Kuinka pysyväismagneettinen generaattori (PMG) toimii yhteistyössä energiavarastoyksiköiden kanssa verkkoon kytkemättömässä teollisessa mikroverkossa

Kaukana sijaitseva kaivoksen alue esittelee mikroverkon, joka maksautui itseensä

Kaukana sähköverkosta sijainnut kaukokäsittelypaikka toimi joukolla moottorikäyttöisiä generaattoreita, jotka kuluttivat polttoainetta pitkän tien päässä olevilta toimipisteiltä. Operaattori lisäsi tuuli- ja aurinkoenergian tuotannon akkupankin taakse, ja tuulipuolella käytettiin pysyväismagneettista generaattoria (PMG), joka syötti tasavirtavirtapiiriä tasasuuntaimen kautta. Pysyväismagneettinen generaattori (PMG) korvasi polttoaineen suurta kulutusta aiheuttavan moottorikäyttöisen generaattoriryhmän ensisijaisena energialähteenä, joten akku ja tuuli ottavat nyt vastuun perustaakasta. Hybridijärjestelmä vähensi polttoaineen kulutusta merkittävästi tuulisena kautena, ja akku otti vastaan tuulenpuuskat niin, että vanhat generaattoriryhmät eivät enää vaihtele suuresti jokaisen myrskyn aikana. Pysyväismagneettinen generaattori (PMG) osoitti arvonsa mahdollistaen muuttuvan tuulivoiman hyödyntämisen sen sijaan, että se olisi häirinnän aiheuttaja.

Sama pysyvämagneettigeneraattori-PMG-logiikka pätee kaikkiin paikkoihin, joissa sähköverkko on heikko tai puuttuu kokonaan – saaristomaatiloista rakennusleireihin – koska varastointipuskuri muuttaa vaihtelevan energialähteen luotettavaksi.

Miksi verkkoliitännäinen ajattelutapa epäonnistuu off-grid-tilanteessa

Off-grid-tilanteen piilotettu vaara on se, että generaattori, joka on suunniteltu vakioon verkkoon syöttävälle käytölle, toimii huonosti, kun kuorma ja aurinko vaihtelevat joka minuutti. Induktiogeneraattorille tarvitaan virranottoa linjasta, ja se kuluttaa loistehoa, joka rasittaa pientä saariverkkoa, kun taas huonosti sovitettu energialähde voi työntää akun äärimmäisilleen ja katkaista koko mikroverkon. Pysyvämagneettigeneraattori-PMG välttää virranotton ongelman, koska sen magneettikenttä on pysyvä, mutta laitteen on silti säädettävä akkuun niin, ettei se ylikuormita tai alikuormita akkupankkia. ENNENG sulkee tämän aukon sovittamalla generaattorin akkuun testatulla ohjausjärjestelmällä eikä yleispätevällä invertteriasetuksella.

Pysyväismagneettigeneraattori (PMG) välttää myös magneettien ylikuumenemisen, joka huolestuttaa ensikertalaisia suunnittelijoita, koska tasasuuntaaja säätää virtaa ja pitää koneen demagnetointirajan alapuolella. ENNENG mallit, jotka rajoittavat tuulenpulssin vaikutusta ennen rakentamista, jotta saari pysyy turvallisena tuulen huippunopeuden aikana. Pysyväismagneettigeneraattori (PMG), joka on sovitettu varastointijärjestelmään, välttää kyseisen kriittisen tilanteen, koska tasasuuntaaja rajoittaa jännitettä ennen kuin varastointijärjestelmä antaa hälytyssignaalin.

Kuinka pysyväismagneettigeneraattori (PMG) toimii varastointijärjestelmän kanssa

Markkina ENNENG PMG:n tehoalue kattaa 5 kW:n–5 MW:n ja jännitealueen 110 V–690 V, mikä kattaa sekä katolle asennettavan yksikön että teollisuuskokoluokan koneen; pienemmät pystysuuntaiset tuuliturbiinit ovat 1 kW:n–10 kW:n alueella, ja niiden pääasiassa markkinoidut koot ovat 3 kW, 5 kW ja 10 kW. Taulukko vertaa induktiogeneraattoria ja pysyväismagneettigeneraattoria (PMG) niissä kohdissa, jotka määrittävät mikroverkon vakauden.

