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介绍柴油发电机组调速方法 １面向Simulink数字调速系统框图 在建立了柴油发电机组调速系统的各模型后，就可用MATLAB的Simulink工具建立基于常规PID控制，变速积分PID控制，不完全微分PID控制和模糊PID控制的调速系统框图。 １．１常规PID控制 首先看常规PID控制，下面是它的系统仿真框图，这是常规采用的PID控制系统图，通过对真实控制系统绘制仿真框图，观察采用常规PID控制效果。 １．２不完全微分PID控制 下面是不完全微分PID控制系统仿真框图,图２不完全微分PID控制系统仿真框图这是在常规PID基础上进行了不完全微分，这是用来改善它的控制功能，取得更好的控制效果。 １．３变速度积分PID控制 下面是变速度积分PID控制系统仿真框图。 １．４模糊PID控制 自适应模糊PID控制是将自适应控制的思想和常规PID控制器结合，吸收了自适应控制和常规PID控制的优点。首先它具备自适应能力，能够自动识辨被控过程参数、自动整定控制参数，能够适应被控过程模型参数的变化；其次它又具有常规PID控制器结构简单、鲁棒性强、可靠性高的优点。这使得自适应PID控制成为过程控制中一种较为理想的控制方法。 如果用模糊控制箱设计出模糊控制器，再在Ｓｉｍｕｌｉｎｋ中建立系统仿真模型，把模糊控制器模块和我们设计的ＦＩＳ结构连接起来，就可以对它进行仿真研究了，系统仿真框图的建立关键是对ＰＩＤ三个参数Ｋｐ，Ｋｉ，Ｋｄ的整定，这必须考虑到不同时刻三个参数的相互作用和它们之间的关系。 下面从系统的稳定性、响应速度、超调量和稳态精度等各方面来考虑Ｋｐ，Ｋｉ，Ｋｄ的作用，建立模糊规则表。 （１）比例系数Ｋｐ的作用是加快系统的响应速度，提高系统的调节精度。Ｋｐ越大，系统的响应速度越快，系统的调节精度越高，但容易产生超调，可能会导致系统不稳定。Ｋｐ取值过小，会降低调节精度，使响应速度变慢，延长调节时间，使系统动态和静态特征变坏。 （２）积分作用系数Ｋｉ的作用是消除系统的稳态误差。Ｋｉ越大，系统的静态误差消除越快，但Ｋｉ过大，在响应过程的初期会产生积分饱和现象，从而引起响应过程的较大超调。但Ｋｉ过小会使系统的静态误差难以消除，影响系统的调节精度。 （３）微分的作用系数Ｋｄ的作用是改善系统的动态特征，其主要作用是在响应过程中抑制偏差向任何方向的变化，对偏差变化进行提前预报。但Ｋｄ过大，会使响应过程提前制动，延长了调节时间，而且会降低系统的抗干扰性能。下面是进行模糊控制PID控制的系统仿真框图。 ２对系统进行仿真研究 建立了系统的仿真框图后，就可以对系统进行仿真研究，就可以比较采用常规PID控制和变积分PID控制，不完全微分PID控制，模糊自适应PID控制的比较，并具体分析我们采用的模糊控制系统仿真框图自适应控制时的仿真效果。对系统进行仿真有助于我们对柴油发电机组调速系统的快速理解，并初步地分析出我们需要的控制参数，对系统的研究有积极作用。 系统仿真图通过ＭＡＴＬＡＢ中的模糊控制箱实现，同时根据自己控制系统的具体特点和要求来建立的，基本可以反应控制系统的基本情况，可以起到很好的仿真模拟作用。 首先，比较常规PID控制和变积分PID控制，变速积分PID通过改变积分项的累加速度，使得它和偏差大小相适应，偏差大的时候，积分慢；偏差小时，积分快，这就可以减少超调，同时更好地消除静差。 下面比较一下常规PID控制和不完全微分ＰＩＤ控制的区别。