隨著時(shí)代進(jìn)步，建筑業(yè)，道路工程及工業(yè)化設(shè)備的快速發(fā)展，若同步進(jìn)行工作，不免會(huì)給供電局造成負(fù)擔(dān)。自柴油發(fā)電機(jī)組的出現(xiàn)，不僅解決了這種負(fù)擔(dān)，還提升了工作效率，同時(shí)柴油發(fā)電機(jī)組市場需求正處于增長狀態(tài)，趣味性的講有點(diǎn)像是在“逆天”。

   柴油發(fā)電機(jī)組是以柴油機(jī)為原動(dòng)機(jī)，拖動(dòng)同步發(fā)電機(jī)發(fā)電的一種電源設(shè)備。是一種起動(dòng)迅速、操作維修方便、投資少、對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性能較強(qiáng)的發(fā)電裝置。

   柴油發(fā)電機(jī)組是一種應(yīng)急發(fā)電設(shè)備，無論在重工業(yè)，還是在一些特殊行業(yè)均可適用。1831年，他作出了關(guān)于力場的關(guān)鍵性突破，永遠(yuǎn)改變了人類文明。成本低、工期短是柴油發(fā)電機(jī)組市場在全球發(fā)展可再生能源的大環(huán)境下實(shí)現(xiàn)逆襲的主要原因。另外，柴油發(fā)電機(jī)組作為可移動(dòng)電源，在需要移動(dòng)作業(yè)的領(lǐng)域也是必不可少的，如，船舶用電、石油開采、工程搶修、軍事等。

   此外，一些供電量嚴(yán)重短缺的國家，如肯尼亞、烏干達(dá)和坦桑尼亞等非洲國家，也是推進(jìn)柴油發(fā)電機(jī)組市場需求增長的原因之一。平均每周需要5小時(shí)來減載負(fù)荷，這導(dǎo)致企業(yè)不得不重新啟用柴油發(fā)電機(jī)。5、發(fā)電機(jī)組在室內(nèi)使用，必須將排煙管道通導(dǎo)室外，管徑必須≥消音的出煙管直徑，所接之管路的彎頭不宜超過3個(gè)，以保證排煙暢通，并應(yīng)將管子向下傾斜5-10度，避免雨水注入。企業(yè)要想維持不間斷生產(chǎn)，那就得依賴柴油發(fā)電機(jī)組，這也就促進(jìn)市場需求的持續(xù)增長。充分說明了柴油發(fā)電機(jī)組市場需求為何能“逆天”增長了。

選擇發(fā)電機(jī)機(jī)組節(jié)約成本的技巧

　　 如上述的機(jī)組選用方法，存在一個(gè)很大的問題，即認(rèn)為發(fā)電機(jī)的額定容量等同發(fā)電機(jī)組的額定輸出功率，并按此進(jìn)行選型，結(jié)果造成用戶投資浪費(fèi)，且發(fā)電機(jī)組長期在輕載條件下工作還會(huì)對(duì)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)帶來不利，發(fā)動(dòng)機(jī)一般不允許長時(shí)間工作于30%負(fù)載以下，否則將會(huì)出現(xiàn)排氣歧管漏油、運(yùn)動(dòng)部件磨損加劇、油耗上升、發(fā)動(dòng)機(jī)壽命短等現(xiàn)象。如無異常現(xiàn)象將柴油機(jī)轉(zhuǎn)速提升到額定轉(zhuǎn)速1500轉(zhuǎn)/分鐘，此時(shí)發(fā)電機(jī)顯示頻率50HZ，電壓400V，則可以合上輸出空氣開關(guān)投入使用。發(fā)電機(jī)組的輸出有功功率大小取決于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的出力，而視在功率則主要取決于發(fā)電機(jī)的容量，發(fā)電機(jī)組在帶UPS負(fù)載時(shí)，只要加大發(fā)電機(jī)的容量，其瞬態(tài)特性就會(huì)大大的增強(qiáng)，而整臺(tái)機(jī)組的輸出有功功率其實(shí)并未增加，因而不妨采用“小馬拉大車”的方式來解決，即柴油機(jī)的功率按照所有負(fù)載有功功率之和略大來選擇，發(fā)電機(jī)功率則按照上面所說的方法來配置。下面以一個(gè)案例分析一下還是以400KVA的UPS為例

　　1）發(fā)電機(jī)：選用史丹福無刷永磁勵(lì)磁形式，LVI634D，其視在功率為1000kVA(發(fā)電機(jī)容量較大，可耐受更強(qiáng)的諧波沖擊)

　　2）發(fā)動(dòng)機(jī)有功功率需要是UPS有功功率1.2-1.5倍左右，才可確保機(jī)組的正常工作：選用瑞典富豪TAD1631GE，其有功功率為：440kW,如下計(jì)算

