டீசல் ஜெனரேட்டர் செட்களுக்கும் ஆற்றல் சேமிப்புக்கும் இடையிலான இணைப்பின் சிக்கலின் பகுப்பாய்வு.

டீசல் ஜெனரேட்டர் செட்கள் மற்றும் ஆற்றல் சேமிப்பு அமைப்புகளின் ஒன்றோடொன்று இணைப்பு தொடர்பான நான்கு முக்கிய பிரச்சினைகள் குறித்த விரிவான ஆங்கில விளக்கம் இங்கே. இந்த கலப்பின ஆற்றல் அமைப்பு (பெரும்பாலும் "டீசல் + சேமிப்பு" கலப்பின மைக்ரோகிரிட் என்று அழைக்கப்படுகிறது) செயல்திறனை மேம்படுத்துவதற்கும், எரிபொருள் பயன்பாட்டைக் குறைப்பதற்கும், நிலையான மின்சார விநியோகத்தை உறுதி செய்வதற்கும் ஒரு மேம்பட்ட தீர்வாகும், ஆனால் அதன் கட்டுப்பாடு மிகவும் சிக்கலானது.

முக்கிய சிக்கல்கள் கண்ணோட்டம்

1. 100ms ரிவர்ஸ் பவர் பிரச்சனை: டீசல் ஜெனரேட்டருக்கு மின்சாரம் திரும்பச் செலுத்துவதிலிருந்து ஆற்றல் சேமிப்பைத் தடுப்பது எப்படி, இதனால் அதைப் பாதுகாப்பது.
2. நிலையான மின் உற்பத்தி: டீசல் எஞ்சினை அதன் உயர் திறன் மண்டலத்தில் சீராக இயங்க வைப்பது எப்படி.
3. எரிசக்தி சேமிப்பகத்தின் திடீர் துண்டிப்பு: எரிசக்தி சேமிப்பு அமைப்பு திடீரென நெட்வொர்க்கிலிருந்து வெளியேறும்போது ஏற்படும் தாக்கத்தை எவ்வாறு கையாள்வது.
4. எதிர்வினை சக்தி சிக்கல்: மின்னழுத்த நிலைத்தன்மையை உறுதி செய்வதற்காக இரண்டு மூலங்களுக்கிடையில் எதிர்வினை சக்தி பகிர்வை எவ்வாறு ஒருங்கிணைப்பது.

1. 100ms தலைகீழ் சக்தி சிக்கல்

பிரச்சனை விளக்கம்:
ஆற்றல் சேமிப்பு அமைப்பிலிருந்து (அல்லது சுமையிலிருந்து) டீசல் ஜெனரேட்டர் தொகுப்பை நோக்கி மின்சாரம் பாயும் போது தலைகீழ் சக்தி ஏற்படுகிறது. டீசல் எஞ்சினுக்கு, இது ஒரு "மோட்டார்" போல செயல்பட்டு இயந்திரத்தை இயக்குகிறது. இது மிகவும் ஆபத்தானது மற்றும் பின்வருவனவற்றிற்கு வழிவகுக்கும்:

• இயந்திர சேதம்: அசாதாரணமாக இயந்திரத்தை ஓட்டுவது கிரான்ஸ்காஃப்ட் மற்றும் இணைக்கும் தண்டுகள் போன்ற கூறுகளை சேதப்படுத்தும்.
• அமைப்பு உறுதியற்ற தன்மை: டீசல் இயந்திரத்தின் வேகம் (அதிர்வெண்) மற்றும் மின்னழுத்தத்தில் ஏற்ற இறக்கங்களை ஏற்படுத்தி, இயந்திரம் நிறுத்தப்படுவதற்கு வழிவகுக்கும்.

