柴油發(fā)電機組并聯(lián)運行穩(wěn)定性探討

林偉斌

【摘 要】在日常的生活中，船舶的大多工作依靠的是多臺柴油機發(fā)電機組并聯(lián)共同運行的，以此來維持船舶的正常運行。柴油機發(fā)電機組并聯(lián)運行的過程中會出現(xiàn)不同程度，不同樣式的問題。例如，其并聯(lián)運行的穩(wěn)定性遭到破壞等。本文主要是利用數(shù)學知識進行推導，從而建立柴油發(fā)電機的數(shù)學模型。然后再利用MATBLE軟件中的Simulink工具進行驗證，建立一臺柴油機發(fā)電機組的運行模型和多臺柴油機發(fā)電機組并聯(lián)運行的模型。從不同的方面進行系統(tǒng)的驗證，計算出仿真的結(jié)果。力求達到最穩(wěn)定的運行狀態(tài)和最理想的效果。

【關(guān)鍵詞】柴油發(fā)電機組；并聯(lián)運行；數(shù)學模型；穩(wěn)定性和穩(wěn)定度

柴油發(fā)電機組并聯(lián)運行的工作原理是依靠多種類型的并聯(lián)電力系統(tǒng)來維持的，其穩(wěn)定性的研究也會受到不同方面，不同程度的影響。柴油機受到干擾能夠自控的能力強，受到的影響小，其穩(wěn)定性的運行就幾乎不會受到影響，相反，柴油機工作受到干擾后自控能力差，受到的影響大，那么就幾乎無法正常去維持其穩(wěn)定性。柴油機在平時具體的工作運行中，存在著一些缺陷，這是不容忽視的，必須引起我們的高度重視。原有的柴油機發(fā)電機單獨工作，資源的使用率不高，對資源的浪費較多，不利于保護生態(tài)環(huán)境。柴油機發(fā)電機組并聯(lián)的作用高新技術(shù)，通過一系列科學、合理的方法，減少資源的浪費來提高工作的效率。

1.發(fā)電機模型

發(fā)電機模型指的是將一臺發(fā)電機先運行起來，當先運行的發(fā)電機的電壓達到預(yù)期的目標時，然后利用某種技術(shù)，把所有運行的剩下的發(fā)電機共同銜接到之前運行的發(fā)電機上，共同并聯(lián)起來，形成一個并聯(lián)的發(fā)電機工作組。在進行模擬的過程中要采用5個階段的運行狀態(tài)的方程式來進行計算。不考慮出現(xiàn)的短暫的，意外的電磁過程。經(jīng)過這一系列復雜的程序后，運行專業(yè)的圖表，等式等，描述出發(fā)電機模型的實際運行狀況。可以使用不同的參考模型來進行詳細地，系統(tǒng)地的描述。做到清晰明了，清楚的認識到發(fā)電機組并聯(lián)運行的工作程序和運行結(jié)果的效果示意圖。

發(fā)電機的功角表示的是轉(zhuǎn)子磁極軸線和定子合成磁極處軸線的空間夾角機械運動的參數(shù)，它將電力系統(tǒng)中的機械運動和電磁運動兩者有機的結(jié)合在一起。功角的變化反映的是柴油機發(fā)電機組并聯(lián)運行的穩(wěn)定性的程度。我們要把三者有機的結(jié)合在一起，制定出最為經(jīng)典的搖擺方程式。根據(jù)搖擺方程式來計算出相對的搖擺角，計算出來的相對值越大，就說明了柴油發(fā)電機組并聯(lián)運行的穩(wěn)定性較差，柴油機發(fā)電機組的并聯(lián)運行的系統(tǒng)將會失去原計劃的穩(wěn)定性的平衡。

2.調(diào)速器的數(shù)學模型

我們根據(jù)專業(yè)的知識，可以把柴油機運行的工作系統(tǒng)進行簡化分析，得到一個簡化的模型來進行系統(tǒng)的研究。來自發(fā)電機的轉(zhuǎn)速通過控制，使之達到給定的實際轉(zhuǎn)速，通過測速元件，伺服器，噴油泵，柴油機，最后到達發(fā)電機。經(jīng)過一系列復雜得程序，最后工作運行的模型圖。測速的過程中，我們要使用動態(tài)的方程式來進行詳細的描述，這是一個復雜，困難的過程。在具體的操作過程，運行過程，我們要做到嚴謹，細致。牽一發(fā)而動全身，必須做到要有科學的依據(jù)和合理的方法。柴油機工作的穩(wěn)定性是指在給定的工作條件下，通過恒定的轉(zhuǎn)速來表達的。在操作的過程中，我們盡量做到忽略機組工作運行的摩擦力，以此來維持相對穩(wěn)定的工作狀況。對于偏離較小的微小的差異波動，我們要尋找小偏差的計算和工作的方法。用平衡的狀態(tài)來維持最后的結(jié)果。

