成动力电站的柴油发电机组功率容量较小，需要多台并机才可满足钻机负载需求，加上为满足节约燃油的需要，尽量减少在网机组的数量及机组需要日、周、月检修，日常运行在网机组数量难以固定；其次，钻机负载各个工况所需功率数值不同，变化率不同，加载的随机性和无规律可循，很难将两者配合起来。常常造成发电机组电压、频率瞬时波动大，控制系统保护，井场全部停电，导致严重生产停钻事故及柴油发电机组过载损坏或损伤。鉴于此种情况，一般井队常常采用在网机组容量远远高于实际负载所需的容量的做法，即便如此，也难以保证井队的正常运行，同时，造成大量燃油浪费。因而现有的石油柴油发电机保护领域存在不足，还有待改进和提高。
技术实现思路
鉴于上述现有技术的不足之处，本专利技术的目的在于提供一种柴油发电机组保护控制系统和控制方法，能够在工况发生变化的情况下，保证柴油发电机组不会过载损坏或损伤。为了达到上述目的，本专利技术采取了以下技术方案：一种柴油发电机组保护控制系统，包括多组柴油发电机组、多个SCR控制模块、功率保护模块；每个所述SCR控制模块连接多台石油钻机；所述柴油发电机组包括柴油发动机和发电机；所述柴油发动机与所述发电机连接，所述发电机与电站连接；所述电站与多台石油钻机连接；所述功率保护模块包括多个柴油发电机控制单元、电站容量检测单元和处理单元；所述柴油发电机控制单元与柴油发电机组连接；所述电站容量检测单元与所述电站连接；多个所述柴油发电机控制单元、多个所述SCR控制模块分别与所述处理单元连接。优选的所述的柴油发电机组保护控制系统，所述SCR控制模块包括所述负载控制单元、有功功率检测单元、电流负载检测单元；所述有功功率检测单元、所述电流负载检测单元分别与所述负载控制单元连接。优选的所述的柴油发电机组保护控制系统，所述柴油发电机控制单元包括柴油发动机控制电路和发电机控制单路，分别与所述处理单元连接；所述柴油发动机控制电路与所述柴油发动机连接；所述发电机控制电路与所述发电机连接。优选的所述的柴油发电机组保护控制系统，还包括指示模块，用于展示系统的工作状态；所述指示模块为指示灯或显示屏。一种用于所述的柴油发电机组保护控制系统的柴油发电机组保护控制方法，包括：S1、所述功率保护模块限制多组所述柴油发电机组的输出功率不超过额定输出功率；使多组所述柴油发电机的总输出功率与所有石油钻机的有功负载相平衡；S2、当所述石油钻机的连接数量增加时，所述SCR控制模块抑制钻机有功负载突变，维持原连接数量的石油钻机正常工作，同时向所述功率保护模块发送负载增加数据；S3、所述功率保护模块驱动多组所述柴油发电机组根据所述负载增加数据缓慢增加输出功率，增大电站的容量；S4、所述电站容量检测单元检测电站的容量检测数据，并输送到所述处理器中，当所述处理器确定电站的容量增大时，控制所述SCR控制模块根据所述电站的容量增大量启动增加的石油钻机。优选的所述的柴油发电机组保护控制方法，在步骤S4中，还包括：当多组所述柴油发电机组的输出功率均达到额定功率，电站的容量依然无法达到预定容量时，则所述SCR控制模块控制导通角，保持接入的石油钻机保持当前功率运转，并告警功率不足。优选的所述的柴油发电机组保护控制方法，还包括步骤：S5、当所述石油钻机的连接数量减少时，所述SCR控制模块向所述功率保护发送负载减少数据；S6、所述功率保护模块驱动多组所述柴油发电机组根据所述负载减少数据缓慢降低输出功率，降低电站容量。优选的所述的柴油发电机组保护控制方法，所述缓慢增加输出功率和所述缓慢降低输出功率，按照斜波进行输出功率的增加和降低。优选的所述的柴油发电机组保护控制方法，还包括：S7、对外显示指示信息，指示增加或减少后系统是否进入正常工作状态。相较于现有技术，本专利技术提供的一种柴油发电机组保护控制系统和控制方法，具有以下有益效果：本专利技术通过功率保护模块、SCR控制模块的协同工作，将所述柴油发电机组的输出功率、输出电流与石油钻机的有功功率、负载电流相互制衡，实现能够根据石油钻机负载需求调整柴油发电机组的输出功率和输出电流，使用最佳策略使用最少的能源消耗保证石油钻机正常运转，是本领域的极大进步。附图说明图1是本专利技术提供的柴油发电机组保护控制系统的结构框图；图2是本专利技术提供的柴油发电机组保护控制方法的流程图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本专利技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。