丁月英
天津博威动力设备有限公司 天津市 300400
摘要：从发电机组控制原理出发，介绍了发电机组控制系统的构成，分析了发电机组的不同控制模式：单机使用控制模式，AMF控制模式，并机控制模式和并网控制模式。总结了发电机组控制系统的功能特点，包括显示功能、保护功能和辅助功能。以供从事发电机组工作人员参考。
关键词：发电机组 控制模式 显示功能 保护功能 辅助功能
1 引言
发电机组被广泛用于通讯、电力、医院、金融、石油、地铁等各行各业，随着微电子技术、计算机技术、通讯技术的不断提高，发电机组控制器构成高性能、高集成度、超强通讯的智能监测监控系统，使得发电机组工作更加简单、方便、可靠、智能。
2 发电机组控制原理
柴油机驱动发电机运转，将柴油的能量转化为电能。在机汽缸内，经过空气滤清器过滤后的洁净空气与喷油嘴喷射出的高压雾化充分混合，在活塞上行的挤压下，体积缩小，温度迅速升高，达到的燃点。被点燃，混合气体剧烈燃烧，体积迅速膨胀，推动活塞下行，称为‘作功’。各汽缸按一定顺序依次作功，作用在活塞上的推力经过连杆变成了推动曲轴转动的力量，从而带动曲轴旋转。
首先，柴油机燃油电磁阀打开，同时，电动启动起动机。如今发动机启动普遍使用直流起动机启动，当需要发动机工作时，由起动机驱动发动机转动，使发动机自行压燃工作。当发动机启动成功之后，起动机必须尽快脱离，否则起动机将被毁坏。机启动成功后，转速达到1500r/min，电机频率电压均正常，达到带载条件，断路器合闸。发电机组工作过程中，需要监测机的转速、水温及油压等运行状态，需要监测发电机的电压、频率、相序等运行状态，当机或是发电机出现故障时，应能及时发出报警信号或者自动保护停机。
3 发电机组控制模式的分类
发电机组按使用方式可以将控制模式分为：单机使用控制模式，AMF控制模式，并机控制模式和并网控制模式。
3.1单机使用控制模式
单机使用控制模式用于单机自动化，可通过远程开机信号控制发电机组自起停。典型控制器有郑州众智的HGM7X10系列，英国深海的DSE7X10系列以及丹麦单控的CGC412系列等。
3.2 AMF控制模式
AMF控制模式是在单机使用控制模式基础上增加了市电电量监测和市电/发电自动切换控制功能(AMF)。当控制器处于自动模式时，检测到市电欠压、缺相等异常时，自动启动发电机组发电，当发电机组电压、频率达到带载条件后，控制器自动切换ATS（双电源自动转换开关）将负载转移到发电机组侧。典型控制器有郑州众智的HGM7X20系列，英国深海的DSE7X20系列以及丹麦单控的CGC413系列等。
3.3 并机控制模式
并机控制模式用于多台同容量或不同容量的发电机组的手动/自动并联系统，实现发电机组的自动开机停机／并联运行、数据测量、报警保护等功能。具有并机功能的控制器具有控制GOV（电子调速器）和AVR（自动电压调节器）的功能，可以自动同步及负荷均分，和装有并机功能控制器的发电机组进行并联。控制器准确监测发电机组的各种工作状态，当发电机组工作异常时自动从母排解列，关闭发电机组，同时将故障状态显示在LCD上。具有并机控制模式的典型控制器有郑州众智的HGM9510，英国深海的DSE8610以及丹麦单控的AGC150等。
3.4 并网控制模式
并网控制模式用于单台发电机组与市电的手动/自动并联系统，实现发电机组的自动开机停机／并联运行、数据测量、报警保护等功能。
并网控制模式，发电机组控制器通过判断市电合闸状态，来决定是否并网。若市电没有合闸，发电合闸继电器输出。若市电已合闸，则发电机组控制器将控制GOV调速和AVR调压，以达到机组与市电同步，当同步条件满足时，发出合闸信号，将机组并入市电。一旦机组并入市电，则控制器将控制发动机进行负荷分配。具有并网控制模式的典型控制器有郑州众智的HGM9520，英国深海的DSE8660以及丹麦单控的AGC150等。
4 发电机组控制系统的显示、
保护及辅助功能
4.1发电机组的显示功能
液晶显示的发电机组控制器可以更全面直观的数字显示机组的状态量和报警信息。
1）采集并显示市电/发电三相电压、三相电流、频率、功率参数，具体为：
市电
线电压 Uab，Ubc，Uca
相电压 Ua，Ub，Uc 相电压
相序
频率 Hz
发电
线电压 Uab，Ubc，Uca
相电压 Ua，Ub，Uc 相电压
相序
频率 Hz
负载
电流 IA，IB，IC 分相和总的有功功率 kW
分相和总的无功功率 kVar
分相和总的视在功率 kVA
分相和平均功率因数 PF
发电累计电能 kWh、kVarh、kVAh
2）精密采集发动机的各种参量：
温度WT °C/ °F同时显示
机油压力OP kPa/Psi/Bar同时显示
燃油位FL单位：%
转速SPD单位：RPM
电池电压VB单位：V
充电机电压VD单位：V 计
时器HC可累计XXXXX小时
累计开机次数 最大可累计XXXXX次
4.2发电机组的保护功能
所有报警信息可以在控制器的液晶显示器上显示，并发出声光报警信息。发电机组的具体保护事项，如表1所示。
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4.3发电机组的辅助功能
发机电机组控制系统还具有许多辅助功能。
1）自动加燃油功能：当燃油箱里面的燃油液位低于一定值时，发电机组控制器将自动控制加油泵加油。
2）水套自动加热功能：当机用于寒冷地区时，环境温度低于机的启动温度，就会造成机启动困难，此时需要对机进行加热，有助于机的启动。
3）发电机防冷凝加热功能：当发电机处于寒冷或潮湿的环境中，发电机壳里面的凝露会影响电机线圈绕组的绝缘，故需要防冷凝加热器对电机壳内部进行加热，祛除凝露。
4）蓄电池自动充电功能：处于备用状态的发电机组，时刻处于准备工作状态，故需要时刻保证蓄电池处于满电状态，因此，需要由智能充电器为蓄电池充电，当蓄电池电压达到一定值时，智能充电器开始涓流浮充，因此不会对蓄电池造成伤害。
5）监控监测功能：通过发电机组控制器的RS485接口，利用PC机可以实现对机组的“三遥”功能。另外，加装云监控硬件设备，通过网络或者SIM卡，亦可以实现在网络上监控发电机组。
5 结束语
以上，介绍了发电机组控制系统的使用模式以及功能特点。人们不仅仅满足于发电机组基本的工作状态，更迫切需要它解决更为复杂的用电问题，因此，发电机组控制系统正在向高性能、全智能、综合化方向发展。
参考资料
[1].HGM7200/HGM7100A系列发电机组控制器用户手册 [Z].郑州众智科技股份有限公司
[2].李润林，鞠佳.GU66系列发电机组控制模块性能和应用 [J].移动电源与车辆.2011(02)：29-39.