CN113389642A - 一种用于燃气发电机组的控制*** - Google Patents

一种用于燃气发电机组的控制*** Download PDF

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张磊
张海波
赵宏军
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刘恒娥
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Abstract

本申请涉及一种用于燃气发电机组的控制***，其特征在于：包括空燃比控制器、发电机仪表盘、发动机仪表盘、燃气母管压力控制器和微机保护控制器，所述空燃比控制器、发电机仪表盘、发动机仪表盘、燃气母管压力控制器和微机保护控制器均通讯连接通讯控制器，所述通讯控制器通讯连接交换机，所述交换机通讯连接计算机。本申请的有益效果为：通过设置上述五大子***并通过通讯连接通讯控制器，通讯控制器通讯连接到计算机，在计算机软件上对各子***进行监控，使发电机组处于稳定运行状态，控制更加精准。

Description

一种用于燃气发电机组的控制***
技术领域
本申请涉及发电机组的技术领域，尤其是涉及一种用于燃气发电机组的控制***。
背景技术
燃气发电机组是适应世界环保要求和市场新环境而开发的新型发电机组。天然气发电机组主要分为两种，一种是联合循环燃气轮机，一种是燃气内燃机。燃气轮机功率比较大，主要用在大、中型电站，燃气内燃机功率比较小，主要用在小型的分布式电站。它是取代燃油、燃煤机组的新型绿色环保动力。
然而，发明人发现相关技术中的燃气发电机组存在以下缺陷：缺乏统一精细的控制方式。
发明内容
为了精确控制燃气发电机组的工作，本申请提供了一种用于燃气发电机组的控制***。
本申请提供的一种用于燃气发电机组的控制***，采用如下的技术方案：
一种用于燃气发电机组的控制***，包括空燃比控制器、发电机仪表盘、发动机仪表盘、燃气母管压力控制器和微机保护控制器，所述空燃比控制器、发电机仪表盘、发动机仪表盘、燃气母管压力控制器和微机保护控制器均通讯连接通讯控制器，所述通讯控制器通讯连接交换机，所述交换机通讯连接计算机。
通过采用上述技术方案：通过设置燃比控制器、发电机仪表盘、发动机仪表盘、燃气母管压力控制器和微机保护控制器五大子***并通过通讯连接通讯控制器，通讯控制器通讯连接到计算机，在计算机软件上对各子***进行监控，使发电机组处于稳定运行状态，控制更加精准。
可选的，所述空燃比控制器、发电机仪表盘、发动机仪表盘、燃气母管压力控制器和微机保护控制器通过Modbus总线通讯连接通讯控制器，所述通讯控制器通过以太网通讯连接交换机。
通过采用上述技术方案：通讯连接方式简单，信息传输可靠性和稳定性较高。
可选的，所述空燃比控制器电连接空气进气阀和燃气进气阀。
通过采用上述技术方案：空燃比控制器可监控空气阀开度、瓦斯开度、空燃比、空气压力、燃气压力；空燃比控制器用来控制空气与燃气的混合比例，提高燃料利用效率和发动机排放水平。
可选的，所述发电机仪表盘包括电压监测器、电流监测器、功率监测器、和发电机运行状态监测器。
通过采用上述技术方案：通过设置发电机仪表盘可监控电压、电流、功率、发电机运行状态。
可选的，所述发动机仪表盘包括水温监控器、机油温度监测器、轴承温度监测器、排气温度监测器、油压监测器和转速监测器。
通过采用上述技术方案：通过设置发动机仪表盘监控水温、机油温度、轴承温度、排气温度、油压、转速、运行时间。
可选的，所述燃气母管压力控制器包括母管压力变送器和变频器，所述母管压力变送器包括主变送器和备用变送器。
通过采用上述技术方案：可监控母管压力变送器、变频器，保障燃气压力稳定，配置冗余的压变及冗余的变频器，压力变送器采用一用一备的工作模式，根据2路压力信号的平均值做为过程值进入PID运算功能块进行运算，PID的输出控制变频器的转速指令，进而保障供气母管的压力稳定。
可选的，所述微机保护控制器包括电量监控器、电能监控器和遥测遥控器。
通过采用上述技术方案：实现安全保护连锁，用来保护发电过程的安全性。
可选的，所述通讯控制器支持但不限于以下通讯协议：modbus-rtu、profibus-dp和modbus-tcp。
通过采用上述技术方案：五大子***通过MODBUS总线连接到通讯控制器，通讯控制器通过工业以太网总线连接到计算机，在计算机软件上对各子***进行监控，使发电机组处于稳定运行状态；通讯控制器支持多个厂家的通讯协议，modbus-rtu、profibus-dp、modbus-tcp，增加了通讯选择方式。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.通过设置上述五大子***并通过通讯连接通讯控制器，通讯控制器通讯连接到计算机，在计算机软件上对各子***进行监控，使发电机组处于稳定运行状态，控制更加精准。
附图说明
图1是本申请实施例的框架结构示意图。
附图标记说明，100、空燃比控制器；200、发电机仪表盘；300、发动机仪表盘；400、燃气母管压力控制器；500、微机保护控制器；600、通讯控制器；700、交换机；800、计算机。
具体实施方式
以下结合附图1对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例开了一种用于燃气发电机组的控制***，采用如下的技术方案：
