Autonomt strømforsyningssystem
Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den
version , der blev gennemgået den 16. november 2016; checks kræver
13 redigeringer .
Autonomt strømforsyningssystem (autonomt strømforsyningssystem, SAP, SAEP) - et sæt kilder og systemer til konvertering af elektrisk energi.
Sammensætningen af autonome strømforsyningssystemer
Det autonome strømforsyningssystem (EPS) kan omfatte:
- elektricitetskilde : for eksempel: gas-, benzin- og dieselkraftværk eller generator, altid med en elektrisk starter, samt autonome strømkilder fra solen eller vinden
- strømkonverteringssystem : inverter (normalt tovejs), bruges til at konvertere jævnstrøm til vekselstrøm (220/380 V), samt til at genoplade batterier
- automatisk generator start system (SAP): (også kaldet: "automatisk start enhed", generator autostart system) - en enhed til at starte generatoren, når det eksterne netværk svigter, eller på kommando;
- skifteenhed : automatisk kontrol og overvågning af systemet;
- genopladelige batterier : til lagring af elektrisk energi
- forsyning af ekstern elektricitet fra netværket ;
- spændingsstabilisator .
Begrænset EPS
For driften af EPS er det ikke nødvendigt at have alle dens undersystemer, mens drift er mulig (med begrænsninger):
- i mangel af en stabilisator er formen af en sinusoid af spænding til forbrugere af elektricitet ikke tilvejebragt;
- i fravær af en generator og dens startenhed, i mangel af en omskifterenhed, er driftstiden begrænset af mængden af energi, der er lagret i batterierne; virker som UPS ;
- i mangel af en inverter og en batteripakke går der en betydelig periode mellem strømafbrydelsen og starten af generatoren (fra 10 sekunder til flere minutter); systemets driftstid er begrænset af tiden for kontinuerlig drift af generatoren (normalt fra 6 til 12 timer);
- i mangel af et eksternt elektrisk netværk genereres al elektricitet af en generator.
Princippet om drift af EPS
Når det eksterne elektriske netværk er i drift, oplades systemets batterier gennem inverteren. Efter en strømafbrydelse skifter inverteren til batteristrøm med det samme (<20ms). Koblingsenheden overvåger batteriernes tilstand, og når de snart er afladet, tænder den for energikilden (generatoren) gennem det automatiske generatorstartsystem. Efter at have gået ind i generatortilstanden skifter omskifterenheden belastningen til den, og inverteren begynder igen at akkumulere elektricitet i batterierne. Efter opladning af batterierne, eller når generatoren overophedes, skifter omskifterenheden igen belastningen til inverteren, generatoren slukker. Dette sker før udseendet af spænding i det eksterne netværk.
Fordelen ved dette system er en ubegrænset driftstid (generatorens tilladte driftstid er normalt 6-12 timer, batterier - afhængigt af batteriernes kapacitet og forbrugernes strøm). Begrænsningen er tankens og motorressourcens kapacitet for strømkildens fejl.
Progressiv SAE
Progressive autonome strømforsyningssystemer skal opfylde kravene til pålidelighed, have høj hastighed (fra 20 ms til 5 ms), skal løbende overvåge forskellige systemparametre (for eksempel: batteriopladning, deres tilstand, mængden af brændstof i generatoren, niveauet og trykket af olien i ham).
I henhold til proportionalitetsprincippet:
- Stabilisatoren og inverteren skal have samme mærkeeffekt, men maksimalt have en korttidseffekt 2-3 gange højere end mærkeeffekten. Den nominelle effekt af stabilisatoren og inverteren bestemmes af den maksimale samtidig forbrugte belastning;
- generatorens mærkeeffekt skal være 2 gange eller mere højere end det gennemsnitlige strømforbrug (som normalt er mindre end mærkeeffekten), dette sikrer den garanterede nødvendige forsyning af elektrisk energi i batterierne.
