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　　柴油發電機組控制系統的模塊設計肖勇，李冬楊（蘭州電源車輛研宄所，甘肅蘭州730050）法，并介紹了各個控制功能的相應控制模塊。

　　1前言柴油發電機組控制系統是柴油發電機組的重要組成部分，是決定柴油發電機組性能及使用技術的核心所在。從以往柴油發電機組電氣控制系統的發展及開發方向來看，大多采用模擬機電控制電路為主要設計思想，雖然近幾年開發了部分自動控制及保護系統模塊，但大部分設計采用各自為主，各自為政的設計思想。設計思想分散，控制系統復雜且需專業技術人員專人調試。同目前國外電站電氣控制系統的‘三化（通用化、系列化、模塊化）設計思想相比，存在較大的差距，嚴重制約了柴油發電機組控制系統的產業化發展思想，是一個較為嚴重的現象。因此，在柴油發電機組上逐步實現控制系統的模塊應用是今后柴油發電機組控制系統發展產業化的重要任務之一。

　　柴油發電機組控制系統主要完成柴油發電機組的運行控制、電力傳輸、狀態監視、故障保護及遠程監控等功能，一般由主回路開關柜（一次回路）和控制柜（二次回路）組成。主回路開關柜主要完成系統的電力傳輸、負載分配、開關輸出等強電控制功能，由輸出電纜、開關設備、電流互感器、輸出接口等組成，其設備的選用及確定由發電機組的輸出功率及負載分配技術要求來決定；而控制柜主要完成系統的各種控制及檢測保護等功能，由控制電路、檢測儀表、操作組件和通訊電路等組成，其元器件和電路的選用和確定由發電機組的控制功能和控制要求來決定。對于主回路開關柜，必須根據所配備發電機組的功率，出線方式，空間尺寸及安放位置來確定。因此，主回路開關柜的設計應隨配備發電機組系統的變化而不同。而對于控制柜，一種功能形式即可涵蓋所有功率段的柴油發電機組控制系統，對于不同功率段的柴油發電機組，只需選用不同變比的電流表（采用數顯表和智能控制的控制柜只需改變程控參數）即可。因此，可以將控制柜設計成為特定功能形式的控制柜系列以適應不同功率和不同功能的柴油發電機組控制系統。

　　2國內外主要概述目前，國內外有許多公司廣泛采用模塊式控制單元組成電站電氣控制系統，特別是國外己有許多專業公司開發和生產發電機組控制系統用控制單元模塊，如，英國深海電子有限公司開發的各種單元模塊；美國AMBAC的電調控制器及其它單元模塊；捷克科邁電子公司的電氣控制單元模塊；意大利HARSEN的電子參數表；英國MEGACON的同步并車系統單元模塊等己在發電機組行業中得到廣泛應用。國內也有部分專業工控公司引進國外先進技術開發并研制出符合我國使用要求的柴油發電機組控制功能模塊，如，廣州三業科技有限公司開發研制的控制模塊系列；桂林光明科技公司研制的DACTS系列控制模塊等。國內許多生產廠家己利用這些控制單元模塊開發研制出許多可靠性高、性能良好的發電機組控制柜系列，并廣泛應用于柴油發電機組系統中，極大的提高了柴油發電機組的性能和可靠性，為今后柴油發電機組控制系統的標準化和系列x：2003~0冬01李妙i197本理2甘肅愚遠人灌理工程師從內燃機電站及ffs改車電站的銷售及服務工作reserved，http://www.cnki.net化設計提供了一定的技術基礎。

　　3采用模塊化設計發電機組控制系統的優點利用控制單元模塊構成發電機組控制系統可以充分發揮發電機組電氣控制系統的優越性，并可根據各種不同用戶的要求組成不同類型的控制系統，完成不同的控制功能，以滿足各種用戶的需求，而且使用極為方便。普通技術人員通過人機對話即可完成參數的設定和更改。另外，控制系統的模塊化可以快速擴展系統控制功能，在現有技術基礎上開發新產品，發展自己的產業。通過對單元模塊的使用了解，可以掌握先進的電站控制技術，加快控制單元模塊國產化的進程，有利于我國發電機組行業早日邁入國內領先水平行列。

　　4發電機組用控制單元模塊的分類及主要功能根據目前發電機組的控制內容及各主要控制功能，可將發電機組用的控制單元模塊分類如下。

　　4.1主控制系統模塊主控制系統模塊負責發電機組控制系統的協調、組織及運行等任務，是發電機組控制系統的中心控制環節。目前，國內外主控制系統模塊大多采用高性能微處理器系統研制而成。如，英國深海電子公司的DeepSea500系列，是柴油發電機組控制系統的核心，模塊應用固定程序控制方式完成發電機組控制功能，用戶只需通過人機對話方式修改部分控制參數即可滿足發電機組的不同控制要求。采用主控制系統模塊組成的柴油發電機組系統可完成機組的自啟動/自停機、市電/機電切換、遠程通訊功能及“三遛‘等自動化功能。可滿足許多用戶的不同要求。

