柴油發(fā)電機(jī)組的穩(wěn)定性及其無(wú)功補(bǔ)償?shù)难芯?pdf

1、柴油發(fā)電機(jī)組作為重要的備用電源、應(yīng)急電源和移動(dòng)電源，在通信、醫(yī)院、金融等機(jī)構(gòu)以及供電網(wǎng)絡(luò)難以覆蓋的地方有廣泛的應(yīng)用。柴油發(fā)電機(jī)組輸出電能的穩(wěn)定性取決于柴油機(jī)轉(zhuǎn)速的穩(wěn)定性，另外，在柴油發(fā)電機(jī)組與負(fù)載組成的微型電網(wǎng)結(jié)構(gòu)中，存在大量的感性負(fù)載，會(huì)消耗無(wú)功功率，這就降低發(fā)電機(jī)發(fā)出的電能質(zhì)量。本文以提高柴油發(fā)電機(jī)組輸出的電能質(zhì)量為目標(biāo)，對(duì)傳統(tǒng)的柴油發(fā)電機(jī)組進(jìn)行了改進(jìn)和提高，使其具有良好的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)功能和無(wú)功補(bǔ)償功能。
　　首先，本文對(duì)柴油發(fā)電

2、機(jī)組的調(diào)速系統(tǒng)和無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)的研究狀況及其控制策略進(jìn)行了綜述，給出了整個(gè)系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)，包括調(diào)速系統(tǒng)、無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)和整個(gè)機(jī)組的監(jiān)控系統(tǒng)，并且在柴油機(jī)調(diào)速原理分析的基礎(chǔ)上，建立了WD615柴油機(jī)和G2型噴油器的數(shù)學(xué)模型。接著，對(duì)TSC型無(wú)功補(bǔ)償裝置的基本原理進(jìn)行了研究，并且設(shè)計(jì)出了無(wú)功補(bǔ)償?shù)姆桨?，其中，TSC投切時(shí)刻選擇為晶閘管電壓過(guò)零的時(shí)刻、補(bǔ)償電容器采用星形接法及8:4:2:1不等容的分組方式、確定了補(bǔ)償容量的計(jì)算方法、控制策略采用功

3、率因數(shù)和無(wú)功功率的復(fù)合控制，為后面進(jìn)行硬件和軟件設(shè)計(jì)奠定了理論基礎(chǔ)。
　　其次，確定了柴油發(fā)電機(jī)組的總體組成結(jié)構(gòu)。根據(jù)被控對(duì)象的數(shù)學(xué)模型具有非線性和時(shí)變性的特點(diǎn)，在分析常規(guī)PID算法和模糊控制原理的基礎(chǔ)上，采用了模糊PID的控制方法。利用MATLAB仿真，對(duì)比了常規(guī)PID控制算法與本文采用的模糊PID控制算法在柴油機(jī)調(diào)速系統(tǒng)上的控制效果，結(jié)果表明模糊PID控制算法是可行的，并且具有更好的控制效果。
　　然后，本文對(duì)柴油發(fā)電機(jī)

4、組的轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)和無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)的硬件部分進(jìn)行了設(shè)計(jì)，選擇了STM32F107VCT6芯片為控制器，設(shè)計(jì)了噴油器的驅(qū)動(dòng)電路與柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速、溫度、壓力等信號(hào)的采集調(diào)理電路，以及無(wú)功補(bǔ)償裝置的主電路、控制電路和投切控制電路，其中控制電路包括電壓電流采集、信號(hào)前置處理、過(guò)零檢測(cè)、功率因數(shù)測(cè)量等模塊的電路，并設(shè)計(jì)出了STM32外圍功能電路。
　　最后，本文對(duì)柴油發(fā)電機(jī)組的軟件進(jìn)行了設(shè)計(jì)，主要實(shí)現(xiàn)了柴油機(jī)轉(zhuǎn)速控制、ADC轉(zhuǎn)換、輸入捕獲、發(fā)電機(jī)