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新聞主題 |
柴油發(fā)電機并機控制器常見品牌和功能描述 |
摘要：當用電量較大等特殊情況下，就需要對柴油發(fā)電機組進行并聯(lián)運行發(fā)電以滿足更大的負荷要求。柴油發(fā)電機組并機使用可提高供電系統(tǒng)的可靠性、連續(xù)性，因為多臺柴油發(fā)電機組并聯(lián)成一個微型電網(wǎng)，供電的電壓和頻率穩(wěn)定，可以承受較大負荷變化的沖擊。因此，幾乎所有柴油發(fā)電機組制造商都能提供優(yōu)異的并機控制系統(tǒng)，并且憑借多種并聯(lián)開關(guān)設(shè)備品牌選擇與匹配，隨時可以升級原有的模擬或數(shù)控并聯(lián)系統(tǒng)。下面就跟康明斯廠家一起了解為什么需要并機，以及市面上常見的并機控制器品牌。
一、并機的優(yōu)點
1、提高供電系統(tǒng)的可靠性、連續(xù)性
因為多發(fā)電機組并聯(lián)成為一個電網(wǎng)，
2、保養(yǎng)、維護更方便
多臺發(fā)電機組并聯(lián)使用，可以集中調(diào)度，分配有功負載和無功負載，能使保養(yǎng)、維修方便。
3、更具經(jīng)濟性
可以根據(jù)網(wǎng)上負載的大小，投入適當臺數(shù)的小功率發(fā)電機組，以減少大功率發(fā)電機組小負載運行帶來的燃油、機油浪費。
4、未來擴展更具有彈性
只需安裝現(xiàn)在所需功率之發(fā)電及并聯(lián)設(shè)備，待以后公司需要擴展電網(wǎng)容量時，再增加發(fā)電機組，并且能方便地實現(xiàn)擴展發(fā)電機組的并機，令初步投資更顯經(jīng)濟。
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圖1 發(fā)電機組并聯(lián)控制開關(guān)柜 |
圖2 并聯(lián)系統(tǒng)電路圖（2組柴發(fā)+2組市電） |
二、常見并機控制器品牌
○ 眾智科技
眾智科技始建于1998年，深交所創(chuàng)業(yè)板（股票代碼301361）上市企業(yè)，主要從事內(nèi)燃發(fā)電機組自動控制系統(tǒng)、低壓配電自動控制系統(tǒng)、新能源自動控制系統(tǒng)等相關(guān)自動化產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售和服務(wù)。公司產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于礦山石油開采、數(shù)據(jù)中心、船舶、智能大廈、銀行、醫(yī)院、工廠、電信、基建等領(lǐng)域，業(yè)務(wù)范圍遍布全球。
○ 康明斯PCC
PCC是康明斯電力系統(tǒng)發(fā)電機組上使用的以微處理器為基礎(chǔ)的控制器，它提供燃油控制和發(fā)動機調(diào)速功能、主發(fā)電機輸出電壓調(diào)整和全套機組控制和監(jiān)測。它同時還提供隔離母排或市電（主用電源）并聯(lián)電力系統(tǒng)的自動和半自動同步，以及自動負載分配控制功能。
○ 英國深海
英國深海公司（Deep Sea Electronics）創(chuàng)立于1975年，是全球領(lǐng)先的發(fā)電機組控制器生產(chǎn)商，擁有強大的研發(fā)設(shè)計及生產(chǎn)制造實力，近40年來，以生產(chǎn)高品質(zhì)、高性能的控制器產(chǎn)品而聞名于世。深海DSE控制器主要應(yīng)用產(chǎn)品型號：DSE3110、DSE4510、DSE6010、DSE6110、DSE6020、DSE6120、DSE7320、DSE7420、DSE8610、DSE8620
○ 捷克科邁
捷克科邁ComAp控制器是世界發(fā)電行業(yè)里，專業(yè)提供電子控制和管理解決方案的杰出代表。ComAp（科邁）的產(chǎn)品軟件和硬件產(chǎn)品，在世界各地的應(yīng)急電源及發(fā)電機組設(shè)備得到廣泛的應(yīng)用。
三、并機控制功能
1、同步
柴油發(fā)電機組在運行過程中，它的輸出電壓為三相正弦波。為了避免在合閘并機的瞬間在柴油發(fā)電機內(nèi)部產(chǎn)生過大的電流，因此在合閘前將柴油發(fā)電機輸出電壓的頻率、電壓、相位都調(diào)整到與并機母線上的頻率、電壓、相位接近或者相同，稱為同步。
并車三要素：并車前，相位、電壓、頻率（轉(zhuǎn)速）一致。
在實際應(yīng)用中，并聯(lián)到一起的兩臺發(fā)電機組的頻率、電壓、相位并不需要絕對的一致，只要它們的誤差在允許的范圍內(nèi)即可：電壓偏差為±6%，頻率偏差為±0.15HZ,相位偏差為±6。自動同步模塊的功能是自動追蹤，通過調(diào)節(jié)發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速，讓發(fā)電機組輸出的交流電壓迅速達到與母線上的電壓波形同步。
2、負載分配
發(fā)電機組并聯(lián)以后，首要的任務(wù)就是要進行負載的分配。發(fā)電機組的負載特性是指機組輸出交流電的頻率和電壓隨負載大小變化而變化的特性曲線。系統(tǒng)通過電壓及電流互感器采集每臺發(fā)電機組負載的數(shù)據(jù)，比較它們的預(yù)設(shè)值，調(diào)整噴入氣缸的燃油量，以保持在不同負載下，各臺機組之間負載的平衡。由于各臺機組的負載能力不同，正確的負載分配策略是并機系統(tǒng)穩(wěn)定運行的可靠保證。其中，包括有功功率的調(diào)整和無功功率的調(diào)整。從具體方案上，有功功率的調(diào)整通過發(fā)動機轉(zhuǎn)速來實現(xiàn)，而無功功率的調(diào)整通過調(diào)節(jié)發(fā)電機輸出電壓來實現(xiàn)。
有功功率的分配采用負載分配模塊來實現(xiàn)。兩臺發(fā)電機組之間需要有信號或通信的聯(lián)絡(luò)。