不完全微分就是在PID算法中引入了一个一阶惯性环节，使得系统性能得到改善，在改善系统动态特性的时候又尽量减少高频干扰。 介绍模糊自适应控制和常规PID的比较，并对模糊自适应控制的仿真进行分析。这些都是基于前面建立的柴油发电机的系统模型的 可见模糊PID控制器和常规PID控制相比，它使得系统响应的超调时间减小，曲线更平整，反应时间加快了，控制效果明显更好了。同时模糊PID控制器在控制过程前期具有模糊控制器的特点，而在控制过程后期具有PID调节器的所有优势，是一种性能优良的控制器，所以在实际使用中可以选用模糊自适应控制方法。
一起回望柴油发电机组的发展史 现代柴油机是在德国机械工程师狄塞尔发明的柴油机的基础上发展起来的，1892年，德国机械工程师狄塞尔取得了柴油发电机压缩点火的 。他的做法是以提高发动机的压缩比来提高热效率，利用压缩气体的高温来点燃进入汽缸的燃料，这样做的好处是不但省去了点火装置和汽化器，而且可以使用比柴油价格更低的柴油做燃料。 狄塞尔经过了5年的实验，在1897年制成了 台具有实用价值的压縮点火柴油发电机，即压燃式柴油机。与以前的柴油发电机相比，它延长了汽缸内气体的压缩过程，大大提高了压缩终了时气体的压力和温度，实现了不用点火系统而使柴油自动点火燃烧的功能。狄塞尔发明的柴油发动机能将35％的燃料潜能转变成动力而当时有效的柴油发动机也只能将28％的燃料潜能转变成动力，这是柴油发电机技术第二次革命性的突破。但是，当时狄塞尔发明的柴油发动机存在着很多的缺点，比如重量重、噪声大、冒黑烟，排出的大量废气会对环境影响很大，而且喷油泵还不完善，从而严重限制和影响了柴油机的衄。可以说，狄塞尔先生生前只看到发动机的成功的开端，却没有看到柴油机技术的飞跃发展，没有看到柴油机的广泛应用。 据资料记载，柴油机技术在1914年以前发展比缓慢，在 次世界期间，由于战争的需要柴油发动机开始大量生产，用于军事目的。柴油发动机柴油发电的发展史真正得到广泛应用是在1950年左右。早期的柴油机都是四冲程的，1899年德国工程师雨果．古尔德纳制造出了二冲程柴油发动机，他把当时采用相同缸径的四冲程柴油机的功率提高了60％~80％。二冲程柴油机的结构简单，造价低廉，但其燃油和润滑油的消耗量较高、冷却比较困难、耐用性较差，而且很难制造出功率较大的发动机，所以至今实际使用的功率比较大的柴油机都是四冲程的。 世界上 台发电机是1831年由英国的物理学家迈克尔·法拉第发明的。当时法拉第在试验中发现，当磁铁在线圈中移动时，线圈会产生电流，即今天我们大家所熟知的电磁感应现象。法拉第发现了电磁感应现象之后不久，便利用电磁感应原理发明了世界上 台发电机，即法拉第圆盘发电机。这台发电机的构造与现代的发电机不同，在磁场中转动的不是线圈，而是一个用紫铜做的圆盘。圆心处固定一个摇柄，圆盘的边缘和圆心处各与一个黄铜电刷紧贴，用导线把电刷与电流表连接起来；紫铜圆盘放置在马蹄形磁铁的磁场中。当法拉第转动摇柄使紫铜圆盘旋转起来的时候，电流表的指针偏向一边，这说明电路中产生了持续的电流。这就是法拉第试制出的世界上 台发电机。当年法拉第曾在英国皇家学会上表演他的发电机。当时，有一位贵夫人问法拉第：“这玩艺儿有什么用呢？”法拉第非常有礼貌地回答道：“夫人，新生的婴儿又有什么用处呢？”这一绝妙的回答受到大家的交口称赞。 当拉第发明的圆盘发电机虽然非常简单，它产生的电流甚至不能让一只小灯泡发光，但是，这是世界上 台发电机，是它首先向人类揭开了机械能转化为电能的序幕。