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国内外柴油发电机组自动化控制技术的现状如何 一、引言 用今天的眼光看，柴油发电机组自动化控制的水平，国内国外已经不存在很大的差别，经过国内从事柴油发电机组控制的科研人员多年不懈地努力，我们今天终于可以挺直腰杆，自豪地讲，我们己经看到了世界先进水平，我们正在追赶世界先进水平， 我们将要赶上世界先进水平。那么，我们在哪些方面做出了进步?在那些领域还存在不足呢?回顾国内柴油发电机组自动化控制的成长经历，分析中国电信的发展对发电机组自动化控制的推动，比较国内外同行业的差距，紧跟国际自动化控制先进模式的步伐;我们沿着这条主线做一浅析，希望能能起到抛砖引玉的作用，对业内同行带来一定的启发。 二、回顾发展历程，分析国内柴油发电机组自动化控制现状 回顾国内柴油发电机组自动化控制的发展，大概可以划分为四个阶段: 1、以时间继电器和中间继电器为主构成的自动化控制系统，这种模式当时在同行业中非常普遍，而且也以相当的批量投向市场，突出的弱点是功能简单、结构复杂、维护调试困难、可靠性差，终没有得到用户的认可。 2、用分离电子元器件组成延时电路和逻辑判断电路来实现的自动化系统，这种模式相对于 种模式，有了很大的进步， 如果精心设计，提高工艺水平，应该能取得很好的效果。但是，在那个企业大而全的年代，每个企业各自为战，造成批量小、工艺落后、质量无法保证，所以这个阶段延续时间也较短。 3、随着改革开放，国外各种新鲜器件纷纷出现在国人面前，PLC(可编程序控制器)以性能稳定、方便灵活的优势迅速成为机组自动化控制领域的主力，时至今日仍有企业在应用。这种模式的优点相对于前两种较为明显，但也逐步显露出一些缺陷，如:外围电路复杂，需配置转速、电压等判断电路及供电电源、端口扩展继电器等器件;造价相对较高(带AD转换的PLC动辄上万元)。PLC是很可靠的，但它毕竟不是专门为我们这个行业而设计的，所以以 PLC为核心构成的柴油发电机组自动化控制系统注定是一个匆匆的过客，随着技术的飞速发展很快失去了优势。 4、控制系统功能模块化思路的出现，彻底解决了困扰发电机组控制领域的难题，这即是以专用控制器为核心构成的自动化系统，这些专用控制器为发电机组量身打造，集多种功能于一身，甩掉了复杂的外围电路，使自动化控制系统一下子变得简单了。 这些专用控制器大多采用了先进的微处理器及控制技术，可靠性和环境适应能力较PLC大大提高，同时，很多参数可以根据实际情况而设定，使用起来非常灵活。 目前，我们已经处在第四个阶段十余年了，这种模式的生命力，随着技术的发展显示了越来越强大的生命力，可以说这种控制系统功能模块化就是柴油发电机组自动化控制的现状。

发电机组的四冲程柴油机的工作原理有哪些 在热力过程中，只有在“工质”膨胀过程才具有做功能力，而我们要求发动机能连续不断地产生机械功，就必须使工质反复进行膨胀。因此，必须设法使工质重新恢复到初始状态，然后，再进行膨胀。因此，柴油机必须经过进气、压缩、膨胀、排气四个热力过程之后，才能恢复到起始状态，使柴油机连续不断地产生机械功，故上述四个热力过程称为一个工作循环。 若柴油机活塞走完四个冲程完成一个工作循环，称该机为四冲程柴油机。如果活塞走完二个冲程完成一个工作循环的柴油机称为二冲程柴油机。目前，柴油发电机组配置的柴油机都是四冲程机。 1.进气冲程 进气冲程的目的是吸入新鲜空气，为燃料燃烧作好准备。要实现进气，缸内与缸外要形成压差。因此，此冲程排气门关闭，进气门打开，活塞由上止点向下止点移动，活塞上方的汽缸内的容积逐渐扩大，压力降低，缸内气体压力低于大气压力约68～93kPa。在大气压力的作用下，新鲜空气经进气门被吸入汽缸，活塞到达下止点时，进气门关闭，进气冲程结束。 2.压缩冲程 压缩冲程的目的是提高汽缸内空气的压力和温度，为燃料燃烧创造条件。由于进、排气门都已关闭，汽缸内的空气被压缩，压力和温度亦随之升高，其升高的程度，取决于被压缩的程度，不同的柴油机略有不同。当活塞接近上止点时，缸内空气压力达(3000～5000)kPa，温度达500～700℃，远超过柴油的自燃温度。 3.膨胀(作功)冲程 当活塞上行将终了时，喷油器开始将柴油喷入汽缸，与空气混合成可燃混合气，并立即自燃，此时，汽缸内的压力迅速上升到约6000～9000kPa，温度高达(1800～2200)℃。在高温、高压气体的推力作用下，活塞向下止点运动并带动曲轴旋转而作功。随着气体膨胀活塞下行其压力逐渐降低，直到排气门被打开为止。 4.排气冲程 排气冲程的目的是缸内的废气。做功冲程结束后，缸内的燃气已成为废气，其温度下降到(800～900)℃，压力下降到(294～392)kPa。此时，排气门打开，进气门仍关闭，活塞从下止点向上止点移动，在缸内残存压力和活塞推力的作用下，废气被排出缸外。当活塞又到上止点时，排气过程结束。 排气过程结束后，排气门关闭，进气门又打开，重复进行下一个循环，周而复始不断对外作功。

