Warta - Analisis masalah hubungane antarane set generator diesel lan panyimpenan energi

Punika panjelasan Inggris rinci babagan papat masalah inti babagan interkoneksi set generator diesel lan sistem panyimpenan energi. Sistem energi hibrida iki (asring diarani microgrid hibrida "Diesel + Storage") minangka solusi canggih kanggo ningkatake efisiensi, nyuda konsumsi bahan bakar, lan njamin pasokan listrik sing stabil, nanging kontrol kasebut rumit banget.

Ringkesan Masalah Inti

Masalah Daya Reverse 100ms: Cara nyegah panyimpenan energi saka daya bali menyang generator diesel, saéngga nglindhungi.
Output Daya Konstan: Cara njaga mesin diesel kanthi konsisten ing zona efisiensi dhuwur.
Pedhot dadakan saka Panyimpenan Energi: Cara nangani dampak nalika sistem panyimpenan energi tiba-tiba mudhun saka jaringan.
Masalah Daya Reaktif: Carane koordinasi bareng daya reaktif antarane loro sumber kanggo mesthekake stabilitas voltase.

1. Masalah Daya Reverse 100ms

Deskripsi Masalah:
Daya mundur dumadi nalika energi listrik mili saka sistem panyimpenan energi (utawa beban) bali menyang set generator diesel. Kanggo mesin diesel, iki tumindak kaya "motor", nyopir mesin. Iki mbebayani banget lan bisa nyebabake:

Kerusakan Mekanik: Nyopir mesin sing ora normal bisa ngrusak komponen kaya poros engkol lan batang penghubung.
Sistem Stabilitas: Nimbulake fluktuasi ing kacepetan (frekuensi) lan voltase mesin diesel, sing bisa nyebabake mati.

Keperluan kanggo ngatasi masalah kasebut sajrone 100ms ana amarga generator diesel duwe inersia mekanik sing gedhe lan sistem pangaturan kacepetan nanggapi alon-alon (biasane kanthi urutan detik). Dheweke ora bisa ngandelake awake dhewe kanthi cepet nyuda aliran listrik bali. Tugas kasebut kudu ditangani dening Sistem Konversi Daya (PCS) sing nanggapi cepet banget saka sistem panyimpenan energi.

Solusi:

Prinsip Inti: "Diesel mimpin, panyimpenan tindakake." Ing kabeh sistem, set generator diesel tumindak minangka sumber referensi voltase lan frekuensi (yaiku, mode kontrol V/F), padha karo "grid". Sistem panyimpenan energi beroperasi ing Mode Kontrol Daya Konstan (PQ), ing ngendi daya output mung ditemtokake dening printah saka pengontrol master.
Logika kontrol:
1. Ngawasi wektu nyata: Pengontrol master sistem (utawa PCS panyimpenan dhewe) ngawasi daya output (P_diesel) lan arah generator diesel ing wektu nyata kanthi kecepatan sing dhuwur banget (contone, ewonan kaping per detik).
2. Power Setpoint: Setpoint daya kanggo sistem panyimpenan energi (P_set) kudu marem:P_munggah(total beban daya) =P_diesel+P_set.
3. Imbuhan Rapid: Nalika mbukak dumadakan sudo, nyebabakeP_dieselkanggo tren negatif, controller kudu ing sawetara milliseconds ngirim printah menyang PCS panyimpenan kanggo langsung nyuda daya discharge utawa ngalih menyang daya nresep (ngisi daya). Iki nyerep energi keluwihan menyang baterei, njaminP_dieseltetep positif.
Pengamanan Teknis:
- Komunikasi Kacepetan Dhuwur: Protokol komunikasi kanthi kacepetan dhuwur (contone, bis CAN, Ethernet cepet) dibutuhake ing antarane pengontrol diesel, PCS panyimpenan, lan pengontrol master sistem kanggo njamin wektu tundha printah minimal.
- Respon Rapid PCS: Unit PCS panyimpenan modern duwe wektu nanggepi daya luwih cepet tinimbang 100ms, asring ing 10ms, saengga bisa nyukupi syarat kasebut.
- Proteksi keluwih: Ngluwihi link kontrol, relay proteksi daya mbalikke biasane diinstal ing output generator diesel minangka alangi hardware final. Nanging, wektu operasi bisa uga sawetara atus milliseconds, supaya utamané serves minangka pangayoman serep; pangayoman cepet inti gumantung ing sistem kontrol.