　　  400X0.8=320kWX1.2倍=384kW

　　由于發(fā)動(dòng)機(jī)占有機(jī)組整個(gè)成本的70%以上，僅僅提高發(fā)電機(jī)的容量而降低發(fā)動(dòng)機(jī)的容量，首先會(huì)節(jié)省用戶成本，另外也可保證用戶設(shè)備的正常使用，而且按上述計(jì)算，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)工作好的工作狀態(tài)，負(fù)載值約為發(fā)動(dòng)機(jī)容量的87%（384/440=51%），而如選用1000kVA左右的機(jī)組，負(fù)載值約為（384/（1000*0.8）=48%）。4、排風(fēng)消聲體，三層吸音材料的迷宮式排風(fēng)消聲體，既保證排風(fēng)的通暢，又有效地密閉了噪聲傳播。

　　所以我們合理分析我們的UPS和發(fā)電機(jī)的合理匹配后就會(huì)節(jié)約不少的成本了。

１面向Simulink數(shù)字調(diào)速系統(tǒng)框圖

　　在建立了柴油發(fā)電機(jī)組調(diào)速系統(tǒng)的各模型后，就可用MATLAB的Simulink工具建立基于常規(guī)PID控制，變速積分PID控制，不完全微分PID控制和模糊PID控制的調(diào)速系統(tǒng)框圖。

　?。保背Ｒ?guī)PID控制

　　首先看常規(guī)PID控制，下面是它的系統(tǒng)框圖，這是常規(guī)采用的PID控制系統(tǒng)圖，通過對(duì)真實(shí)控制系統(tǒng)繪制框圖，觀察采用常規(guī)PID控制效果。

　?。保膊煌耆⒎諴ID控制

　　下面是不完全微分PID控制系統(tǒng)框圖,圖２不完全微分PID控制系統(tǒng)框圖這是在常規(guī)PID基礎(chǔ)上進(jìn)行了不完全微分，這是用來改善它的控制功能，取得更好的控制效果。

　　１．３變速度積分PID控制

　　下面是變速度積分PID控制系統(tǒng)框圖。

　?。保茨：齈ID控制

　　自適應(yīng)模糊PID控制是將自適應(yīng)控制的思想和常規(guī)PID控制器結(jié)合，吸收了自適應(yīng)控制和常規(guī)PID控制的優(yōu)點(diǎn)。首先它具備自適應(yīng)能力，能夠自動(dòng)識(shí)辨被控過程參數(shù)、自動(dòng)整定控制參數(shù)，能夠適應(yīng)被控過程模型參數(shù)的變化；其次它又具有常規(guī)PID控制器結(jié)構(gòu)簡單、魯棒性強(qiáng)、可靠性高的優(yōu)點(diǎn)。出口產(chǎn)品的整機(jī)檢驗(yàn)，包括以下內(nèi)容：(1)產(chǎn)品的技術(shù)、檢驗(yàn)資料審查。這使得自適應(yīng)PID控制成為過程控制中一種較為理想的控制方法。

　　如果用模糊控制箱設(shè)計(jì)出模糊控制器，再在Ｓｉｍｕｌｉｎｋ中建立系統(tǒng)模型，把模糊控制器模塊和我們?cè)O(shè)計(jì)的ＦＩＳ結(jié)構(gòu)連接起來，就可以對(duì)它進(jìn)行研究了，系統(tǒng)框圖的建立關(guān)鍵是對(duì)ＰＩＤ三個(gè)參數(shù)Ｋｐ，Ｋｉ，Ｋｄ的整定，這必須考慮到不同時(shí)刻三個(gè)參數(shù)的相互作用和它們之間的關(guān)系。隨著時(shí)代進(jìn)步，建筑業(yè)，道路工程及工業(yè)化設(shè)備的快速發(fā)展，若同步進(jìn)行工作，不免會(huì)給供電局造成負(fù)擔(dān)。

　　下面從系統(tǒng)的穩(wěn)定性、響應(yīng)速度、超調(diào)量和穩(wěn)態(tài)精度等各方面來考慮Ｋｐ，Ｋｉ，Ｋｄ的作用，建立模糊規(guī)則表。

　?。ǎ保┍壤禂?shù)Ｋｐ的作用是加快系統(tǒng)的響應(yīng)速度，提高系統(tǒng)的調(diào)節(jié)精度。下面以一個(gè)案例分析一下還是以400KVA的UPS為例1）發(fā)電機(jī)：選用史丹福無刷永磁勵(lì)磁形式，LVI634D，其視在功率為1000kVA(發(fā)電機(jī)容量較大，可耐受更強(qiáng)的諧波沖擊)2）發(fā)動(dòng)機(jī)有功功率需要是UPS有功功率1。Ｋｐ越大，系統(tǒng)的響應(yīng)速度越快，系統(tǒng)的調(diào)節(jié)精度越高，但容易產(chǎn)生超調(diào)，可能會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定。Ｋｐ取值過小，會(huì)降低調(diào)節(jié)精度，使響應(yīng)速度變慢，延長調(diào)節(jié)時(shí)間，使系統(tǒng)動(dòng)態(tài)和靜態(tài)特征變壞。

　?。ǎ玻┓e分作用系數(shù)Ｋｉ的作用是消除系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差。Ｋｉ越大，系統(tǒng)的靜態(tài)誤差消除越快，但Ｋｉ過大，在響應(yīng)過程的初期會(huì)產(chǎn)生積分飽和現(xiàn)象，從而引起響應(yīng)過程的較大超調(diào)。但Ｋｉ過小會(huì)使系統(tǒng)的靜態(tài)誤差難以消除，影響系統(tǒng)的調(diào)節(jié)精度。

