[发明专利]全水冷永磁同步柴油发电机组应急无缝切换系统及方法

说明书

本发明公开了一种全水冷永磁同步柴油发电机组应急无缝切换系统及方法，包括柴油发电机组、AC‑DC双向逆变器主电路、DC‑DC双向变换器主电路，AC‑DC双向逆变器主电路上设置有用于为负载提供三相电压的三条电压线L1、L2、L3和一条零线N，DC‑DC双向变换器主电路连接储能电池组；永磁同步发电机通过AC‑DC双向逆变器主电路分别输出直流母线电压U_C和三相电压，直流母线电压U_C通过DC‑DC双向变换器主电路为储能电池组充电，当负载突然增加导致直流母线电压U_C下降时由储能电池组通过DC‑DC双向变换器主电路进行升压以使得直流母线电压U_C上升从而维持直流母线电压U_C的稳定。本发明提高了柴油发电机组突加负载情况下的适应能力、异常情况下的应急能力和启动阶段的稳定供电能力。

技术领域

本发明涉及柴油发电机组技术领域，具体涉及一种全水冷永磁同步柴油发电机组应急无缝切换系统及方法。

背景技术

永磁同步柴油发电机组是以柴油为主燃料的一种发电设备，其以柴油发动机为原动力带动发电机发电，把动能转换成电能和热能的机械设备。

现有的永磁同步柴油发电机组在使用时存在以下问题：

一是节能模式下突加负载的适应能力差。柴油发电机组的控制系统在节能模式下，虽然可以根据发电机的输出功率来实时调节发动机转速，从而实现节能减排目的，但是在突加负载较大的环境中，由于发动机在较低转速下功率输出有限，发动机升速需要2～3S的时间，所以无法在瞬间提供所需功率，进而造成发动机负载较大而停车。

二是发生异常情况下的应急能力差。柴油发电机组异常情况下无法通过无缝切换为设备供电，而且还会对用电设备造成损坏和不可挽回的损失。

三是机组启动阶段无法实现供电。由于柴油发电机组启动运行需要一定的时间，因此无法在柴油发电机组启动运行阶段为设备稳定供电。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出一种全水冷永磁同步柴油发电机组应急无缝切换系统及方法，旨在提高柴油发电机组在突加负载情况下的适应能力、发生异常情况下的应急能力和机组启动阶段的稳定供电能力。具体的技术方案如下：

一种全水冷永磁同步柴油发电机组应急无缝切换系统，包括由发动机和永磁同步发电机所组成的全水冷永磁同步柴油发电机组、连接所述永磁同步发电机的AC-DC双向逆变器主电路、通过一对直流母线连接所述AC-DC双向逆变器主电路的DC-DC双向变换器主电路，所述AC-DC双向逆变器主电路上设置有用于为负载提供三相电压的三条电压线L1、L2、L3和一条零线N，所述DC-DC双向变换器主电路连接储能电池组；所述永磁同步发电机通过所述AC-DC双向逆变器主电路分别输出直流母线电压UC和三相电压，所述直流母线电压UC通过所述DC-DC双向变换器主电路为储能电池组充电，所述三相电压为负载供电，当负载突然增加导致直流母线电压UC下降时由储能电池组通过所述DC-DC双向变换器主电路进行升压以使得直流母线电压UC上升从而维持直流母线电压UC的稳定。

优选的，本发明的一种全水冷永磁同步柴油发电机组应急无缝切换系统还包括机组控制器、能量综合管理系统和电池管理系统，所述机组控制器连接所述能量综合管理系统，所述能量综合管理系统分别连接AC-DC双向逆变器主电路、DC-DC双向变换器主电路和所述电池管理系统，所述电池管理系统连接所述储能电池组。