一種儲能型柴油發電機組控制系統技術方案

本實用新型專利技術涉及柴油發電機組技術領域，具體涉及一種儲能型柴油發電機組控制系統，包括柴油發電機組、儲能電池、逆變器、DC

【技術實現步驟摘要】
一種儲能型柴油發電機組控制系統


[0001]本技術涉及柴油發電機組
，具體涉及一種儲能型柴油發電機組控制系統。

技術介紹

[0002]柴油發電機組是以柴油為主燃料的一種發電設備。現有的柴油發電機組在使用時還存在以下問題：
[0003](1)現有的柴油發電機組在正常工作中使用功率通常不超過60％額定功率，且很多時候柴油發電機組處于空載運行狀態下，會造成一定的燃油消耗，從而造成柴油發電機組的使用成本過高。
[0004](2)現有的柴油發電機組工作時噪音較大，造成在環境噪音要求較嚴格的地方使用受限。
[0005](3)現有的柴油發電機組從啟動到帶載輸出需要一定的時間，通常在2～5min左右，而且一次帶載的能力有限，通常不超過75％額定輸出功率，無法滿足對于作為應急電源使用的柴油發電機組電源輸出時間有嚴格要求的場合。
[0006](3)無法在柴油發電機組啟動運行穩定階段為設備供電。
[0007](4)柴油發電機組空載待機狀態運行不但造成燃油浪費，還降低了柴油發電機組的壽命。