1800KW柴油发电机组技术要求 柴油发电机组的首次带载能力：发电机组可首次加载，且电压降≤30%，频率降≤15%； 额定功率(12小时内输出功率）≥ 1600KW； 备用功率(1小时 输出功率）≥1760KW； 额定电压 ： 10.5kV； 额定频率 ： 50Hz±2％ 3相 ； 电压波动范围： +2％ ~ -2％ 电压波形近似于正弦波； 1、柴油发电机组主要技术参数 接线方式：三相 频率：50Hz 功率因数：0.8（滞后） 开机至加载到满载的时间：≤15S 启动间隔：10s以内 稳态电压调整率：<±2.5％ 动态电压调整率：±15％ 电压稳定时间：< 3s 电压波动率：< 1.0％ 频率稳态调整率：±5％ 频率瞬态调整率：±10％ 频率稳定时间：<3s 频率波动率：<1.0％ 大修时间间隔：运行累计30000h以上 机组空载电压整定范围：不小于 95％～105％额定电压。 机组在空载额定电压时的线电压波形正弦性畸变率不大于 5％。 机组操作方式：机组可手动、自动起动。 柴油发电机组需配套预热装置。 起动方式：24V直流电压起动 蓄电池型式：免维护铅酸启动型蓄电池 蓄电池容量：当极端环境温度为-40℃时应能满足连续起动不少于 6 次起动（厂家要对电池容量计算做出详细说明） 充电装置：控制电压范围 18～30V，蓄电池电压低于 18V 时自动接通充电装置，电压高于 30V时，自动切断充电装置，充电装置输入为 220V交流电。充电装置按起动和控制各设一套，充电装置充电市电掉电自动报警。 机组的自动装置、控制、保护、信号、同期调速系统、停机、起动系统均采用直流电源 24V，控制设备、24V蓄电池及充电设备均由柴油发电机组卖方成套提供。 自起动装置应在市电失压一秒内发出市电故障信号，同时发出自起动命令。柴油发电机组应具备连续三次自起动功能，连续三次起动失败，则发出起动失败信号，亦闭锁自起动回路。 机组应装设手动和电动操作紧急停机装置。 2、柴油发动机的主要参数: 柴油发动机各项性能、指标不低于卡特彼勒、奔驰( MTU)、康明斯品牌成熟产品。 型式： 四冲程，直列或者V型排列，不得低于16汽缸，闭式循环水冷却，电喷或电子调速 频率： 50Hz 额定转速： 1500RPM 冷却方式： 水冷却 排量：≥95L 燃油耗量：≦200g/kW.hr 燃油型号：国产#-35 柴油 润滑油量： L/hr 润滑油型号： API CG-4 15W/40 起动方式：电起动 调速方式：电喷/电子 从起动到具备带额定负荷的时间必须小于等于15秒 3、发电机的主要参数 发电机各项性能、指标不低于卡特彼勒、康明斯、法国利莱森玛（LEROY-SOMER）品牌成熟产品。 型式： 三相同步交流发电机 额定电压：10.5kV 额定频率：50Hz 功率因数： 0.8（滞后） 电机效率：≥95% 定子线圈接线：三相四线， Y接线，高电阻接地 绝缘等级：H级 励磁方式：快速反应的励磁系统，并配置 AVR或DSR(数字式自动励磁调节器) 防护等级：IP23 4、控制器 柴油发电机组生产厂原厂数字控制屏（中文显示），各项性能、指标不低于卡特彼勒、奔驰( MTU)、康明斯品牌成熟产品。 控制屏型式：金属外壳喷塑 防护等级：IP41 LCD液晶 按中文，英文双语可切换显示，控制屏符合 通用电器标准。 适合远程监控的通信端口。 自动控制 当市电断电后，其低压母线上电压继电器失压信号送出接点信号到柴油机组，由机组判断，在持续维持3 秒（即延时 3 秒）时，机组可以确认为需要启动，否则不启动，3 秒时间应可调；也可以是收到由 DCS 外来接点输入，机组可以确认为需要直接启动。如果已经确认需要启动，那么应在此后 12 秒内完成自动起动、建立电压、频率达到额定值、机组出口主开关（带电操）自动闭合投入供电的过程。此时柴油发电机组首次加载，首次加载能力不低于柴油发电机组额定容量的 70％；首次加载时，柴油机实际输出功率不应小于发电机初始投入的起动有功功率的2 倍。 市电断电信号到发电机主开关合闸带额定负荷的时间不应超过 15 秒。 12小时内允许超载 10％运行 1 小时， 或在热状态下，能在150％ 额定容量下运行，时间为 60 秒。市电恢复正常后，机组出口主开关人工就地断开，机组延时 2～5分钟停机。 自动控制系统完成包括对保安电源系统开关的监视功能，主要是显示相关开关的状态。