I henhold til kombinationsprincippet:
- en logisk fortsættelse er kombinationen af en stabilisator og en inverter: i nærværelse af forbrugere, der er følsomme over for bølgeformen, bliver tilstedeværelsen af en stabilisator obligatorisk; på samme tid, hvis inverteren producerer et rent sinusformet signal, er der ikke behov for en stabilisator;
- indlejring af systemet til automatisk opstart af generatoren i omskifterenheden;
- indlejring af et automatisk startsystem, en koblingsenhed og en stabilisator i inverteren, mens inverteren producerer en "ren" sinus;
- kombinere vekselretteren, batteripakken, generatoren og en del af omskifterenheden til et enkelt modul, som tjener til at styre og direkte oplade batterierne fra generatoren, uden om konverteringen af jævnstrøm til vekselstrøm og omvendt.
For nylig er elektriske generatorer, der kører på naturgas eller flydende gas, ved at blive mere udbredt. Prisen for en kilowatt * time fra en gasgenerator er 2-10 gange lavere end for benzin eller diesel. På samme tid, hvis hovedgassen ikke er tilgængelig, eller trykket i den ikke er nok, er den eneste løsning at bruge flydende gas.
Brugen af gasholdere giver mulighed for at øge driftstiden for autonome strømforsyningssystemer med flere størrelsesordener.
SAE-producenter
Markedet er domineret af virksomheder, der kun skaber komponenter af autonome strømforsyningssystemer. Nogle producenter tilbyder et system med inverter-opladere, mens andre tilbyder auto-start generatorer.
Invertere / opladere til at skabe SAE er fremstillet af virksomheder:
- MicroArt (MAP SIN Energy-model med to modifikationer: S, nøjagtighed op til 12% og Pro, nøjagtighed op til 5%; har en ren sinus)
- Nakhodka (Sinus og Sinusoid modeller har en ren sinus)
- Rolig (model UEP PSS)
- Electromash (modeller af Istok-serien [for eksempel IDP-1 / 1-10-220-A] har en ren sinus)
- CyberPower -systemer (CPS-modeller [f.eks. CyberPower CPS1000E, CPS1500PIE] er ren sinus)
- Novergy (IPC-modellen har en ren sinus)
- OutBack (VFX-modellen har ren sinus; GFX, FX har ren sinus og forseglet kabinet)
- Simin (modeller af SIM-****MC-familien [f.eks. Simin SIM-1000MC] er ikke-sinusformede; SIM-****PC-familierne [f.eks. Simin SIM-1000PC] er ren sinus)
- Studer Xtender (modeller af XTM, XTH-serien er ren sinus)
- Sunny Island
- Tripp Lite (APSX******-modeller [f.eks. Tripp Lite APSX3024SW] er ren sinus)
- Victron Energy (Phoenix, MultiPlus, Quattro, ECOmulti, EasyPlus, EasySolar modeller har ren sinus) - udover stationær installation kan de være velegnede til transportapplikationer. Inverternes funktionalitet understøtter automatisk start og stop af brændstofgeneratoren afhængigt af batteriernes ladetilstand. Fjernovervågning og styring af det autonome strømforsyningssystem understøttes ved hjælp af hjælpemuligheder.
- Xantrex (XW, PROwatt SW-modeller er ren sinus; TR-modeller er kvasi-sinus)
Invertere med styreelementer i autonome systemer:
- Xantrex SW-serien (såsom SW3048E og SW4548E), har en generatorkontrolenhed eller anden strømkilde
- Xtender XTM-serien (for eksempel XTM 3500-24), har multifunktionelle kontakter, herunder til start og stop af generatoren (afhængig af graden af forberedelse af generatoren til automatisering)
Elektriske generatorer produceres af snesevis af virksomheder i Europa, Kina, Rusland (hovedsageligt fra udenlandske komponenter fra Europa eller Kina).
Automatiske generatorstartsystemer til lav batterispænding:
- SAP "Energi"
- XW automatisk generatorstart
Batterier
Batterier bruges til at lagre elektrisk energi, som senere bruges til at drive belastningen. For autonome strømforsyningssystemer anbefales det at bruge batterityper med en øget cyklisk ressource, da de er i stand til at holde længere med daglige opladnings- og afladningscyklusser. Afhængigt af typen af batterier er det ønskeligt at begrænse afladningsdybden ved hjælp af funktionaliteten i den uafbrydelige strømforsyning eller inverter.
