چگونه ژنراتور مغناطیسی دائمی (PMG) با واحدهای ذخیره‌سازی انرژی برای ریزشبکه‌های صنعتی بدون اتصال به شبکه همکاری می‌کند؟

یک معدن دورافتاده نشان‌دهندهٔ ریزشبکه‌ای است که هزینه‌اش را خودش تأمین کرده

یک سایت پردازش از راه دور در فاصله‌ای دور از شبکه برق قرار داشت و با مجموعه‌ای از ژنراتورهای محرک توسط موتور که سوخت را از طریق جاده‌ای طولانی تأمین می‌کردند، کار می‌کرد. اپراتور منبع انرژی بادی و خورشیدی را پشت باتری‌ها اضافه کرد؛ در سمت بادی، ژنراتور مغناطیس دائمی (PMG) از طریق یک یکسوکننده به اتوبوس جریان مستقیم (DC) متصل شد. ژنراتور مغناطیس دائمی (PMG) جایگزین یک ژنراتور محرک توسط موتورِ پرهزینه از نظر سوخت شد و به عنوان منبع اصلی عمل کرد، بنابراین باتری و توربین بادی اکنون بار پایه را تأمین می‌کنند. این سیستم ترکیبی مصرف سوخت را در فصل بادخیز به‌طور چشمگیری کاهش داد و باتری نوسانات بادی را جذب کرد، به‌گونه‌ای که ژنراتورهای قدیمی دیگر در هر طوفان کوچکی نوسان نمی‌کنند. ژنراتور مغناطیس دائمی (PMG) با تبدیل انرژی بادی متغیر به منبعی کاربردی — نه مخلّل — جایگاه خود را اثبات کرد.

همان منطق مولدهای دائمی مغناطیسی (PMG) برای هر محلی که شبکه ضعیف یا غیروجود دارد، از مزارع مستقل تا اردوگاه‌های ساخت‌وساز اعمال می‌شود، زیرا بافر ذخیره‌سازی است که منبع متغیر را به منبعی قابل‌اطمینان تبدیل می‌کند.

چرا ذهنیت متصل‌به‌شبکه در شرایط بدون‌شبکه شکست می‌خورد

خطر پنهان در شرایط بدون‌شبکه این است که یک مولد طراحی‌شده برای تزریق پایدار به شبکه، در شرایطی که بار و نور خورشید هر دقیقه تغییر می‌کنند، رفتار نامطلوبی از خود نشان می‌دهد. یک مولد القایی برای تحریک نیازمند ولتاژ از اتصال (بُس) است و جریان راکتیوی را می‌کشد که بر یک جزیرهٔ کوچک فشار وارد می‌کند؛ در عین حال، یک منبع نامتناسب می‌تواند باتری را به حداکثر ظرفیت برساند و کل ریزشبکه را قطع کند. مولد دائمی مغناطیسی (PMG) از مشکل تحریک جلوگیری می‌کند، زیرا میدان مغناطیسی آن دائمی است؛ با این حال، این واحد همچنان نیازمند تنظیم دقیق با سیستم ذخیره‌سازی است تا باتری را بیش‌ازحد شارژ یا بی‌بار نکند. ENNENG این شکاف را با تطبیق مولد با باتری از طریق یک روش کنترلی آزموده‌شده — نه از طریق تنظیمات عمومی اینورتر — پر می‌کند.

یک ژنراتور مغناطیس دائم PMG همچنین از داغ شدن آهنربا که برای طراحان تازه‌کار نگران‌کننده است جلوگیری می‌کند، زیرا یکسوساز جریان را کنترل می‌کند و ماشین را از رسیدن به حد دمغناطیس‌شدن نگه می‌دارد. ENNENG مدل‌هایی که قبل از ساخت در بدترین وزش باد محدود می‌شوند، بنابراین هنگام اوج باد، جزیره ایمن می‌ماند. یک ژنراتور مغناطیس دائم PMG که برای ذخیره‌سازی تنظیم شده است، از آن نقطه بحرانی جلوگیری می‌کند، زیرا یکسوساز ولتاژ را قبل از اینکه بانک اعتراض کند، مهار می‌کند.

چگونه یک ژنراتور مغناطیس دائم PMG با سیستم ذخیره‌سازی کار می‌کند

این ENNENG محدوده PMG از 5 kW تا 5 MW در 110V تا 690V است، که از یک واحد نصب‌شده روی پشت‌بام تا یک ماشین در مقیاس نیروگاه را پوشش می‌دهد، و مدل‌های کوچک‌تر توربین بادی محور عمودی در محدوده 1 kW تا 10 kW قرار دارند که اندازه‌های اصلی تبلیغ‌شده 3 kW، 5 kW و 10 kW هستند. این جدول یک ژنراتور القایی را با یک ژنراتور مغناطیس دائم PMG در معیارهای تعیین‌کننده پایداری ریزشبکه مقایسه می‌کند.

