多台不一样容量柴油发电机组怎么样并网

摘要：康明斯电力公司智能并列机构，其主控制面板均采用Cummins品牌主控制界面。其在大部分大型IDC数据中心及海外电站群项目运用广泛，性能、外观、可靠性均有非常好的反馈，使用简便、人性化。该智能并联系统主操作系统为PCC3.3系列，可实现较多16台发电机组并列（所有并列发电机组为一组），并可以实现组与组之间进行BTB（组与组）并车模式，扩展至256台发电机组并联，扩展性非常强。

      PCC3.3并列系统设置一只操作系统（置于发电机组侧），含发电机组的控制、保护等，与并联功能集成，能够实现发电机组之间并车。多台柴油发电机组并车系统配置一套HMI（人机界面）集中监控，显示装置包括并联状态、负载分配状态和各台发电机组的参数、报警等。硬件结构包括用途构造（发电机组控制、并机控制、容量分配、负载分级控制、保护控制、集中显示控制）、其他配合装置如配电机构，发电机组的进线柜、馈线柜、接地电阻柜、PT柜、直流屏和低压配电机构构造一套完整的供电解决办法，实现较可靠的“最后一道**电源”，为终端用电用户提高用电的**及可靠性。

（1）图1为PCC3.3智能并车控制办法及并联系统连线图，每台发电机组配置一套PCC3.3智能并车操作系统。主控制系统收到起机命令时，延时可调，所有发电机组同时起动，较先满足电压和频率的发电机组率先合闸，其余发电机组将自动准同期合闸。发电机组控制界面之间通过工业级CAN总线进行通信。CAN总线具有容量管理和负荷分配用途。

（2）高速的CAN总线通信，使得负载分配迅速均衡，CAN总线通信使得各模块之间的电气联锁更加安全和可靠。当多台并联发电机组内的任意一台发电机组离线，主控制器的组态技术可以使其他发电机组均能监测到，如图2所示。

（3）所有发电机组并联成功或达到用户规定的台数时，PCC3.3智能并列屏将发出总出口开关允许合闸信号，这不需要外部PLC来完成。

（4）发电机组并车运转，合闸输出成功，在可设定的时间内，转为功率管理用途，根据负荷大小，自动增、减发电机组。

      大电恢复后，停机操作有两种步骤供用户购买。

      这种模式需要当地供电局认可，允许反同期并网。就是电站模块中设置一个与大电并列的模块，它将通过CAN总线命令所有发电机组控制屏，跟踪大电电压、频率，调整发电机组电压和频率，发出大电准同期合闸指令，市电开关合上后，发电机组负荷将平滑转移到大电，发电机组各开关解列、分闸和冷却停机。

      市电恢复时，人工干预逐级卸分路负载后，发电机组控制屏可自动控制（也可手动控制）如下步骤：油机总输出开关分闸，再将电网开关合闸，再投入分路负载，再发出大电恢复信号，发电机组将自动解列并冷却停机，再次进入准备状态。

      如市电恢复，直接手动分发电机组总输出开关，这属于突卸负载，会导致发电机组频率瞬间上冲；这种情形下，只要频率保护设定范围够宽，并机控制模块将迅速自动调节控制，整个并机系统将保持稳定运转。

      高压并车所有运转发电机组中性点只有一点接地。这需要控制高压中心接地电阻的真空接触器的投入顺序。并联控制模块集成了PLC控制功用，可直接控制并机投入发电机组中性点接地电阻投入的顺序和数量。

       PCC3.3系列控制器除具有基本的发电机组控制和保护功能外，还具有智能远程“三遥”监控功能及良好的通用性，交流回路与直流回路分开，且分别采用标准航空接插件与柴油发电机及发电机连接。该屏采用世界领先技术，在组成上十分大概紧凑，作用十分强大，操作非常方便，性价比极高，是各行各业，尤其是通信机房无人值守后备电站的理想处理方案。同时，还供应标准的RS232/485计算机通信接口，具有友好人机界面的上位机软件，用户可以用PC就近连接或通过公用电话网远程拨号，上网监控多台发电机组。并可通过RS232/485接口和硬连接两种步骤接至BAS系统。

