用于運行內燃機的方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及一種具有權利要求1的前序部分特征的用于運行內燃機的方法。此 夕F，本發明設及一種具有權利要求6的前序部分特征的內燃機W及一種具有權利要求7的 前序部分特征的發電機組。
【背景技術】
[0002] 包括至少一個內燃機和至少一個發電機的固定式發電設備經常應用在并網運行 中，其中，運些發電設備將能量饋送到供電網中。利用氣態燃料W汽油發動機的方式運行的 燃氣發動機、即內燃機特別適用于運種類型的應用，因為運些內燃機具有高的效率和低的 有害物質排放。
[0003] 在并網運行中，供電網規定了交流發電機的額定電壓和額定頻率W及交流電壓的 相位。
[0004] 如果在供電網中出現電壓驟降或者電壓波動、即動態電網故障，則在沒有適合的 對應措施的情況下內燃機W及與內燃機連接的交流發電機的轉速由于供電網的電阻的消 失而快速升高。
[000引動態電網故障理解為在最小100毫秒（ms)至例如小于700ms、優選500ms的范圍 內的電壓驟降或者電壓波動。
[0006] 在供電網中的電壓驟降被稱為"低電壓事件"。
[0007] 在并網運行中應用時，經常對實施饋入的發電設備有規定，目的在于：不進一步使 電網故障惡化。
[0008] 供能單元在動態電網故障期間適當地作出反應（也就是說，在無不消極地影響電 網的情況下保持與電網連接）的能力被稱為"故障穿越運行"(FRT)或者說在電壓驟降方面 被稱為"低電壓穿越運行"（LVRT)。
[0009] 由現有技術已知一些調節方法，運些調節方法應阻止在負載下降的情況下內燃機 的轉速升高（加速旋轉）。
[0010] 如AT 413132 B描述一種調節裝置，該調節裝置為了降低負載而將節氣口調節到 與完全關閉位置不同的所允許的最小位置并且為了防止超速而關斷至少一個氣缸。
[0011] AT 509558 B1描述一種方法，其中，在由于供電網故障引起交流發電機或內燃機 的實際轉速超過可預定的最大值的情況下，至少部分停止在內燃機中的燃燒，而維持與供 電網的連接。
[0012] 在該方法中，調節裝置在轉速超過可預定的極限值的情況下降低供應給內燃機的 燃料供應和/或停止至少一個點火裝置，而維持交流發電機和供電網的連接。
[0013] 由EP 2433355 B1已知一種方法，其中，響應于電負載的突然變化，保持內燃機的 在探測到電壓驟降之前就已經存在的燃料供應，而同時改變內燃機的點火，W便降低由內 燃機輸出的功率，和/或提高發電機的勵磁場，W便提高到發電機上的力矩，W便將作用于 內燃機和發電機上的阻力保持平衡。
[0014] US 20110180043 A1示出一種具有電子燃料噴射裝置的用于發電的內燃機（發電 機組），其中，在負載變化時點火時刻和燃料噴射可根據電氣參數和曲軸位置來改變。
[0015] 因此，在現有技術中示出的調節方案規定，在同時改變點火的情況下減少燃料或 者必要時保持在出現電網故障之前存在的燃料供應，W便在電網中電壓驟降期間降低由內 燃機輸出的功率。
[0016] 兩種措施引起內燃機的驅動功率降低，運尤其是在較長持續時間的電網故障（從 大約100毫秒起）時在電網重新恢復的情況下可能導致有關電網運營商的規定的重大的問 題。
[0017] 在申請人的非同種類型的、優先權更早的但未公開的奧地利專利申請A 832/2013 中設及：對短路過程的在電網故障之后幾十毫秒的非常短的時間間隔中出現的次瞬態效應 影響進行處理。
【發明內容】
[0018] 本發明的任務在于，提出一種方法、一種內燃機和一種發電機組，它們不具有運些 缺點。
[0019] 該任務通過具有權利要求1的特征的方法、按照權利要求6的內燃機W及根據權 利要求7的發電機組解決。
[0020] 通過在探測到在電網中的電網故障時或之后提高供應給內燃機的燃料供應，實 現：內燃機即使在較長持續時間的電網故障的情況下在電壓驟降消除之后也盡可能快速地 重新達到內燃機的額定負載。
[0021] 本發明的應用是稀薄燃燒發動機（W λ〉1運行），因為在此提高混合氣中的可燃 性成分和/或提高增壓壓力是可能的。
