EN
Průmyslový mikrogrid se nestane spolehlivým pouhým přidáním generátoru a baterie. Užitečnou otázkou je, jak se chovají jako jeden elektrický systém stálý magnet generátor PMG, měniče výkonu, jednotka pro ukládání energie, kritické zátěže a dozorové řídicí systémy. Z hlediska inženýrství obnovitelných zdrojů energie má na prvním místě profil zátěže: dílna těžebního podniku, technologická jednotka, telekomunikační centrum nebo vzdálená výrobní jednotka mohou mít velmi odlišné počáteční proudy, rychlosti nárůstu zátěže a priority při výpadcích.
Trvalým magnetem buzený generátor (PMG) vyrábí elektřinu, když se jeho rotorové magnety pohybují kolem statorových vinutí. Protože magnetické pole je vytvářeno trvalými magnety a ne samostatně buzeným rotorovým polem, nemusí tento stroj řídit proud buzení pro vytvoření tohoto pole. V mikro-síti však hrubý výstup generátoru představuje pouze počáteční bod návrhového problému. Proměnná rychlost hřídele může znamenat proměnné napětí a frekvenci, zatímco průmyslové zátěže obvykle vyžadují přesně řízenou střídavou sběrnici (AC bus) nebo stejnosměrnou sběrnici (DC bus).
Cesta energie: od rotující hřídele k využitelné energii mikro-sítě
Běžná integrační cesta umisťuje usměrňovač nebo aktivní měnič za Trvale magnetický generátor pmg .Tento měnič převádí proměnný výstup stroje na řízené stejnosměrné napájecí napětí (DC link) nebo, v některých architekturách, na regulované střídavé napájení. Obousměrný bateriový měnič propojuje jednotku pro ukládání energie se stejnou sběrnicí. Invertor poté napájí střídavé zátěže nebo měnič pro tvorbu sítě (grid-forming converter) nastavuje lokální referenční napětí a frekvenci v ostrovním provozu.
Toto uspořádání přiděluje každému zařízení jasně definovanou úlohu. Trvalý magnetický generátor (PMG) přeměňuje dostupnou mechanickou energii. Jednotka pro ukládání energie absorbuje přebytečnou energii, kompenzuje krátkodobé nedostatky a omezuje rychlé výkyvy napětí na sběrnici. Řídicí jednotka rozhoduje, která úloha má v daném okamžiku přednost. Považovat jmenovitý výkon generátoru za pevnou hodnotu je vhodné pro počáteční plánování; jakmile jsou však zohledněny otáčky hřídele, podmínky prostředí, limity měniče a schopnost akumulátoru přijímat náboj, může se skutečně využitelný výkon výrazně změnit.
- Řízení na straně generátoru udržuje trvalý magnetický generátor (PMG) v rámci limitů rychlosti, proudu, napětí a teploty.
- Ovládání ze strany baterie vynucuje omezení stavu nabití, teploty, nabíjecího/vybíjecího proudu a zálohy.
- Řízení mikro-sítě vyvažuje výrobu, akumulaci, řiditelné zátěže a jakýkoli veřejný nebo záložní zdroj.
Proč změní úložiště provozní okno
Bez úložiště musí generátor s permanentními magnety (PMG) sledovat zátěž téměř okamžitě, nebo to musí dělat samostatný zdroj. To může vést ke zkrácení výkonu při dostatku mechanického vstupu a k nestabilitě při jeho poklesu. S úložištěm může měnič baterie nabíjet, když má generátor s permanentními magnety (PMG) přebytečný výkon, a vybíjet při náhlém nárůstu zátěže nebo poklesu výroby. Výsledkem není „zdarma“ získaná kapacita: je to řízený časový posun mezi výrobou a spotřebou.
Možná si myslíte, že velký akumulátor automaticky řeší kolísání výroby. Není tomu tak. Úložný systém musí mít dostatečnou kapacitu energie pro požadovanou dobu a dostatečnou výkonovou schopnost k uspokojení největší očekávané přechodné zátěže. Jeho měnič musí také koordinovat činnost s měničem trvalého magnetického generátoru (PMG), aby oba nesnažily regulovat stejnou veličinu sběrnice protichůdnými regulačními smyčkami.