后来，人们在此基础上将马蹄形 磁铁改为能产生强大磁场的电磁铁，用多股导线绕制的线框代替紫铜圆盘，对电刷也进行了改进，终于制成了功率的可供实用的发电机。目前，即使功率为IGW、10GW的特大型发电机，也是根据法拉第圆盘发电机的基本原理一电磁感应原理制成的。 1866年，德国的电工学家、实业家恩斯脱．韦尔纳·冯·西门子在法拉第圆盘发电机的基础上研制出自激励式发电机，1870年，比利时的Z·T·克拉姆又研制出了自激励式直流发电机。在经过不断改进之后，电机技术已经走向成熟，1877年真正实用的发电机开始进入商业化生产阶段。 100多年过去了，正是这简陋、不成熟、像初生婴儿一样的圆盘发电机人类带入了电气时代，为人类利用电能做出了重大贡献。 21世纪是科学技术飞跃发展的时代，特别是电脑技术等高科技成果在柴发电机组上的应用，使柴油发电机组有了更广阔的发展前景。以柴油机为动力用的柴油发电机组己经是通信等企业必不可少的重要设备。
多台发电机组并网措施和技术怎样实施 风能是 有开发价值的新能源，风能是分布广，离我们近，取用方便的无污染的清洁能源，用好风电对减少碳排放，改善环境意义重大。风能也是储量巨大的新能源，风能取之不尽，用之不竭，并具有相对 的开发成本，所以风电的发展应该作为新能源发展的重点。 一、陆地微风高效新型风电机 风电开发对我国来说才刚刚起步，风电占全国的用电量还非常小，面对如此巨大的市场，为什么我们的80多家生产企业大部分产能闲置？为什么会出现严重产能过剩？有人认为是电网瓶颈的限制，也有大部分人认为是产业发展过快过热造成的。这些问题与风电产业巨大的发展空间相比，可以说是微不足道的。目前大家都盯着 和地方的那点风电项目肯定是不行的，我们应该在风电机的推广普及上寻找“突破口”，我国地域辽阔，急需用电、大量用电的地方很多，任何山区、草原、边防站、海岛、勘探单位、企业厂矿，冶炼单位等，这些地方蕴藏着巨大的开发空间，如果这些市场得到开发，都用上大型风电设备，不但可以使这些企业产能得到释放，还可能会岀現产能不足的问题。所以我们要在风电机的普及推广上下功夫，大幅提高风电机微风发电性能，适合在全国各地推广；大幅降低风电机成本，使风电成本小于火电和水电，提高风电的竞争能力。 我国陆地风速较低，有多风地区，但都较偏远，大部分是少风地区，我们要让少风地区也用上风电机，就必须大幅提高微风发电性能。目前欧美的风电技术都是以海洋性气候发展起来的高风速风电机，陆地使用 的缺点是发电效率太低，三级风以下基本没有发电能力，设计风速是13~15米/秒，也就是要达到七级大风才能满负荷，这样的大风在陆地很罕见。还有风电机的高昂成本也不利于风电机推广普及。提高发电量，降低风电机成本是目前迫切解决的问题。 我国风电产业的“突破口”在于生产开发微风高效的新型风电机，这种风电机性能应当是一、二级风就能启动，三四级风就能很好发电，五级风就可以达到满负荷，适合在全国大部分地区推广使用，具有良好的并网稳定性，风电机成本降低60%以上，基本实现免维护，让人人都敢用，人人都好用，并可以实现在三年内收回投资，风电机优良的发电性能和低成本将为风电产业的发展开辟巨大的空间。 首先各工矿企业都有安装大型风电设备的需求，如果能一次投资，享受二、三十年的收益，安装风电机的积极性肯定非常高，对于大型冶炼单位，一般都有自己的发电厂，如果能够大量利用风电，起到节能减排的作用，对提高企业效益有很大的帮助，低成本的风电肯定会得到大量推广使用，全国的工矿企业蕴藏着巨大的风电市场，这个市场的规模将比 投资在建的“陆地三峡”大数倍。