技術實現思路

[0008]為了解決上述問題，本技術提出一種儲能型柴油發電機組控制系統，旨在實現柴油發電機組的節能運行，減少燃油浪費，并提高柴油發電機組的應急使用能力以及在噪音要求較高場合的適應能力。具體的技術方案如下：
[0009]一種儲能型柴油發電機組控制系統，包括柴油發電機組、儲能電池、逆變器、DC
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DC雙向變換器和能量管理系統，所述逆變器包括AC
?/>DC轉換模塊、DC
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AC逆變模塊和連接在所述AC
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DC轉換模塊與所述DC
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AC逆變模塊之間的直流母線，所述柴油發電機組連接AC
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DC轉換模塊，所述儲能電池連接所述DC
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DC雙向變換器，所述DC
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DC雙向變換器通過所述直流母線連接所述DC
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AC逆變模塊，所述柴油發電機組、AC
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DC轉換模塊、DC
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AC逆變模塊和DC
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DC雙向變換器分別連接能量管理系統，所述能量管理系統連接所述儲能電池。
[0010]優選的，所述能量管理系統通過BMS電池管理系統連接所述儲能電池。
[0011]本技術中，所述柴油發電機組通過第一控制開關K1連接所述AC
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DC轉換模塊，所述儲能電池通過第二控制開關K2連接所述DC
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DC雙向變換器，所述DC
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AC逆變模塊通過第三控制開關K3連接交流負荷。
[0012]本技術中，所述柴油發電機組通過旁路開關K4連接交流負荷。
[0013]優選的，所述直流母線的電壓為600V，所述交流負荷為380V交流負荷。
[0014]本技術中，所述柴油發電機組包括柴油發動機和連接所述柴油發動機的發電
機，所述發電機為同步發電機、異步發電機、永磁同步發電機中的一種。
[0015]本技術中，所述能量管理系統與I/O控制器相連接。
[0016]本技術中，所述DC
?
DC雙向變換器設置有兩種運行模式，所述兩種運行模式為恒功率控制運行模式和直流側母線電壓控制運行模式。
[0017]作為本技術的一種優選方案，所述柴油發電機組的外部設置有太陽能電源和/或風能電源，所述太陽能電源和/或風能電源通過DC
?
DC直流變換器與所述儲能電池相連接。
[0018]本技術中，所述能量管理系統與電網相連接。
[0019]本技術的結構和工作原理進一步說明如下：
[0020](1)本技術由柴油發電機組(包括柴油發動機和發電機)、DC
?
DC直流變換器、逆變器、儲能電池以及能量管理系統、I/O控制器、人機顯示系統等主要核心設備構成。
[0021](2)系統主電路中，柴油發電機組或電網的交流輸入電壓經過逆變器AC
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DC和DC
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AC轉換為交流輸出，通過該轉換可以保證發電機或電網電壓和頻率均不影響交流輸出的穩定性，由此保證了電氣性能指標。
[0022](3)能量管理系統充分利用柴油發電機組的剩余功率，通過能量管理系統對負載進行實時監控以利用柴油發電機組剩余功率，利用連接在直流母線上的DC
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DC雙向變換器，可將剩余功率轉換為電能為儲能電池充電。DC
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DC雙向變換器也可以通過直流母線將儲能電池的能量轉化為直流電壓并輸送到逆變器的直流母線上，從而增加輸出交流功率，由此實現能量利用最大化。
[0023](4)在需要應急供電的情況下，儲能電池通過DC
?
DC雙向變換器直接為逆變器的直流母線供電，逆變器通過DC
?
AC逆變模塊將直流轉變為交流輸出用于為負載供電；同時柴油發電機組根據電池容量自動啟動為電池充電。
[0024](5)柴油發電機組可以在噪音要求較高的環境中實施錯峰啟動，比如在居民區，白天可以讓柴油發電機組在額定轉速下運行，晚上可以以50％額定功率運行，此時柴油發電機組的功率只有額定功率的50％左右，儲能電池提供另外50％的功率。
[0025](6)在突然加載和卸載頻繁較高的場合中，由于柴油發電機組突然加載的能力有限，通常不超過70％；而且在工地和礦山應用柴油發電機組是通常用于啟動空壓機等大電流負載，空壓機、壓縮機等電動機負載通常頻繁啟動，啟動電流為額定電流的6～7倍，啟動穩定運行時功率只有啟動時的五分之一左右。這時通過儲能電池為負載供電，柴油發電機組只根據電池容量啟動為電池充電而不直接為負載供電，這樣柴油發電機組帶大電流負載的能力大大增強。
[0026](7)也可以在孤島安裝柴油發電機的模式下，通過DC
?
DC直流變換器將太陽能和風能的電源儲存在電池中，與柴油發電機組一起提供多模式供電應用。
[0027](8)通過逆變器和DC
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DC雙向變換器可以使用不同的發電機，如同步發電機、異步發電機及永磁同步發電機等，從而滿足不同場合的應用。
[0028](9)DC
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DC雙向變換器具有恒功率控制模式和直流側母線電壓控制兩種運行模式，具備雙向充放電控制能力，全功率動態響應時間<500ms；外部設備可經485通信接口讀取DC/DC單元數據信息，可設置直流母線控制電壓。
[0029](10)突加負載過程：通過儲能電池的快速響應來應對突加負載，負荷增加所需功
率由儲能電池進行補充；系統穩定后，緩慢減小儲能電池輸出功率，柴油發電機組同步增加輸出功率，直至儲能輸出功率為零。
[0030](11)突減負載過程：通過儲能電池的快速響應來應對突減負載，將柴油發電機組多余電能吸收為儲能電池充本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種儲能型柴油發電機組控制系統，其特征在于，包括柴油發電機組、儲能電池、逆變器、DC
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DC雙向變換器和能量管理系統，所述逆變器包括AC
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DC轉換模塊、DC
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AC逆變模塊和連接在所述AC
?
DC轉換模塊與所述DC
?
AC逆變模塊之間的直流母線，所述柴油發電機組連接AC
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DC轉換模塊，所述儲能電池連接所述DC
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DC雙向變換器，所述DC
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DC雙向變換器通過所述直流母線連接所述DC
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AC逆變模塊，所述柴油發電機組、AC
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DC轉換模塊、DC
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AC逆變模塊和DC
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DC雙向變換器分別連接能量管理系統，所述能量管理系統連接所述儲能電池。2.根據權利要求1所述的一種儲能型柴油發電機組控制系統，其特征在于，所述能量管理系統通過BMS電池管理系統連接所述儲能電池。3.根據權利要求1所述的一種儲能型柴油發電機組控制系統，其特征在于，所述柴油發電機組通過第一控制開關K1連接所述AC
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DC轉換模塊，所述儲能電池通過第二控制開關K2連接所述DC
...

【專利技術屬性】
技術研發人員：黃翔，李萬釗，盛建興，杜帆，
申請(專利權)人：無錫法爾勝悅能動力有限公司，
類型：新型
國別省市：