[0022] 在W化學計量燃燒的發動機（W λ = 1運行）的情況下提高混合氣中的可燃性 成分是不合適的，在此可W通過提高增壓壓力引起燃料供應的提高。
[0023] 不同于申請人的上述的非同種類型的、優先權更早但未公開的奧地利專利申請A 832/2013，在本申請中設及：對在次瞬態效應消除之后的影響進行處理。
[0024] 在加載混合氣的內燃機中有利的是，盡可能早地實施燃料供應的提高，即直接在 識別到導致發電機的功率輸出降低的電網故障時或之后就實施燃料供應的提高。因為在運 里混合氣路徑的長度導致混合氣從燃料計量的位置（例如在燃氣混合器中）直至燃燒室的 傳輸延遲。在燃料計量上的措施因此帶有時間延遲地在燃燒室中起作用。在口噴射機、即 燃料計量直接在燃燒室上游進行的內燃機中，相比于加載混合氣的內燃機可W更晚地進行 用于提高燃料供應的干預。
[0025] 因此，相反于一般性教導和啟示，在按本發明的方法中在探測到電網故障時不是 降低或者保持燃料供應，而是相反地提高燃料供應。燃料供應指的是在單位時間內W碳氨 化合物形式的化學能的供應。
[0026] 優選地規定，在點火裝置停用或延遲的同時或之后提高供應給內燃機的燃料供 應。
[0027] 附加地或取代地，可W設有內燃機的通過機械制動實現的機械制動裝置。
[0028] 在探測到動態電網故障時或之后阻止或限制內燃機加速旋轉的措施例如是機械 制動，另外，提高發電機制動力矩的措施例如是提高發電機上的激勵電流、降低增壓壓力、 將功率輸出到歐姆電阻中等。一般來說運是降低驅動機組的功率輸出的措施。
[0029] 優選地規定，通過降低供應給內燃機的混合氣的λ值來提高供應給內燃機的燃 料供應。如果混合氣形成存在于發動機入口上游（大多在滿輪增壓器上游），即設及加載混 合氣的內燃機，則通過朝向引起混合氣中的可燃性成分的提高、即λ的減小的方向改變燃 氣計量閥的燃氣量額定設定來實現用于提高燃料供應的執行干預。
[0030] 在一個變型方案中規定，通過提高至少一個口噴射閥（Port-Injection-Ventil) 的燃氣量來提高供應給內燃機的燃料供應。如果混合氣形成存在于滿輪增壓器下游，例如 對于具有口噴射的內燃機來說就是運種情況，則通過提高至少一個口噴射閥的燃氣量額定 設定來實現用于提高燃料供應的執行干預。在該情況下也設及加載空氣的發動機。
[0031] 尤其是在加載混合氣的內燃機中可W特別有利的是，通過提高增壓壓力來提高供 應給內燃機的燃料供應。增壓壓力例如可W通過打開節氣口、通過提高有效的壓縮機功率 (例如通過關閉壓縮機旁路或者關閉廢氣閥口等）或者在存在可變的滿輪增壓器幾何結構 的情況下通過改變滿輪增壓器幾何結構或者通過上述方式的組合實現。
[0032] 該執行干預優選在接通點火裝置之后或在接通點火裝置的同時又被撤回。
[0033] 也請求保護一種內燃機，其中，內燃機的控制和調節單元在探測到電網故障時或 之后如此影響燃料計量裝置，使得提高供應給內燃機的燃料供應。用于在動態電網故障時 阻止或限制內燃機加速旋轉的限制裝置例如可W通過控制和調節單元的如下功能實現，通 過該功能實施更遠在上文提到的措施，運些措施在探測到動態電網故障時或之后阻止或限 制內燃機加速旋轉。
[0034] 也請求保護一種發電機組，該發電機組包括發電機和按本發明的內燃機。術語"發 電機組"是（固定式）內燃機與用于發電的發電機的布置系統在學術界通用的名稱。
[0035] 優選地，本發明應用在供電網中，其中，通過按本發明的內燃機饋入到供電網中的 功率明顯低于供電網的總功率（例如低于供電網的總功率的10%、優選1% )。
[0036] 內燃機可W是固定式發動機，特別是固定式燃氣發動機。
【附圖說明】
[0037] 下面應通過附圖詳細解釋本發明。在附圖中：
[0038] 圖1是內燃機連同參與的各執行元件的示意圖；
[0039] 圖2是執行干預關于時間的示意圖。
【具體實施方式】
[0040] 圖1示出內燃機1的示意圖，該內燃機具有廢氣滿輪機4、壓縮機5、燃氣計量裝置 6、壓縮機旁通閥7、混合氣冷