柴油发电机自动控制系统介绍

一、系统结构

柴油发电机组自动化控制系统由程序控制、模拟控制和运行管理控制三部分组成。

　1、程序控制。它是按事先设计好的操作顺序实现的控制。控制信号只起离散作用，参数是开关量。控制信号的形式，通常取自于几个操作逻辑运算的结果。例如机组的起动和停机等，就属于程序控制。

　2、模拟控制。通过测量设备运行参数的实际值，与设定值相比较，根据其偏差，调节设备相应的物理量来实现控制和调节。这种控制信号是连续起作用的，参数通常是模拟量，他也可以通过定时采样的方式转换成时间的离散量，但不管其偏差有多大，都应紧跟设定值连续调节。例如频率和电压等的调节，就属于模拟控制。

　3、运行管理控制。按照人工设定的各种运行工作状况的要求和负载的实际需要，按照顺序调用各种自动装置或相应程序，对柴油发电机组进行操作，达到安全控制和经济运行的目的。这就称为运行管理控制。

二．系统优势

1远程监测和控制

    不管在全球任何地方，只要有网络，就可以采用手机或PC电脑远程监测发电机组的运行数据，控制发电机组的运行；除监测机组基本信息外，还进行更全面的监测，如励磁电压；电桥输出电压；轴承温度；绕组温度等。更全面的监测只为更好的检查机组的健康状况。

2、远程故障诊断

    例：当出现发电机组启动失败故障时，厂商技术人员通过PC端或手机APP，迅速查看用户机组在启动失败过程中每一秒数据（用APP的故障诊断演示），比如：启动过程的转速是多少？机油压力达到多少？电池电压降低了多少？充电机电压是多少.......。技术人员通过这些数据就可以轻松的远程排查故障了，对于一些简单故障或用户不当使用的问题，就可以快速解决好。

通过远程故障诊断，减化厂商和用户之间对于故障情形的沟通，厂商直接通过云服务器获取18秒的黑匣子记录，为机组快速分析故障原因，快速排除故障，减少售后服务费用，提升服务效率和质量。

3、早期故障预防

通过云服务器内建的130多个故障模型、模糊推理、及时发现各种复杂的早期故障，提高机组的可靠性。而且还可以通过不断的增加云服务器的故障模型知识，实现诊断能力的无限扩展。

4、智能数据抓取专利技术

 对发电机组实时且更全面的监测，智能抓取数据，如励磁电压；电桥输出电压；轴承温度；绕组温度的数据。实现远程故障诊断和早期故障检查。众多数据汇总并以图表形式展示出来。

三、系统分类

　柴油发电机组自动化控制系统可分为下列四类：

1、第一类控制方式是继电器与半导体器件逻辑控制，工作简单且有实效。它的缺点是元器件多、电路复杂、体积大、可靠性较差。若需增加功能时，需要修改控制电路。

2、第二类控制方式使用程序控制器替换第一种方式中的半导体器件逻辑电路，使硬件标准化，使用专用语言使编程容易；用软件更改控制电路，非常方便。由于采用大规模集成电路使元器件数减少和软件具有自检功能等原因，提高了可靠性。

　3、第三类控制方式是用微型计算机取代人工的运行管理，形成了程序控制器、标准化的模拟控制器和微机的组合。把起停、并列、解列和负载分配等作为独立单元与微机相连接，用软件实施全过程的自动控制，操作就更为简便。但需要采取后备措施，避免在微机发生故障时引起失控。

　4、第四类控制方式是用微型计算机或可编程序控制器（PLC）来实现柴油发电机组电站的自动化控制。硬件组成变得简单，但必须考虑可靠的后备措施。这种方式充分利用计算机技术，使普通机组改变为自动化机组。它既能实现控制，也能进行数据处理和科学计算，而其运算速度和精度完全没，满足控制要求。其突出优点是把三中控制程序存储在存储器中，接线只限于检测元件、执行元件相连接，使硬件和接线简化，因而它的可靠性高和适应性广，方便调试和维护。因此，第四类控制方式是柴油发电机组自动化控制系统的发展方向。

四、系统功能

（1） 自动维持准备运行状态。

（2） 自动启动和加载

（3） 自动并列与解列

（4） 自动补给

（5） 自动停机

（6） 无人值守时间

（7） 自动保护

（8） 其他

5、柴油发电机组自动化控制系统的分级

　　柴油发电机组自动化控制系统的设计人员或用户，应从实际情况出发，根据具体要求确定柴油发电机组必须具有的自动化控制功能。我国对额定功率不大于3200KW的陆用自动化柴油发电机组制定了GB/T4712-1996《自动化柴油发电机组分级要求》标准，将柴油发电机组按其自动化程度分成三级；

（1）一级自动化柴油发电机组的性能如下：

 1）单台发电机组自动化，用于应急供电。运行期间保持电压和频率恒定。

 2）发电机组应自动维持应急备运行状态（蓄电池自动充电；储气瓶自动充气），柴油机启动前自动进行预润滑。

　3）当发电机组需要启动、运行或停机时，能按自动控制指令实现自动启动、运行或停机。

　4）发电机组在运行过程中，若出现过载、短路、超速、过频、水温过高、机油压力过低等异常情况，均能进行自动保护。

　5）发电机组应配备表明正常运行的声光信号系统，通过这些指示信号和报警信号表明机组的运行情况。

　6）发电机组在无人值守的情况下应能连续运行4h。

（2）二级自动化柴油发电机组除满足一级自动化机组各项要求外，还应具备下列功能：

　1）发电机组应具有燃油、机油和冷却水自动补充的功能。

 2）发电机组在无人值守的情况下，能连续运行240h。

（3）三级自动化柴油发电机组除满足一、二级自动化机组的各项要求外，还必须具备下列功能：

　1）当发电机组自启动失败时，自启动控制程序系统，应能自动的将启动指令转移到另一台备用机组。

　2）发电机组应能按自动控制指令或遥控指令完成两台同型号规格的发电机组自动并列和解列。

　3）发电机组并列运行时，应能自动分配输出的有功功率和无功功率。

　4）发电机组除了具有一、二级自动化机组的各项保护外，还应具有逆功率保护等功能。

　　三台三级自动化发电机组三台可以组成一个自动化电站。其中两台做常用的供电机组，一台备用，因此应增设与并联运行有关的功能。自动化控制系统应根据负载和运行请况，三台发电机组自动顺序起停、并列、解列和进行负载分配。故障则分成两级处理：一级为轻故障，应实现不间断供电，即把备用发电机组投入并列运行后，再停掉有故障的发电机组。二级为重故障，紧急停掉有故障的发电机组的同时，立即投入备用发电机组，对要负载允许中断供电。