柴油發電機并機柜作用、種類及負荷分派方式

康明斯公司生產并機柜致力于柴油發電機并列運行設計方案、生產制造專用設備。適用2臺或以上帶電子調速器的柴油發電機的并列運行。具備汽車遠程啟動發電機、全自動一主一備、全自動按比例分派功率因素、全自動增機解列休眠關機及發電機常見故障表明、維護等功能。該系統想要實現對發電廠的次數、并列運行發電機小組之間的功率因素分派開展調節，使其在特定的容許范圍內；并通過操作來達到發電廠并列運行發電機小組之間的功率因素的轉移，便于轉換發電機組或卸載掉關機。

一、并機柜的類型
柴油發電機并聯系統不僅能降低工作人員操作抗壓強度，并且能夠維持電網頻率為額定電流、提升供電可靠性且發電機小組之間負荷分配平衡以提升發電機隊的負荷，進而提升發電廠運轉的穩定性及合理性。康明斯原裝并機柜含有同步控制器、負荷分配器、PLG 、高品質家用電器組件和國外品牌空氣漏電開關、接地銅排及箱體等。連接線如下圖1所顯示，并機柜外型如下圖2所顯示。經康明斯技術專業工程師提升設計而成，本設備具備功能完善，運行安全可靠，維護保養方便等特點。

1、手動式并機柜
采用傳統燈光效果法并機設備系統軟件。

2、半自動式并機柜
人工控制發電機開、關機，人工控制并機柜系統軟件的分、重合閘健，自動執行一主一備、解列操縱。

3、全自動井網絡機柜
由區電能有沒有掌控的發電機組開、停及其并系統的全自動一主一備與解列，自動分配負載的并系統。

4、自動式并機柜
在自動并機柜的前提下選用PLC（系統控制）進行幾臺發電機隊的全自動投入與一主一備，全自動解列，與停機的邏輯操作（常稱調峰）。

5、三遙并系統
采用專用的單片機系統，進行并機柜及其發電機同PC機的網絡連接的并系統。

二、全自動并機柜的功效
幾臺柴油發電機組中間并機柜需要具備不可或缺的健全性能和防護系統，如下圖3、圖4圖示。

1、全自動一主一備
當發電機組運行成功之后，配電至并機柜，需并機后，由同步控制器傳輸信號，功效電調，將待并發電機隊的次數和相位差調節與母線槽一致，傳出一主一備數據信號，功效空氣漏電開關重合閘、一主一備。

2、自動分配負載
當 2 臺或以上發電機組一主一備完成后，發電機組逐漸帶負荷運作，負荷分配器將功效電調，依據發電機隊的輸出功率，進行分配負載。

3、調峰
當 2 臺或以上機并列運行，在負載發生變化時，可以根據負荷大小，調整運作發電機隊的數量.一般當負荷小于 35% 時，將解列發電機組，負荷高過 80% 時將實施，并排發電機組，以便發電機組工作在最經濟的情況。此類功能需求發電機有自動運行作用，才能實現。

4、保護作用（康明斯PC3.3控制板）：
當運行時發電機組之柴油發動機或自動控制系統故障（如柴油發動機汽柴油堵塞），導致該發電機組無法正常負荷率，由其他發電機組拖拽其進到電機情況，加劇了系統軟件壓力，這時，自動控制系統將會自動斷開該發電機組，并觸發警報。當負荷發生過電流保護時，系統將自動跳閘，斷掉系統負載的供電系統，與此同時發電機組全自動制冷關機。當故障排除后，當電壓都還沒修復，系統能自啟動供電系統。

（1）同歩維護；

（2）逆輸出功率維護；

（3）過電壓和過流保護（由保護裝置進行）；

（4）過電壓、欠壓。

5、柔性加/解列和零輸出功率吸合
在調峰功能中，在發電機小組之間的負荷遷移并不是瞬間遷移，由于瞬間遷移會讓全部并系統導致電網波動，給發電機組與負荷造成負面影響；選用柔性加/解列，使負荷按一定的傾斜度遷移，系統運行在轉換環節中無沖擊，當要卸載掉一臺發電機組，會把該發電機隊的負荷所有柔性轉移至其他發電機組處時，才能全自動吸合。一樣在一臺發電機組同時期一主一備后也是按設置的傾斜度載入，使其分派與其他發電機組同輸出功率百分比的負荷。

