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新聞主題 |
柴油發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，就需要對柴油發電機組進行并聯運行發電以滿足更大的負荷要求。柴油發電機組并機使用可提高供電系統的可靠性、連續性，因為多臺柴油發電機組并聯成一個微型電網，供電的電壓和頻率穩定，可以承受較大負荷變化的沖擊。因此，幾乎所有柴油發電機組制造商都能提供優異的并機控制系統，并且憑借多種并聯開關設備品牌選擇與匹配，隨時可以升級原有的模擬或數控并聯系統。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、并機的優點
1、提高供電系統的可靠性、連續性
因為多發電機組并聯成為一個電網，
2、保養、維護更方便
多臺發電機組并聯使用，可以集中調度，分配有功負載和無功負載，能使保養、維修方便。
3、更具經濟性
可以根據網上負載的大小，投入適當臺數的小功率發電機組，以減少大功率發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
只需安裝現在所需功率之發電及并聯設備，待以后公司需要擴展電網容量時，再增加發電機組，并且能方便地實現擴展發電機組的并機，令初步投資更顯經濟。
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圖1 發電機組并聯控制開關柜 |
圖2 并聯系統電路圖（2組柴發+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，深交所創業板（股票代碼301361）上市企業，主要從事內燃發電機組自動控制系統、低壓配電自動控制系統、新能源自動控制系統等相關自動化產品的研發、生產、銷售和服務。公司產品廣泛應用于礦山石油開采、數據中心、船舶、智能大廈、銀行、醫院、工廠、電信、基建等領域，業務范圍遍布全球。
○ 康明斯PCC
PCC是康明斯電力系統發電機組上使用的以微處理器為基礎的控制器，它提供燃油控制和發動機調速功能、主發電機輸出電壓調整和全套機組控制和監測。它同時還提供隔離母排或市電（主用電源）并聯電力系統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）創立于1975年，是全球領先的發電機組控制器生產商，擁有強大的研發設計及生產制造實力，近40年來，以生產高品質、高性能的控制器產品而聞名于世。深海DSE控制器主要應用產品型號：DSE3110、DSE4510、DSE6010、DSE6110、DSE6020、DSE6120、DSE7320、DSE7420、DSE8610、DSE8620
○ 捷克科邁
捷克科邁ComAp控制器是世界發電行業里，專業提供電子控制和管理解決方案的杰出代表。ComAp（科邁）的產品軟件和硬件產品，在世界各地的應急電源及發電機組設備得到廣泛的應用。
三、并機控制功能
1、同步
柴油發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電機內部產生過大的電流，因此在合閘前將柴油發電機輸出電壓的頻率、電壓、相位都調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（轉速）一致。
在實際應用中，并聯到一起的兩臺發電機組的頻率、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，通過調節發電機組的轉速，讓發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
發電機組并聯以后，首要的任務就是要進行負載的分配。發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。系統通過電壓及電流互感器采集每臺發電機組負載的數據，比較它們的預設值，調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穩定運行的可靠保證。其中，包括有功功率的調整和無功功率的調整。從具體方案上，有功功率的調整通過發動機轉速來實現，而無功功率的調整通過調節發電機輸出電壓來實現。
有功功率的分配采用負載分配模塊來實現。兩臺發電機組之間需要有信號或通信的聯絡。
無功功率的分配使用AVR的電壓降來實現。電壓降的原理（自動電壓調節器AVR上需要連接電壓降CT，電流增大會引起電壓下降）要求兩臺發電機組的自動電壓調節器AVR具有相同的電壓降特性曲線。
3、控制和保護功能
發電機組的并聯系統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，以保證發生故障的發電機組能迅速斷開與其他機組的連接，避免設備的損害。現今的柴油發電機組均有適于并機的控制屏，具備結構簡單、控制精確的特點，其良好的控制功能、速度和電壓調節功能、電氣測量和保護功能，使其能夠實現多臺柴油發電機組的并機運行。控制系統的輸入輸出可以是數字量，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的安全性和可靠性提供了保證。
發動機轉速與發電機電壓的調整可以通過模塊的直流電壓輸出來控制。不同發電機組的調速器 GOV 與調壓器 AVR 需要的控制電壓不同，必須要正確設置模塊 GOV、AVR 的中心電壓和范圍電壓與之匹配。
表1 GOV/AVR 參數設置
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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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調速控制
（GOV）
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中心電壓（SW1）
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設置調速器轉速控制中心點電壓值。
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范圍電壓（SW2）
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設置調速器轉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，發動機轉速降低時，需要使能輸出反向。
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調壓控制
（AVR）
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中心電壓（SW1）
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設置調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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設置調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，發電機電壓降低時，需要使能輸出反向。
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○ SW1 設置值與中心電壓對應公式：
中心電壓（V） = 設置值 * 0.5
例：設置值為 1.0 或 1.00，中心電壓為 0.5V （1.0*0.5）；設置值為 5.0 或 5.00，中心電壓為 2.5V （5.0*0.5）。
○ SW2 設置值與范圍電壓對應公式：
范圍電壓（+V） = 設置值 * 0.5 + 0.5
例：設置值為 1.0 或 1.00，范圍電壓為+1.0V （1.0*0.5 + 0.5）；設置值為 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調速.AVR調壓連接圖 |
ESD5500調速器連接圖 |
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EFC3044196調速板連接圖 |
EFC ILS調速板連接圖 |
總結：
根據負載情況設計2臺或者多臺柴油發電機組自動智能并機運行，并機系統具有自動并機、自動均衡負載功能，且可平穩地轉移負載的有功功率和無功功率（能夠根據負荷的變化自動調節，將負荷平均分配在多臺發電機組上），整個并機系統可根據負載的容量大小自動調整投入運行發電機組的數量、通過開關柜母線和饋線系統為所連接的負載提供穩定的應急電力供給。
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