Принцип параллельной работы электростанции заключается в том, что электростанция работает совместно и согласованно с другой аналогичной электростанцией или общей сетью на одну нагрузку/потребителя. Под нагрузкой может пониматься и отдельное оборудование и комплекс потребителей (буровая вышка, насосы, резерв офисных зданий, производственных цехов и т.д.). Параллельную работу дизельных электростанций чаще всего применяют в следующих случаях:
Автономная параллельная работа нескольких дизельных электростанций с распределением нагрузки. Данный вариант очень хорошо подходит при электроснабжении нагрузки, мощность которой изменяется в широком диапазоне в зависимости от времени суток, времени года или согласно технологическому графику или процессу (для предприятий). При этом следует учитывать что параллельная работа любой дизельной электростанциипри нагрузке менее 25% приводит к снижению ресурса данной электростанции и проведению дополнительных мероприятий (ТО) по ее обслуживанию. Кроме ресурса двигателя, организация параллельной работы электростанций в данной ситуации позволяет здорово экономить наТО. Ценовой диапазон расходных материалов и работ на электростанциях мощностью 100 кВт и 400 кВт различается очень существенно, если не сказать в разы.
Для реализации данного решения применяются системы от двух до восьми дизельных электростанций различной мощности, далее контроллеры управления автоматически распределяют нагрузку между ними в соответствии с техническими возможностями каждой электростанции. Кроме решения проблемы изменяющейся мощности, параллельная работа электростанций применяется для обеспечения бесперебойной работы ответственных потребителей например 1 категория электроснабжения, перерыв питания которых может привести к серьезным последствиям или сбоям. Этот вариант чаще актуален для промышленности и авиации. Для этого устанавливаются две и более электростанции мощностью перекрывающими потребности нагрузки по одиночке. В таких системах как правило не стоит задача увеличения мощности, основная задача сохранить и перевести питание нагрузки с одной электростанции на другую, в случае отказа основной электростанции, или для проведения ТО.
Фиксированная мощность электростанции в сеть. Данный режим предназначен для электроснабжения нагрузки, мощность которой постоянно превышает разрешенную, или в качестве увеличения балансовой мощности энергоснабжающими организациями. Когда требуется компенсировать недостаточную мощность основной электросети в часы пик.
Снятие пиков нагрузки электросети. Данная способ в последнее время находит применение все чаще, на фоне проблем с получением дополнительной разрешенной мощности. Принцип работы системы прост, контроллер программируется на разрешенную мощность сети. При подходе нагрузки к заданной потребляемой мощности автоматически запускается электростанция и принимает на себя часть нагрузки из сети (но не менее 25% от своей номинальной мощности (см. выше). При снижении потребляемой мощности дизельная электростанция уходит в режим ожидания. Одновременно, данный режим позволяет использовать дизельную электростанцию как резервный источник питания при отключении основной сети. При отключении сети электростанция (ДЭС) автоматически запускается и принимает на себя нагрузку полностью на себя, при появлении сети она синхронизируется с сетью и транслирует нагрузку сети без прерывания питания. Данный режим позволяет также подключать несколько аналогичных электростанций различной мощности к сети, тогда автоматика при запуске производит выбор: какая электростанция оптимальна по мощности для каждой конкретной ситуации. Все переключения происходят без прерывания питания нагрузки.
Теперь, когда мы рассмотрели применение параллельной работы и синхронизацию с сетью дизельных электростанций, рассмотрим некоторые общие моменты выбора и подготовки специального оборудования для создания таких решений. Общие условия включения в параллельную работу дизельных электростанций:
Одинаковое чередование фаз. Выполняется достаточно просто. Достаточно при сборке фазометром проверить чередование фаз у подключаемых источников электроэнергии.
Равенство выходных напряжении. Точная корректировка напряжения позволяет контролировать реактивную мощность. Длительная синхронизация без управления возбуждением силового генератора невозможна. Отсюда следует, что дизельная электростанция выбранная для режима параллельной работы должна иметь выход для внешней корректировки выходного напряжения, как правило + 5%. Если такого выхода нет, при подготовке необходимо будет это устранить, как правило достаточно заменить блок AVR (авторегулятор напряжения).
Равенство выходных частот. Двигатель по своему принципу не может держать одинаковую частоту вращения при различной нагрузке электростанции, соответственно для корректировки оборотов мотора необходимо иметь установленный электронный регулятор оборотов двигателя (GAC для отечественных электростанций). На некоторых двигателях электронные регуляторы оборотов установлены штатно, например двигатели VOLVO PENTA или PERKINS.
Такие двигатели как правило имеют выходы для внешнего управления оборотами. Если нет, электронный регулятор необходимо установить как правило такой вопрос возникает на отечественных электростанциях с двигателями ЯМЗ и ММЗ который решается установкой электронного регулятора оборотов.
