新聞主題	康明斯離網(wǎng)發(fā)電站系統(tǒng)設(shè)計(jì)特點(diǎn)

 

摘要：全球目前有60萬以上通信站點(diǎn)處于無市電或者市電不穩(wěn)定的狀態(tài)，很多國(guó)家和地區(qū)沒有電網(wǎng)覆蓋，隨著通信行業(yè)的不斷發(fā)展，尤其是在發(fā)展中國(guó)家以及眾多遠(yuǎn)郊地區(qū)，如何為通信站點(diǎn)提供穩(wěn)定的電力供應(yīng)已經(jīng)成為困擾運(yùn)營(yíng)商的主要問題?？得魉闺娏夹g(shù)有限公司的混合能源系統(tǒng)是集風(fēng)能發(fā)電、光伏發(fā)電、柴油發(fā)電機(jī)組、儲(chǔ)能為一體的發(fā)電基站供電解決方案，不僅可幫助客戶大幅提高供電效率、可靠性以及投資回報(bào)率，而且有助于減少對(duì)環(huán)境的影響，減少CO2排放和發(fā)電成本。

 

 一、新能源電網(wǎng)概述

      通常情況下設(shè)定供電優(yōu)先級(jí)順序?yàn)楣夥到y(tǒng)、蓄電池組和柴油發(fā)電機(jī)組。

（1）在光照條件充足時(shí)，由光伏系統(tǒng)給負(fù)載供電，并為蓄電池組充電。

（2）當(dāng)光照條件不足時(shí)，由光伏系統(tǒng)和蓄電池組同時(shí)為負(fù)載供電。

（3）當(dāng)無光照時(shí)，由蓄電池組給負(fù)載供電。

（4）當(dāng)無光照時(shí)且蓄電池組放電達(dá)到設(shè)定的放電深度時(shí)，啟動(dòng)柴油發(fā)電機(jī)組給負(fù)載供電，并給蓄電池組充電。若柴油發(fā)電機(jī)組未能成功啟動(dòng)，為保護(hù)電池不過度放電，通過控制電池開關(guān)箱關(guān)斷電池輸出。

（5）當(dāng)蓄電池組充滿或光照條件充足時(shí)，柴油發(fā)電機(jī)組停止工作，由蓄電池組給負(fù)載供電，或由光伏系統(tǒng)給負(fù)載及給蓄電池組充電。

      風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)與以上光伏發(fā)電系統(tǒng)工作模式類似。以上功能由混合能源管理系統(tǒng)中的控制單元自動(dòng)檢測(cè)工作狀態(tài)及控制切換。

 

混合能源供電系統(tǒng)圖

柴發(fā)+光伏離網(wǎng)并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)

 

 

二、微電網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求

 

      康明斯電力技術(shù)有限公司一直致力于降低通信基站供電成本、能源消耗、運(yùn)維成本，提高無故障在線時(shí)間和改善綜合成本，康明斯電力技術(shù)有限公司的混合能源系統(tǒng)提供了一種可靠、環(huán)保、可擴(kuò)展、高度集成、靈活便捷的通信基站供電解決方案。從專業(yè)的角度提供最緊密的集成系統(tǒng)部件，所有組件之間的工作都可以實(shí)現(xiàn)無縫銜接。以最經(jīng)濟(jì)化的投資提供最大的工作效率，康明斯電力技術(shù)有限公司的混合能源系統(tǒng)可以為基站減少高達(dá)70％費(fèi)用，使得投資回報(bào)實(shí)現(xiàn)最佳效益。康明斯電力技術(shù)有限公司的混合能源系統(tǒng)可同時(shí)適用于新建和擴(kuò)建的通信基站建設(shè)地域，以滿足現(xiàn)有狀況的合理應(yīng)用及未來擴(kuò)建的需求。采用康明斯電力技術(shù)有限公司的混合能源系統(tǒng)可以避免離網(wǎng)區(qū)域漫長(zhǎng)等待供電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，使隨時(shí)隨地建設(shè)通信基站成為可能。