Tři provozní stavy, které by měli inženýři definovat co nejdříve
1. Nabíjení při přebytku výroby
Když výstup trvalého magnetického generátoru (PMG) překročí požadavek na výkon, řídicí jednotka může přebytečný výkon směrovat do úložného systému za podmínky, že není překročen limit nabíjení baterie a že je její stav nabití (SoC) přípustný. Je-li baterie plná nebo nedostupná, musí systém použít záměrnou strategii omezení výroby nebo odvádění přebytku výkonu do zátěžového odporu. Nezadání této podmínky může vést k nárůstu otáček nebo napětí na stejnosměrné sběrnici mimo požadovaný provozní rozsah.
2. Vybijení podle zátěže
Když poptávka překročí výstup dostupného trvalého magnetického generátoru (PMG), může se akumulátor vybít, aby udržel sběrnici v rámci její regulační pásmové tolerance. U průmyslového zařízení by návrh řízení měl rozlišovat krátkodobý náběhový proud motoru od trvalého energetického deficitu. Akumulátor může být vhodný pro řešení první podmínky, avšak pro dlouhodobý provoz v rámci výrobní směny bez jiného zdroje energie je nevhodný.
3. Poruchy a restart v ostrovním režimu
Během ostrovního provozu musí jedno zařízení stanovit referenční napětí a frekvenci. Často se jedná o invertor baterie schopný tvorby sítě, zatímco Trvale magnetický generátor pmg konvertor sleduje tuto referenci a dodává dostupný výkon. Pořadí kroků je rozhodující při černém startu a obnově: nejprve zásobit základní řídicí napájení, poté vytvořit stabilní sběrnici, následně uvést do provozu cestu generátoru a nakonec postupně znovu připojit zátěž podle stanovené priority.
Koordinace řízení je obvykle skutečnou výzvou integrace
Běžné zpoždění uvedení do provozu není způsobeno poruchou samotného trvalého magnetického generátoru (PMG), ale nesouladem mezi rozhraními generátoru, střídače, systému řízení baterií a řadiče mikro-sítě, který se projeví až při integraci na místě. Před zakoupením definujte komunikační metodu, vlastnictví příkazů, provozní režimy, zpracování poplachů a časově označená měření. Ověřte, co se stane při ztrátě komunikace: hardware by měl přejít do dokumentovaného lokálního bezpečného chování místo nekonečného čekání na vzdálený příkaz.
IEEE 2030.7-2017 je užitečným kontextem, protože popisuje funkce řídicích systémů mikro-sítí nad úrovní řízení jednotlivých komponent, včetně autonomního provozu a provozu připojeného k síti. Nepodléhá náhradě studií týkajících se ochrany specifických projektů, platných místních elektrotechnických předpisů ani postupů dodavatele pro uvedení do provozu. Podobně rámce pro ukládání elektrické energie, jako je řada IEC 62933, mohou ovlivnit terminologii a plánování systémů, avšak neznamenají zkratku k bezpečnému a souladovému návrhu specifického místa.
Navrhujte podle chování, nikoli podle komponent
Trvalý magnetický generátor (PMG) a úložná jednotka spolupracují tak, že řízené měniče přeměňují proměnný mechanický vstup na řízený elektrický výkon, zatímco řídicí systém mikro-sítě každému zařízení přiřadí jasnou roli. Klíčovým bodem je, že integrace uspěje pouze tehdy, jsou-li výkonové limity, logika zálohy, ochranné mechanismy a komunikace navrženy jako jeden provozní systém. Pro vzdálené projekty a projekty vyžadující maximální dostupnost může dodavatel s dlouhodobými zkušenostmi s trvalými magnetickými generátory a integrací řídicích systémů pomoci převést profil zátěže lokality na praktickou konfiguraci, avšak konečné nastavení by mělo být potvrzeno projektovým inženýrstvím a zkouškami při uvedení do provozu.
Pokud posuzujete komerční trvalé magnetické motory k prodeji a potřebujete technicky navržené řídicí řešení, které zaručuje účinnost a dlouhou životnost, je ENNENG vaším důvěryhodným partnerem. Kontaktujte ENNENG ještě dnes .Promluvte si s naším technickým inženýrským týmem, abyste obdrželi přizpůsobený návrh řídicího systému.
- WhatsApp:+86 18562780228
- E-mail: [email protected]
- Telefon: +86 532 66000559
