2.3.2 Модуль sigma s6100 s/ls

Модуль SIGMA S6100 S/LS фирмы SELCO осуществляет интегрированные мониторинг состояния сети, стабилизацию частоты, напряжения, проверку/автоматическую синхронизацию и распределение активной/реактивной нагрузки. Модуль S6100 использует вычисления и измерения, проводимые работающим с ним в паре модулем SIGMA S6000 IO/P фирмы SELCO.

Рисунок 2.22 - Управление параллельной работой вспомогательного генератора с сетью или валогенератором

Модуль S6100 обладает современным набором функций, который позволяет обеспечивать параллельную работу вспомогательных генераторов с валогенератором/береговой сетью.

S6100 считывает параметры генератора с модуля S6000 IO/P (подключенный через шину CAN). S6100 также будет измерять напряжения на шинах во всех трех фазах. Измерения напряжения на шинах численно дискретизируются встроенным процессором для обработки сигналов и преобразуются в истинные среднеквадратические значения. S6100 будет непрерывно в масштабе реального времени выполнять вычисления производных параметров. S6100 можно подключать к генераторам с нейтралью или без нее.

S6100 имеет специальные интерфейсы как для обычного и электронного регуляторов, так и для АРН. Также возможно ручное управление посредством внешних кнопок.

ПИД-регулирование. Модуль SIGMA S/LS имеет два режима управления. Один – по сигналам реле о повышении/понижении – предназначен для управления обычными (механическими) регуляторами и/или регуляторами напряжения. Второй режим - прямое электронное управление посредством постоянного напряжения или тока. Прямое электронное управление можно адаптировать к большинству электронных регуляторов и/или регуляторов напряжения. Управление посредством реле можно настроить, задав стабильность и длительность импульса, в то время как электронное управление оптимизировано применением современных алгоритмов пропорционально-интегрально-дифференциального (ПИД-) регулирования. ПИД-регулирование обеспечивает отдельные параметры настройки для стабилизации частоты, стабилизации напряжения, автоматической синхронизации и распределения активной/ реактивной нагрузки. Алгоритмы ПИД обеспечивают исключительно быстрое регулирование с очень малыми отклонениями.

Интерфейс. Подключение RS485 MODBUS-RTU обеспечивает легкость состыковки с системами SCADA и программируемыми логическими контроллерами (PLC).

Доступ к информации по измеренным и вычисленным параметрам легко получить с любого устройства, которое может работать как ведущее устройство MODBUS. Получить доступ и изменить параметры конфигурации можно также через MODBUS–RTU.

Подключение RS232 предусмотрено для двухточечной конфигурации. Возможно дистанционное задание конфигурации S6100 посредством подачи команд “открытым текстом” из приложения (например, MS Windows HyperTerminal) стандартного терминала ANSI.

Принцип работы. Параллельную работу с валогенератором или береговой сетью можно разбить на три фазы:

• Автоматическая синхронизация

• Распределение нагрузки

• Разгрузка

Автоматическая синхронизация. Когда валогенератор или береговая сеть подключаются ко вспомогательному генератору или нескольким генераторам, работающим в параллель, необходимо осуществлять «обратную синхронизацию". Обратная синхронизация осуществляется посредством того, что модуль S6100, подключенный к валогенератору/берегу, управляет частотой/напряжением вспомогательного генератора(ов) через входы FREQ. IN / VOLT IN модуля(ей) вспомогательного(ых) генератора(ов). Модуль S6100, относящийся к валогенератору/берегу замыкает выключатель валогенератора/береговой сети, когда параметры подстроены.

Распределение нагрузки. Распределение нагрузки осуществляется примерно так же, как и в системах, состоящих из вспомогательных генераторов. Однако, разница заключается в том, что стабилизация напряжения и частоты на модулях S6100 вспомогательных генераторов отключается (замыканием на «землю» входа F/V DISABLE). При этом модули S6610 вспомогательных генераторов подстраивают частоту и напряжение генераторов под частоту и напряжение валогенератора или береговой сети. Схемы распределения нагрузки с валогенератором/берегом описаны ниже (импорт переменной составляющей потребляемой мощности, импорт постоянной составляющей потребляемой мощности, экспорт постоянной мощности в энергосистему, экспорт избыточной энергии).

Разгрузка. Перед отключением валогенератора или берега нагрузка должна быть распределена между вспомогательными генераторами. Это делается путем замыкания входа UNLOAD (разгрузка) модуля S6100 валогенератора/берега на «землю». При активации входа UNLOAD модуля S6610 валогенератора/берега происходит перераспределение его нагрузки на вспомогательные генераторы, после чего модуль S6100 валогенератора/берега размыкает выключатель.

Автоматическая синхронизация. Соединение между модулями S6100:

1. Аналоговый выход ANALOG OUT 1 VDC модуля S6100 валогенератора/берега подключается ко входу FREQ. IN модулей S6100 всех вспомогательных генераторов.