（1）安全可靠，符合安全標(biāo)準(zhǔn)EN60950和GB 4943。

（2）完善的交、直流防雷設(shè)計(jì)，適應(yīng)多雷暴地區(qū)。

（3）良好的電磁兼容性。

（4）優(yōu)化的系統(tǒng)工作方式，降低交流配電使用，最大限度利用光伏系統(tǒng)。

（5）系統(tǒng)模塊化設(shè)計(jì)。

（6）加裝柴油發(fā)電機(jī)潤(rùn)滑油系統(tǒng)長(zhǎng)維護(hù)組件，由常規(guī)250h的維保周期延長(zhǎng)至1000h以上。

（7）優(yōu)先使用可再生能源，減少柴油發(fā)電機(jī)組的開機(jī)時(shí)間，提升運(yùn)行效率。

（8）優(yōu)良的混合能源系統(tǒng)控制及能源管理系統(tǒng)，基于網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)為主動(dòng)維護(hù)提供信息以及系統(tǒng)分析。有利于干通信基站的遠(yuǎn)程管理。

 

多臺(tái)柴發(fā)混合能源發(fā)電系統(tǒng)

柴發(fā)混合能源控制系統(tǒng)電路圖

 

 

三、混合能源各組成部分特點(diǎn)

 

1、變頻柴油發(fā)電機(jī)組的特點(diǎn)

（1）選用高品質(zhì)發(fā)動(dòng)機(jī)，動(dòng)力性好、可靠性高、集成化設(shè)計(jì)，適用環(huán)境溫度高達(dá)52℃以上；配備燃油啟動(dòng)輔助裝置，在-20℃的低溫時(shí)也可啟動(dòng)，具有良好的冷啟動(dòng)性能。

（2）選用高品質(zhì)發(fā)電機(jī)，按國(guó)際最高質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)生產(chǎn)，能適應(yīng)惡劣環(huán)境的全H級(jí)絕緣和最佳效率設(shè)計(jì)的繞組，尤其適合于特殊場(chǎng)合的應(yīng)用。

（3）靜音箱用工程塑料鑲邊包角，防撞美觀。

（4）控制屏外加裝遮陽保護(hù)，防止控制器免受陽光直射，提高防護(hù)能力。

（5）兩端有拖曳口，增加靜音箱移動(dòng)功能。

（6）采用全新開發(fā)的重型鋼制鉸鏈，全新定制的雙保險(xiǎn)門鎖，采用螺栓隱藏設(shè)計(jì)。

（7）靜音箱開門中間采用無立柱設(shè)計(jì)，便于操作人員進(jìn)行發(fā)電機(jī)組維護(hù)。

（8）油箱設(shè)置檢修口蓋板，便于清洗油箱內(nèi)部。

2、蓄電池組的特點(diǎn)

（1）深循環(huán)性能良好，可滿足使用壽命長(zhǎng)的要求。

（2）性能穩(wěn)定可靠，減少維護(hù)更換費(fèi)用。

（3）采用鉛碳技術(shù)，更適用于風(fēng)光發(fā)電儲(chǔ)能。

（4）多元板柵合金及特殊的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，延長(zhǎng)電池使用壽命。

（5）自放電率低，充電接受能力強(qiáng)，密封反應(yīng)效率高。

（6）正極鉛膏中添加專用添加劑，提高充電接受能力。

（7）獨(dú)特的抗板柵伸長(zhǎng)結(jié)構(gòu)，解決板柵蠕變伸長(zhǎng)難題。

（8）室外空調(diào)柜防護(hù)等級(jí)為IP55。

3、光伏板特點(diǎn)

