Nūhou - Ka nānā ʻana i ka pilikia o ka pilina ma waena o nā hoʻonohonoho mīkini hana diesel a me ka mālama ʻana i ka ikehu

Eia ka wehewehe ʻōlelo Pelekania kikoʻī o nā pilikia nui ʻehā e pili ana i ka hoʻopili ʻana o nā pūnaehana mīkini hana diesel a me nā ʻōnaehana mālama ikehu. ʻO kēia ʻōnaehana ikehu hybrid (kapa pinepine ʻia ʻo "Diesel + Storage" hybrid microgrid) he hopena holomua no ka hoʻomaikaʻi ʻana i ka pono, hoʻemi i ka hoʻohana ʻana i ka wahie, a me ka hōʻoia ʻana i ka lako mana paʻa, akā paʻakikī loa kona mana.

Nānā Kūlana Nui

100ms Reverse Power Problem: Pehea e pale ai i ka mālama ʻana i ka ikehu mai ka mana hānai hope i ka mīkini hana diesel, pēlā e pale ai.
Hoʻopuka Mana Mau: Pehea e hoʻomau ai i ka holo ʻana o ka ʻenekini diesel i kona wahi kiʻekiʻe.
ʻO ka wehe koke ʻana o ka mālama ʻana i ka ikehu: Pehea e mālama ai i ka hopena ke hāʻule koke ka ʻōnaehana mālama ikehu mai ka pūnaewele.
Pilikia Mana Reactive: Pehea e hoʻonohonoho ai i ka kaʻana like ʻana o ka mana reactive ma waena o nā kumu ʻelua e hōʻoia i ka paʻa o ka uila.

1. ʻO ka pilikia 100ms Reverse Power

wehewehe pilikia:
Hoʻomaka ka mana hoʻohuli i ka wā e kahe ai ka ikehu uila mai ka ʻōnaehana mālama ikehu (a i ʻole ka ukana) hoʻi i ka set generator diesel. No ka mīkini diesel, hana kēia e like me ka "motor," e hoʻokele i ka ʻenekini. He pilikia loa kēia a hiki ke alakaʻi i:

Poino Mechanical: Hiki ke hoʻopōʻino i nā ʻāpana e like me ka crankshaft a me nā lāʻau hoʻohui.
Paʻa ʻole o ka Pūnaehana: Hoʻololi i ka wikiwiki o ka mīkini diesel (frequency) a me ka uila, hiki ke alakaʻi i ka pani ʻana.

Loaʻa ka pono e hoʻoholo i loko o 100ms no ka mea he nui ka mechanical inertia o nā mea hana diesel a pane mālie ko lākou mau ʻōnaehana hoʻokele wikiwiki (ma ke ʻano o ke kekona). ʻAʻole hiki iā lākou ke hilinaʻi iā lākou iho e hoʻopau koke i kēia kahe uila. Pono e mālama ʻia ka hana e ka Pūnaehana Hoʻololi Mana Mana (PCS) o ka ʻōnaehana mālama ikehu.

Hoʻoholo:

Kumu Kumu: "Ke alakaʻi nei ʻo Diesel, mālama ʻia." I loko o ka ʻōnaehana holoʻokoʻa, hana ʻia ka hoʻonohonoho diesel e like me ka volta a me ke kumu kuhikuhi alapine (ʻo ia hoʻi, V/F control mode), e like me ka "grid." Hoʻohana ʻia ka ʻōnaehana mālama ikehu ma Constant Power (PQ) Control Mode, kahi e hoʻoholo wale ʻia ai kona mana hoʻopuka e nā kauoha mai ka haku mana.
Manaʻo Logic:
1. Ka nānā ʻana i ka manawa maoli: Ke nānā nei ka luna hoʻomalu ʻōnaehana (a i ʻole ka PCS mālama pono) i ka mana hoʻopuka (P_diesel) a me ke kuhikuhi ʻana o ka mīkini hana diesel i ka manawa maoli me ka wikiwiki kiʻekiʻe loa (e laʻa, he mau kaukani manawa i kēlā me kēia kekona).
2. Mana Mana: ʻO ka mana hoʻonohonoho no ka ʻōnaehana mālama ikehu (P_hoʻonoho) pono e hoʻokō:P_kaumaha(ka mana hoʻouka holoʻokoʻa) =P_diesel+P_hoʻonoho.
3. Hoʻoponopono wikiwiki: Ke emi koke ka ukana, e hoʻomaka anaP_dieselno ka hopena maikaʻi ʻole, pono ka mea hoʻoponopono i loko o kekahi mau milliseconds e hoʻouna i kahi kauoha i ka PCS mālama e hoʻemi koke i kona mana hoʻokuʻu a hoʻololi paha i ka mana hoʻopaʻa (charge). Hoʻopili kēia i ka ikehu keu i loko o nā pila, e hōʻoia anaP_dieselnoho maikaʻi.
Nā Palekana ʻenehana:
- Kūkākūkā Kiʻekiʻe: Pono nā protocol kamaʻilio kiʻekiʻe (e laʻa, CAN bus, Ethernet wikiwiki) ma waena o ka mea hoʻokele diesel, PCS mālama, a me ka mea hoʻokele haku ʻōnaehana e hōʻoia i ka liʻiliʻi o ka lohi kauoha.
- ʻO ka pane wikiwiki o PCS: Loaʻa i nā ʻāpana PCS mālama hou nā manawa pane mana ʻoi aku ka wikiwiki ma mua o 100ms, pinepine i loko o 10ms, hiki iā lākou ke hoʻokō i kēia koi.
- Palekana Hoʻopalekana: Ma waho aʻe o ka loulou hoʻomalu, hoʻokomo pinepine ʻia kahi relay pale o ka mana hoʻohuli i ka hoʻopuka mīkini diesel ma ke ʻano he mea pale lako hope. Eia nō naʻe, ʻo kona manawa hana paha he mau haneli milliseconds, no laila e lawelawe mua ia ma ke ʻano he pale hoʻihoʻi; ʻo ka pale wikiwiki koʻikoʻi e hilinaʻi i ka ʻōnaehana hoʻomalu.

2. Puka mana mau

wehewehe pilikia:
Hoʻohana nā ʻenekini Diesel i ka pae kiʻekiʻe o ka wahie a me nā haʻahaʻa haʻahaʻa loa i loko o kahi pae ukana ma kahi o 60%-80% o ko lākou mana helu. ʻO ka haʻahaʻa haʻahaʻa ke kumu o ka "hoʻopaʻa pulu" a me ke kūkulu kalapona, ʻoiai nā haʻahaʻa kiʻekiʻe e hoʻonui nui i ka hoʻohana ʻana i ka wahie a hoʻemi i ke ola. ʻO ka pahuhopu ka hoʻokaʻawale ʻana i ka diesel mai ka hoʻololi ʻana o ka ukana, e hoʻomau i ka paʻa ma kahi hoʻonohonoho kūpono.

Hoʻoholo:

Hoʻolālā hoʻomalu "Peak Shaving and Valley Filling":
1. E hoʻonohonoho i ka pae kumu: Hoʻohana ʻia ka mīkini hoʻoheheʻe diesel ma kahi hoʻopuka mana mau i hoʻonohonoho ʻia ma kona wahi kūpono kūpono (e laʻa, 70% o ka mana helu).
2. Hoʻoponopono mālama:
  - Ke koi ʻia ka hoʻouka ʻana > Diesel Setpoint: ʻO ka mana hemahema (P_kaumaha - P_diesel_set) ua hoʻonui ʻia e ka ʻōnaehana mālama ikehu.
  - Ke Koi Hoʻouka < Diesel Setpoint: ʻO ka mana keu (P_diesel_set - P_load) e hoʻopaʻa ʻia e ka ʻōnaehana mālama ikehu.
Pono Pūnaehana:
- Ke holo mau nei ka mīkini diesel ma ke kūlana kiʻekiʻe, me ka maʻalahi, e hoʻolōʻihi i kona ola a me ka hōʻemi ʻana i nā kumukūʻai mālama.
- Hoʻomaʻamaʻa ka ʻōnaehana mālama ikehu i nā loli kaumaha, pale i ka pono ʻole a me ka ʻaʻahu i hana ʻia e ka loli pinepine ʻana o ka ukana diesel.
- Hoʻemi nui ka hoʻohana ʻana i ka wahie.