2. Аналоговый выход ANALOG OUT 2 VDC модуля S6100 валогенератора/берега подключается во входу VOLT IN модулей S6100 всех вспомогательных генераторов.

3. Входы F/V CTRL DISABLE модулей S6100 всех вспомогательных генераторов подключаются к вспомогательному выключателю на выключателе валогенератора/береговой сети.

Процедура без модуля S6600/S6610. Вход UNLOAD модуля S6100 валогенератора замкнут на "землю”, что означает, что выходы ANALOG OUT 1 и ANALOG OUT 2 не активны. Работают один или более вспомогательных генераторов.

Вход UNLOAD модуля S6100 валогенератора/берега разомкнут. Выходы ANALOG OUT 1 и ANALOG OUT 2 активизируются, что означает начало внешнего управления (подстройка напряжения/автоматическая синхронизация) вспомогательными генераторами (через входы VOLT. IN / FREQ. IN модулей S6100 вспомогательных генераторов).

При замыкании выключателя валогенератора/берега входы F/V CTRL DISABLE модулей S6100 вспомогательных генераторов замыкаются на "землю", функция стабилизации частоты и напряжения вспомогательных генераторов выключается. Выходы ANALOG OUT 1 и ANALOG OUT 2 становятся неактивными. Но функция распределения нагрузки между вспомогательными генераторами работает.

Валогенератор/берег отключается поступлении сигнала UNLOAD на модуль S6100 валогенератора/берега. При активации входа UNLOAD валогенератора/берега включаются выходы ANALOG OUT 1 и ANALOG OUT 2. Модуль S6100 валогенератора/берега передает нагрузку на вспомогательные генераторы и, когда распределение нагрузки завершается, размыкает выключатель валогенератора/береговой сети.

Процедуры с модулем S6600/S6610. Вход OFF DUTY модуля S6100 валогенератора/берега замкнут на «землю», что означает, что выходы ANALOG OUT 1 и ANALOG OUT 2 модуля S6100 валогенератора/берега не активны. Работают один или более вспомогательных генераторов. Вход OFF DUTY модуля S6100 валогенератора/берега разомкнут что означает, что выходы ANALOG OUT 1 и ANALOG OUT 2 модуля S6100 валогенератора/берега активны. Начинается управляемая извне подстройка напряжение/автоматическая синхронизация вспомогательных генераторов.

При замыкании выключателя валогенератора/берега входы F/V CTRL DISABLE модулей S6100 вспомогательных генераторов замыкаются на "землю", функция стабилизации частоты и напряжения вспомогательных генераторов выключается. Выходы ANALOG OUT 1 и ANALOG OUT 2 становятся неактивными. Но функция распределения нагрузки между вспомогательными генераторами активна.

Валогенератор/берег отключается поступлении сигнала OFF DUTY («не работает») на модуль S6100 валогенератора/берега. При активации OFF DUTY на модуле S6100 валогенератора/берега запускаются вспомогательные генераторы, чтобы компенсировать отсутствие валогенератора/береговой сети. Валогенератор/береговая сеть «остановятся», как только их нагрузка будет распределена между вспомогательными генераторами.

Схемы распределения нагрузки. С помощью модулей S6100 можно создавать схемы распределения нагрузки, отличающиеся от традиционных пропорциональных схем. Существуют четыре схемы, которые можно использовать с валогенератором или береговой сетью:

- импорт фиксированной мощности;

- импорт переменной (пиковой) составляющей потребляемой;

- экспорт фиксированной мощности (только береговая сеть);

- экспорт излишков энергии (только береговая сеть)

Модуль S6100 валогенератора/берега управляет нагрузкой через параллельные линии (LS линии). Модули S6100 вспомогательных генераторов подстраивают нагрузки генераторов в соответствии с сигналами, поступающими по параллельным линиям.

Импорт фиксированной мощности. Данная схема иллюстрирует импорт из береговой сети/от валогенератора фиксированной мощности (вычисляемой, как процент от мощности валогенератора/береговой сети). При необходимости дополнительная мощность поступает от вспомогательных генераторов.

Импорт переменной составляющей потребляемой мощности. Данная схема иллюстрирует потребление энергии только от вспомогательных генераторов до момента, пока не будет достигнута определенная нагрузка.

Остальная мощность потребляется от валогенератора/береговой сети.

Рисунок 2.23 - Графики передачи мощности от валогенератора (или с берега) к основной электростанции: - голубая линия на графике ниже показывает сигнал распределения нагрузки модуля S6100 валогенератора/берега. - красная линия отображает общую нагрузку - розовая линия показывает мощность, отдаваемую валогенератором/беговой сетью. - серая линия показывает мощность, отдаваемую вспомогательными генераторами

Экспорт фиксированной мощности. Данная схема иллюстрирует экспорт постоянной мощности в береговую сеть. Модуль S6100 береговой сети заставляет модули S6100 генераторов передавать определенной количество "обратной мощности" в сеть.

Экспорт излишков мощности. Данная схема описывает экспорт излишков мощности в береговую сеть. Вспомогательные генераторы работают при постоянной нагрузке.