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河北5千瓦柴油发电机开架式单相380V

对系统突加、突减60%额定负载进行了仿真,通过与实验数据对比验证了所建模型的正确性,并应用于实际工程中。对系统直接带异步电动机启动、机组并联运行进行了仿真,研究总结了应急柴油发电机组中异步电动机zui大起动功率选择的问题。通过对异步电动机软起动原理的研究,建立了异步电动机斜坡电压软起动器和恒流软起动器仿真模型,对直接起动过程和两种软起动过程进行了仿真,在仿真结果基础上对两种软起动器进行了比较,zui终对应急柴油发电机组带恒流软起动的异步电动机进行了仿真,仿真结果表明软起动器能够使起动电流减小到原来1/3,应急柴油发电机组带异步电动机起动能力增加为原来的2倍。

为保证用电设备正常工作,电力系统要求电网频率恒定,在电力系统中作为电源原动机的柴油机的转速对发电频率有着决定作用,因此对柴油机调速控制的研究有着重要意义。为了保证电网频率的稳定,需要在电网负荷发生变化时,保证柴油机转速稳定。柴油机调速系统起到保证柴油机转速稳定的作用。柴油发电机根据柴油发电机组工作特点,提出了一种采用复合控制方式的调速器控制方法,此方法根据负载扰动变化对主控制器输出结果进行补偿,在发电机组转速变化之前完成油门调节,抑制机组的转速波动。

传统的控制器一般都是采用PID控制策略，传统PID控制器不能对非线性因素的影响以及负载在大范围内改变的情况做出有效的应对，因此传统PID控制已很难保证系统具有较好的动态和静态性能。柴油发电机首先对传统PID控制进行了简单的介绍，并且详细地对模糊控制原理以及模糊控制器的设计进行了介绍。在对两者各自的优点以及缺点进行对比分析的基础上，为解决两种控制方法所存在的缺点，将两种控制方法结合起来，设计了模糊-PID控制方法。

模糊-PID控制可以对控制参数进行在线实时自整定。该控制算法保持了传统PID控制和模糊控制两者的优点，具有算法的简单、精度高、鲁棒性好的特性。柴油发电机通过对船舶电站柴油机调速系统的数学分析，推导出其数学模型，并应用模糊-PID控制器对调速系统进行控制。以MATLAB仿真软件为仿真平台，在MATLAB中建立了柴油机调速系统应用传统PID和模糊-PID控制的仿真模型，并对应用不同控制策略下的仿真模型进行了在突加以及突减100%额定负载的仿真。

负载扰动的补偿量通过简化的柴油机模型得出,补偿环节的加入可以优化柴油机调速器的多个性能指标。为验证提出的调速方法,根据柴油机的工作原理,利用平均值法建立了涡轮增压柴油机的模型,并通过Matlab仿真平台对柴油发电机的调速系统进行仿真,对比采用PID控制器的调速器和采用复合控制的控制器验证控制效果,证明了采用复合控制方法的调速器的瞬时调速率和稳定时间等动态指标都优于采用PID控制器的调速器。