[发明专利]微型燃机超功率快速补偿装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种超功率快速补偿装置，尤其是一种微型燃机超功率快速补偿技术。

背景技术

以微型燃气轮机为核心的分布式供能系统是二十一世纪的高效、清洁能源技术的重要发展方向之一，作为先进能源技术的前沿发展方向，已被列入我国中、长期科学和技术发展纲要。微型燃气轮机也是国防建设急需的军事装备。发展微型燃气轮机技术对于我国国民经济可持续发展和加强国防建设具有极其重要的意义，具有广阔的应用前景。

目前，微型燃机突加减载能力一般在额定输出功率的25％左右，而在某些特殊应用场合，如卫星基站备用电源，要求微型燃机具有100％的突加载能力或瞬时输出功率超过微型燃机最大输出功率，对于这种特殊使用要求，单纯的微型燃气轮机已无法满足用户要求，限制了微型燃机使用范围。为了弥补微型燃机的这种使用缺陷，提出微型燃机超功率快速补偿方法。

发明内容

本发明的目的是：使微型燃机发电机组能够应对突加载100％的特殊使用要求,使微型燃机可以瞬时超最大输出负荷运行。

本发明的技术解决方案是：微型燃机超功率快速补偿装置包括蓄电池组、高速永磁同步电机起动单元、高速永磁电机、整流单元。蓄电池组通过断路器与高速永磁同步电机起动单元连接，高速永磁同步电机起动单元通过起动接触器与高速永磁同步电机连接，高速永磁同步电机通过整流单元、负载接触器连接负载，高速永磁同步电机同时与微型燃机同轴连接；所述的蓄电池还通过功率快速补偿接触器连接在整流单元与负载之间。所述的高速永磁同步电机的输出端还连接有电机状态变换接触器。

本发明是在微型燃机使用方法上的一种技术创新，工作在微型燃机稳定运行阶段，用于解决微型燃机突加载或超负荷运行问题。其原理是利用蓄电池在重载瞬间能够快速释放能量的原理，在微型燃机突加重载甚至满载时，蓄电池瞬间输出大量能量，用于弥补微型燃机瞬间突加载能力的不足。同时微型燃机控制器实时监测整流单元输出端电压，当突加重载时，整流单元输出端电压降低，控制器调节燃料调节阀开度，增加燃料供给量，使微型燃机输出发电功率逐渐增大，同时蓄电池组输出功率逐渐减小。待整流单元输出端电压升至额定值时，负载功率全部由微型燃机提供，超功率快速补偿过程结束。本发明采用蓄电池可快速充、放电的蓄电池，用于快速响应负载的变化，自动进行超功率快速补偿和吸收多余能量的功能，提高微型燃机的突加减载能力，可以应对100％的突加载，支持微型燃机系统瞬时的超负荷运行。

附图说明

图1为本发明的连接示意图。

具体实施方式

如图所示，微型燃机超功率快速补偿装置包括蓄电池组1、高速永磁同步电机起动单元3、高速永磁电机4、整流单元5，蓄电池组1通过断路器2与高速永磁同步电机起动单元3连接，高速永磁同步电机起动单元3通过起动接触器8与高速永磁同步电机4连接，高速永磁同步电机4通过整流单元5、负载接触器6连接负载10，高速永磁同步电机4同时与微型燃机11同轴连接；所述的蓄电池1还通过功率快速补偿接触器7连接在整流单元5与负载10之间。所述的高速永磁同步电机4的输出端还连接有电机状态变换接触器9。

在工作时，微型燃机11起动时闭合断路器2、微型燃机起动接触器8和电机状态变换接触器9，高速永磁同步电机4在高速永磁同步电机起动单元3的驱动下拖动微型燃机11升速。待微型燃机11进入稳定运行后，切断微型燃机起动接触器8和电机状态变换接触器9，闭合功率快速补偿接触器7和负载接触器6，高速永磁同步电机4输出的交流电经整流单元5变成直流电对外输出。整流单元5输出端电压额定值略高于蓄电池组1端电压，在没有加负载或负载较轻时，整流单元5将高速永磁同步电机4输出的交流电整流为直流电给蓄电池组1充电。当突加重载或满载时，整流单元5输出端电压突然降低并且低于蓄电池组1端电压，蓄电池组1便会瞬间输出大电流，与整流单元5并联，同时对负载做功。微型燃机控制器12实时监测整流单元5输出端电压，当检测到整流单元5输出端电压降低，控制器调节燃料调节阀开度，增加燃料供给量，使微型燃机11拖动高速永磁同步电机4输出发电功率逐渐增大，蓄电池组1输出功率同时逐渐减小。待整流单元5输出端电压升至额定值时，负载功率全部由微型燃机提供，蓄电池组1重新回到充电状态，超功率快速补偿过程结束。