多台不一样容量柴油发电机组怎样并网

摘要：康明斯电力公司智能并机系统，其主控制器均采用Cummins品牌主控制系统。其在大部分大型IDC参数中心及海外电站群项目应用广泛，性能、外观、可靠性均有非常好的反馈，使用简便、人性化。该智能并联装置主控制器为PCC3.3系列，可实现较多16台发电机组并机（所有并机发电机组为一组），并可以实现组与组之间进行BTB（组与组）并联模式，扩展至256台发电机组并机，扩展性非常强。

PCC3.3并机系统设置一只控制面板（置于发电机组侧），含发电机组的控制、保护等，与并机功用集成，能够实现发电机组之间并联。多台柴油发电机组并列装置配置一套HMI（人机界面）集中监控，显示装置包括并机状态、负荷分配状态和各台发电机组的数据、报警等。硬件构造包括功用构成（发电机组控制、并机控制、功率分配、负荷分级控制、保护控制、集中显示控制）、其他配合装备如配电系统，发电机组的进线柜、馈线柜、接地电阻柜、PT柜、直流屏和低压配电装置组成一套完整的供电处置方案，实现较可靠的“最后一道**电源”，为终端用电用户提升用电的**及可靠性。

（1）图1为PCC3.3智能并联控制方案及并机系统连线图，每台发电机组配置一套PCC3.3智能并机控制面板。主控制界面收到起机命令时，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。发电机组操作系统之间通过工业级CAN总线进行通信柴油发电机不发电维修方法。CAN总线具有功率管理和负荷分配作用。

（2）高速的CAN总线通信，使得负荷分配迅速均衡，CAN总线通信使得各模块之间的电气联锁更加安全和可靠。当多台并列发电机组内的任意一台发电机组离线，主操作界面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）所有发电机组并车成功或达到用户规定的台数时，PCC3.3智能并车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）发电机组并联运转，合闸输出成功，在可设定的时间内，转为功率管理功用，根据负荷大小，自动增、减发电机组。

市电恢复后，停机使用有两种步骤供用户选型。

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市电并联的模块，它将通过CAN总线命令所有发电机组操作界面，跟踪市电电压、频率，调节发电机组电压和频率，发出市电准同期合闸指令，大电开关合上后，发电机组负荷将平滑转移到市电，发电机组各开关解列、分闸和冷却停机。

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

如大电恢复，直接手动分发电机组总输出开关，这属于突卸负载，会引起发电机组频率瞬态上冲；这种状况下，只要频率保护设定范围够宽，并联控制器将迅速自动调整控制，整个并机系统将保持稳定运行。

高压并列所有运行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。并联操作系统集成了PLC控制功用，可直接控制并联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作用外，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。该屏采用世界先进技术，在构造上十分大概紧凑，作用十分强大，使用非常方便，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步骤。同时，还提供标准的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接口和硬连接两种程序接至BAS装置。

高速的CAN总线通信，可以根据发电机组有功容量、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功率起动、停机。容量管理系统说明见表1。

控制装置还具备负荷类型用途，满足设定几级负荷，根据负荷的重要性按照顺序在发电机组设定的“剩余功率”满足的情况下优先带载，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，控制系统具备A、B、C三级负荷分类，三个输出点，可以通过控制界面本身的PLC逻辑进行编程定义输出，所有的并车发电机组控制装置均具备三个输出点，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，满足负荷类型，以2台发电机组为一个装置、2级负载为例的负荷管理功用如图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，此时剩余输出无力至300kW，一段时间后，发电机2＃被起动，并同步其发电机开关，当G2合闸后，定期器t2开始计时，当定时器t2届满后，所选的R2继电器激活，此时第二个负载200kW被接入，剩余功率无劲至600kW。表1 功率管理功能表

针对并列数量较多时，可设计集控系统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：

集控系统具备扩容能力只需要增加工业交换机及转换模块即可实现硬件上的扩容，可以在硬件完全满足的因素下进行编程，以便后期扩容。

而分布式控制方法如图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，这样转速更快，也不会因单台发电机组的控制装置问题而造成整个并列系统的瘫痪。并联监控系统可装配于发电机组旁，或集中设计。

发电机使用（DVR）数字调压器，带有Droop 功能和无功分配功用，此用途允许手动并车，在并联装置完全故障的情况下，利用发电机的带载特性进行手动无功容量分配。

发电机组和装置设定在自动模式，并联系统严查大电状态，当市电事故时，经延时确认，启动所有（或者设计起动贮备，可以根据负荷的情况进行投入发电机组）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，系统中较先到达设定值的发电机组康明斯发电机参数表，较先投入到并机母线，其余的发电机组测量各自并列开关上下口电压、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，自动同步步骤结束，系统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功率控制功能，并车装置检测总的输出负荷，自动增减发电机组台数，功率控制的百分比可在一定范围内设定（并车完成后送电，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柴油发电机故障图标，经延时确认后，此时已将负荷由发电机组转移到大电，整个发电机组将进行停机流程，控制系统确认发电机组容量低于设定值时，控制装置才自动断开断路器，发电机组解列。发电机组控制装置自动进行冷却停机步骤，停机后进入待机状态。

所有在线运行的发电机组允许手动解列，在并联系统中触发对应的发电机组停机按钮，控制装置将首先进行负荷转移流程，被解列的发电机组功率逐步减小，达到设定值后，并列开关自动断开，发电机组解列。发电机组控制系统自动进行冷却停机方式，停机后进入待机状态。

当运行中的发电机组产生停机损坏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，如故障或急停发生在并联系统侧，发电机组无损坏，则发电机组进行冷却停机过程，停机后待机状态，在并联装置监控系统上将显示报警信息；如急停或损坏产生在发电机组侧，则发电机组立即停机，并在发电机组控制界面和并机系统控制面板上同时显示报警。

发电机控制模块设置在手动状态，并车装置设置在手动状态，并机系统不测量电网状态，由人工控制。当需要启动发电机组时，手动起动发电机组，在并列系统处触发合闸或投入按钮，并列系统将自动同步，自动合闸，并联后自动容量分配。停机过程，装置作业在此方法下无法自动停机，首领先行发电机组解列，在并列装置处触发停机或解列按钮后，对应的发电机组将自动转移负荷，当负荷降低到设定值时，自动断开断路器，发电机组解列完成，此时发电机组继续运行，需手动停机。

柴油发电机组可提供TCP/IP或RS485参数/控制接口，通过使用MODBUS协议能够方便地与客户进行远程监控网络对接，实现远程参数的采集和监控。监控内容包括发电机组运转参数、状态参数、并联装置的状态数据、运转参数和报警信息等。