Hyvin sovittu pysyvämagneettigeneraattori (PMG) syöttää akkua tasaajan kautta, joka rajoittaa jännitettä ja ohjaa ylijäämän hukkaan tai kuormaan, joten voimakas tuulipuru lataa akkua eikä aiheuta ylikuormitusta. Koska roottorissa ei ole käämiä, laite säilyttää tehokkuutensa alhaisilla ja vaihtelevilla nopeuksilla, jotka ovat tyypillisiä todellisessa tuulitilanteessa, ja mikroverkko säilyttää varareservinsä tuulittomille tunneille. Kaivoksen sijaintipaikalla sama pysyvämagneettigeneraattori (PMG) toimi koko kauden ilman herätysvirheitä, mikä on yleinen vika induktiogeneraattoreissa saaritoiminnassa.

Pysyvämagneettigeneraattori (PMG) soveltuu 5 kW:n ja 5 MW:n väliseen tehoalueeseen sekä 110 V:n ja 690 V:n väliseen jännitealueeseen, joten sama ohjausfilosofia skaalautuu yhdestä katolle asennettavasta yksiköstä teollisuusmittaiseen laitteistoon ilman linjan uudelleen suunnittelua.

Standardit, jotka pitävät mikroverkon turvallisena ja vertailukelpaisena

Verkosta eristetyn mikroverkon arviointi perustuu viitteisiin sekä koneelle että varastolle. IEC 60034-3 kattaa generaattorin suorituskyvyn ja turbiinityyppiset vaihtoehdot, kun taas IEC 61400 käsittelee tuuliturbiineja ja niiden turvallisuusrajoituksia pienille ja keskikokoisille yksiköille. IEEE 1547, vaikka se onkin kirjoitettu verkkoliitännän vaatimuksia varten, antaa katkaisu- ja jatkuvuuslogiikan, jota saarestettu järjestelmä lainaa estääkseen ketjutettuja katkoja. IEC 62933 määrittelee energiavarastojärjestelmän toiminnan, joten akku ja pysyväismagneettinen generaattori (PMG) määritellään yhteisellä vertailuperustalla. ISO 50001 muodostaa koko sivuston hallittavana energiakokonaisuutena eikä komponenttien kasaamana rakenteena.

PMG:n valinta näiden viitteiden mukaisesti mahdollistaa operaattorin puolustaa mikroverkkoa vakuuttajaa tai sääntelijää vastaan, koska sekä kone että varasto on määritelty yhteisellä vertailuperustalla eikä pelkästään toivon varassa.

Käytännön tarkistuslista jälkiasennuksen määrittelyyn ja huoltoon

PMG:n (käytetään myös nimitystä Permanent Magnet Generator) mitoittaminen mikroverkolle alkaa kuormituskäyrästä ja akkukapasiteetista, ei pelkästään tuulikartasta. Sovita generaattorin 5 kW–5 MW ja 110 V–690 V -tehonsuhteen ja jännitesuhteen mukainen laiteverkkoon, aseta tasasuuntaaja akun latausrajojen mukaisesti ja pidä mielessä pystysuuntaisia 1 kW–10 kW -malleja pienille tai sekakattoille. Käynnistysvaiheessa tallenna bussijännite ja akun varausaste tuulisena ja tyynenä päivänä ja käytä näitä perustana. Huolto pysyy kevyenä: tarkista tasasuuntaajan jäähdytys, tarkista roottorilaakerit aikataulun mukaan ja seuraa tyhjäkäyntijännitettä, jotta heikentynyt magneetti tai huonosti kytketty yhteys havaitaan ennen kuin se aiheuttaa eristäytymisen.

PMG (käytetään myös nimitystä Permanent Magnet Generator) palkitsee kevyttä huoltotyyliä, koska tasasuuntaaja ja laakerit ovat ainoat liikkuvat ja kytkentäosat, jotka ikääntyvät, ja molemmat ovat helppoa seurata.