டீசல் ஜெனரேட்டர்கள் பெரிய இயந்திர மந்தநிலையைக் கொண்டிருப்பதாலும், அவற்றின் வேகக் கட்டுப்பாட்டு அமைப்புகள் மெதுவாக (பொதுவாக வினாடிகளின் வரிசையில்) பதிலளிப்பதாலும், 100 மில்லி வினாடிகளுக்குள் அதைத் தீர்க்க வேண்டிய தேவை உள்ளது. இந்த மின் பின்னோக்கி ஓட்டத்தை விரைவாக அடக்குவதற்கு அவை தங்களை நம்பியிருக்க முடியாது. ஆற்றல் சேமிப்பு அமைப்பின் அதிவேக பதிலளிக்கும் பவர் கன்வெர்ஷன் சிஸ்டம் (PCS) மூலம் இந்தப் பணி கையாளப்பட வேண்டும்.

தீர்வு:

• மையக் கொள்கை: ”டீசல் வழிநடத்துகிறது, சேமிப்பு பின்தொடர்கிறது.” முழு அமைப்பிலும், டீசல் ஜெனரேட்டர் தொகுப்பு மின்னழுத்தம் மற்றும் அதிர்வெண் குறிப்பு மூலமாக (அதாவது, V/F கட்டுப்பாட்டு முறை) செயல்படுகிறது, இது “கட்டம்” போன்றது. ஆற்றல் சேமிப்பு அமைப்பு நிலையான சக்தி (PQ) கட்டுப்பாட்டு பயன்முறையில் இயங்குகிறது, அங்கு அதன் வெளியீட்டு சக்தி முதன்மை கட்டுப்படுத்தியின் கட்டளைகளால் மட்டுமே தீர்மானிக்கப்படுகிறது.
• கட்டுப்பாட்டு தர்க்கம்:
  1. நிகழ்நேர கண்காணிப்பு: சிஸ்டம் மாஸ்டர் கன்ட்ரோலர் (அல்லது சேமிப்பக PCS தானே) வெளியீட்டு சக்தியைக் கண்காணிக்கிறது (பி_டீசல்) மற்றும் டீசல் ஜெனரேட்டரின் திசையை நிகழ்நேரத்தில் மிக அதிக வேகத்தில் (எ.கா., வினாடிக்கு ஆயிரக்கணக்கான முறை).
  2. பவர் செட்பாயிண்ட்: ஆற்றல் சேமிப்பு அமைப்பிற்கான பவர் செட்பாயிண்ட் (பி_செட்) பூர்த்தி செய்ய வேண்டும்:பி_லோட்(மொத்த சுமை சக்தி) =பி_டீசல்+பி_செட்.
  3. விரைவான சரிசெய்தல்: சுமை திடீரென குறையும் போது, ​​இதனால்பி_டீசல்எதிர்மறையான போக்கை அடைய, கட்டுப்படுத்தி சில மில்லி விநாடிகளுக்குள் சேமிப்பக PCS க்கு ஒரு கட்டளையை அனுப்ப வேண்டும், இது உடனடியாக அதன் வெளியேற்ற சக்தியைக் குறைக்க அல்லது உறிஞ்சும் சக்திக்கு (சார்ஜிங்) மாற வேண்டும். இது அதிகப்படியான ஆற்றலை பேட்டரிகளில் உறிஞ்சி,பி_டீசல்நேர்மறையாகவே உள்ளது.
• தொழில்நுட்ப பாதுகாப்புகள்:
  • அதிவேக தொடர்பு: டீசல் கட்டுப்படுத்தி, சேமிப்பக PCS மற்றும் சிஸ்டம் மாஸ்டர் கட்டுப்படுத்தி ஆகியவற்றுக்கு இடையே குறைந்தபட்ச கட்டளை தாமதத்தை உறுதி செய்வதற்காக அதிவேக தொடர்பு நெறிமுறைகள் (எ.கா., CAN பஸ், வேகமான ஈதர்நெட்) தேவைப்படுகின்றன.
  • PCS விரைவான பதில்: நவீன சேமிப்பக PCS அலகுகள் 100ms ஐ விட மிக வேகமாக மின் மறுமொழி நேரங்களைக் கொண்டுள்ளன, பெரும்பாலும் 10ms க்குள், அவை இந்தத் தேவையைப் பூர்த்தி செய்யும் திறனை முழுமையாகக் கொண்டுள்ளன.
  • தேவையற்ற பாதுகாப்பு: கட்டுப்பாட்டு இணைப்பிற்கு அப்பால், டீசல் ஜெனரேட்டர் வெளியீட்டில் இறுதி வன்பொருள் தடையாக ஒரு தலைகீழ் மின் பாதுகாப்பு ரிலே பொதுவாக நிறுவப்படும். இருப்பினும், அதன் இயக்க நேரம் சில நூறு மில்லி விநாடிகள் இருக்கலாம், எனவே இது முதன்மையாக காப்பு பாதுகாப்பாக செயல்படுகிறது; மைய விரைவான பாதுகாப்பு கட்டுப்பாட்டு அமைப்பை நம்பியுள்ளது.