6、常見故障表明
發電機組故障連動跳電。如發電機組在運行過程中因水溫高等諸多問題而維護停機時，其一主一備電源開關將連動跳電，防止逆輸出功率而連累其他運作發電機組，也可以維護發電機組本身可免于高電壓忽然開斷后產生高尖脈沖損壞勵磁系統。此保護動作時，并機柜里的故障警示燈亮。

三、一主一備后負荷分派
柴油發電機組一主一備首先達到輸出功率平均分分配規定，輸出功率平均分分派包含功率因素和無功負荷兩方面。所說平均分分派是指各臺發電機組所承擔的功率因素和無功負荷都應和它們的最大功率正相關。假如功率平衡出現明顯的不穩定，不論是功率因素或是無功負荷，都不僅影響發電機組運轉的效率和合理性，并且甚至會引起全部發電廠的故障。

1、一主一備控制板數據和信息
HGM9510控制模塊操縱各發電機隊的功率平衡偏差少于±2%，遠小于國家行業標準±10%。全部HGM9510一主一備控制板之間連接是由MSC系統總線(CAN BUS)來完成的，MSC系統總線上傳送每一個HGM9510控制模塊的數據信息。數據和信息包含：

（1）功率因素；

（2）無功負荷；

（3）工作狀態；

（4）報案情況；

（5）狀態反饋。

依據收集到的全部發電機組輸出功率因素、無功負荷百分數尺寸，算出功率因素、無功負荷目標(Tgt%)，隨后每個模塊輸出功率因素、無功負荷值(kW%)根據PID優化算法調整和目標平均值的誤差，來實現各臺發電機隊的功率因素與無功負荷導出大小一致。

2、負荷轉移
HGM9510一主一備控制板具備軟載入軟卸載掉作用，防止生產發電重合閘與吸合過程中對發電機隊的沖擊性，增加發電機組使用期限。負荷調度方案如下所示：

（1）按需求啟動：
①在智能模式下，開關量輸入口遠程開機負載(按需求)合理時，優先最大的模塊最先啟動，當載荷超過控制模塊設置的開機較大百分數時，次優先級的控制模塊啟動，同歩井機，負載平均分。

②當負荷低于控制模塊設置的關機最少百分數時，次優先級的控制模塊關機延時完了，吸合排熱關機。

③當負載的發電機組報案停機時，次優先級的控制模塊啟動。

（2）所有啟動：

①在智能模式下，開關量輸入口遠程開機負載(按需求)合理時，全部控制模塊所有啟動，最先做到負載標準的模塊先重合閘，其他控制模塊做到負載條件時，一一同歩一主一備。隨后控制模塊檢驗負荷，當負荷低于控制模塊設置的關機最少百分數時，優先小的模塊關機延時完了，吸合排熱關機。

②當載荷超過控制模塊設置的開機較大百分數時，剩下未開機的發電機組所有自動開關機。

③當負載的發電機組報案停機時，剩下未開機的發電機組所有自動開關機。

（3）平衡汽車發動機使用時間：

①在智能模式下，開關量輸入口遠程開機負載(按需求)合理時，汽車發動機使用時間小一點發電機組最先啟動。

②當負載運轉的發電機組使用時間超過其他發電機組設置的平衡汽車發動機使用時間時，生產調度其他發電機組啟動(可按需求啟動、所有啟動兩種形式)，其他發電機組同歩井熱壓。自身吸合卸載掉關機。

③全部的發電機組按平衡汽車發動機使用時間大小輪著循環系統遠程開關關機。

（4）生產調度其他發電機組關機機設備最少負荷百分數：

舉例說明：3臺發電機組額定值功率因素均為100kW。優先為1，2，3停機的最少負荷百分數設置為：60%；現階段3臺發電機組井機負載，負載功率為240kW。

①當負荷為120kW時，優先3發電機組逐漸自動停機延時，延時完成后，卸載掉關機，優先1與2的發電機組平均分負荷各帶60KW(最大功率的60%)

②當負荷為60kW時，優先2發電機組逐漸自動停機延時，延時完成后，卸載掉關機，優先1發電機組帶負荷60KW(最大功率的60%)

③當遠程開機數據信號失效時，優先選擇1發電機組逐漸自動停機延時，延時完成后，吸合關機。