（1）優(yōu)化的制絨技術(shù)。

（2）淺結(jié)高方阻技術(shù)。

（3）多層鍍膜技術(shù)匹配精細(xì)的金屬化技術(shù)。

（4）多晶硅電池平均效率達(dá)18.4％以上，且通過TUV雙倍PID測(cè)試。

4、混合能源管理系統(tǒng)特點(diǎn)

（1）光伏輸出電壓的范圍為DC 70V～DC 150V，光伏控制器效率高達(dá)97％。

（2）交流輸入電壓正常工作范圍為AC 90V～AC 290V，整流模塊采用軟開關(guān)技術(shù)，效率最高可達(dá)95％以上。

（3）系統(tǒng)具有最大功率點(diǎn)跟蹤（MPPT）功能，跟蹤效率大于99％。

（4）采用靈活的模塊化方式設(shè)計(jì)，所有光伏控制器和和整流器均采用無損熱插拔技術(shù)，即插即用，方便維護(hù)。

（5）完善的保護(hù)、報(bào)警功能。

（6）完善的電池管理，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)均浮充轉(zhuǎn)換、具有電池過放電保護(hù)功能。

（7）具有溫度補(bǔ)償、自動(dòng)調(diào)壓、電池容量計(jì)算、可設(shè)定的限流充放電、在線電池測(cè)試等功能。

（8）網(wǎng)絡(luò)化設(shè)計(jì)，系統(tǒng)還可以配備GPRS DTU模塊，可實(shí)現(xiàn)本地和遠(yuǎn)程監(jiān)控，無人值守。

（9）完善的交直流防雷設(shè)計(jì)，適應(yīng)多雷暴地區(qū)。

（10）超低輻射。采用先進(jìn)的電磁兼容設(shè)計(jì)。

 

柴發(fā)混合能源適用范圍

柴發(fā)混合能源特點(diǎn)

 

四、系統(tǒng)配置應(yīng)考慮的因素

 

1、混合能源系統(tǒng)配置參數(shù) 

（1）配置考慮基站負(fù)載大小、發(fā)電機(jī)組計(jì)劃每天允許運(yùn)行時(shí)間，蓄電池組充電功率和放電深度（日常使用放電深度不應(yīng)大于30％）等選取發(fā)電機(jī)組功率、蓄電池組種類和容量。柴油發(fā)電機(jī)組功率選擇以工作時(shí)供給負(fù)載用電且以0.1C電流對(duì)蓄電池組充電所需功率，并盡可能使柴油發(fā)電機(jī)組工作在75％～80％效率最優(yōu)的功率段。

（2）光伏系統(tǒng)功率是考慮額定光照條件下工作時(shí)供給負(fù)載用電并以不大于0.15C電流對(duì)蓄電池組充電所需功率。

（3）投資額或場(chǎng)地所限時(shí)可將光伏發(fā)電僅作為補(bǔ)充，配置功率可任意選擇，能補(bǔ)多少發(fā)電量就補(bǔ)多少。

（4）表1中柴油發(fā)電機(jī)組功率、蓄電池組種類容量、光伏系統(tǒng)電壓功率均可選配。

表1    混合能源系統(tǒng)配置參數(shù)表

2、混合能源系統(tǒng)主要功能

      合理的設(shè)計(jì)方案不僅僅是一個(gè)安全可靠的方案、而且也是一個(gè)節(jié)省扇控制、孤島和固定功率模式黑起動(dòng)、以及不對(duì)稱負(fù)載分配設(shè)計(jì)，來降低運(yùn)行成本。從單臺(tái)機(jī)組控制提升至整個(gè)電站控制層面，從一個(gè)指令中心點(diǎn)激活眾多的綜合控制和保護(hù)設(shè)定，系統(tǒng)設(shè)計(jì)包含了節(jié)點(diǎn)的電站功率和功率因數(shù)控制、以實(shí)際負(fù)荷百分比來決定起/停機(jī)優(yōu)先權(quán)控制等。

表2    混合能源系統(tǒng)主要功能表

 

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