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國(guó)內(nèi)外柴油發(fā)電機(jī)組自動(dòng)化控制技術(shù)的現(xiàn)狀如何
一、常州天寧同城引言
用今天的眼光看,柴油發(fā)電機(jī)組自動(dòng)化控制的水平,國(guó)內(nèi)國(guó)外已經(jīng)不存在很大的差別,經(jīng)過(guò)國(guó)內(nèi)從事柴油發(fā)電機(jī)組控制的科研人員多年不懈地努力,我們今天終于可以挺直腰桿,自豪地講,我們己經(jīng)看到了世界先進(jìn)水平,我們正在追趕世界先進(jìn)水平,
我們將要趕上世界先進(jìn)水平。那么,我們?cè)谀男┓矫孀龀隽诉M(jìn)步?在那些領(lǐng)域還存在不足呢?回顧國(guó)內(nèi)柴油發(fā)電機(jī)組自動(dòng)化控制的成長(zhǎng)經(jīng)歷,分析中國(guó)電信的發(fā)展對(duì)發(fā)電機(jī)組自動(dòng)化控制的推動(dòng),比較國(guó)內(nèi)外同行業(yè)的差距,緊跟國(guó)際自動(dòng)化控制先進(jìn)模式的步伐;我們沿著這條主線做一淺析,希望能能起到拋磚引玉的作用,對(duì)業(yè)內(nèi)同行帶來(lái)一定的啟發(fā)。
二、常州天寧同城回顧發(fā)展歷程,分析國(guó)內(nèi)柴油發(fā)電機(jī)組自動(dòng)化控制現(xiàn)狀
回顧國(guó)內(nèi)柴油發(fā)電機(jī)組自動(dòng)化控制的發(fā)展,大概可以劃分為四個(gè)階段:
1、常州天寧同城以時(shí)間繼電器和中間繼電器為主構(gòu)成的自動(dòng)化控制系統(tǒng),這種模式當(dāng)時(shí)在同行業(yè)中非常普遍,而且也以相當(dāng)?shù)呐客断蚴袌?chǎng),突出的弱點(diǎn)是功能簡(jiǎn)單、常州天寧同城結(jié)構(gòu)復(fù)雜、常州天寧同城維護(hù)調(diào)試?yán)щy、常州天寧同城可靠性差,終沒(méi)有得到用戶的認(rèn)可。
2、常州天寧同城用分離電子元器件組成延時(shí)電路和邏輯判斷電路來(lái)實(shí)現(xiàn)的自動(dòng)化系統(tǒng),這種模式相對(duì)于 種模式,有了很大的進(jìn)步,
如果精心設(shè)計(jì),提高工藝水平,應(yīng)該能取得很好的效果。但是,在那個(gè)企業(yè)大而全的年代,每個(gè)企業(yè)各自為戰(zhàn),造成批量小、常州天寧同城工藝落后、常州天寧同城質(zhì)量無(wú)法保證,所以這個(gè)階段延續(xù)時(shí)間也較短。
3、常州天寧同城隨著改革開(kāi)放,國(guó)外各種新鮮器件紛紛出現(xiàn)在國(guó)人面前,PLC(可編程序控制器)以性能穩(wěn)定、常州天寧同城方便靈活的優(yōu)勢(shì)迅速成為機(jī)組自動(dòng)化控制領(lǐng)域的主力,時(shí)至今日仍有企業(yè)在應(yīng)用。這種模式的優(yōu)點(diǎn)相對(duì)于前兩種較為明顯,但也逐步顯露出一些缺陷,如:外圍電路復(fù)雜,需配置轉(zhuǎn)速、常州天寧同城電壓等判斷電路及供電電源、常州天寧同城端口擴(kuò)展繼電器等器件;造價(jià)相對(duì)較高(帶AD轉(zhuǎn)換的PLC動(dòng)輒上萬(wàn)元)。PLC是很可靠的,但它畢竟不是專(zhuān)門(mén)為我們這個(gè)行業(yè)而設(shè)計(jì)的,所以以
PLC為核心構(gòu)成的柴油發(fā)電機(jī)組自動(dòng)化控制系統(tǒng)注定是一個(gè)匆匆的過(guò)客,隨著技術(shù)的飛速發(fā)展很快失去了優(yōu)勢(shì)。
4、常州天寧同城控制系統(tǒng)功能模塊化思路的出現(xiàn),徹底解決了困擾發(fā)電機(jī)組控制領(lǐng)域的難題,這即是以專(zhuān)用控制器為核心構(gòu)成的自動(dòng)化系統(tǒng),這些專(zhuān)用控制器為發(fā)電機(jī)組量身打造,集多種功能于一身,甩掉了復(fù)雜的外圍電路,使自動(dòng)化控制系統(tǒng)一下子變得簡(jiǎn)單了。
這些專(zhuān)用控制器大多采用了先進(jìn)的微處理器及控制技術(shù),可靠性和環(huán)境適應(yīng)能力較PLC大大提高,同時(shí),很多參數(shù)可以根據(jù)實(shí)際情況而設(shè)定,使用起來(lái)非常靈活。
目前,我們已經(jīng)處在第四個(gè)階段十余年了,這種模式的生命力,隨著技術(shù)的發(fā)展顯示了越來(lái)越強(qiáng)大的生命力,可以說(shuō)這種控制系統(tǒng)功能模塊化就是柴油發(fā)電機(jī)組自動(dòng)化控制的現(xiàn)狀。
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柴油發(fā)電機(jī)中SVG與SVC的區(qū)別
柴油發(fā)電機(jī)中作為改善電能質(zhì)量的無(wú)功補(bǔ)償裝置已被用來(lái)有效地抑制電壓波動(dòng)與閃變、常州天寧附近減小諧波和畸變、常州天寧附近三相不平衡,使電壓的幅值和波形符合要求、常州天寧附近提高功率因數(shù)等。靜止無(wú)功補(bǔ)償器(SVC)是目前相對(duì)先進(jìn)實(shí)用的無(wú)功補(bǔ)償裝置,在電力系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用。而靜止無(wú)功發(fā)生器(SVG)是 型無(wú)功補(bǔ)償裝置,可以對(duì)負(fù)荷進(jìn)行動(dòng)態(tài)跟隨。
電抗器電流是由一個(gè)可控硅閥組控制,借助于對(duì)可控硅觸發(fā)相角的調(diào)整,就可以改變流過(guò)電抗器的電流有效值,從而保證SVC在電網(wǎng)接入點(diǎn)的無(wú)功量正好能將該點(diǎn)電壓穩(wěn)定在規(guī)定范圍內(nèi),起到電網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償?shù)淖饔谩?
