基于matlab的柴油发电机组功率交互振荡现象的仿真

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1、Vol.30No.12010.1船电技术

2、电机基于Matlab的柴油发电机组功率交互振荡现象的仿真闫利伟杜海生宋东升刘冀（海军工程大学天津校区，天津塘沽300450）摘要：交流供电使用的柴油发电机组，并联运行过程中经常出现功率交互振荡。本文先通过分析产生功率振荡的原因，得出影响功率振荡的参数，然后利用Matlab对柴油发电机组单机、并联运行进行仿真，验证分析结果。关键词：柴油发电机组并联运行功率交互振荡中图分类号：TM314文献标识码：A文章编号：1003-4862(2010)01-0021-06

3、TheSimulationOfInteractivePowerOscillationForDieselGeneratorSetsBasedOnMatlabYanLiwei,DuHaiheng,SongDongsheng,LiuJi（NavalUniversityofEngineeringTianjinCampus,Tanggu300450,Tianjin,China）Abstract:Interactivepoweroscillationoftenappearsindieselgenerators

4、etsforACpowersupplyoperatinginparallel.Thispaperanalyzesthereasonforpoweroscillation,anditstheparameter.Besidesthat,itmakessimulationforthestand-aloneorparallelingconnectionofdieselgeneratorbyusingMatlab,andverifiestheresult.Keywords:dieselgeneratorse

5、ts,operationinparallel,interactivepoweroscillation1引言干扰力矩产生的原因如下:⑴各缸转矩不均匀所引起的干扰力矩交流供电使用的柴油发电机组广泛地应用于各缸转矩不均匀原因有：船舶、通信等国民经济的众多领域。交流柴油发a.高压燃油泵和喷油嘴调节不均匀，各缸的电机组在互相并联运行及并入电网运行时，往往喷油大小量不等；出现功率的周期性振荡。功率振荡时，并联运行b.喷油泵凸轮传动扭转变形；的各机组的总负载不变。因此，一台机组的功率c.配气相位、喷油提前角、压

6、缩比等参数调增加和另一台机组的功率减少同时进行。通常把整不一致；这种现象称为功率交互振荡，俗称“游车”。无论d.各缸制造误差不一致。在机组台架试验中，还是在实际运行的舰船或陆⑵高压燃油管剩余压力波动引起的干扰力上电站中都曾发现功率交互振荡的现象。矩[1]2柴油发电机组功率交互振荡的分析X.甘切夫提出把喷油泵齿条位置不变下喷油后输油管内的残余压力pocm2与喷油前输油管内产生功率交互振荡的原因是由于并联运行的残余压力pocm1的关系作为评价供油装置工作稳机组中有干扰力矩的存在。[2]定性的标准。收稿

7、日期:2009-10-15可以近似认为，齿条位置一定时，每循环实作者简介：闫利伟（1978－），男，天津校区教员，研际供油量的变化（相对单位）为：究方向为电力系统运行、控制与分析。∆g=−m(∆p−∆p)(1)u0ocm2ocm121船电技术

8、电机Vol.30No.12010.1式中：∆g—每循环实际供油量的变化（相对单载不变，稳定运行点是不变的，电磁功率围绕这u个点上下波动，但偏差不是很大，所以供油干扰位）；m0—表征高压输油管容积大小的比例系数。对单机运行影响不大。在多机并联运行时，并联在供油

9、装置工作正常情况下，pocm2＝pocm1，机组总的负载是不变的，但加在每台机组上的负即∆gu＝0。实际上影响pocm2有很多因素，在供荷是变化的，这样就造成电磁功率稳定运行点不油装置工作不正常情况下，就更容易造成∆g≠u断变化，又因为所加干扰为周期性干扰，每台机0。尽管喷油泵齿条处于同一位置上，进入气缸的组调速器在某一段时间起到抑制干扰的作用，而供油量却在周期性的变化，就会产生干扰力矩。在另一段时间起到加强干扰的作用，所以使得机影响pocm2波动的主要因素有：组电磁功率也在周期性变化。机组电磁功

10、率变化a.燃油的可压缩性；的程度取决于干扰油量中三个参数k、ω、α。b.高压油管的容积变化。3柴油发电机组并联运行功率交互振荡柴油发电机组在出厂前都要做供油装置调仿真整，使各项要求都达到国家标准。但是，往往在使用一定时期后，由于种种原因，产生供油不稳柴油发电机组单机运行模型如图1所示，双定。上面几种原因只要发生一种，气缸供给的燃机并联运行模型如图2所示，两台机组为同型号油量就不相同，就会造成各个气缸燃烧状况不一机组，参数都一样。励磁模块[6]如图3所示，调致，产生干扰转矩[2-5]