از آنجایی که جهان به نیروی الکتریکی بیشتری برای کارکرد و رشد وابسته است، سیستم های پشتیبان قدرت، مانند دیزل ژنراتور ها، نقش مهمی در تأمین برق بدون قطعی ایفا می کنند.
انتخاب یک ژنراتور در درجه اول به میزان قدرت آن بستگی دارد که برای برنامه خاص شما لازم است. اغلب اوقات ممکن است نیاز به حداقل توان پشتیبان برای اطمینان از عملکرد بی وقفه دستگاه های اساسی یا تجهیزات حیاتی داشته باشید. یا ممکن است مجبور باشید ، ژنراتور کل بار شما را تامین کند.
در هر صورت، همیشه نمی توان یک ژنراتور پیدا کرد که دقیقا مطابق با نیاز شما باشد. گاهی اوقات ظرفیت خروجی دیزل ژنراتور های استاندارد موجود در بازار ممکن است تا حد زیادی از حداقل مورد نیاز شما فراتر رود یا کمتر از حداکثر نیاز شما باشد. لذا سنکرون کردن ژنراتورها می تواند به ما کمک کند.
ژنراتور ها به دو روش می توانند مورد استفاده قرار گیرند روش اول این است که ژنراتور به طور مستقل به بار متصل شود و آن را تغذیه نمایید و به طور مستقل از شبکه کار نمایید که این روش برای مکان های کوچک و غالبا به عنوان برق اضطرار مورد استفاده قرار می گیرد.
روش دوم در مواردی استفاده می شود که نیاز به توان بالا باشد حال می تواند موازی کردن چند ژنراتور برای تولید برق مستقل از شبکه باشد و یا موازی کردن ژنراتور با شبکه برای تزریق توان به آن باشد.
در مواردی به دلیل تغییر در میزان مصرف کننده، قطعی های اضطراری و تعمیر و نگه داری، ژنراتور ها از سیستم قطع و مجدد به شبکه توان متصل می شوند.
قبل از این اتصال مجدد باید پارامترهای ژنراتور را با پارامترهای شبکه همگام سازی یا سنکرون کرد که نیاز به سنکرون کردن ژنراتور است. یک سنکرون سازی نامناسب می تواند بر روی سلامت سیستم توان تاثیر بگذارد که نتیجه اصلی این تاثیر می تواند ایجاد مشکل در نیرو محرکه ژنراتور ها (توربین بخار،دیزل و …)، ژنراتور ها، ترانس ها و اجزای دیگر سیستم قدرت باشد.
سنکرون سازی ژنراتور
به پروسه تطابق پارامترهایی مانند ولتاژ،. فرکانس،. زاویه فاز، توالی فاز و نوع شکل موج ژنراتور را با سیستم های قدرت دیگر سنکرون سازی می نامند در صورتی که پارامترهایی مثل ولتاژ، فرکانس و یا… در ژنراتور با شبکه مطابق باشد نمی‌تواند انرژی را به شبکه تحویل دهد. این کار با کنترل سرعت ژنراتور و جریان تحریک آن شکل می گیرد.
احتیاج به سنکرون کردن زمانی ایجاد می شود که نیاز به تعداد دو ژنراتور و یا ژنراتور های بیشتر برای تامین تغذیه یک شبکه وجود داشته باشند.
این از آنجایی ایجاد می شود که بارهای الکتریکی در طی زمان ثابت نبوده و مکرراً تغییر می کنند در نتیجه گاهی اوقات برای دست یابی به انرژی بالاتر نیاز به سنکرون سازی ژنراتورها می باشد. سنکرون سازی پارامترهای دو ژنراتور و یا یک ژنراتور با خط اصلی(برق شبکه) را بر روی هم منطبق خواهد کرد.
عملیات پارالل سازی ژنراتورها
ساده ترین راه برای راه اندازی یک سیستم سنکرون پارالل ژنراتور ، استفاده از ژنراتورهایی است که دقیقا همانند هستند. یا حداقل دارای خروجی و درجه (pitch) یکسان هستند.
یکی دیگر از روش های انعطاف پذیر برای برق اضطراری شما، دو یا چند ژنراتور با خروجی متغیر است. در هر دو سناریو، ژنراتورها می توانند به صورت موازی به تابلو برق سنکرون پارالل متصل شوند. تا خروجی خود را در زمان نیاز به حداکثر یا حداقل خروجی مورد نظر در طول زمان دیگر محاسبه و رمپ کنند.
