Em condições operacionais complexas, como navios, grandes canteiros de obras, áreas de mineração fora da rede e plataformas de trabalho offshore, um único motor muitas vezes tem dificuldade para atender aos requisitos de fornecimento de energia de alta potência e alta confiabilidade. Quando a carga flutua muito e é necessária uma saída contínua e ininterrupta de energia elétrica, a operação de uma única unidade está sujeita a sobrecarga, alto consumo de energia e interrupção geral da operação causada por desligamento por falha. A tecnologia de rede de energia é a solução principal para fornecimento de energia de alta potência, que envolve operação paralela e colaborativa de vários grupos geradores de motores FARIZON por meio de um gabinete de controle, programação unificada de potência de saída, distribuição de carga e backup redundante.
1. Conceitos básicos de redes de energia
Rede de energia, em termos simples, refere-se à operação paralela de vários grupos geradores de energia, contando com um conjunto completo de gabinetes de controle elétrico, módulos de comunicação e sistemas de controle para integrar vários equipamentos de motor independentes em um sistema unificado de energia elétrica. O painel de controle FARIZON, conforme mostrado na figura, é o principal portador de hardware da rede de energia, responsável por completar todas as funções como comunicação da unidade, sincronização de tensão e frequência, balanceamento e distribuição de carga e proteção contra falhas.
Diferente de múltiplas unidades operando de forma independente, o sistema de rede de energia pode alcançar o controle unificado das unidades. Vários motores não funcionam mais de forma independente, mas como um todo, iniciam ou param automaticamente a unidade de acordo com a carga elétrica real. Quando a carga está baixa, apenas algumas unidades são acionadas para reduzir o consumo de combustível; Durante o pico de carga, várias unidades produzem saída de forma síncrona para atender à demanda de eletricidade de alta potência. Assim que uma das unidades falhar, o sistema desligará automaticamente o equipamento defeituoso e as unidades restantes continuarão a garantir o fornecimento de energia sem causar uma queda total de energia.
As redes de energia são amplamente utilizadas em cenários como fornecimento de energia principal e auxiliar de navios, estações de energia fora da rede em minas, canteiros de obras em grande escala, microrredes insulares e fontes de energia de backup em grandes fábricas. É particularmente adequado para projetos no exterior e ambientes operacionais sem redes elétricas municipais estáveis.
2. Princípio de funcionamento central das redes de energia
A implementação da rede de energia depende de quatro componentes principais: corpo do motor, gabinete de controle paralelo, barramento de comunicação e módulo de proteção.
Em primeiro lugar, a ligação síncrona à rede. O sistema primeiro garante que a tensão, a fase e a frequência de cada unidade a ser colocada em operação permaneçam altamente consistentes. Somente após a conclusão da correspondência dos parâmetros, ele poderá ser conectado à rede elétrica para evitar danos por impacto ao equipamento. Os instrumentos e telas de exibição em todo o gabinete de controle da imagem coletam dados operacionais em tempo real de cada motor e completam a comparação dos parâmetros.
Em segundo lugar, alocação inteligente de carga. Após a conclusão da rede, o sistema de controle distribui a carga total de energia para cada unidade razoavelmente de acordo com a estratégia predefinida. Pode alcançar distribuição igual ou distribuição prioritária, evitando operação de alta carga a longo prazo de uma única unidade e prolongando a vida útil de toda a máquina.
Em terceiro lugar, a unidade iniciará e interromperá automaticamente a programação. O sistema monitora as alterações totais de carga em tempo real. A procura de energia eléctrica está a aumentar e as unidades de backup são automaticamente activadas e ligadas à rede; Quando a carga elétrica diminuir, as unidades excedentes serão desligadas automaticamente para manter a operação das unidades na faixa de alta eficiência e reduzir o consumo de combustível ineficaz.
Quarto, proteção contra falhas e redundância. Se algum motor apresentar falhas como excesso de velocidade, alta temperatura ou pressão anormal do óleo, o sistema de controle será rapidamente desconectado da rede e a unidade defeituosa será desligada para manutenção. As restantes unidades continuarão a ser alimentadas, conseguindo redundância de energia e melhorando a fiabilidade de todo o sistema.
3. O principal valor da aplicação de redes de energia
Em primeiro lugar, a fiabilidade do fornecimento de energia foi significativamente melhorada. Quando uma unidade geradora única tradicional falha, todas as cargas são cortadas diretamente. A rede de energia possui recursos de backup redundantes e uma única falha não afeta o fornecimento geral de energia, o que é crucial para cenários como navios, projetos offshore e áreas de mineração onde a energia não pode ser facilmente cortada.
Em segundo lugar, otimize a economia de combustível. A eficiência de combustível de uma única unidade de alta potência é baixa durante a operação com carga baixa. A rede de energia permite a comutação de unidades sob demanda, permitindo que cada motor opere dentro da faixa operacional econômica, reduzindo efetivamente o consumo geral de combustível. A operação a longo prazo pode reduzir significativamente os custos operacionais.
Além disso, a expansão do poder é flexível e conveniente. À medida que a procura de electricidade aumenta na fase posterior do projecto, não há necessidade de substituir directamente unidades de alta potência. Somente adicionando novos motores e integrando-os ao sistema de rede é que a potência total de saída pode ser aumentada. A expansão dos equipamentos é simples, reduzindo a pressão de investimento nos equipamentos na fase inicial.
Centralize simultaneamente o gerenciamento de operação e manutenção. Todos os dados operacionais das unidades são coletados no gabinete de controle, e os operadores podem visualizar a velocidade, a pressão do óleo, a temperatura da água e a potência de saída de vários motores na mesma interface, sem ter que ir e voltar para vários locais de equipamentos, simplificando o trabalho de operação e manutenção.
4. Pontos - chave para o uso prático de redes de energia
A rede de energia não se trata simplesmente de conectar vários geradores em paralelo; ela possui requisitos rígidos para hardware, instalação e depuração de equipamentos. A unidade de motor FARIZON que participa da rede precisa ser adaptada ao hardware de controle eletrônico paralelo e à correspondência de protocolo do sistema de controle. Durante a fase de instalação, é necessário garantir a fiação e o aterramento adequados. O gabinete de controle deve ser colocado em um ambiente ventilado e à prova de poeira, assim como o conjunto completo de telas de controle na filmagem real. Deve-se tomar proteção adequada para resistir à poeira e altas temperaturas.
Durante a fase de depuração, os técnicos profissionais precisam concluir a calibração dos parâmetros da rede, definir a lógica de distribuição de carga e os limites de alarme de falha. No uso diário, verifique regularmente as linhas de comunicação, os instrumentos do gabinete de controle e faça a manutenção de vários motores para garantir o desempenho equilibrado de cada unidade. Os operadores precisam estar familiarizados com a lógica de operação do gabinete de controle e dominar os métodos básicos de eliminação de alarmes de falha.
Para projetos de engenharia no exterior, as redes de energia combinadas com equipamentos de armazenamento de energia também podem ser combinadas com energia distribuída e sistemas de microrredes para formar uma solução energética completa e abrangente, adaptando-se melhor às necessidades operacionais de áreas remotas sem redes elétricas.
