Как постоянните магнитни генератори (PMG) сътрудничат с устройствата за съхранение на енергия в проекти за автономни промишлени микросети

Отдалечените минни стволове в златната мина Шандун, крайбрежните и океанските петрохимични станции на Sinopec, както и линиите за преработка на гума с високо натоварване в Linglong Tire често разчитат на островни архитектури за захранване, при които резервното електроснабдяване от централната мрежа е недостъпно. В самостоятелните проекти за промишлени микросетове принудителното използване на некоординаран генератор, който трябва да следва бързи промени в товара, или изтощаването на батерийните банки по време на продължителен дефицит на генерирана енергия, създават сериозни скрити рискове: колапс на напрежението в DC/AC шината, дълбоко разреждане и деградация на батериите, прегряване на роторната възбуда и повреди в междинните предавки.

ENNENG решава тези устойчивостни ограничения в микросетовете чрез високо ефективни решения за генериране и задвижване с постоянните магнити при eNNENG Чрез директно вградяване на високопроизводителни постоянни магнити от неодим-желязо-бор (NdFeB) в ротора, ENNENG Генератор с постоянен магнет пмг напълно елиминира намотките за възбуждане на полето и загубите в медния ротор. В рамките на единна генераторна мощност от 5 kW до 5 MW и единен напрежден диапазон от 110 V до 690 V — както и при специализирани приложения за вертикално-осни вятърни турбини с номинална мощност 1 kW–10 kW (с основен инженерен фокус върху единици от 3 kW, 5 kW и 10 kW) — ENNENG позволява на интеграторите на микросетове да комбинират устойчиво механично преобразуване на мощност с бързо действащи системи за съхранение на енергия в батерии (BESS).

Технически предимства: Допълващи си роли на постояннотоковия генератор (PMG) и системата за съхранение на енергия

В изолирана промишлена микросет, Генератор с постоянен магнет пмг и батерийна система за съхранение трябва да работят в рамките на единна диспечерска йерархия, а не да конкурират помежду си въз основа на отделни номинални стойности.

1. Синхронизирано преобразуване на мощност и елиминиране на загубите при възбуждане

Синхронен Генератор с постоянен магнет пмг преобразува механичния въртящ момент от вятърни турбини, хидравлични турбини или газови двигатели директно в електрически изход, синхронизиран строго с оборотите на ротора, без плъзгане. За разлика от синхронните генератори с намотано поле или асинхронните генератори, които изискват реактивен възбуждащ ток и страдат от високо топлинно натоварване на роторната мед, ENNENG Генератор с постоянните магнити за ниска скорост създава стабилно магнитно поле в въздушния процеп пасивно. Този дизайн постига ефективност според стандарта IEC 60034-30-1 IE5 в диапазона от 25 % до 120 % от номиналната мощност, подобрявайки ефективността на преобразуването с 2 % до 5 % и поддържайки коефициент на мощноста между 0,95 и 1,0. Междувременно двупосочният инвертор за съхранение реагира за милисекунди, за да абсорбира внезапни промени в натоварването, докато генераторът се нагажда плавно, за да покрие продължителната енергийна потребност.

2. Петстепенна последователност за диспечериране на микрогрид и защита на шината

Координацията на Индустриален микрогрид генератор с батерийни блокове изисква реалновременна телеметрия за напрежението на постояннотоковата/променливотоковата шина, степента на заряд на батериите (SoC) и наличността на първичния двигател:

• Стъпка 1 – Поддържане на резервни диапазони на SoC: Задайте горна и долна граница на степента на зареждане (SoC), за да запази батерията резервна мощност за абсорбиране на внезапни вятърни или хидравлични вълни от Генератор с постоянен магнет пмг като същевременно запазва капацитета за аварийно функциониране.

• Етап 2 – Буферизиране на бързи преходни процеси чрез натрупване: Когато стартира тежък индустриален двигател, двупосочният инвертор на батерията инжектира моментално реактивна и активна мощност, предотвратявайки спадане на честотата в мрежата и нестабилност на генераторите.

• Етап 3 – Разпределение на постоянната товарна мощност към PMG: След като преходното натоварване се стабилизира, контролерът на микромрежата прехвърля постоянната основна товарна мощност към Генератор с постоянен магнет пмг и насочва излишната мощност към презареждане на натрупващите устройства.

Управление на оборудване с постоянните магнити на страната на натоварването (PMSM)

Размерът на автономната микросетка трябва да взема предвид и начина, по който машините от страната на натоварването Двигател с постоянни магнити (PMSM) взаимодействат с инверторите в островен режим и фидерите на генераторите.

1. Намаляване на пусковия ток и хармоничното напрежение върху шините в островен режим

Замяната на старите асинхронни двигатели за натоварване с ENNENG Двигател с постоянни магнити (PMSM) непосредствено олекотява ограниченията за капацитет на микросетката. Тъй като Двигател с постоянни магнити (PMSM) работи при коефициент на мощност 0,95–1,0 и елиминира загубите в медния ротор, линейният ток намалява с повече от 10 %, а повишението на работната температура е с 20 K по-ниско (оставайки под 60 K), което позволява използването на корпуси с размери с една или две стъпки по-малки. В производствените линии за смесване на гумени гуми внедряването на бавноходни директно задвижвани PMSM-единици намалява електроенергийното потребление с 7 % до 40 % , докато инсталациите на въздушни компресори с променлива честота спестяват до 50%енергия — значително намалявайки необходимия резервен капацитет в kWh на автономната батерийна банка.