　?。ǎ常┪⒎值淖饔孟禂?shù)Ｋｄ的作用是改善系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特征，其主要作用是在響應(yīng)過程中抑制偏差向任何方向的變化，對(duì)偏差變化進(jìn)行提前預(yù)報(bào)。高速汽輪發(fā)電機(jī)為了減少因離心力而產(chǎn)生的機(jī)械應(yīng)力以及降低風(fēng)摩耗，轉(zhuǎn)子直徑一般做得比較小，長度比較大，即采用細(xì)長的轉(zhuǎn)子。但Ｋｄ過大，會(huì)使響應(yīng)過程提前制動(dòng)，延長了調(diào)節(jié)時(shí)間，而且會(huì)降低系統(tǒng)的抗干擾性能。下面是進(jìn)行模糊控制PID控制的系統(tǒng)框圖。

采用電力電子技術(shù)的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備正在世界各地逐步被采用,特別是在亞洲一些國家和美國,海上風(fēng)力發(fā)電正扮演著越來越重要的角色。但是,如果發(fā)電系統(tǒng)沒有適當(dāng)匹配的組件,也提高不了發(fā)電效率。另外圓盤和線圈相比也存在材質(zhì)很難分布均勻，導(dǎo)致電阻增大，將會(huì)產(chǎn)生比線圈更多的熱量，浪費(fèi)機(jī)械能。SKiiP?智能功率模塊為風(fēng)力發(fā)電機(jī)組而進(jìn)行了優(yōu)化。對(duì)于組件和應(yīng)用來說就是:更大的電流、并聯(lián)運(yùn)行以及更有效的冷卻。

　　全球已裝機(jī)的具有電子控制系統(tǒng)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中,大約有80%采用用逆變器控制轉(zhuǎn)子電流的雙饋異步電機(jī)。這種電機(jī)的主要優(yōu)點(diǎn)是:只被設(shè)計(jì)為風(fēng)力發(fā)電單元額定輸出功率的20%,因?yàn)?0%的功率在定子繞組中產(chǎn)生,定子直接連接到電網(wǎng)。這樣就可以采取預(yù)防措施，如有計(jì)劃的保養(yǎng)和維修，以避免因停機(jī)而產(chǎn)生的巨大損失。缺陷是滑環(huán)接觸和間接控制(系統(tǒng))維護(hù)費(fèi)用高。在電網(wǎng)受到干擾時(shí),需要非常大的轉(zhuǎn)子電流在惡劣的環(huán)境下保持電網(wǎng)穩(wěn)定。

　　可再生能源是常規(guī)能源的補(bǔ)充,事實(shí)上也正試圖取代常規(guī)能源,其主要原因是技術(shù)的進(jìn)步。特別是在對(duì)能源需求很迫切的國家,近年來出現(xiàn)了35km2大小的風(fēng)力發(fā)電場。拔出機(jī)油油標(biāo)尺查看潤滑油是否缺少，如缺少要加到規(guī)定的“靜滿”刻度線，再仔細(xì)檢查有關(guān)部件有無故障隱患，如發(fā)現(xiàn)故障要及時(shí)排除方可開機(jī)。為了保證電網(wǎng)的穩(wěn)定性,在電網(wǎng)電壓驟降的情況下對(duì)于無功電源和電網(wǎng)穩(wěn)定性的要求也變得越來越嚴(yán)格?；谶@個(gè)原因,當(dāng)安裝新的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組時(shí),越來越多地使用帶有全功率轉(zhuǎn)換器的同步或異步發(fā)電機(jī),因?yàn)樗鼈冊(cè)陔娋W(wǎng)停電時(shí)可以支撐電網(wǎng)。該轉(zhuǎn)換器直接可控,提供與50或60Hz電網(wǎng)頻率好的同步,既可以補(bǔ)償諧波無功功率,又可以產(chǎn)生無功補(bǔ)償。此外,同步發(fā)電機(jī)可配有許多極(>50),使驅(qū)動(dòng)器部分的齒輪顯得多余。過去,這些齒輪是常見的故障原因。

　　在各種電源系統(tǒng)所用的逆變器中,考慮到經(jīng)濟(jì)因素以及為了實(shí)現(xiàn)好的效率,經(jīng)常使用額定電壓為690V的逆變器。2．1初步研究階段(1958--1976)1958年上海電機(jī)廠生產(chǎn)出了l2MW雙水內(nèi)冷發(fā)電機(jī)，自此開始了內(nèi)冷水水質(zhì)處理技術(shù)的試驗(yàn)研究。在通常情況下由阻斷電壓為1700V的IGBT組成的功率轉(zhuǎn)換器用于與20kV電網(wǎng)進(jìn)行功率調(diào)整的變壓器。很少使用更為昂貴的3.3kV模塊,因?yàn)橄到y(tǒng)需要變壓器,從而使得整個(gè)解決方案過于昂貴。