ویژگیهای پارالل کردن یا سنکرون سازی ژنراتورها
سنکرون کردن دیزل ژنراتورهای بیش از یک واحد ژنراتور بزرگ به طور قابل توجهی سودمند است. با این حال، سنکرون سازی دیزل ژنراتورها به محدودیت های فضا و سطح بالایی از پیچیدگی های مربوط به راه اندازی و نگهداری، محدود است. تا همین اواخر، بسیاری از کسب و کارهای بزرگ و کوچک از کارکرد موازی مجموعه ژنراتورها بی توجه رد شده بودند.
با معرفی تکنولوژی های کنترل یکپارچه دیجیتال پیشرفته، اکنون به راحتی سنکرون سازی ژنراتورها عملی می شوند و از مزایای اضافی این سیستم ها می تواند بهره مند شود. در زیر به برخی از این مزایا پرداخته می شود:
قابلیت اطمینان:
کارکرد موازی ژنراتورها (دیزل ژنراتورهای پارالل) ، قابلیت اطمینان بیشتری نسبت به یک واحد ژنراتور برای بارهای بحرانی فراهم می کند. اگر یک ژنراتور نتواند بارهای بحرانی را تامین کند ، بار به ترتیب اولویت در میان سایر ژنراتورها در سیستم توزیع می شود. در بسیاری از محدوده ها، بارهای بحرانی که به بالاترین میزان نیروی برق پشتیبان قابل اعتماد نیاز دارند، معمولا فقط یک مقدار از کل انرژی تولید شده توسط سیستم را تشکیل می دهند. در یک سیستم پارالل ، این بدان معنی است که نیروی پشتیبان لازم برای تامین بار باید همیشه پاسخگو باشد ، حتی اگر یکی از واحدها از دست برود.
قابلیت ارتقاء تطابق ظرفیت دیزل ژنراتور:
قابلیت ارتقاء تطابق ظرفیت دیزل ژنراتور با بار کار سختی ست و در صورتی که پیش بینی بار کم باشد برای ژنراتورهای تک ، یک فاجعه است و باید آنرا با یک دیزل ژنراتور قوی تر جایگزین کرد مخصوصا اگر بار ، ضربه باشد. ولی در سیستمهای دیزل ژنراتورهای سنکرون پارالل ، در صورت پایین بودن ظرفیت مجموعه دیزل ژنراتورها ، شما میتوانید یک دیزل ژنراتور را با هزینه ای کمتر ارتقا دهید یا یک دیزل ژنراتور اضافه کنید. با سنکرون سازی ژنراتورها همچنین در زمانهای کاهش بار میتوان بعضی ژنراتورها را از مدار خارج کرد.
انعطاف پذیری:
دیزل ژنراتورها در سیستم سنکرون پارالل دارای انعفاط پذیری بیشتری میباشند. یک ژنراتور بزرگ فضای زیادی را اشغال میکند ولی در سیستم سنکرون پارالل میتوان با استفاده از چند دیزل ژنراتور کوچک ، آنها را در محل های مختلفی قرار داد. نکته: جهت رهایی از شر سنکرون پارالل کردن ژنراتورها میتوانید برق مصرف کننده را به چند بخش تقسیم کرده و برای هر کدام یک ژنراتور کوچک گذاشت.
سهولت سرویس و نگهداری و کارایی:
اگر یک ژنراتور در سیستم سنکرون خراب شود یا نیاز به تعمیر و نگهداری داشته باشد، آن را می توان بدون اختلال در عملکرد سایر ژنراتورها از مدار سنکرون خارج کرد. پتانسیل ذاتی در یک سیستم سنکرون پارالل لایه های مختلف حفاظت را فراهم می کند و تأمین برق بی وقفه برای مناطق حساس و بحرانی را تضمین می کند.
صرفه اقتصادی و عملکرد کیفی:
ژنراتورهایی که به طور سنکرون پارالل کار می کنند معمولا ظرفیت های کوچکتری دارند. موتورهای مورد استفاده در ژنراتورها ی سنکرون عمدتا موتورهای صنعتی و جاده ای با تکنولوژی پیشرفته و با حجم بالا طراحی و ساخته شده اند. که با قابلیت اطمینان بالا و هزینه پایینتر تولید شده است.
