[发明专利]基于功率信号实现机组稳定并网带载的方法

摘要

本发明公开了一种基于功率信号实现机组稳定并网带载的方法，在发动机、发动机ECU、发电机、机组控制器、电闸的配合下完成，包括形成二维对照表、运行数据采集、合闸数据采集、初调燃料门开度、PID微调燃料门开度、发动机性能确认等步骤；发动机ECU将采集到机组的实时功率值与目标功率值为信号源，计算出两者之间实际的功率差，同过预设燃料门开度和PID调节，双重调整燃料门开度，实现机组的快速稳定带载，代替了传统的GOV模拟的转速差，避免了GOV调速方式导致机组带载潜在的不可控性和不稳定性，而且本发明还增加了燃料门开度的自学习功能，使机组运行更加安全可靠。

主权项

1.基于功率信号实现机组稳定并网带载的方法，在发动机、发动机ECU、发电机、机组控制器、电闸的配合下完成，其特征在于：包括以下步骤，步骤一、形成二维对照表将所述发动机和所述发电机组装连接好形成发电机组，进行机组负荷特性试验，采集、记录所述发电机组各输出功率下对应的燃料门开度，并形成二维对照表存储至所述发动机ECU中，即所述二维对照表为所述发电机组的目标功率Pd与燃料门开度的TPS％对照值的表格；步骤二、运行数据采集所述机组控制器实时采集所述发电机组输出端的电压信号U、电流信号I，计算得出所述发电机组的实时功率Pu，并将所述实时功率Pu通过通讯装置传送至所述发动机ECU；步骤三、合闸数据采集所述机组控制器发出并网带载命令时，控制所述电闸合闸，所述电闸合闸成功后，生成合闸成功信号传送至所述发动机ECU；同时在所述机组控制器内计算所述电闸合闸时，需要所述发电机组运行的目标功率Pd值，并将所述目标功率Pd值通过所述通讯装置输送至所述发动机ECU；步骤四、初调燃料门开度所述发动机ECU接收到所述目标功率Pd值后，根据所述目标功率Pd值的具体数值，查询所述二维对照表，获得该所述目标功率Pd值下对应的燃料门开度的TPS％对照值；所述发动机ECU控制所述发动机的燃料门以K％/s的斜率值，响应至所述目标功率Pd值对应的燃料门开度的TPS％对照值90％的开度，作为所述发动机的燃料门开度的TPS％目标值，即TPS％目标值＝TPS％对照值×90％；步骤五、PID微调燃料门开度所述发动机ECU获得所述TPS％目标值后，计算此时所述实时功率Pu与所述目标功率Pd的功率差值Perror，即Perror＝Pd–Pu；根据获得的功率差值Perror，所述发动机ECU激活以功率差为输入的PID％调节，即PID％＝P％值+I％值+D％值，P％值＝Perror×Pgain，Perror为目标功率Pd和实时功率Pu之间的功率差值，Pgain为比例单元；I％值＝Iprevious+Perror×Igain×dT，I％值的计算是一个以dT为步长的不断迭加的过程，Iprevious为上一个dT时间的I值，Igain为积分单元；D％值＝(Perror previous‑Perror)×Dgain/dT，(Perror previous‑Perror)为所述发动机dT时间内，前后功率差的变化量，Dgain为微分单元；本步骤中比例单元Pgain、积分单元Igain、微分单元Dgain为在所述发动机ECU内部的数据标定量；设定PID％的计算值即为燃料门的TPS％目标值，即TPS％目标值＝PID％计算值，所述发动机ECU实时监控所述发电机组的实际功率Pu值，反复迭代，计算PID％，调整TPS％目标值，直至目标功率Pd＝实际功率Pu(1±N％)，进入下一步；步骤六、发动机性能确认当目标功率Pd＝实际功率Pu(1±N％)，所述发电机组已经稳定输出功率，将所述发电机组稳定输出功率状态下的TPS％目标值与所述二维对照表中的TPS％对照值进行比较，∣TPS％目标值‑TPS％对照值∣≤M％，则判定所述发动机目前性能良好；∣TPS％目标值‑TPS％对照值∣＞M％，则判定所述发动机功率损失严重，需要对所述发动机进行检修。