      高速的CAN总线通信，可以根据发电机组有功功率、视在功率启动、停机，这里又可分为根据百分比起停机和储备容量起动、停机。容量管理系统说明见表1。

      控制装置还具备负载分类作用，满足设定几级负荷，根据负载的必要性按照顺序在发电机组设定的“剩余功率”满足的情形下优先实载，可以根据设定控制对负荷类别的总开关合分闸，根据负荷的必要性依次进行加载，控制机构具备A、B、C三级负载类型，三个输出点，可以通过控制模块本身的PLC逻辑进行编程定义输出，所有的并列发电机组控制机构均具备三个输出点，将所有的A类负载并在一起，B类负荷并在一起、C类负载并在一起，每级负载总输出开关具有中间继电器，由输出点控制，从而对主开关进行合、分闸控制，满足负荷类别，以2台发电机组为一个机构、2级负载为例的负载管理作用如图5-7所示。

1开始运转，当定时器t1计时结束后，所选的R1继电器激活，此时图中200kW负载被接入，此时剩余功率无力至300kW，一段时间后，发电机2＃被启动，并同步其发电机开关，当G2合闸后，定时器t2开始计时，当定期器t2届满后，所选的R2继电器激活，此时第二个负载200kW被接入，剩余动力下降至600kW。 表1    功率管理用途表

      针对并联数量较多时，可设计集控机构对电站群内的每台发电机组实现集中监控，可以实现不限于以下功能：

集控装置具备扩容能力只需要增加工业交换机及切换模块即可实现硬件上的扩容，可以在硬件完全满足的要素下进行编程，以便后期扩容。

而分布式控制步骤如图6所示，为较先稳定的发电机组合闸后其余发电机组均能够在达到同步并车设定后完成合闸并列，这样速度更快，也不会因单台发电机组的控制机构问题而造成整个并联机构的瘫痪。并机操作系统可安装于发电机组旁，或集中设计。

发电机使用（DVR）数字调压器，带有Droop 功用和无功分配功用，此功能允许手动并列，在并列机构完全事故的情况下，利用发电机的实载特点进行手动无功容量分配。

      发电机组和机构设定在自动模式，并列装置查看电网状态，当市电故障时，经延时确认，起动所有（或者规划启动贮备，可以根据负载的现象进行投入发电机组）自动状态的发电机组，发电机组启动后自动将电压和频率调整至设定值，机构中较先到达设定值的发电机组，较先投入到并车母线，其余的发电机组测定各自并联开关上下口电压、频率、相位，自动控制发电机组的频率和电压进行追踪，达到一定的窗口设定值和同步时间后，命令开关闭合，自动同步程序结束，装置将自动分配功率给所有在线发电机组。

      自动状态下可以开启容量控制功能，并联系统检测总的输出负载，自动增减发电机组台数，容量控制的百分比可在一定范围内设定（并列完成后送电，何时进行负荷分配可以设定）。

      当控制装置接收到大电可用信号，经延时确认后，此时已将负荷由发电机组转移到市电，整个发电机组将进行停机过程，控制装置确认发电机组容量低于设定值时，控制机构才自动断开断路器，发电机组解列。发电机组控制机构自动进行冷却停机程序，停机后进入待机状态。

      所有在线运转的发电机组允许手动解列，在并列机构中触发对应的发电机组停机按钮，控制系统将首领先行负载转移步骤，被解列的发电机组功率逐步减轻，达到设定值后，并车开关自动断开，发电机组解列。发电机组控制机构自动进行冷却停机步骤，停机后进入待机状态。

      当运转中的发电机组发生停机事故或按压紧急停机按钮，并车控制系统将立即断开对应的发电机组断路器，并控制发电机组停机，如损坏或急停出现在并联系统侧，发电机组无事故，则发电机组进行冷却停机流程，停机后待机状态，在并联机构控制面板上将显示报警信息；如急停或故障出现在发电机组侧，则发电机组立即停机，并在发电机组控制屏和并联系统控制屏上同时显示报警。

      发电机监控系统设置在手动状态，并车机构设置在手动状态，并列装置不检测大电状态，由人工控制。当需要启动发电机组时，手动启动发电机组，在并机机构处触发合闸或投入按钮，并车装置将自动同步，自动合闸，并联后自动功率分配。停机步骤，系统作业在此步骤下不能自动停机，首先进行发电机组解列，在并列机构处触发停机或解列按钮后，对应的发电机组将自动转移负载，当负荷减少到设定值时，自动断开断路器，发电机组解列完成，此时发电机组继续运转，需手动停机。

      康明斯发电机组可提供TCP/IP或RS485数据/控制接口，通过操作MODBUS协议能够方便地与客户进行远程监控网络对接，实现远程数据的采集和监控。监控内容包括发电机组运转参数、状态参数、并车装置的状态数据、运转参数和报警信息等。