柴油發電機組并聯運行穩定性探討

林偉斌

【摘 要】在日常的生活中，船舶的大多工作依靠的是多臺柴油機發電機組并聯共同運行的，以此來維持船舶的正常運行。柴油機發電機組并聯運行的過程中會出現不同程度，不同樣式的問題。例如，其并聯運行的穩定性遭到破壞等。本文主要是利用數學知識進行推導，從而建立柴油發電機的數學模型。然后再利用MATBLE軟件中的Simulink工具進行驗證，建立一臺柴油機發電機組的運行模型和多臺柴油機發電機組并聯運行的模型。從不同的方面進行系統的驗證，計算出仿真的結果。力求達到最穩定的運行狀態和最理想的效果。

【關鍵詞】柴油發電機組；并聯運行；數學模型；穩定性和穩定度

柴油發電機組并聯運行的工作原理是依靠多種類型的并聯電力系統來維持的，其穩定性的研究也會受到不同方面，不同程度的影響。柴油機受到干擾能夠自控的能力強，受到的影響小，其穩定性的運行就幾乎不會受到影響，相反，柴油機工作受到干擾后自控能力差，受到的影響大，那么就幾乎無法正常去維持其穩定性。柴油機在平時具體的工作運行中，存在著一些缺陷，這是不容忽視的，必須引起我們的高度重視。原有的柴油機發電機單獨工作，資源的使用率不高，對資源的浪費較多，不利于保護生態環境。柴油機發電機組并聯的作用高新技術，通過一系列科學、合理的方法，減少資源的浪費來提高工作的效率。

1.發電機模型

發電機模型指的是將一臺發電機先運行起來，當先運行的發電機的電壓達到預期的目標時，然后利用某種技術，把所有運行的剩下的發電機共同銜接到之前運行的發電機上，共同并聯起來，形成一個并聯的發電機工作組。在進行模擬的過程中要采用5個階段的運行狀態的方程式來進行計算。不考慮出現的短暫的，意外的電磁過程。經過這一系列復雜的程序后，運行專業的圖表，等式等，描述出發電機模型的實際運行狀況。可以使用不同的參考模型來進行詳細地，系統地的描述。做到清晰明了，清楚的認識到發電機組并聯運行的工作程序和運行結果的效果示意圖。

發電機的功角表示的是轉子磁極軸線和定子合成磁極處軸線的空間夾角機械運動的參數，它將電力系統中的機械運動和電磁運動兩者有機的結合在一起。功角的變化反映的是柴油機發電機組并聯運行的穩定性的程度。我們要把三者有機的結合在一起，制定出最為經典的搖擺方程式。根據搖擺方程式來計算出相對的搖擺角，計算出來的相對值越大，就說明了柴油發電機組并聯運行的穩定性較差，柴油機發電機組的并聯運行的系統將會失去原計劃的穩定性的平衡。

2.調速器的數學模型

我們根據專業的知識，可以把柴油機運行的工作系統進行簡化分析，得到一個簡化的模型來進行系統的研究。來自發電機的轉速通過控制，使之達到給定的實際轉速，通過測速元件，伺服器，噴油泵，柴油機，最后到達發電機。經過一系列復雜得程序，最后工作運行的模型圖。測速的過程中，我們要使用動態的方程式來進行詳細的描述，這是一個復雜，困難的過程。在具體的操作過程，運行過程，我們要做到嚴謹，細致。牽一發而動全身，必須做到要有科學的依據和合理的方法。柴油機工作的穩定性是指在給定的工作條件下，通過恒定的轉速來表達的。在操作的過程中，我們盡量做到忽略機組工作運行的摩擦力，以此來維持相對穩定的工作狀況。對于偏離較小的微小的差異波動，我們要尋找小偏差的計算和工作的方法。用平衡的狀態來維持最后的結果。

3.發電機勵磁系統模型

發電機勵磁系統模型指的是用工具箱為依據來維持運行的。非常的接近零極點的對消，進一步簡化該工作的實際模型。通過控制器的作用，在各種綜合條件的控制下，達到理想的效果。簡化模型的過程中，通過科學合理的方法，切忌不要盲目，加上可以達到理想效果的控制模塊。借鑒其他先進的工作技術和經驗。畫出理想的簡化模式圖，便于進行下一步的研究。

4.延遲環節和柴油機數學模型

作為研究對象的柴油機，為了方便進行下一步的研究，我們可以把柴油機的結構進行簡化用簡化結構的方框圖表來進行表示。忽略對研究沒有意義的環節，省去復雜的中間過程，只有一個中間環節來代替燃燒環節和熱力環節。對于要進行研究的柴油機對象來說，這樣去作對于這一滯后環節來說是確定的。滯后時間和柴油機的轉速可以用方程式來表達。減少干擾，達到理想的實驗效果。穩定性趨于平穩不會出現很大程度得起起落落，穩定性控制在相對平穩的狀態。柴油發電機組并聯運行的穩定性，會受到多種因素的干擾。例如，發電機工作組的起停，卸載，并聯運行等操作，以及各類故障狀態報警及裝置工作等的數據顯示。柴油機發電機并聯運行穩定性的仿真是工作的難點，定性分析是十分重要的。

以上的四種模型研究方式，都是根據具體的實際的操作情況，有針對性的，具體的研究。力求達到和實際情況幾乎等同的效果。柴油發電機組并聯運行的穩定性有靜態和動態之分。靜態穩定性指的是發電機組在工作的過程中受到了比較小的擾動后，發電機組迅速適應變化，盡快調整到工作之前的運行狀態的能力。動態的穩定性指的是發電機組并聯運行的過程中，受到了劇烈的意外的擾動，發電機組仍然能夠迅速適應當前的變化，努力調整，恢復到理想的工作狀態的能力。

柴油發電機組并聯運行穩定性是我們過程中最終追尋的完美結果。通過一系列復雜的程序，運用一系列的技術，達到最大程度的穩定性。最終，提高工作的效率，實現研究的最初目標。

5.結束語

柴油機發電機并聯運行技術是按照科學、合理的方法建構起來的，符合現代經濟發展的實際情況。柴油發電機并聯運行技術是符合科技發展規律的，符合自然規律發展狀況的。柴油發電機并聯組工作，可以提高我們的工作效率，減少資源的浪費，促進經濟更好更快的發展，符合可持續發展要求的，對生態環境的發展起到了一定的促進作用。但是，對于目前來說，運行柴油機發電機并聯組還是有一定的缺陷的。運行技術不是十分的完善，在實際的工作中還會遇到一些的難題我們要保持清醒的頭腦，具體分析在實際的運行操作過程中遇到的難題。理論聯系實際，把課本的知識和具體工作的技術很好的有機結合起來。帶動柴油機發電機組運行技術的不斷完善促進更好的發展！ [科]

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