我国各地还有无数的火电厂，在电厂周围都可以布满风电机，可以实现风电与火电的互补，并可以随时根据风电调控火电，这对降低火电厂的碳排放是非常有利的，并且投资较小，控制灵活，取得效益显著，这些火电厂周围衍生出来的风电场规模不会小于“陆地三峡”的规模，进一步扩展了风电的发展空间。我国还有分布在山区的数百个水电站，山顶都有很丰富的风能，由于新型风电机可以实现免维护，并且安装方便，成本和安装费用都较低，不需要太大的投资就可以实现规模化运营。风电 的不足就是具有间歇性，而水电 的优点就是调控方便，风电和水电可以说是一种完美结合，并将成为风电的一种发展方向，又为风电发展开辟巨大的发展空间。所以，大力发展低成本的适合在全国各地推广的微风高效新型风电机是促进风电产业发展，解决风电产能过剩的“突破口”。
发电机操作手册的功能 【概述】发电机操作手册的功能是让用户了解发电机的工作原理、电机设计的标准、安装和维修步骤。因为缺乏保护或操作不正确会引起设备的损坏或人员伤害，特别区域会用警告作岀显著的标记。在进行安装或使用发电机前阅读并理解使用说明书内容是非常重要的。 操作发电机前，请先阅读发电机组使用手册和本发电机手册，以了解机组、发电机和有关设备的情况.正确操作和保养该设备才能达到安全、有效的运行。许多事故的发生是由于未遵循基本规则和保护措施，例如电击就会引起严重的人身伤害甚至死亡。 遵守所有警告/告诫牌上的提示 ?确保安装能满足所有适用的安全标准和地方性电气标准。所有安装要有合格的电工来实施? ?勿在防护盖、维修盖或出线盒盖开启时运行发电机? ?在进行维护前，应先将柴油发电机起动回路切断. ?切断和电网或其它发电机间的闭合回路，并在断路开关上放置警告牌，以免意外的闭合. 遵守所有重要、小心、警告和危险牌上的提示，其内容定义为： 重要！指会导致产品或有关设备损坏的危险或不安全的方法或操作。 小心！ 指会导致产品或人员伤害的危险或不安全的方法或操作。 警告！指会导致严重的人员伤害甚至可能伤亡的危险或不安全的方法或操作。 危险！指将导致人员伤亡的直接危险。 一、自励AVR控制的发电机 主机定子通过S X460(SX440或SX421)AVR为励磁机磁场提供电力，AVR是调节励磁机的励磁电流的控制装置。AVR向来自于主机定子绕组的电压感应信号作出反馈。通过控制低功率的励磁机磁场，调节励磁机电枢的整流输岀功率。从而达到控制主机磁场电流的要求? SX460或SX440AVR通过感应两相平均电压，确保了电压调整率。除此之外，它还监测柴油发电机的转速，如低于预选转速(Hz)设定，则相应降低输岀电压。以防止柴油发电机低速时的过励，缓减了加载时的冲击以减轻柴油发电机的负担?SX421除了SX440的特点外，还有三相方均根感应的特点，在与外部断路器(装在开关板上)一起使用时它还提供过电压保护. 二、永磁发电机(PMG)磁励-AVR控制的发电机 如果是MX321AVR.则通过一个变压器向来自于主机定子绕组的电压感应信号作出反馈.通过控制低功率的励磁机磁场，调节励磁机电枢的整流输岀功率，从而达到控制主机磁场电流的要求。 PMG系统提供一个与定子负载无关的恒定的励磁电力源，提供较高的电动机起动承受能力，并对由非线性负载(例如可控硅直流发电动机)产生的主机定子输岀电压的波形畸变具有抗干扰性。 MX341AVR通过检测二相平均电压来确保电压调整率.另外.它还监测柴油发电机转速，如低于预选的转速设定，则相应降低输岀电压，以防止柴油发电机低速时的过励，缓减了加载时的冲击，以减轻柴油发电机的负担.它还提供延时的过励保护，在励磁机磁场，电压过高的情况下对发电机减励。 MX321除提供MX341具有的保护柴油发电机的减荷特性外，还具有三相方均根检测和过电压保护。