2. Output daya pancet

Deskripsi Masalah:
Mesin Diesel beroperasi kanthi efisiensi bahan bakar paling dhuwur lan emisi paling murah sajrone kisaran beban kira-kira 60%-80% saka daya sing dirating. Muatan sing sithik nyebabake "tumpukan teles" lan penumpukan karbon, dene beban sing dhuwur nambah konsumsi bahan bakar kanthi drastis lan nyuda umur. Tujuane kanggo ngisolasi diesel saka fluktuasi beban, supaya stabil ing setpoint sing efisien.

Solusi:

Strategi Kontrol "Cukur Puncak lan Isi Lembah":
1. Setel Basepoint: Set generator diesel dioperasikake ing set output daya konstan ing titik efisiensi optimal (contone, 70% saka daya sing dirating).
2. Peraturan panyimpenan:
  - Nalika Panjaluk Beban > Setpoint Diesel: Daya sing kurang (P_load - P_diesel_set) ditambah karo sistem panyimpenan energi.
  - Nalika Dibutuhake Beban < Diesel Setpoint: Daya keluwihan (P_diesel_set - P_load) diserap dening sistem panyimpenan energi ngisi daya.
Keuntungan Sistem:
- Mesin diesel mlaku kanthi konsisten kanthi efisiensi dhuwur, lancar, ndawakake umure lan nyuda biaya pangopènan.
- Sistem panyimpenan energi lancar fluktuasi beban sing drastis, nyegah inefisiensi lan nyandhang sing disebabake owah-owahan beban diesel sing kerep.
- konsumsi bahan bakar sakabèhé suda Ngartekno.

3. Pedhot dadakan saka Storage Energy

Deskripsi Masalah:
Sistem panyimpenan energi bisa tiba-tiba mati offline amarga gagal baterei, kesalahan PCS, utawa lelungan perlindungan. Daya sing sadurunge ditangani dening panyimpenan (apa sing ngasilake utawa ngonsumsi) langsung ditransfer menyang set generator diesel, nggawe kejut listrik sing gedhe banget.

Resiko:

Yen panyimpenan kosong (nyengkuyung beban), pedhot kasebut ngirimake beban lengkap menyang diesel, bisa nyebabake kakehan, frekuensi (kacepetan) mudhun, lan mateni protèktif.
Yen panyimpenan ngisi daya (nyerep daya keluwihan), pedhot kasebut nyebabake keluwihan tenaga diesel ora bisa dituju, bisa nyebabake daya mundur lan voltase, uga nyebabake mati.

Solusi:

Diesel Side Spinning Reserve: Set generator diesel ora kudu ukuran mung kanggo titik efisiensi optimal. Sampeyan kudu duwe kapasitas nyisakke dinamis. Contone, yen beban sistem maksimum 1000kW lan diesel mlaku ing 700kW, kapasitas dirating diesel kudu luwih saka 700kW + beban langkah potensial paling gedhe (utawa daya maksimum panyimpenan kang), contone, unit 1000kW dipilih, nyediakake buffer 300kW kanggo Gagal panyimpenan.
Kontrol Beban Cepet:
1. Sistem Real-time Monitoring: Ngawasi status lan aliran daya sistem panyimpenan kanthi terus-terusan.
2. Deteksi Fault: Sawise ndeteksi pedhot panyimpenan dadakan, controller master langsung ngirim sinyal abang mbukak cepet kanggo controller diesel.
3. Tanggepan Diesel: Pengontrol diesel langsung tumindak (contone, nyuda injeksi bahan bakar kanthi cepet) kanggo nyoba nyuda daya supaya cocog karo beban anyar. Kapasitas cadangan spinning tuku wektu kanggo respon mekanik sing luwih alon iki.
Resor pungkasan: Load Shedding: Yen kejut daya gedhe banget kanggo diesel, proteksi sing paling dipercaya yaiku ngeculake beban sing ora kritis, prioritizing safety beban kritis lan generator dhewe. Skema ngeculake beban minangka syarat perlindungan sing penting ing desain sistem.