3.發(fā)電機勵磁系統(tǒng)模型

發(fā)電機勵磁系統(tǒng)模型指的是用工具箱為依據(jù)來維持運行的。非常的接近零極點的對消，進一步簡化該工作的實際模型。通過控制器的作用，在各種綜合條件的控制下，達到理想的效果。簡化模型的過程中，通過科學合理的方法，切忌不要盲目，加上可以達到理想效果的控制模塊。借鑒其他先進的工作技術(shù)和經(jīng)驗。畫出理想的簡化模式圖，便于進行下一步的研究。

4.延遲環(huán)節(jié)和柴油機數(shù)學模型

作為研究對象的柴油機，為了方便進行下一步的研究，我們可以把柴油機的結(jié)構(gòu)進行簡化用簡化結(jié)構(gòu)的方框圖表來進行表示。忽略對研究沒有意義的環(huán)節(jié)，省去復雜的中間過程，只有一個中間環(huán)節(jié)來代替燃燒環(huán)節(jié)和熱力環(huán)節(jié)。對于要進行研究的柴油機對象來說，這樣去作對于這一滯后環(huán)節(jié)來說是確定的。滯后時間和柴油機的轉(zhuǎn)速可以用方程式來表達。減少干擾，達到理想的實驗效果。穩(wěn)定性趨于平穩(wěn)不會出現(xiàn)很大程度得起起落落，穩(wěn)定性控制在相對平穩(wěn)的狀態(tài)。柴油發(fā)電機組并聯(lián)運行的穩(wěn)定性，會受到多種因素的干擾。例如，發(fā)電機工作組的起停，卸載，并聯(lián)運行等操作，以及各類故障狀態(tài)報警及裝置工作等的數(shù)據(jù)顯示。柴油機發(fā)電機并聯(lián)運行穩(wěn)定性的仿真是工作的難點，定性分析是十分重要的。

以上的四種模型研究方式，都是根據(jù)具體的實際的操作情況，有針對性的，具體的研究。力求達到和實際情況幾乎等同的效果。柴油發(fā)電機組并聯(lián)運行的穩(wěn)定性有靜態(tài)和動態(tài)之分。靜態(tài)穩(wěn)定性指的是發(fā)電機組在工作的過程中受到了比較小的擾動后，發(fā)電機組迅速適應(yīng)變化，盡快調(diào)整到工作之前的運行狀態(tài)的能力。動態(tài)的穩(wěn)定性指的是發(fā)電機組并聯(lián)運行的過程中，受到了劇烈的意外的擾動，發(fā)電機組仍然能夠迅速適應(yīng)當前的變化，努力調(diào)整，恢復到理想的工作狀態(tài)的能力。

柴油發(fā)電機組并聯(lián)運行穩(wěn)定性是我們過程中最終追尋的完美結(jié)果。通過一系列復雜的程序，運用一系列的技術(shù)，達到最大程度的穩(wěn)定性。最終，提高工作的效率，實現(xiàn)研究的最初目標。

5.結(jié)束語

柴油機發(fā)電機并聯(lián)運行技術(shù)是按照科學、合理的方法建構(gòu)起來的，符合現(xiàn)代經(jīng)濟發(fā)展的實際情況。柴油發(fā)電機并聯(lián)運行技術(shù)是符合科技發(fā)展規(guī)律的，符合自然規(guī)律發(fā)展狀況的。柴油發(fā)電機并聯(lián)組工作，可以提高我們的工作效率，減少資源的浪費，促進經(jīng)濟更好更快的發(fā)展，符合可持續(xù)發(fā)展要求的，對生態(tài)環(huán)境的發(fā)展起到了一定的促進作用。但是，對于目前來說，運行柴油機發(fā)電機并聯(lián)組還是有一定的缺陷的。運行技術(shù)不是十分的完善，在實際的工作中還會遇到一些的難題我們要保持清醒的頭腦，具體分析在實際的運行操作過程中遇到的難題。理論聯(lián)系實際，把課本的知識和具體工作的技術(shù)很好的有機結(jié)合起來。帶動柴油機發(fā)電機組運行技術(shù)的不斷完善促進更好的發(fā)展！ [科]

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