低溫低壓環(huán)境下柴油發(fā)電機(jī)組的改造與運(yùn)行優(yōu)化控制.pdf

1、南極科考支撐裝置能為在南極開展自動(dòng)天文觀測以及其他科學(xué)探測設(shè)備提供必要的能源保障。我國首座自主研制和開發(fā)的科考支撐裝置2011年1月在南極大陸Dome A地區(qū)成功運(yùn)行。實(shí)際運(yùn)行結(jié)果顯示，限于研制時(shí)間緊迫，首套科考支撐裝置發(fā)電系統(tǒng)柴油機(jī)組及其運(yùn)行控制方法方面還有諸多不足之處，為滿足南極內(nèi)陸地區(qū)極端運(yùn)行環(huán)境，迫切需要對相關(guān)部分開展深入研究與進(jìn)一步開發(fā)，以提高科考支撐裝置整體可靠性和穩(wěn)定性。
　　論文主要對南極低溫低壓環(huán)境下柴油發(fā)電機(jī)組

2、適應(yīng)性改造與運(yùn)行優(yōu)化控制進(jìn)行了詳細(xì)研究。論文首先簡要介紹了南極科考支撐裝置發(fā)電系統(tǒng)的各部分組成以及現(xiàn)狀，分析了發(fā)電機(jī)組以及控制軟件方面存在的問題。
　　然后，詳細(xì)說明了發(fā)電機(jī)組的一期高原改造，在此基礎(chǔ)上，提出了二次改造優(yōu)化方案。主要工作有:對機(jī)組控制模塊進(jìn)行了分布式改造;提出了進(jìn)氣預(yù)熱結(jié)合燃油、潤滑油加熱法來改善機(jī)組冷啟動(dòng)性能;改進(jìn)機(jī)組排氣裝置，充分利用廢氣余熱;對潤滑油循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行了改良設(shè)計(jì)，解決潤滑油液位平衡問題。
　　

3、接著，重點(diǎn)分析了發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行控制策略，并提出了機(jī)組運(yùn)行優(yōu)化控制方法，表現(xiàn)為:優(yōu)化機(jī)組故障判斷邏輯;提出了循環(huán)隊(duì)列動(dòng)態(tài)調(diào)整方法;完善人工遠(yuǎn)程干預(yù)控制優(yōu)化方案;增加了本地機(jī)組監(jiān)控操作界面，并在仿真平臺上完成了軟件邏輯測試。
　　最后，介紹了低溫低壓環(huán)境模擬裝置，搭建了發(fā)電機(jī)組測試控制系統(tǒng)。初步測試了發(fā)電機(jī)組的冷啟動(dòng)效果，測試結(jié)果表明，進(jìn)氣預(yù)熱法可以改善柴油機(jī)組的低溫啟動(dòng)性能;并且分析了發(fā)電機(jī)組在西藏高原運(yùn)行測試數(shù)據(jù)以及極地低壓條件下