请一并参阅图1和图2，一种柴油发电机组保护控制系统，包括多组柴油发电机组G、多个SCR控制模块10、功率保护模块(未标示)；每个所述SCR控制模块10连接多台石油钻机；应当说明的是，所述SCR控制模块10的数量和石油钻机的数量可以相同，也可以不相同，二者之间的连接关系可以按照一定的归属关系进行连接；所述柴油发电机组包括柴油发动机和发电机；所述柴油发动机与所述发电机连接，所述发电机与电站连接；所述电站与多台石油钻机连接；具体的，所述柴油发电机通过带动发电机工作进行发电，进而将电能传输到电站中；进而电站向所述石油钻机工作，所述SCR控制模块10与所述功率保护模块协同工作确定是否驱动石油钻机启动；所述柴油发电机与所述发电机之间的传动结构，本专利技术不做限定；所述功率保护模块包括多个柴油发电机控制单元21、电站容量检测单元和处理单元22；所述柴油发电机控制单元21与所述柴油发电机组连接，用于控制所述柴油发电机组的输出功率和输出电流；所述电站容量检测单元与所述电站连接，用于检测电站的容量；多个所述柴油发电机控制单元21、多个所述SCR控制模块10分别与所述处理单元22连接。所述电站向所述石油钻机供电。相应的，本专利技术提供一种用于所述的柴油发电机组保护控制系统的柴油发电机组保护控制方法，包括：S1、所述功率保护模块限制多组所述柴油发电机组的输出功率不超过额定输出功率；使多组所述柴油发电机的总输出功率与所有石油钻机的有功负载相平衡；<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种柴油发电机组保护控制系统，其特征在于，包括多组柴油发电机组、多个SCR控制模块、功率保护模块；每个所述SCR控制模块连接多台石油钻机；/n所述柴油发电机组包括柴油发动机和发电机；所述柴油发动机与所述发电机连接，所述发电机与电站连接；所述电站与多台石油钻机连接；/n所述功率保护模块包括多个柴油发电机控制单元、电站容量检测单元和处理单元；所述柴油发电机控制单元与柴油发电机组连接；所述电站容量检测单元与所述电站连接；多个所述柴油发电机控制单元、多个所述SCR控制模块分别与所述处理单元连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种柴油发电机组保护控制系统，其特征在于，包括多组柴油发电机组、多个SCR控制模块、功率保护模块；每个所述SCR控制模块连接多台石油钻机；
所述柴油发电机组包括柴油发动机和发电机；所述柴油发动机与所述发电机连接，所述发电机与电站连接；所述电站与多台石油钻机连接；
所述功率保护模块包括多个柴油发电机控制单元、电站容量检测单元和处理单元；所述柴油发电机控制单元与柴油发电机组连接；所述电站容量检测单元与所述电站连接；多个所述柴油发电机控制单元、多个所述SCR控制模块分别与所述处理单元连接。


2.根据权利要求1所述的柴油发电机组保护控制系统，其特征在于，所述SCR控制模块包括所述负载控制单元、有功功率检测单元、电流负载检测单元；所述有功功率检测单元、所述电流负载检测单元分别与所述负载控制单元连接。


3.根据权利要求1所述的柴油发电机组保护控制系统，其特征在于，所述柴油发电机控制单元包括柴油发动机控制电路和发电机控制单路，分别与所述处理单元连接；所述柴油发动机控制电路与所述柴油发动机连接；所述发电机控制电路与所述发电机连接。


4.根据权利要求1所述的柴油发电机组保护控制系统，其特征在于，还包括指示模块，用于展示系统的工作状态；所述指示模块为指示灯或显示屏。


5.一种用于权利要求1-4任一所述的柴油发电机组保护控制系统的柴油发电机组保护控制方法，其特征在于，包括：
S1、所述功率保护模块限制多组所述柴油发电机组的输出功率不超过额定输出功率；使多组所述柴油发电机的总输出功率与...

【专利技术属性】
技术研发人员：王淳，徐蓓，王建武，冯寿斌，
申请(专利权)人：陕西鼎晟石油电气控制技术有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61