4. Masalah Daya Reaktif

Deskripsi Masalah:
Daya reaktif digunakake kanggo nggawe medan magnet lan penting kanggo njaga stabilitas voltase ing sistem AC. Generator diesel lan PCS panyimpenan kudu melu regulasi daya reaktif.

Generator Diesel: Ngontrol output daya reaktif lan voltase kanthi nyetel arus eksitasi. Kapabilitas daya reaktif diwatesi, lan respone alon.
PCS panyimpenan: Umume unit PCS modern papat kuadran, tegese bisa nyuntikake utawa nyerep daya reaktif kanthi mandiri lan cepet (yen ora ngluwihi kVA rating daya sing katon).

Tantangan: Carane koordinasi loro kanggo njamin stabilitas voltase sistem tanpa overloading salah siji unit.

Solusi:

Strategi Kontrol:
1. Diesel Governs Voltage: Set generator diesel disetel menyang mode V / F, tanggung jawab kanggo nggawe referensi voltase lan frekuensi sistem. Iki nyedhiyakake "sumber voltase" sing stabil.
2. Panyimpenan Melu Peraturan Reaktif (Opsional):
  - Mode PQ: Panyimpenan mung nangani daya aktif (P), kanthi daya reaktif (Q) disetel menyang nul. Diesel nyedhiyakake kabeh daya reaktif. Iki minangka cara sing paling gampang nanging ngebotake diesel.
  - Mode Pangiriman Daya Reaktif: Pengontrol master sistem ngirim printah daya reaktif (Q_set) menyang PCS panyimpenan adhedhasar kondisi tegangan saiki. Yen voltase sistem kurang, printah panyimpenan kanggo inject daya reaktif; yen dhuwur, printah kanggo nresep daya reaktif. Iki nyuda beban ing diesel, saéngga fokus ing output daya aktif, nalika nyedhiyakake stabilisasi voltase sing luwih apik lan luwih cepet.
  - Mode Kontrol Faktor Daya (PF): Faktor daya target (contone, 0,95) disetel, lan panyimpenan kanthi otomatis nyetel output reaktif kanggo njaga faktor daya sakabèhé pancet ing terminal generator diesel.
Pertimbangan Kapasitas: PCS panyimpenan kudu ukuran kanthi kapasitas daya (kVA) sing cukup. Contone, PCS 500kW sing ngasilake daya aktif 400kW bisa nyedhiyakake maksimalsqrt(500² - 400²) = 300kVArsaka daya reaktif. Yen dikarepake daya reaktif dhuwur, PCS luwih gedhe dibutuhake.

Ringkesan

Kasil nggayuh interkoneksi sing stabil antarane set generator diesel lan panyimpenan energi gumantung ing kontrol hierarkis:

Lapisan Hardware: Pilih PCS panyimpenan sing respon cepet lan pengontrol generator diesel kanthi antarmuka komunikasi kanthi kacepetan dhuwur.
Lapisan Kontrol: Gunakake arsitektur dhasar "Diesel set V / F, Storage nindakake PQ." Pengontrol sistem kacepetan dhuwur nindakake kiriman daya wektu nyata kanggo daya aktif "pencukur puncak / ngisi lembah" lan dhukungan daya reaktif.
Lapisan Proteksi: Desain sistem kudu kalebu rencana proteksi sing komprehensif: proteksi daya mbalikke, proteksi kakehan, lan strategi kontrol beban (malah ngeculake beban) kanggo nangani pedhot panyimpenan sing tiba-tiba.

Liwat solusi sing diterangake ing ndhuwur, papat masalah utama sing sampeyan wungu bisa ditanggulangi kanthi efektif kanggo mbangun sistem tenaga hibrida panyimpenan energi diesel sing efisien, stabil, lan dipercaya.