یک ژنراتور مغناطیس دائمی (PMG) که به‌خوبی با سیستم تطبیق داده شده است، باتری را از طریق یک یکسوساز تغذیه می‌کند که ولتاژ را محدود کرده و انرژی اضافی را به سمت مقاومت‌های تخلیه یا بار هدایت می‌کند؛ بنابراین وزش قوی باد باعث شارژ شدن می‌شود نه اضافه‌بار. ازآنجاکه روتور فاقد پیچش است، این ماشین در سرعت‌های پایین و متغیری که در شرایط واقعی باد غالب هستند، بازده بالایی حفظ می‌کند و ریزشبکه ذخیره خود را برای ساعات بی‌باد نگه می‌دارد. در محل معدن، همین ژنراتور مغناطیس دائمی (PMG) در طول یک فصل کامل بدون هیچ‌گونه خطا در تحریک کار کرد — درحالی‌که این نوع خطا معمولاً شایع‌ترین عیب در واحدهای القایی در حالت جزیره‌ای است.

ژنراتور مغناطیس دائمی (PMG) در محدوده توان ۵ کیلووات تا ۵ مگاوات و ولتاژ ۱۱۰ ولت تا ۶۹۰ ولت قابل استفاده است؛ بنابراین همان فلسفه کنترلی از یک واحد روی پشت‌بام تا یک ماشین مقیاس نیروگاهی، بدون نیاز به بازطراحی اتوبوس قابل اجراست.

استانداردهایی که ایمنی و قابلیت مقایسه‌پذیری ریزشبکه را تضمین می‌کنند

ریزشبکه‌ای که از شبکه اصلی جدا شده است، بر اساس مراجعی که هم برای ماشین و هم برای ذخیره‌سازی تعریف شده‌اند، ارزیابی می‌شود. استاندارد IEC 60034-3 عملکرد ژنراتورها و انواع توربینی آن‌ها را پوشش می‌دهد، در حالی که استاندارد IEC 61400 به توربین‌های بادی و حداقل‌های ایمنی آن‌ها برای واحدهای کوچک و متوسط می‌پردازد. استاندارد IEEE 1547، هرچند برای اتصال به شبکه نوشته شده است، منطق قطع و تحمل اختلال را ارائه می‌دهد که سیستم‌های جزیره‌ای از آن برای جلوگیری از قطع‌های زنجیره‌ای استفاده می‌کنند. استاندارد IEC 62933 رفتار سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی را تعریف می‌کند؛ بنابراین باتری و ژنراتور مغناطیس دائمی (PMG) بر اساس یک مبنای مقایسه‌پذیر مشترک مشخص می‌شوند. استاندارد ISO 50001 کل سایت را نه به‌عنوان مجموعه‌ای از اجزا، بلکه به‌عنوان یک سیستم مدیریت‌شده انرژی تعریف می‌کند.

انتخاب ژنراتور مغناطیس دائمی (PMG) با توجه به این مراجع، امکان دفاع از ریزشبکه در برابر بیمه‌گر یا ناظر را برای بهره‌بردار فراهم می‌کند، زیرا ماشین و سیستم ذخیره‌سازی بر اساس یک مبنای مقایسه‌پذیر مشترک مشخص شده‌اند، نه بر اساس امید یا حدس.

فهرست کاربردی برای مشخص‌کردن و خدمات‌رسانی

تعیین اندازهٔ یک مولدهٔ آهنربای دائمی (PMG) برای یک ریزشبکه با پروفایل بار و ظرفیت باتری آغاز می‌شود، نه صرفاً با نقشهٔ باد. مولد را با محدودهٔ توان ۵ کیلووات تا ۵ مگاوات و ولتاژ ۱۱۰ ولت تا ۶۹۰ ولت با اتصال به اتوبوس هماهنگ کنید، یکسوکننده را مطابق حدود شارژ باتری تنظیم کنید و مدل‌های محور عمودی با توان ۱ کیلووات تا ۱۰ کیلووات را برای سقف‌های کوچک یا ترکیبی در نظر داشته باشید. در زمان راه‌اندازی، ولتاژ اتوبوس و وضعیت شارژ باتری را در طول یک روز بادی و یک روز آرام ثبت کنید و از این داده‌ها به‌عنوان مبنای ارزیابی استفاده نمایید. نگهداری سبک باقی می‌ماند: خنک‌کنندگی یکسوکننده را بازرسی کنید، یاتاقان‌های روتور را طبق برنامهٔ تعیین‌شده بررسی نمایید و ولتاژ بدون بار را پایش کنید تا عیب در آهنربا یا اتصال قبل از قطع جزیره‌ای شدن مشخص شود.

مولدهای آهنربای دائمی (PMG) از انضباط سبک پاداش می‌گیرند، زیرا یکسوکننده و یاتاقان‌ها تنها اجزای متحرک و سوئیچینگی هستند که با گذشت زمان فرسوده می‌شوند و هر دو را به‌راحتی می‌توان نظارت کرد.