参照图1，一种用于燃气发电机组的控制***，包括空燃比控制器100、发电机仪表盘200、发动机仪表盘300、燃气母管压力控制器400和微机保护控制器500，空燃比控制器100、发电机仪表盘200、发动机仪表盘300、燃气母管压力控制器400和微机保护控制器500均通讯连接通讯控制器600，通讯控制器600通讯连接交换机700，交换机700通讯连接计算机800。通过设置燃比控制器、发电机仪表盘200、发动机仪表盘300、燃气母管压力控制器400和微机保护控制器500五大子***并通过通讯连接通讯控制器600，通讯控制器600通讯连接到计算机800，在计算机800软件上对各子***进行监控，使发电机组处于稳定运行状态，控制更加精准。其中呢，通讯控制器600支持但不限于以下通讯协议：modbus-rtu、profibus-dp和modbus-tcp，增加了通讯选择方式。
为了实现通讯连接，本实施例中空燃比控制器100、发电机仪表盘200、发动机仪表盘300、燃气母管压力控制器400和微机保护控制器500通过Modbus总线通讯连接通讯控制器600，通讯控制器600通过以太网通讯连接交换机700。通讯连接方式简单，信息传输可靠性和稳定性较高。
为了实现对进气比例的调节和控制，空燃比控制器100电连接空气进气阀和燃气进气阀。空燃比控制器100可监控空气阀开度、瓦斯开度、空燃比、空气压力、燃气压力；空燃比控制器100用来控制空气与燃气的混合比例，提高燃料利用效率和发动机排放水平。
为了实现对发电机的监控，发电机仪表盘200包括电压监测器、电流监测器、功率监测器、和发电机运行状态监测器。通过设置发电机仪表盘200可监控电压、电流、功率、发电机运行状态。
为了实现对发动机的监控，发动机仪表盘300包括水温监控器、机油温度监测器、轴承温度监测器、排气温度监测器、油压监测器和转速监测器。通过设置发动机仪表盘300监控水温、机油温度、轴承温度、排气温度、油压、转速、运行时间。
为了对进气管道压力进行监控，燃气母管压力控制器400包括母管压力变送器和变频器，母管压力变送器包括主变送器和备用变送器。可监控母管压力变送器、变频器，保障燃气压力稳定，配置冗余的压变及冗余的变频器，压力变送器采用一用一备的工作模式，根据2路压力信号的平均值做为过程值进入PID运算功能块进行运算，PID的输出控制变频器的转速指令，进而保障供气母管的压力稳定。
本实施例中的微机保护控制器500包括电量监控器、电能监控器和遥测遥控器。实现安全保护连锁，用来保护发电过程的安全性。
本实施例的运行过程及原理：燃气自供气管道经过风机后进入发电机组，燃气管道上设置两台压力变送器，用来检测管道压力，调整风机的运行转速使管道压力保持在恒定值以满足发电机组的供气压力要求。空燃比控制器100调整燃气阀门开度及空气阀门开度，使燃气在机组内燃烧充分，以满足发电机组所需要的动力要求。同时发电机组上面配置有发动机仪表盘300，用于监视发动机的运行状况。同时发电机组上配置有发电机仪表盘200表用于监控发电机的发电过程及调整发电功率。对外输送回来配置有微机保护控制器500，实现安全保护连锁，用来保护发电过程的安全性；上述五大***经过modbus总线连接后进入通讯控制器600，通讯控制器600实时获取各子***的数据通过交换机700连接后进入计算机软件***进行监控，计算机软件可事实监控各子***实时的生产数据，历史数据，历史曲线，柱状图，报警记录，操作记录等功能。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于燃气发电机组的控制***，其特征在于：包括空燃比控制器（100）、发电机仪表盘（200）、发动机仪表盘（300）、燃气母管压力控制器（400）和微机保护控制器（500），所述空燃比控制器（100）、发电机仪表盘（200）、发动机仪表盘（300）、燃气母管压力控制器（400）和微机保护控制器（500）均通讯连接通讯控制器（600），所述通讯控制器（600）通讯连接交换机（700），所述交换机（700）通讯连接计算机（800）。
2.根据权利要求1所述的一种用于燃气发电机组的控制***，其特征在于：所述空燃比控制器（100）、发电机仪表盘（200）、发动机仪表盘（300）、燃气母管压力控制器（400）和微机保护控制器（500）通过Modbus总线通讯连接通讯控制器（600），所述通讯控制器（600）通过以太网通讯连接交换机（700）。
3.根据权利要求1所述的一种用于燃气发电机组的控制***，其特征在于：所述空燃比控制器（100）电连接空气进气阀和燃气进气阀。
4.根据权利要求1所述的一种用于燃气发电机组的控制***，其特征在于：所述发电机仪表盘（200）包括电压监测器、电流监测器、功率监测器、和发电机运行状态监测器。
5.根据权利要求1所述的一种用于燃气发电机组的控制***，其特征在于：所述发动机仪表盘（300）包括水温监控器、机油温度监测器、轴承温度监测器、排气温度监测器、油压监测器和转速监测器。
6.根据权利要求1所述的一种用于燃气发电机组的控制***，其特征在于：所述燃气母管压力控制器（400）包括母管压力变送器和变频器，所述母管压力变送器包括主变送器和备用变送器。
7.根据权利要求1所述的一种用于燃气发电机组的控制***，其特征在于：所述微机保护控制器（500）包括电量监控器、电能监控器和遥测遥控器。
8.根据权利要求1-7任意一项所述的一种用于燃气发电机组的控制***，其特征在于：所述通讯控制器（600）支持但不限于以下通讯协议：modbus-rtu、profibus-dp和modbus-tcp。
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深圳能源集团月亮湾燃机电厂等主编: "M701F 燃气轮机/汽轮机分册", 山东大学出版社, pages: 343 - 346 *

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