無功功率的分配使用AVR的電壓降來實現(xiàn)。電壓降的原理（自動電壓調(diào)節(jié)器AVR上需要連接電壓降CT，電流增大會引起電壓下降）要求兩臺發(fā)電機組的自動電壓調(diào)節(jié)器AVR具有相同的電壓降特性曲線。
3、控制和保護功能
發(fā)電機組的并聯(lián)系統(tǒng)除了必須具備上述功能以外，還必須具有逆功率、高/低頻率、過流等故障保護功能，以保證發(fā)生故障的發(fā)電機組能迅速斷開與其他機組的連接，避免設(shè)備的損害?，F(xiàn)今的柴油發(fā)電機組均有適于并機的控制屏，具備結(jié)構(gòu)簡單、控制精確的特點，其良好的控制功能、速度和電壓調(diào)節(jié)功能、電氣測量和保護功能，使其能夠?qū)崿F(xiàn)多臺柴油發(fā)電機組的并機運行?？刂葡到y(tǒng)的輸入輸出可以是數(shù)字量，也可以是模擬量。此外，還具有標準通信接口。值得提出的是，對于同步精度的要求需非常嚴格，極高的同步精度為并機系統(tǒng)的安全性和可靠性提供了保證。
發(fā)動機轉(zhuǎn)速與發(fā)電機電壓的調(diào)整可以通過模塊的直流電壓輸出來控制。不同發(fā)電機組的調(diào)速器 GOV 與調(diào)壓器 AVR 需要的控制電壓不同，必須要正確設(shè)置模塊 GOV、AVR 的中心電壓和范圍電壓與之匹配。
表1 GOV/AVR 參數(shù)設(shè)置
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控制接口
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項目
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功能描述
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調(diào)速控制
（GOV）
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中心電壓（SW1）
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設(shè)置調(diào)速器轉(zhuǎn)速控制中心點電壓值。
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范圍電壓（SW2）
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設(shè)置調(diào)速器轉(zhuǎn)速控制偏置范圍電壓值。
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輸出反向
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當GOV控制電壓升高，發(fā)動機轉(zhuǎn)速降低時，需要使能輸出反向。
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調(diào)壓控制
（AVR）
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中心電壓（SW1）
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設(shè)置調(diào)壓器電壓控制中心點電壓值。
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范圍電壓（SW2）
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設(shè)置調(diào)壓器電壓控制偏置范圍電壓值。
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輸出反向
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當AVR控制電壓升高，發(fā)電機電壓降低時，需要使能輸出反向。
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○ SW1 設(shè)置值與中心電壓對應(yīng)公式：
中心電壓（V） = 設(shè)置值 * 0.5
例：設(shè)置值為 1.0 或 1.00，中心電壓為 0.5V （1.0*0.5）；設(shè)置值為 5.0 或 5.00，中心電壓為 2.5V （5.0*0.5）。
○ SW2 設(shè)置值與范圍電壓對應(yīng)公式：
范圍電壓（+V） = 設(shè)置值 * 0.5 + 0.5
例：設(shè)置值為 1.0 或 1.00，范圍電壓為+1.0V （1.0*0.5 + 0.5）；設(shè)置值為 5.0 或 5.00，范圍中心電壓為+3.0V （5.0*0.5 + 0.5）。
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GOV調(diào)速.AVR調(diào)壓連接圖 |
ESD5500調(diào)速器連接圖 |
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EFC3044196調(diào)速板連接圖 |
EFC ILS調(diào)速板連接圖 |
總結(jié)：
根據(jù)負載情況設(shè)計2臺或者多臺柴油發(fā)電機組自動智能并機運行，并機系統(tǒng)具有自動并機、自動均衡負載功能，且可平穩(wěn)地轉(zhuǎn)移負載的有功功率和無功功率（能夠根據(jù)負荷的變化自動調(diào)節(jié)，將負荷平均分配在多臺發(fā)電機組上），整個并機系統(tǒng)可根據(jù)負載的容量大小自動調(diào)整投入運行發(fā)電機組的數(shù)量、通過開關(guān)柜母線和饋線系統(tǒng)為所連接的負載提供穩(wěn)定的應(yīng)急電力供給。
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