大泽动力柴油发电机应具有同步负载分配功能详解

一、同步负载分配功能的定义与原理

同步负载分配是柴油发电机并联运行中的关键技术，其核心原理是基于柴油发电机组转速随负荷成比例减少的下降曲线实现。具体来说：

1. ‌基本工作原理‌：当多台柴油发电机并联运行时，系统通过并机模块控制负荷分配，无需与其他柴油发电机组进行通信。负载分配基于一个建立的下降曲线，即柴油发电机组转速随着负荷成比例地减少1。

2. ‌速度降控制‌：这是基本的负荷分配方式，通过此方式使并联运转的柴油发电机组通过降低它们内部的转速设定值来按比例分配一个增加的负荷。转速控制通常被调节为4%的速度降12。

3. ‌自动调节机制‌：并机模块通过调节各自柴油发电机组的设定转速来完成负荷平衡和频率校正，这与系统负荷成比例。电站管理系统(并机模块)调节负载分配和频率校正的响应时间不应比发电设备操作系统还快1。

二、同步负载分配的技术实现

现代柴油发电机实现同步负载分配主要采用以下技术方案：

1. ‌自动并机系统‌：

• 通过控制器(如ComAp InteliPar、Deepsea 7320)实时监测各机组参数，自动调节同步10。

• 负载分配模块均衡分配有功功率(kW)和无功功率(kVar)，避免单机过载10。

2. ‌控制模式‌：

• ‌下垂控制(Droop Control)‌：通过调整转速和电压，按比例分配负载，适用于不同功率机组10。

• ‌无差调节(Isochronous Control)‌：所有机组保持相同频率，精确分配负载，需同型号机组10。

3. ‌先进技术应用‌：

• 虚拟同步发电机(VSG)技术：通过算法模拟同步发电机的转动惯量和阻尼特性，使柴油机组具备类似电网的惯性响应能力14。

• 动态阻抗匹配方案：通过自适应PID算法实时修正发电机等效内阻抗，有效抑制环流14。

三、同步负载分配的重要性

同步负载分配功能对柴油发电机系统具有多方面的重要意义：

1. ‌提高系统可靠性‌：

• 当一台发电机发生故障时，其他发电机可以接管负载，避免整个电力系统关闭5。

• 在维护期间，允许一台发电机离线而其余继续运行5。

2. ‌优化运行效率‌：

• 使发电机始终在最佳负载范围内(75%-100%)运行，提高燃油效率5。

• 避免为永远无法达到其最佳容量的大型发电机或可能无法满足负载要求的小型发电机付费5。

3. ‌满足动态负载需求‌：

• 电气负载会定期变化，同步功能允许通过激活所需数量的有源发电机来定制电力系统4。

• 在峰值负载期间需要苛刻的负载时，同步有助于实现这一点4。

4. ‌增加系统容量‌：

• 并联运行意味着用户可以随着设施的发展增加额外的电力5。

• 能力是相加的(如30kW与30kW并联=60kW能力)6。

四、同步负载分配的应用场景

具备同步负载分配功能的柴油发电机广泛应用于以下场景：

1. ‌船舶电力系统‌：

• 解决船用柴油发电机组并联运行中的功率分配问题7。

• 需要特殊的相复励调节和扭矩均衡算法来补偿螺旋桨负载波动11。

2. ‌工业场所‌：

• 石油开采、炼化加工等需要高可靠性的工业环境13。

• 矿山等恶劣环境下的长期稳定供电16。

3. ‌负载变化大的场合‌：

• 电力需求频繁变化的商业设施5。

• 需要应对峰值负载的场所4。

4. ‌需要扩展容量的场所‌：

• 随业务发展需要增加电力供应的企业5。

• 微电网系统与新能源发电的融合应用14。

五、技术标准与性能要求

根据行业标准，柴油发电机并联运行的负载分配需满足以下要求：

1. ‌有功功率分配‌：

• 发电机额定功率相同时：不超过额定有功功率的±10%312。

• 发电机额定功率不同时：不超过最大发电机额定有功功率的110%，最小发电机的±20%312。

• 各台发电机实际承担的有功功率与按额定功率比例分配的计算值之差：

2. ‌无功功率分配‌：

• 各台发电机实际承担的无功功率与按发电机额定功率比例分配的计算值之差，应不超过最大发电机额定无功功率的±10%312。

3. ‌同步参数要求‌：

• 并联瞬间电压