| Batteri type
|
Anbefalet udledningsdybde
|
Forventet ressource
|
Løsningsomkostninger
|
| Generalforsamling VRLA
|
ikke mere end 30 %
|
op til 1000 cyklusser
|
lav
|
| GEL VRLA
|
ikke mere end 35 %
|
op til 1500 cyklusser
|
lav
|
| OPzV VRLA
|
ikke mere end 50 %
|
op til 2500 cyklusser
|
medium / høj
|
| OPzS
|
ikke mere end 50 %
|
op til 2500 cyklusser
|
medium / høj
|
| Li-ion (LiFePO4)
|
ikke mere end 90 %
|
op til 3000 cyklusser
|
høj
|
Beskrivelse af de vigtigste karakteristika og nødvendige krav til elementerne i EPS
Elektriske generatorer: benzin, diesel, gas til at drive EPS produceres af adskillige virksomheder, hvoraf mange køber motorer ved siden af og bygger kraftværker baseret på dem.
Vigtigste egenskaber ved elektriske generatorer:
- Arrangementet af cylindre er fortrinsvis in-line, arrangementet af ventiler er øverste (betegnet med OHV). Sådanne motorer er bedre smurt, ressourcen er 1,5-2 gange højere. Olieforbruget er meget lavere.
- Kraftværkskraft. Den vigtigste parameter, for at skabe et autonomt strømforsyningssystem, anbefales det at tage to gange det nominelle strømforbrug. Dette vil gøre det muligt, uden at ændre antallet af forbrugere, at genoplade batterierne, hvilket skaber en reserve af tid til afkøling af elmotoren. Motorens maksimale mærkeeffekt bestemmes af summen af batteriernes strømforbrug og den maksimale ladestrøm. For eksempel, med et strømforbrug på 1200 VA, med en maksimal ladestrøm på 50 A og en ladespænding på 14 V, er det nødvendigt at generere 1900 VA. Husk: det er meget lettere for en generator at arbejde ved lav belastning. Svage motorer, der konstant leverer 100 % af den tilladte energi, fejler meget hurtigere end mere kraftfulde, der arbejder på halv styrke.
- Brændstoftype. Dieselgeneratorer er de mest holdbare, efterfulgt af gas, efterfulgt af benzin. Det menes, at ressourcen til dieselmotorer er halvanden gange højere end benzinmotorers. Prisen pr. 1 kWh er den laveste for gasfyrede kraftværker. Desuden er prisen på 1 kWh for gas, drevet af lavtryksnaturgas, omkring 10 gange lavere end for leverandører af byens elnet.
- Generator type. Den synkrone generator tillader kortvarig generering af strøm 2-4 gange højere end den nominelle, velegnet til at drive elektriske apparater med høje starterstrømme. Asynkron kan ikke levere strøm meget højere end den nominelle, men har en længere ressource og er ikke følsom over for kortslutninger.
- For benzinmotorer er antallet af cylindre vigtigt, hvis der kun er en cylinder, er der stor sandsynlighed for at fylde stearinlyset, som et resultat af, at motoren ikke starter.
- For gasgeneratorer er instruktioner på russisk obligatorisk; gasgeneratorer uden instruktioner på russisk er forbudt til salg.
- Elektrisk starter er påkrævet. Udføres normalt i form af en synkron generator, der arbejder i starttilstand.
- Omkostningerne til elektricitet. Det bestemmes af forholdet mellem mængden af brændstof, der forbruges i timen, til generatorens nominelle effekt, og ved at genberegne prisen på 1 liter brændstof bestemmes prisen, rubler / kWh. Normalt falder omkostningerne med stigningen i den nominelle effekt, men generatorens minimale brændstofforbrug skal også tages i betragtning.
- Tankkapacitet og brændstofforbrug. Jo højere mængde brændstof, der forbruges, jo større skal tanken være. Tankens materiale er bedre end plastik, med tykke vægge. Til gasgeneratorer er det muligt at bruge husholdningsgastanke (gasflasker med stort volumen).
- Støjniveau. Jo mindre jo bedre, højkvalitets strømgeneratorer er udstyret med lyddæmpere med et lavt støjniveau. Derudover er lydabsorberende betræk med til at reducere støj.
- Vægten af generatoren, tilstedeværelsen af hjul for nem transport.
- Timetæller, nødvendig for rettidig vedligeholdelse.
- Tilstedeværelsen af en indbygget automatisk launcher (SAP).
Se også
Links