2. நிலையான மின் வெளியீடு

பிரச்சனை விளக்கம்:
டீசல் என்ஜின்கள் அவற்றின் மதிப்பிடப்பட்ட சக்தியில் தோராயமாக 60%-80% சுமை வரம்பிற்குள் அதிகபட்ச எரிபொருள் திறன் மற்றும் மிகக் குறைந்த உமிழ்வில் இயங்குகின்றன. குறைந்த சுமைகள் "ஈரமான குவியலிடுதல்" மற்றும் கார்பன் குவிப்புக்கு காரணமாகின்றன, அதே நேரத்தில் அதிக சுமைகள் எரிபொருள் பயன்பாட்டை கடுமையாக அதிகரித்து ஆயுட்காலத்தைக் குறைக்கின்றன. டீசலை சுமை ஏற்ற இறக்கங்களிலிருந்து தனிமைப்படுத்தி, திறமையான செட்பாயிண்டில் நிலையாக வைத்திருப்பதே இதன் குறிக்கோள்.

தீர்வு:

• "உச்சி சவரம் மற்றும் பள்ளத்தாக்கு நிரப்புதல்" கட்டுப்பாட்டு உத்தி:
  1. அடிப்படைப் புள்ளியை அமைத்தல்: டீசல் ஜெனரேட்டர் தொகுப்பு அதன் உகந்த செயல்திறன் புள்ளியில் (எ.கா., மதிப்பிடப்பட்ட சக்தியில் 70%) நிலையான மின் வெளியீட்டில் இயக்கப்படுகிறது.
  2. சேமிப்பு ஒழுங்குமுறை:
     • சுமை தேவை > டீசல் செட்பாயிண்ட் இருக்கும்போது: குறைபாடுள்ள சக்தி (P_load - P_diesel_set) ஆற்றல் சேமிப்பு அமைப்பு வெளியேற்றத்தால் கூடுதலாக வழங்கப்படுகிறது.
     • சுமை தேவை < டீசல் > செட்பாயிண்ட்: அதிகப்படியான சக்தி (P_டீசல்_செட் - P_லோட்) ஆற்றல் சேமிப்பு அமைப்பு சார்ஜ் செய்வதன் மூலம் உறிஞ்சப்படுகிறது.
• அமைப்பின் நன்மைகள்:
  • டீசல் எஞ்சின் தொடர்ந்து அதிக செயல்திறனுடன், சீராக இயங்குகிறது, அதன் ஆயுளை நீட்டிக்கிறது மற்றும் பராமரிப்பு செலவுகளைக் குறைக்கிறது.
  • ஆற்றல் சேமிப்பு அமைப்பு கடுமையான சுமை ஏற்ற இறக்கங்களை மென்மையாக்குகிறது, அடிக்கடி டீசல் சுமை மாற்றங்களால் ஏற்படும் திறமையின்மை மற்றும் தேய்மானத்தைத் தடுக்கிறது.
  • ஒட்டுமொத்த எரிபொருள் நுகர்வு கணிசமாகக் குறைக்கப்படுகிறது.