SVG以大功率電壓型逆變器為核心,通過(guò)調(diào)節(jié)逆變器輸出電壓的幅值和相位,或者直接控制交流側(cè)電流的幅值和相位,迅速吸收或發(fā)出所需的無(wú)功功率,實(shí)現(xiàn)快速動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)無(wú)功功率的目的。
發(fā)電機(jī)租賃響應(yīng)速度快一般SVC的響應(yīng)速速是2040ms。而SVG的響應(yīng)速度不大于5ms,能更好的抑制電壓波動(dòng)和閃變,在相同的補(bǔ)償容量下,SVG對(duì)電壓波動(dòng)和閃變的補(bǔ)償效果 。發(fā)電機(jī)租賃低電壓特性好SVG具有電流源的特性,輸出容量受母線電壓的影響很小。
這一優(yōu)點(diǎn)使SVG用于電壓控制時(shí)具有很大的優(yōu)勢(shì),系統(tǒng)電壓越低,越需要?jiǎng)討B(tài)無(wú)功調(diào)節(jié)電壓,SVG的低電壓特性好,輸出的無(wú)功電流與系統(tǒng)電壓沒(méi)有關(guān)系,可以看作是一個(gè)可控恒定的電流源,系統(tǒng)電壓降低時(shí),仍能輸出額定無(wú)功電流,具備很強(qiáng)的過(guò)載能力。
而SVC是阻抗型特性,輸出容量受母線電壓的影響很大,系統(tǒng)電壓越低,輸出無(wú)功電流的能力成比例降低,不具備過(guò)載能力。因此SVG的無(wú)功補(bǔ)償能力與系統(tǒng)電壓無(wú)關(guān),而SVC的無(wú)功補(bǔ)償能力隨系統(tǒng)電壓的下降線性降低。
發(fā)電機(jī)租賃運(yùn)行性能提高SVC以可控硅調(diào)節(jié)電抗加多組電容作為無(wú)功補(bǔ)償?shù)闹饕侄?,極容易發(fā)生諧振放大現(xiàn)象,導(dǎo)致事故,系統(tǒng)電壓波動(dòng)大時(shí),補(bǔ)償效果受很大影響,運(yùn)行損耗大;SVG配套電容器不需要設(shè)置濾波器組,不存在諧振放大現(xiàn)象,SVG是有源型補(bǔ)償裝置,是采用可關(guān)斷器件IGBT構(gòu)成的電流源裝置,從而避免了諧振現(xiàn)象,運(yùn)行性能大大提高。
發(fā)電機(jī)租賃諧波特性SVC利用可控硅控制電抗器的等效基波阻抗,不僅受到系統(tǒng)諧波影響大,而且自身會(huì)產(chǎn)生大量的諧波,必須配套采用濾波器組,濾除SVC自身產(chǎn)生的諧波含量。
SVG采用三電平單相橋技術(shù),單相可輸出5電平電壓波形,采用載波移相的脈沖調(diào)制方法,不僅受系統(tǒng)諧波影響小,還可以抑制系統(tǒng)的諧波。與SVC相比,SVG采用多重化、常州天寧附近多電平或脈寬調(diào)節(jié)技術(shù)等措施后,大大減少了補(bǔ)償電流中的諧波含量。
發(fā)電機(jī)租賃占地面積小在相同的補(bǔ)償容量下,SVG的占地面積比SVC的減少1/2到2/3.由于SVG使用的電抗器和電容器比SVC少,因此大大縮小了裝置的體積和占地面積。
SVC中的電抗器不僅本身體積比較大,而且考慮到相互間的安裝間隔,整體占地面積較大。綜上所述,SVG無(wú)功補(bǔ)償裝置由于響應(yīng)速度快、常州天寧附近諧波含量少、常州天寧附近無(wú)功調(diào)節(jié)能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),可以大大改善電網(wǎng)的電能質(zhì)量,目前已成為無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的發(fā)展方向。
朔銳機(jī)電設(shè)備(常州市天寧區(qū)分公司)
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