W złożonych warunkach pracy, takich jak statki, duże place budowy, obszary wydobywcze poza siecią i platformy robocze na morzu, pojedynczy silnik często ma trudności ze spełnieniem wymagań dotyczących zasilania o dużej mocy i niezawodności. Gdy obciążenie ulega dużym wahaniom i wymagana jest ciągła, nieprzerwana produkcja energii elektrycznej, praca pojedynczego urządzenia jest podatna na przeciążenia, wysokie zużycie energii i ogólne przerwy w pracy spowodowane przez wyłączenie awaryjne. Technologia sieci elektroenergetycznych to podstawowe rozwiązanie w zakresie dostaw energii dużej mocy, które obejmuje równoległą i współpracę wielu zespołów prądotwórczych silników FARIZON za pośrednictwem szafy sterowniczej, ujednolicone planowanie mocy wyjściowej, dystrybucję obciążenia i redundantne tworzenie kopii zapasowych.
1. Podstawowe pojęcia z zakresu sieci elektroenergetycznych
Tworzenie sieci elektroenergetycznych, w uproszczeniu, odnosi się do równoległej pracy wielu zespołów prądotwórczych, w oparciu o kompletny zestaw elektrycznych szaf sterowniczych, modułów komunikacyjnych i systemów sterowania w celu zintegrowania wielu niezależnych urządzeń silnikowych w ujednolicony system zasilania energią. Panel sterowania FARIZON, jak pokazano na rysunku, jest głównym nośnikiem sprzętu sieci elektroenergetycznej, odpowiedzialnym za realizację wszystkich funkcji, takich jak komunikacja z jednostką, synchronizacja napięcia i częstotliwości, równoważenie i dystrybucja obciążenia oraz ochrona przed awariami.
W odróżnieniu od wielu jednostek działających niezależnie, system sieci elektroenergetycznej może zapewnić ujednoliconą kontrolę jednostek. Wiele silników nie działa już niezależnie, ale jako całość automatycznie uruchamia lub wyłącza jednostkę w zależności od rzeczywistego obciążenia energią elektryczną. Gdy obciążenie jest małe, uruchamiane są tylko niektóre jednostki, aby zmniejszyć zużycie paliwa; Podczas obciążenia szczytowego wiele jednostek wysyła sygnał synchronicznie, aby zaspokoić zapotrzebowanie na energię elektryczną o dużej mocy. W przypadku awarii jednego z zespołów system automatycznie odetnie uszkodzony sprzęt, a pozostałe jednostki będą nadal zapewniać zasilanie, nie powodując całkowitej przerwy w dostawie prądu.
Sieci energetyczne są szeroko stosowane w scenariuszach, takich jak główne i pomocnicze zasilanie statków, elektrownie poza siecią w kopalniach, place budowy na dużą skalę, mikrosieci wyspowe i rezerwowe źródła zasilania w dużych fabrykach. Jest szczególnie odpowiedni do projektów zagranicznych i środowisk operacyjnych bez stabilnych miejskich sieci energetycznych.
2. Podstawowa zasada działania sieci elektroenergetycznych
Implementacja sieci energetycznej opiera się na czterech głównych komponentach: korpusie silnika, równoległej szafie sterowniczej, magistrali komunikacyjnej i module ochronnym.
Po pierwsze, synchroniczne połączenie z siecią. System zapewnia przede wszystkim, że napięcie, faza i częstotliwość każdego uruchamianego urządzenia pozostają bardzo spójne. Dopiero po zakończeniu dopasowywania parametrów można go podłączyć do sieci energetycznej, aby uniknąć uszkodzenia sprzętu na skutek uderzeń. Przyrządy i wyświetlacze w całej szafie sterowniczej widoczne na zdjęciu zbierają w czasie rzeczywistym dane operacyjne każdego silnika i umożliwiają pełne porównanie parametrów.
Po drugie, inteligentny przydział obciążenia. Po zakończeniu tworzenia sieci system sterowania rozdziela całkowite obciążenie mocy na każdą jednostkę w rozsądny sposób, zgodnie z ustaloną strategią. Może osiągnąć równy rozkład lub rozkład priorytetowy, unikając długotrwałej pracy przy dużym obciążeniu pojedynczej jednostki i wydłużając żywotność całej maszyny.
Po trzecie, urządzenie automatycznie rozpocznie i zakończy planowanie. System monitoruje całkowite zmiany obciążenia w czasie rzeczywistym. Rośnie zapotrzebowanie na energię elektryczną, a jednostki rezerwowe są automatycznie uruchamiane i przyłączane do sieci; Gdy obciążenie energią elektryczną spadnie, nadmiarowe jednostki zostaną automatycznie wyłączone, aby utrzymać pracę jednostek w zakresie wysokiej sprawności i zmniejszyć zużycie nieefektywnego paliwa.