3. ஆற்றல் சேமிப்பின் திடீர் துண்டிப்பு

பிரச்சனை விளக்கம்:
பேட்டரி செயலிழப்பு, PCS கோளாறு அல்லது பாதுகாப்பு பயணங்கள் காரணமாக ஆற்றல் சேமிப்பு அமைப்பு திடீரென ஆஃப்லைனில் செயலிழந்து போகக்கூடும். முன்பு சேமிப்பகத்தால் கையாளப்பட்ட மின்சாரம் (உற்பத்தி செய்தாலும் அல்லது உட்கொண்டாலும்) உடனடியாக டீசல் ஜெனரேட்டர் தொகுப்பிற்கு முழுமையாக மாற்றப்பட்டு, மிகப்பெரிய மின் அதிர்ச்சியை உருவாக்குகிறது.

அபாயங்கள்:

• சேமிப்பு வெளியேற்றப்பட்டுக் கொண்டிருந்தால் (சுமையைத் தாங்கி), அதன் துண்டிப்பு முழு சுமையையும் டீசலுக்கு மாற்றுகிறது, இதனால் அதிக சுமை, அதிர்வெண் (வேகம்) வீழ்ச்சி மற்றும் பாதுகாப்பு பணிநிறுத்தம் ஏற்பட வாய்ப்புள்ளது.
• சேமிப்பு சாதனம் சார்ஜ் ஆகிக் கொண்டிருந்தால் (அதிகப்படியான மின்சாரத்தை உறிஞ்சி), அதன் துண்டிப்பு டீசலின் அதிகப்படியான மின்சாரத்தை எங்கும் செல்ல முடியாமல் போய்விடும், இதனால் ரிவர்ஸ் பவர் மற்றும் அதிக மின்னழுத்தம் ஏற்பட வாய்ப்புள்ளது, மேலும் ஷட் டவுனும் ஏற்படும்.

தீர்வு:

• டீசல் பக்க சுழலும் இருப்பு: டீசல் ஜெனரேட்டர் தொகுப்பை அதன் உகந்த செயல்திறன் புள்ளிக்கு மட்டுமே அளவிடக்கூடாது. இது டைனமிக் உதிரி திறனைக் கொண்டிருக்க வேண்டும். எடுத்துக்காட்டாக, அதிகபட்ச கணினி சுமை 1000kW ஆகவும், டீசல் 700kW இல் இயங்கினால், டீசலின் மதிப்பிடப்பட்ட திறன் 700kW + மிகப்பெரிய சாத்தியமான படி சுமை (அல்லது சேமிப்பகத்தின் அதிகபட்ச சக்தி) ஐ விட அதிகமாக இருக்க வேண்டும், எ.கா., தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட 1000kW அலகு, சேமிப்பு தோல்விக்கு 300kW இடையகத்தை வழங்குகிறது.
• வேகமான சுமை கட்டுப்பாடு:
  1. கணினி நிகழ்நேர கண்காணிப்பு: சேமிப்பக அமைப்பின் நிலை மற்றும் சக்தி ஓட்டத்தை தொடர்ந்து கண்காணிக்கிறது.
  2. தவறு கண்டறிதல்: திடீரென சேமிப்பு துண்டிக்கப்பட்டதைக் கண்டறிந்ததும், முதன்மை கட்டுப்படுத்தி உடனடியாக டீசல் கட்டுப்படுத்திக்கு வேகமான சுமை குறைப்பு சமிக்ஞையை அனுப்புகிறது.
  3. டீசல் பதில்: டீசல் கட்டுப்படுத்தி உடனடியாகச் செயல்பட்டு (எ.கா., எரிபொருள் உட்செலுத்தலை விரைவாகக் குறைத்து) புதிய சுமைக்குப் பொருந்தக்கூடிய வகையில் சக்தியைக் குறைக்க முயற்சிக்கிறது. சுழலும் இருப்பு திறன் இந்த மெதுவான இயந்திர பதிலுக்கு நேரத்தை வாங்குகிறது.
• கடைசி வழி: சுமை குறைப்பு: டீசல் கையாள முடியாத அளவுக்கு மின் அதிர்ச்சி அதிகமாக இருந்தால், மிகவும் நம்பகமான பாதுகாப்பு, முக்கியமான சுமைகள் மற்றும் ஜெனரேட்டரின் பாதுகாப்பிற்கு முன்னுரிமை அளித்து, முக்கியமான அல்லாத சுமைகளைக் குறைப்பதாகும். சுமை குறைப்பு திட்டம் என்பது கணினி வடிவமைப்பில் ஒரு அத்தியாவசிய பாதுகாப்புத் தேவையாகும்.

