1、柴油发电机组基本理论
目前
1.1 工作原理
从结构上看，柴油发电机组主要是由柴油发动机和交流发电机组成，还包括冷却水箱，控制系统，底架，蓄电池等一些辅助设备。从工作原理上看，柴油发电机组是通过燃烧燃油，使柴油发动机旋转，带动发电机转子旋转，切割磁场线，最终转化为电能的设备。
1.2 功率选型
功率选型是机组选型的最核心内容，其原则是在最少投资的前提下，满足使用要求。首先应明确理解各种功率的定义、分析机组的工况性质，确定功率条件；然后根据机组的现场条件和负载的特性，计算和修正并确定所需的机组输出功率[1]。
1.2.1 标准工况
a) 海拔:低于1000m;
b) 环境温度:小于等于40 ℃；
c) 空气相对湿度:小于等于90%(25 ℃)
1.2.2 相关标准
目前在用的柴油发电机组的生产制造标准是ISO8528: Reciprocating internal combustion engine driven alternating current generating sets, 对应的国家标准则是GB/T2820。这个标准对机组的应用、技术性能和功率定额都作了明确说明和对顶。主要分为持续功率（COP）、主用功率（PRP）和紧急备用功率（ESP）。
1.3 行业现状
作为传统的机械制造行业，柴油发电机组的动力根源来自于柴油发动机，而国产的发动机普遍会有油耗大、噪音大、体积大、故障多等问题，因此目前国内的发动机市场主要以进口品牌，国内生产的产品为主。发电机因为机械部件较少，主要的性能指标在于电压调节率（调节速度要快，稳定性要高），而国内的发电机品牌跟国外品牌相比，技术成熟度上稍微逊色些。再加上国际的柴油发电机组整机的销售逐渐蔓延至国内，我国的柴油发电机组技术水平还有待提高。
2、柴油发电机组应用选型方案
2.1发动机选型
2.1.1功率选型
基于标准的限定，发动机的功率一般有三个：持续功率（COP），主用功率（PRP）、备用功率（ESP）.这些功率是基于发动机厂家在特定的工况下的测试数据，属于毛功率。当按照机组功率反推发动机功率时，一般公式为：发动机功率=（要求的机组功率/电机效率）+水箱风扇功率。因为不同品牌的发电机，其机械效率都会不同。同时一般冷却水箱中的风扇，需要在没有市电的情况下，通过柴油发电机组自身的机械动力去驱动，因此电机效率，水箱风扇功率需要选择具体的三个功率定义下数据。
另外也要了解机组使用地的一般工况，如温度，海拔等。当温度过高时，机油的油膜会变得很薄，不能充分贴合运动部件，导致摩擦加剧，加快发动机的磨损。海拔过高，氧气含量不足，燃烧不充分，发动机功率会降低。因此在不同温度和海拔下，发动机的功率也会变化，具体向发动机厂家了解功率折损情况。
2.1.1调速系统
柴油发电机组工作时，一台电脑，一盏灯都是其负载，而对于这些可变负载，就要求发电机组的功率需要随着负载变化而不断调整，因此一般柴油发动机都装有调速器。发动机的额定转速分为1500转/分钟（50HZ）和1800转/分钟（60HZ）。我国的用电频率为50HZ。
调速器的类型分为机械调速和电子调速。机械调速顾名思义就是通过机械的方式调整发动机转速，这种调速量是固定的。而电子调速则是采集发动机的实时转速数据，通过电位器调节，比机械调速更高效和经济。
而目前最先进的技术，则是在电子调速中分支出来的电喷调速，这种调速方式不光采集发动机的转速，还采集发动机的油压、水温等多项数据，而且可以控制每一个喷油器的油量大小。以上这采集的这么多数据都可以进行保护，且通过软件或其他硬件实现人机对话。
2.1.2燃油系统
作为发动机的能量来源，燃油的选择尤为重要。建议按照发动机的维护保养手册，选择发动机生产商推荐使用的柴油标号。因为品质好的柴油，杂质越少，对机组运行时的损耗就会越少，延长发动机的使用寿命。
2.1.4冷却系统
柴油发电机组多以水冷机为主，缸套水把活动部件的热量带走，通过水箱风扇的吹风降温，完成冷却过程因此在选择冷却水箱时，需要计算机组本体的所有散热量。当然，由于市面上很多发动机的品牌和型号已经沿用数年，水箱厂只需知道发动机型号，即可选择出配套的标准水箱。
冷却水箱的驱动方式有三种：
a) 皮带轮驱动：通过发动机的机械能旋转，带动皮带旋转，再带动风扇旋转；
b) 电机驱动：风扇靠小型的电动马达驱动，而马达的电一般取自发电机出线端；
c) 远置散热：由于现场空间有限，水箱需布置在距离机组本体一段距离以外，通过马达驱动风扇，同事所有的水管路均是从发动机本体上引过去。建议在机房内加装一扇轴流风机，以排除机组本体的辐射热。
2.1.5启动系统
机组自带一套低压蓄电池。平时市电正常时，由市电对其充电，保证其在市电失效是能保持最大的带电量。蓄电池的选择一般要满足机组连续3次自启动的电量需要，可以通过计算得到最小启动电池容量。
2.2发电机选型
2.2.1电压、频率、相数
柴油发电机组所使用的发电机一般为四极同步交流发电机，电压范围分为低压（380-480V）、中压（2400-4160V）和高压（6000V以上）。频率要跟发动机的频率一致，分为50HZ和60HZ。相数分为三相和单相。其中频率、转速、极数的计算公式为：频率=(转速x极对数)/60.
2.2.2功率和温升
由于发电机的工作原理主要是切割磁场线来产生电流，所以发电机内部的活动部件较少，功率只有持续功率和备用功率两种定义。
在不同绕组温升的情况下，输出的功率也不同。持续功率分为B级（80/40）、F级（105/40）、H级（125/40）；备用功率分为150/40和163/27.其中后面的数字表示环境温度，前面的数字表示允许的升高温度。
2.2.4保护等级
发电机的保护等级一般用IP XX来表示。前一个数字（0-6）表示对外部固体介质的防护等级，后一个数字（0-8）表示最外部液体介质的防护等级。
2.3控制器选型
柴油发电机组的控制器经过多年的升级，已经从原始的指示灯+钥匙的简单控制，到目前的液晶屏实时显示运行数据的智能控制。功能主要有单机控制、多机并机、单机并网、多机并机后并网，以及冗余热备控制。
不同的控制方式，选择的控制器有所不同。要了解项目现场的用电需求，控制逻辑，才能选择出最合适的控制器
3.结论：
总而言之，柴油发电机组在保障我们的生产生活方面，发挥着举足轻重的作用。虽然我们国家的电网已经非常稳定，但在实际应用方面，还需要多了解和学习，本着以人为本的观念来进行设计，不断创新，提高机组的技术和应用能力。
参考文献
[1]蔡行荣,庄衍平. 柴油发电机组选型细则[J].通信电源技术,2007(05).
[2]蔡行荣,庄衍平等. 低噪声车载电站的设计与选型[J]. 通信电源技术,2008(03).
[3]袁春,张寿珍.柴油发电机组[M].人民邮电出版社,2011.