Po czwarte, ochrona przed awariami i redundancja. Jeśli w jakimkolwiek silniku wystąpią awarie, takie jak nadmierna prędkość obrotowa, wysoka temperatura lub nieprawidłowe ciśnienie oleju, układ sterowania szybko odłączy się od sieci, a wadliwa jednostka zostanie wyłączona w celu konserwacji. Pozostałe jednostki będą nadal zasilane, co zapewni redundancję mocy i poprawę niezawodności całego systemu.
3. Podstawowa wartość aplikacyjna sieci energetycznych
Po pierwsze, znacząco poprawiono niezawodność zasilania. W przypadku awarii tradycyjnego pojedynczego agregatu prądotwórczego wszystkie obciążenia zostają bezpośrednio odcięte. Sieci energetyczne zapewniają redundantne możliwości tworzenia kopii zapasowych, a pojedyncza awaria nie ma wpływu na ogólne zasilanie, co ma kluczowe znaczenie w scenariuszach takich jak statki, projekty offshore i obszary wydobywcze, gdzie nie można łatwo odciąć zasilania.
Po drugie, zoptymalizuj zużycie paliwa. Efektywność paliwowa pojedynczej jednostki dużej mocy jest niska podczas pracy przy niskim obciążeniu. Sieć zasilania umożliwia przełączanie jednostek na żądanie, umożliwiając każdemu silnikowi pracę w ekonomicznym zakresie operacyjnym, skutecznie zmniejszając całkowite zużycie paliwa. Długoterminowa eksploatacja może znacznie obniżyć koszty operacyjne.
Co więcej, zwiększanie mocy jest elastyczne i wygodne. Wraz ze wzrostem zapotrzebowania na energię elektryczną w dalszej fazie inwestycji nie ma konieczności bezpośredniej wymiany bloków dużej mocy. Tylko dodając nowe silniki i integrując je z systemem sieciowym, można zwiększyć całkowitą moc wyjściową. Rozbudowa sprzętu jest prosta i zmniejsza presję inwestycyjną na sprzęt na wczesnym etapie.
Jednocześnie scentralizuj zarządzanie obsługą i konserwacją. Wszystkie dane operacyjne jednostek są gromadzone w szafie sterowniczej, a operatorzy mogą wyświetlać prędkość, ciśnienie oleju, temperaturę wody i moc wyjściową wielu silników na tym samym interfejsie, bez konieczności podróżowania tam i z powrotem do wielu lokalizacji sprzętu, co upraszcza prace operacyjne i konserwacyjne.
4 、 Kluczowe punkty praktycznego wykorzystania sieci elektroenergetycznych
Sieć energetyczna nie polega po prostu na równoległym połączeniu wielu generatorów, ma rygorystyczne wymagania dotyczące sprzętu, instalacji i debugowania. Jednostka silnikowa FARIZON uczestnicząca w sieci musi zostać dostosowana do równoległego elektronicznego sprzętu sterującego i dopasowania protokołów systemu sterowania. Na etapie instalacji należy zadbać o prawidłowe okablowanie i uziemienie. Szafkę sterowniczą należy umieścić w wentylowanym i pyłoszczelnym pomieszczeniu, podobnie jak cały zestaw ekranów kontrolnych podczas rzeczywistego fotografowania. Należy zastosować odpowiednią ochronę, aby była odporna na kurz i wysokie temperatury.
Podczas fazy debugowania profesjonalni technicy muszą dokończyć kalibrację parametrów sieci, ustawić logikę dystrybucji obciążenia i progi alarmów usterek. Podczas codziennego użytkowania regularnie sprawdzaj linie komunikacyjne, przyrządy w szafie sterowniczej i konserwuj wiele silników, aby zapewnić zrównoważoną wydajność każdego urządzenia. Operatorzy muszą znać logikę działania szafy sterowniczej i opanować podstawowe metody usuwania alarmów o usterkach.
W przypadku zagranicznych projektów inżynieryjnych sieci energetyczne w połączeniu ze sprzętem do magazynowania energii można również połączyć z rozproszonymi systemami energetycznymi i mikrosieciami, tworząc kompletne, kompleksowe rozwiązanie energetyczne, lepiej dostosowujące się do potrzeb operacyjnych odległych obszarów bez sieci elektroenergetycznych.
