【摘要】船舶電力系統(tǒng)通常是多臺柴油發(fā)電機(jī)組并聯(lián)運(yùn)行,在輕載工況運(yùn)行時(shí)會發(fā)生非周期,貌似隨機(jī)的,突發(fā)或陣發(fā)性的電力系統(tǒng)振蕩現(xiàn)象,具有混沌過程的特征,嚴(yán)重時(shí)會導(dǎo)致船舶電力系統(tǒng)解列,對船舶電網(wǎng)的安全運(yùn)行構(gòu)成了威脅.為了對船舶電力系統(tǒng)的混沌現(xiàn)象進(jìn)行分析,建立了2臺柴油發(fā)電機(jī)組并聯(lián)運(yùn)行的非線性數(shù)學(xué)模型,該模型準(zhǔn)確地反映了2臺柴油發(fā)電機(jī)組各變量的變化規(guī)律,體現(xiàn)兩者之間相互作用和相互影響的關(guān)系.利用Lyapunov指數(shù)法對船舶電站2臺柴油發(fā)電機(jī)組輕載并聯(lián)運(yùn)行工況進(jìn)行了分析,證明了混沌現(xiàn)象的存在,得出了船舶電力系統(tǒng)的非線性和2臺柴油發(fā)電機(jī)組之間的功率傳遞是產(chǎn)生混沌現(xiàn)象根本原因的結(jié)論.混沌現(xiàn)象是穩(wěn)定狀態(tài)與不穩(wěn)定狀態(tài)之間的過渡狀態(tài),必須加以預(yù)防,才能保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性.

一、多臺發(fā)電機(jī)組之間負(fù)載功率的均勻分配

柴油發(fā)電機(jī)組并聯(lián)首先應(yīng)滿足功率均勻分配的要求。功率均勻分配包含有功功率和無功功率兩個(gè)方面。所謂均勻分配指的是各臺發(fā)電機(jī)所承擔(dān)的有功功率和無功功率都應(yīng)該和它們的額定功率成比例。

國內(nèi)對并聯(lián)運(yùn)行發(fā)電機(jī)組的功率分配有明確的要求，在交流發(fā)電機(jī)組并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，當(dāng)負(fù)載在總額定功率的20%-100% 范圍內(nèi)變化時(shí)，應(yīng)能穩(wěn)定運(yùn)行，其功率分配誤差應(yīng)符合以下要求：

各臺發(fā)電機(jī)實(shí)際承擔(dān)的有功功率與按額定功率比例分配的計(jì)算值之差，在發(fā)電機(jī)額定功率相同時(shí)應(yīng)不超過發(fā)電機(jī)額定有功功率的±10%；

當(dāng)發(fā)電機(jī)額定功率不同時(shí)，應(yīng)不超過最大發(fā)電機(jī)額定有功功率±10% ，最小發(fā)電機(jī)額定有功功率的±20%，各臺發(fā)電機(jī)實(shí)際承擔(dān)的無功功率與按發(fā)電機(jī)額定功率比例分配的計(jì)算值之差，應(yīng)不超過最大發(fā)電機(jī)額定無功功率的土 10%。

二、并聯(lián)運(yùn)行的要求和條件

電子調(diào)速型發(fā)電機(jī)組；相序相同；電壓相等；頻率相同；相位相同。自動(dòng)并機(jī)屏：實(shí)用的自動(dòng)化系統(tǒng)。具有手動(dòng)并聯(lián)屏的所有功能。在開關(guān)選擇掣置于“自動(dòng)”位置時(shí)，自動(dòng)同步器可以自動(dòng)調(diào)節(jié)待并機(jī)組的頻率和相位，在同步時(shí)輸出合閘信號，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)并機(jī)。內(nèi)置可編程控制器，可自動(dòng)控制負(fù)載均衡，負(fù)載需求及機(jī)組運(yùn)行之調(diào)度，確保電網(wǎng)可靠運(yùn)行。市電故障時(shí)，能自動(dòng)啟動(dòng)發(fā)電機(jī)組，自動(dòng)并聯(lián)，并對并統(tǒng)各種故障進(jìn)行監(jiān)控。

三、多臺發(fā)電機(jī)組并機(jī)的主要特點(diǎn)

1、手動(dòng)/全自動(dòng)并機(jī)方式選擇。
2、同步并機(jī)準(zhǔn)確,無沖擊,并機(jī)時(shí)間短（不超過3秒）。
3、根據(jù)負(fù)載需要待并機(jī)組自動(dòng)并機(jī)或解列,使運(yùn)行更為經(jīng)濟(jì)。
4、多臺機(jī)組并機(jī)工作時(shí),負(fù)載分配差值小于5%,保證了機(jī)組運(yùn)行的可靠性。
5、配合機(jī)組自啟動(dòng)控制模塊,可以實(shí)現(xiàn)市電故障時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)和投入,自動(dòng)并機(jī);市電恢復(fù)后自動(dòng)解列和停機(jī)。 6、具有逆功、過流、短路、機(jī)械故障、市電浮充電器故障指示和保護(hù)功能。
7、可以與ATS柜聯(lián)合使用，市電來后，機(jī)組自動(dòng)延時(shí)切除，負(fù)載轉(zhuǎn)到市電端；市電故障時(shí)，機(jī)組自啟動(dòng)，負(fù)載轉(zhuǎn)到發(fā)電機(jī)端。這其中的轉(zhuǎn)換中，市電總是優(yōu)先的。
四、柴油發(fā)電機(jī)組并機(jī)柜配置

1、柜體一般為國際電工標(biāo)準(zhǔn)柜體尺寸，也可按用戶要求尺寸加工。
2、進(jìn)線柜柜體數(shù)量：1臺/臺機(jī)組。

3、柜體上所有指示儀表，所有控制繼電器、轉(zhuǎn)換開關(guān)、電位器均采用進(jìn)口或國產(chǎn)產(chǎn)品，柜體的防護(hù)等級符合IP22標(biāo)準(zhǔn)。

4、并機(jī)控制模塊：電子調(diào)速模塊、同步模塊、負(fù)載分配模塊、界面卡等。

5、參數(shù)顯示：電流、電壓、頻率、功率、功率因數(shù)表
6、斷路器：根據(jù)用戶要求配置適當(dāng)規(guī)格的快速合閘式空氣斷路器。

五、總結(jié)

綜上所述多臺柴油發(fā)電機(jī)組并機(jī)優(yōu)點(diǎn)有：控制系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)、簡單、靈活、方便，安全、可靠，完全可以滿足用戶動(dòng)態(tài)負(fù)載的要求和需要。