　　4.2機組控制保護系列模塊發電機組的保護功能主要有電參量保護及機械參量保護等要求，電參量保護主要完成發電機組的輸出電壓、頻率、電流、缺相、短路、反極性、反流等保護功能，機械參量保護主要完成機組機械參量等方面的保護要求，如，速度、油壓、水溫、油溫等參量的保護。目前，大部分主控制系統模塊中都包含有過速、低油壓、高水溫保護功能。

　　4.3發電機組電量顯示模塊發電機組電量顯示模塊用來顯示發電機組的電壓、頻率、電流、功率、功率因數等電參量。目前，國內大部分生產廠家采用指針式指示儀表來完成此項顯示功能模塊。電氣參量數字顯示技術替代指針式電參量儀表是今后電氣測量技術發展的趨勢，也是提高電氣測量精度，向智能化儀表接軌的發展方向。

　　目前，高檔次智能化發電機組控制系統亦逐漸采用數字化儀表替代指針式儀表，但使用的大多數數顯表是電力系統用表，若能開發研制出柴油發電機組專用電氣數顯組合儀表，將會對今后柴油發電機組控制柜測試儀表的發展有一定的促進作用。

　　4.4發電機組機械參量顯示模塊發電機組機械參量顯示模塊主要用來顯示柴油機速度、油壓、水溫、油溫、運行時間、蓄電池電壓等油機參量。目前，國內大部分生產廠家也同樣采用指針式指示儀表來完成此項顯示功能，但國外許多生產廠己開發出組合式數字顯示功能模塊。發電機組機械參量顯示技術同樣存在由指針式向數顯式過度的趨勢，而國內很少有發電機組機械參量數顯儀表，所以開發研制出柴油機專用機械參量數顯組合儀表，不僅可用于柴油發電機組，也可用于柴油機系統。將會對今后的市場發展有一定的促進作用。

　　4.5故障指示及報警模塊故障指示及報警模塊主要指示故障內容并發出聲光報警信號。目前，故障指示及報警模塊主要用發光二極管指示并伴有聲音輸出。

　　4.6遠程通訊及控制模塊隨著現代通訊技術及網絡技術的發展，發電機組的控制功能己不僅僅局限于進行就近控制操作還要求可進行遠程控制，這些遠程控制可以通過串行通訊或計算機互聯網進行有線控制，而且還可以通過手機、無線遙控器等進行無線控制操作。目前，國外有關遠程控制的技術己較成熟，而國內的發展還很緩慢。

　　4.7發電機組并聯控制模塊發電機組不僅可以單機運行還可以并聯運行以提高輸出功率，達到大功率供電的需求，為了達到并聯運行的要求，目前，有關公司己開發出大量的用于發電機組并聯運行的控制模塊，如，并聯主控模塊、同步并車模塊、并聯檢測模塊等，利用這些控制模塊即可構成滿足各種不同要求的發電機組并車控制系統。

　　5發電機組控制系統發展的方向就發電機組控制系統的發展方向來看，應以模塊化組合方式為主，即根據用戶的不同要求選用不同功能的控制模塊組合成為各種不同功能的柴油發功能，。而國外許多名產廠已開發出組合式數字ublis電機組控制柜系統。就目前發展狀況看首先應以了解、使用、消化現有控制模塊為基礎，引進國外一些先進的具有代表性的各類控制模塊，了解掌握其使用方法及工作原理，以現有產品設計和更新為基礎進行配置使用。在了解掌握其功能和技術的基礎上研究開發符合我國實際使用情況的柴油機控制模塊并逐步進行國產化研制，最后將有代表性的重要模塊進行完全國產化，并自行開發出滿足國內用戶需求的發電機組控制模塊系列并形成具有產業特點的產品。使我國的柴油發電機組控制系統的技術性能得到提高，參與國際市場的競爭。

　　液晶（LCD）顯示技術在柴油發電機組控制系統中己有部分應用，但在我國普及程度不高（目前大部分是LED技術），原因是液晶顯示板本身的溫度適應范圍較窄，特別是在軍用和野外使用中有一定的局限性。隨著科學技術水平的進一步提高，液晶顯示板的科技含量越來越高，從單色顯示板到彩色顯示板己廣泛用于電信、電腦等高技術產業。相信液晶（LCD）顯示技術會在不久的將來替代（LED）顯示技術廣泛用于發電機組控制系統中。

　　觸摸屏控制技術是一種科技水平高，人機對話控制性能強的高新技術，目前己廣泛用于通信系統，若將此技術結合組態軟件用于柴油發電機組控制系統中，將會使柴油發電機組控制系統的使用和操作更加方便。

　　6結束語隨著科學技術的進一步發展，計算機控制技術己在各行各業得到了廣泛的應用，采用微電腦控制芯片技術發展的控制模塊以其優越的性能和方便的使用越來越多的在柴油發電機組控制系統中得到應用。相信在未來的應用中，采用控制模塊組合的發電機組控制柜將成為柴油發電機組智能化控制系統的主流方向。