2. Електрическа архитектура, директно свързване и стандарти за безопасност

Дали Генератор с постоянен магнет пмг хранят обща DC шина чрез активен ректификационен преобразувател или AC шина чрез мрежово-съвместим преобразувател; защитата на системата трябва да отговаря на правилата за безопасност на преобразуватели IEC 62109-2, кодовете за заземяване NFPA 70 и изолационните ограничения за инверторни приложения ANSI/NEMA MG 1 Част 31. Увеличаването на броя на роторните полюси позволява на генераторите и електродвигателите ENNENG да се свързват директно към турбини или задвижвани вала с ниска скорост без междинни скоростни кутии, като по този начин се изключват течове на масло, намалява се сложността на защитата според OSHA 1910.219 и вибрациите остават в рамките на граничните стойности по ISO 10816 и ISO 20816. eNNENG да се свързват директно към турбини или задвижвани вала с ниска скорост без междинни скоростни кутии, като по този начин се изключват течове на масло, намалява се сложността на защитата според OSHA 1910.219 и вибрациите остават в рамките на граничните стойности по ISO 10816 и ISO 20816.

Чеклист за пускане в експлоатация и предимството от персонализацията на ENNENG

Подкрепени от специалисти от Националния инженерен център за редки земни постоянни магнити и десетки патента, ENNENG персонализира всеки Генератор с постоянен магнет пмг и Двигател с постоянни магнити (PMSM) за сурови микросетове на острови, в пустини, нефтени полета и мини. Преди предаване на проекта, инженерите на място трябва да изпълнят три проверки при пускане в експлоатация:

• Тестване на преминаването между множество SoC: Потвърдете безпроблемните преходи при разпределяне на натоварването и ограничаване между синхронния генератор и инвертора на батерията при ниски, средни и високи прагове на степента на зареждане (SoC).

• Ступенчати стъпки за натоварване и проверки за аварийна защита: Приложете ступенчато стартиране на двигатели, за да потвърдите възстановяването на напрежението в шината, филтрирането на хармониците и безопасния превключвателен режим при загуба на комуникация с контролера.

• Превантивна термична и лагерна поддръжка: Изследвайте изолираните лагери, потвърдете плътността на корпусните уплътнения IP55/IP65 и почистете каналите за охлаждане, за да се запази повишението на температурата под 60 K.

Свържете се с ENNENG днес

Обърнете се към техническия инженерен екип чрез eNNENG за да поискате персонализирано Генератор с постоянен магнет пмг предложение за микросет:

• УотсАп: +86 18562780228

• Електронна поща:  [email protected]

• Телефон: +86 532 66000559

Често задавани въпроси

В: Какво е координирането между постояннотоковия генератор с постоянни магнити (PMG) и батериите за натрупване на енергия по време на внезапни стъпкови промени в товара на микрогрида?

О: При рязка промяна в индустриалния товар инверторът на батериите за натрупване на енергия реагира за милисекунди, за да стабилизира напрежението и честотата в разпределителната шина, докато постояннотоковият генератор с постоянни магнити (PMG) постепенно увеличава изходната си мощност, за да осигури устойчиво захранване. Това координирано разпределение на функциите предотвратява механични удари върху вала, избягва прекъсвания поради токови претоварвания в преобразувателите и запазва степента на зареденост на батериите при автономни операции на микрогрид.

В: Какви са спецификациите за мощност и напрежение, предлагани от ENNENG за генератори за автономни микрогридове?

А: ENNENG произвежда системи за постояннотокови генератори с постоянни магнити (PMG) в обединен диапазон на мощност от 5 kW до 5 MW и работно напрежение от 110 V до 690 V, както и вертикални вятърни турбини с генератори с номинална мощност от 1 kW до 10 kW, като основният фокус е върху единици от 3 kW, 5 kW и 10 kW. Също така се проектират персонализирани конфигурации с високо напрежение (6 kV/10 kV) и ниско напрежение (380 V/660 V/1140 V), които се адаптират точно към конкретните размери на обекта.

В: Как използването на постояннотоков двигател с постоянни магнити (PMSM) при микросетови натоварвания намалява изискванията към капацитета на системата за съхранение?

А: Замяната на стандартните асинхронни двигатели за натоварване с постояннотоков двигател с постоянни магнити (PMSM) от ENNENG повишава коефициента на мощност на системата до 0,95–1,0 и намалява тока в линията с повече от 10 %. Потвърдената икономия на електроенергия – от 7 % до 40 % при тежки машини и до 50 % при въздушни компресори с променлива скорост – намалява пиковото натоварване в микросетта и съответно намалява необходимия капацитет на батериите за съхранение.