با شرکت اِنِنگ دربارهٔ منبع ریزشبکهٔ خود صحبت کنید

ENNENG ژنراتورهای مغناطیس دائمی و نمونه‌های اولیه را تحت استانداردهای ISO 9001 و CE برای محل‌هایی از صنایع دورافتاده تا پروژه‌های توزیع‌شده انرژی تجدیدپذیر طراحی و ساخت می‌کند. نمودار بار، ظرفیت باتری و ولتاژ هدف را با تیم مهندسی به اشتراک بگذارید تا ژنراتور مغناطیس دائمی PMG‌ای دریافت کنید که دقیقاً با سیستم ذخیره‌سازی شما هماهنگ شده است، نه یک انتخاب تخمینی از فهرست محصولات.

با ENNENG از طریق این پیوندها تماس بگیرید:

• واتس‌اپ: +۸۶ ۱۸۵۶۲۷۸۰۲۲۸
• پست الکترونیکی: [email protected]
• آدرس:  پارک صنعتی انرژی جدید و مواد جدید هایچوانگ، خیابان راهنمایی شماره ۱، منطقه لی‌چانگ، شهر قینگ‌داو، استان شاندونگ، چین
• وبسایت: global.ennengmotor.com

پرسش‌های متداول

سوال: چرا باید ژنراتور مغناطیس دائمی PMG را به جای ژنراتور القایی در سیستم‌های خارج از شبکه انتخاب کرد؟

الف: یک ژنراتور القایی برای تحریک روتور خود باید توان راکتیو را از اتصال (باس) دریافت کند؛ این امر سیستم‌های کوچک جزیره‌ای را تحت فشار قرار می‌دهد و نیازمند مرجع شبکه‌ای است که ممکن است در دسترس نباشد. اما ژنراتور مغناطیس دائمی PMG خودتحریک است، بنابراین بدون نیاز به وام گرفتن VAR، مستقیماً باتری را شارژ می‌کند و در سرعت‌های پایین و متغیری که باد واقعی ایجاد می‌کند نیز بازدهی بالایی حفظ می‌کند. این ویژگی باعث پایداری ریزشبکه در زمان وزش بادهای ناگهانی می‌شود و از قطع شدن مجموعه‌های قدیمی در هر طوفان جلوگیری می‌کند.

سوال: محدوده ابعادی پوشش‌داده‌شده توسط ژنراتورهای مغناطیس دائمی ENNENG چقدر است؟

الف: پوشش ژنراتور اِنِنگ از ۵ کیلووات تا ۵ مگاوات و در ولتاژهای ۱۱۰ ولت تا ۶۹۰ ولت است؛ این محدوده، از یک دستگاه تکی برای سقف تا ماشینی با مقیاس نیروگاهی را دربرمی‌گیرد. برای سقف‌های کوچک یا ترکیبی، مدل‌های توربین بادی محور عمودی در محدودهٔ ۱ کیلووات تا ۱۰ کیلووات قرار دارند و اندازه‌های اصلی عرضه‌شده عبارتند از ۳ کیلووات، ۵ کیلووات و ۱۰ کیلووات. انتخاب مناسب ابتدا بر اساس بار و باتری، سپس بر اساس منبع باد صورت می‌گیرد؛ بنابراین دستگاه باید با شبکهٔ برق (باس) هماهنگ باشد، نه با کاتالوگ.

پرسش: ژنراتور چگونه از شارژ بیش‌ازحد باتری جلوگیری می‌کند؟

الف: ژنراتور مغناطیس دائمی (PMG) باتری را از طریق یک یکسوکننده تغذیه می‌کند که ولتاژ باس را محدود کرده و هنگام پر شدن بانک باتری، توان اضافی را به یک بار تخلیه یا یک جاذب حرارتی مفید هدایت می‌کند. این کنترل در زمان راه‌اندازی با محدودیت‌های شارژ باتری تنظیم می‌شود؛ بنابراین یک وزش قوی باد باعث شارژ می‌شود، نه اضافه‌بار. بدون این تنظیم دقیق، حتی یک ژنراتور مغناطیس دائمی (PMG) خوب نیز می‌تواند ذخیره‌سازی را فراتر از پنجرهٔ ایمنی آن ببرد و باعث قطع شدن شبکهٔ جزیره‌ای (آیلند) شود.

پرسش: کدام استانداردها بر طراحی ریزشبکه اعمال می‌شوند؟

الف: آی‌ئی‌سی ۶۰۰۳۴-۳ عملکرد ژنراتورها را پوشش می‌دهد و آی‌ئی‌سی ۶۱۴۰۰ ایمنی توربین‌های بادی را تنظیم می‌کند، در حالی که آی‌ئی‌سی ۶۲۹۳۳ رفتار سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی را تعریف می‌کند تا باتری و ژنراتور به یک زبان مشترک صحبت کنند. استاندارد آی‌ای‌ای‌ای ۱۵۴۷ منطق قطع و تحمل اختلال را فراهم می‌کند که سیستم‌های جزیره‌ای برای جلوگیری از خرابی‌های زنجیره‌ای از آن استفاده می‌کنند. این استانداردها در مجموع به خریدار این امکان را می‌دهند تا ژنراتور مغناطیس دائمی (PMG) را بر اساس معیارهای قابل مقایسه و قابل بازرسی مشخص کند.