Ota yhteyttä ENNENG:iin mikroverkkolähteesi suhteen

ENNENG valmistaa kestomagneettigeneraattoreita ja prototyyppejä ISO 9001 - ja CE-standardien mukaisesti paikoille, jotka vaihtelevat etäisistä teollisuusalueista hajautettuihin uusiutuviin energiaprojekteihin. Jaa kuormaprofiili, akun koko ja tavoiteltu jännite insinööritiimin kanssa saadaksesi kestomagneettigeneraattorin (PMG), joka on sovitettu tarkasti varastointijärjestelmään – ei katalogipohjaista arvausta.

Ota yhteyttä ENNENG:iin näiden linkkien kautta:

• WhatsApp:+86 18562780228
• Sähköposti: [email protected]
• Osoite:  Haichuang New Energy & New Materials Industrial Park, Guiding Road 1, Licang District, Qingdao, Shandong, Kiina
• Verkkosivusto: global.ennengmotor.com

UKK

K: Miksi valita kestomagneettigeneraattori (PMG) induktiogeneraattorin sijaan off-grid -sovelluksissa?

A:Induktio­generaattorin on otettava loistehoa linjalta roottorinsa magnetoinnille, mikä rasittaa pientä saariverkkoa ja vaatii verkkoviitetta, jota ei välttämättä ole käytettävissä. Kestomagneetti­generaattori (PMG) on itseeksitoiva, joten se syöttää akkua ilman loistehon lainaamista ja säilyttää tehokkuutensa alhaisilla ja vaihtelevilla nopeuksilla, joita tuuli todellisuudessa tuottaa. Tämä tekee mikroverkosta vakauden aikana tuulipuuskia eikä aiheuta vanhojen generaattorien kytkentää pois jokaista myrskypuuskaa kohti.

K: Mikä on ENNENG:n PMG:n kokoalue?

A:ENNENG-generaattorin tehoalue kattaa 5 kW:n–5 MW:n ja jännitealueen 110 V–690 V, joten se soveltuu yhdestä katolle asennettavaan yksikköön aina teollisuuslaitoksen mittaiseen koneeseen. Pienille tai erilaisille kattoille tarkoitetut pystysuuntaisen akselin tuuliturbiinimallit ovat 1 kW:n–10 kW:n luokassa, ja niistä tarjotaan pääasiassa 3 kW:n, 5 kW:n ja 10 kW:n versioita. Oikean mallin valinta perustuu ensisijaisesti kuormaan ja akkuun, sitten vasta tuuliresurssiin, jotta laite sopii sähköverkkoon eikä vain mainoslehtiseen.

K: Kuinka generaattori estää akun liiallisen lataamisen?

A:PMG syöttää akkua tasasuuntaajan kautta, joka rajoittaa väylän jännitettä ja ohjaa ylijäämävirran hukkalastille tai hyödylliseen lämmönsinkkiin, kun akkupankki on täynnä. Tämä säätö tehdään akun latausrajojen mukaan käyttöönoton yhteydessä, joten voimakas tuulipuhdas lataa akkua eikä aiheuta ylikuormitusta. Ilman tätä sovittamista jopa hyvä pysyvämagneettigeneraattori (PMG) voi työntää varastointijärjestelmän turvalliselta alueelta ja aiheuttaa saaritilanteen.

K: Mitkä standardit koskevat mikroverkon suunnittelua?

A:IEC 60034-3 kattaa generaattorin suorituskyvyn, IEC 61400 käsittelee tuuliturbiinin turvallisuutta ja IEC 62933 määrittelee energiavarastojen toimintaa, jotta akku ja generaattori puhuisivat samaa kieltä. IEEE 1547 tarjoaa katkaisu- ja käynnissä pysymislogiikan, jota saaretila-tilanteessa oleva järjestelmä lainaa estääkseen ketjutettuja vikoja. Yhdessä nämä standardit mahdollistavat ostajan määrittää pysyväismagneettisen generaattorin (PMG) vertailtavalla ja tarkistettavalla tavalla.