4. எதிர்வினை சக்தி பிரச்சனை

பிரச்சனை விளக்கம்:
காந்தப்புலங்களை நிறுவுவதற்கு எதிர்வினை சக்தி பயன்படுத்தப்படுகிறது மற்றும் AC அமைப்புகளில் மின்னழுத்த நிலைத்தன்மையை பராமரிக்க இது மிகவும் முக்கியமானது. டீசல் ஜெனரேட்டர் மற்றும் சேமிப்பு PCS இரண்டும் எதிர்வினை சக்தி ஒழுங்குமுறையில் பங்கேற்க வேண்டும்.

• டீசல் ஜெனரேட்டர்: அதன் தூண்டுதல் மின்னோட்டத்தை சரிசெய்வதன் மூலம் எதிர்வினை சக்தி வெளியீடு மற்றும் மின்னழுத்தத்தைக் கட்டுப்படுத்துகிறது. அதன் எதிர்வினை சக்தி திறன் குறைவாக உள்ளது, மேலும் அதன் பதில் மெதுவாக உள்ளது.
• சேமிப்பக PCS: பெரும்பாலான நவீன PCS அலகுகள் நான்கு-குவாட்ரன்ட் ஆகும், அதாவது அவை சுயாதீனமாகவும் விரைவாகவும் எதிர்வினை சக்தியை செலுத்தவோ அல்லது உறிஞ்சவோ முடியும் (அவை அவற்றின் வெளிப்படையான சக்தி மதிப்பீட்டான kVA ஐ விட அதிகமாக இல்லாவிட்டால்).

சவால்: எந்த அலகிலும் அதிக சுமை இல்லாமல் கணினி மின்னழுத்த நிலைத்தன்மையை உறுதி செய்ய இரண்டையும் எவ்வாறு ஒருங்கிணைப்பது.

தீர்வு:

• கட்டுப்பாட்டு உத்திகள்:
  1. டீசல் மின்னழுத்தத்தை நிர்வகிக்கிறது: டீசல் ஜெனரேட்டர் தொகுப்பு V/F பயன்முறையில் அமைக்கப்பட்டுள்ளது, இது அமைப்பின் மின்னழுத்தம் மற்றும் அதிர்வெண் குறிப்பை நிறுவுவதற்கு பொறுப்பாகும். இது ஒரு நிலையான "மின்னழுத்த மூலத்தை" வழங்குகிறது.
  2. சேமிப்பு எதிர்வினை ஒழுங்குமுறையில் பங்கேற்கிறது (விரும்பினால்):
     • PQ பயன்முறை: சேமிப்பகம் செயலில் உள்ள சக்தியை மட்டுமே கையாளுகிறது (P), எதிர்வினை சக்தியுடன் (Q) பூஜ்ஜியமாக அமைக்கப்படுகிறது. டீசல் அனைத்து எதிர்வினை சக்தியையும் வழங்குகிறது. இது எளிமையான முறையாகும், ஆனால் டீசலை சுமையாக்குகிறது.
     • எதிர்வினை சக்தி அனுப்பும் முறை: கணினி முதன்மை கட்டுப்படுத்தி எதிர்வினை சக்தி கட்டளைகளை அனுப்புகிறது (கே_செட்) தற்போதைய மின்னழுத்த நிலைமைகளின் அடிப்படையில் சேமிப்பக PCS க்கு. கணினி மின்னழுத்தம் குறைவாக இருந்தால், சேமிப்பகத்தை எதிர்வினை சக்தியை செலுத்த கட்டளையிடவும்; அதிகமாக இருந்தால், எதிர்வினை சக்தியை உறிஞ்ச கட்டளையிடவும். இது டீசலின் சுமையைக் குறைக்கிறது, இது செயலில் உள்ள மின் வெளியீட்டில் கவனம் செலுத்த அனுமதிக்கிறது, அதே நேரத்தில் சிறந்த மற்றும் வேகமான மின்னழுத்த நிலைப்படுத்தலை வழங்குகிறது.
     • மின்சக்தி காரணி (PF) கட்டுப்பாட்டு முறை: ஒரு இலக்கு மின்சக்தி காரணி (எ.கா., 0.95) அமைக்கப்படுகிறது, மேலும் டீசல் ஜெனரேட்டரின் முனையங்களில் நிலையான ஒட்டுமொத்த மின்சக்தி காரணியை பராமரிக்க சேமிப்பு தானாகவே அதன் எதிர்வினை வெளியீட்டை சரிசெய்கிறது.
• கொள்ளளவு பரிசீலனை: சேமிப்பக PCS போதுமான வெளிப்படையான சக்தி திறன் (kVA) கொண்டதாக இருக்க வேண்டும். உதாரணமாக, 400kW செயலில் உள்ள சக்தியை வெளியிடும் 500kW PCS அதிகபட்சமாக வழங்க முடியும்சதுர அடி(500² - 400²) = 300kVArஎதிர்வினை சக்தி தேவை அதிகமாக இருந்தால், ஒரு பெரிய PCS தேவைப்படுகிறது.

சுருக்கம்

டீசல் ஜெனரேட்டர் தொகுப்புக்கும் ஆற்றல் சேமிப்புக்கும் இடையே ஒரு நிலையான இடைத் தொடர்பை வெற்றிகரமாக அடைவது படிநிலை கட்டுப்பாட்டைப் பொறுத்தது:

1. வன்பொருள் அடுக்கு: வேகமாக பதிலளிக்கும் சேமிப்பக PCS மற்றும் அதிவேக தொடர்பு இடைமுகங்களைக் கொண்ட டீசல் ஜெனரேட்டர் கட்டுப்படுத்தியைத் தேர்ந்தெடுக்கவும்.
2. கட்டுப்பாட்டு அடுக்கு: "டீசல் V/F ஐ அமைக்கிறது, சேமிப்பகம் PQ ஐ செய்கிறது" என்ற அடிப்படை கட்டமைப்பைப் பயன்படுத்துங்கள். ஒரு அதிவேக சிஸ்டம் கன்ட்ரோலர் செயலில் உள்ள சக்தி "பீக் ஷேவிங்/பள்ளத்தாக்கு நிரப்புதல்" மற்றும் எதிர்வினை சக்தி ஆதரவுக்காக நிகழ்நேர மின் விநியோகத்தைச் செய்கிறது.
3. பாதுகாப்பு அடுக்கு: கணினி வடிவமைப்பில் விரிவான பாதுகாப்புத் திட்டங்கள் இருக்க வேண்டும்: தலைகீழ் மின் பாதுகாப்பு, ஓவர்லோட் பாதுகாப்பு மற்றும் சேமிப்பகத்தின் திடீர் துண்டிப்பைக் கையாள சுமை கட்டுப்பாடு (சுமை குறைப்பு கூட) உத்திகள்.

மேலே விவரிக்கப்பட்ட தீர்வுகள் மூலம், நீங்கள் எழுப்பிய நான்கு முக்கிய பிரச்சினைகளை திறம்பட நிவர்த்தி செய்து, திறமையான, நிலையான மற்றும் நம்பகமான டீசல்-ஆற்றல் சேமிப்பு கலப்பின மின் அமைப்பை உருவாக்க முடியும்.