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柴油机在寒冷气候下的启动 (1)预热当温度为10℃或更低时，为帮助启动柴油机可采用进气空气预热器，预热设备包括一个将燃油泵入进气歧管中的手油泵和一个将电热塞电路接通的开关，电热塞由蓄电池通电加热，燃油在进气歧管中燃烧以加热进入汽缸的空气。电热塞系统向汽缸中提供的热量使压缩空气温度足以点燃燃油。但应注意：帮助启动用的蒸气与预热器不可联合使用，否则会引起火灾。 冷车启动使用预热器的操作步骤： ①将油门调到怠速位置。将电热塞拨动开关转到“开”（ON）的位置上，红色指示灯应亮。 ②红色指示灯燃亮20秒钟后，开始启动柴油机。当柴油机一转动后，立即开动预热器手油泵使之保持（552～689）kPa（80～1001bf/in2）的燃油压力。如果在20秒钟前就用手油泵会将电热塞弄湿妨碍加热。 ③如果柴油机在30s内不能启动，应停止转动柴油机，等（1～2）min后再启动。 ④在柴油机启动后，应慢慢泵动手油泵以保持柴油机平稳怠速运转。在寒冷气候条件下，怠速运转需要（4～5）min或更长一点时间，才能加速。 ⑤当柴油机走热之后，在手油泵注油行程间不再颤动时，停止泵油。关闭并锁上手油泵，关断电热塞拨动开关，紅色指示灯熄灭。 ⑥若柴油机在预热器泵头三个满行程中无启动迹象，用手摸进气歧管是否热，如果不热应检查电路情况。若电路良好，应卸下进气歧管上靠近电热塞处的1/8”管塞。然后合上电热塞手动开关15s观察1/8”管塞孔电热塞应呈白热状态。如果不是这种状态，将电线接到（6～12）V电源上，测釁其电流值，小电流应为（30～32）A。若电热塞良好，再检查手动开关和电阻情况，必要时，予以更换。 (2)启动液辅助启动装置启动液是高挥发性燃料，可在较低的汽缸温度下燃烧。用一个压力喷雾器或一块用启动液湿的布片通常能在一23℃的低温下实现快速启动。 喷雾器接头必须安装在柴油机进气歧管上或进气管接头上，以便向各缸供应等的启动液。喷雾器上的两个喷油孔相隔180°布置，这样安装使喷雾器喷雾顺着进气歧管的孔道喷射,否则喷雾就会喷向进气歧管的管壁上，效果降低。 采用弗里特伽德（Fleetguaed）辅助启动装置时推荐的启动方法: ①将油门调到怠速位置； ②分离传动机构或将变速器拨到空档位置； ③打开手动燃油截流阀或电动截流阀； ④开动启动机，当发动机转动时，供应定量的启动液直到柴油机平稳地怠速运转为止。 在无计量设备情况下使用启动液注意的问题： ①当一个人启动柴油机时，另一个人向空气滤清器中喷雾状启动液。 ②启动液烟雾被吸人到柴油机的进气歧管中，这样柴油机就容易发动启动。 由于启动液是挥发性很强的燃料，不允许启动液与明火靠近，也不允许将其与预热器或火焰喷射设备一起使用，不得吸入启动液烟雾，启动液使用量过多会导致压力过高，引起爆震或使柴油机超速运转，因此，使用启动液时，一定要注意安全。 启动液辅助装置只能在一23℃低温下实现快速启动。若低于此温度，就需要采用直接向进气歧管中喷射蒸气的办法帮助启动。
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