3. Hoʻokuʻu koke ʻia o ka mālama ʻana i ka ikehu

wehewehe pilikia:
E hāʻule koke ka ʻōnaehana hoʻopaʻa ikehu ma muli o ka pau ʻole o ka pākaukau, ka hewa PCS, a i ʻole nā huakaʻi pale. ʻO ka mana i mālama mua ʻia e ka waihona (inā he hana a hoʻopau paha) e hoʻololi koke ʻia i ka set generator diesel, e hana ana i kahi haʻalulu nui.

Nā pilikia:

Inā hoʻokuʻu ʻia ka waihona (e kākoʻo ana i ka ukana), hoʻoneʻe kona wehe ʻana i ka ukana piha i ka diesel, hiki ke hoʻonui i ka ukana, hāʻule ke alapine (wikiwiki), a me ka pani pale.
Inā e hoʻopiʻi ana ka waihona (e hoʻopau ana i ka mana nui), haʻalele kona ʻoki ʻana i ka mana keu o ka diesel me kahi ʻole e hele ai, hiki ke hoʻohuli i ka mana a me ka overvoltage, e hoʻomaka ana i kahi pani.

Hoʻoholo:

Diesel Side Spinning Reserve: ʻAʻole pono e hoʻonui ʻia ka nui o ka mīkini hoʻoheheʻe diesel no kona wahi kūpono loa. Pono e loaʻa iā ia ka mana kaʻawale. No ka laʻana, inā he 1000kW ka haʻawe ʻōnaehana kiʻekiʻe a holo ka diesel ma 700kW, pono e ʻoi aku ka nui o ka mana helu o ka diesel ma mua o 700kW + ka haʻahaʻa ʻanuʻu nui loa (a i ʻole ka mana kiʻekiʻe o ka waihona), no ka laʻana, he 1000kW wae i koho ʻia, e hāʻawi ana i kahi pale 300kW no ka hāʻule ʻana o kahi mālama.
Mana hoʻouka wikiwiki:
1. Pūnaehana Manawa Manawa: Hoʻomau mau i ke kūlana a me ka kahe mana o ka ʻōnaehana mālama.
2. ʻIke hewa: Ma ka ʻike ʻana i kahi wehe ʻana o ka mālama ʻana, hoʻouna koke ka haku mana i kahi hōʻailona hoʻemi wikiwiki i ka mea hoʻokele diesel.
3. Pane Diesel: E hana koke ka mea hoʻokele diesel (e laʻa, e hoʻemi wikiwiki i ka hoʻoiho wahie) e hoʻāʻo e hoʻohaʻahaʻa i ka mana e hoʻohālikelike i ka ukana hou. Hiki ke kūʻai i ka manawa no kēia pane mīkini lohi.
ʻO ka hope hope: Load Shedding: Inā ʻoi aku ka nui o ka haʻalulu o ka mana no ka hana ʻana o ka diesel, ʻo ka pale hilinaʻi ʻoi loa ka hoʻokahe ʻana i nā ukana koʻikoʻi ʻole, e hoʻokumu ana i ka palekana o nā ukana koʻikoʻi a me ka mīkini hana ponoʻī. ʻO ka hoʻoheheʻe ʻana o ka ukana he mea pono e pale ai i ka hoʻolālā ʻōnaehana.

4. Pilikia Mana Ho'ohue

wehewehe pilikia:
Hoʻohana ʻia ka mana reactive no ka hoʻokumu ʻana i nā māla magnetic a he mea koʻikoʻi ia no ka mālama ʻana i ka paʻa o ka volta i nā ʻōnaehana AC. Pono ka mea hana diesel a me ka PCS mālama i ka hoʻoponopono mana reactive.

Diesel Generator: Hoʻomalu i ka mana reactive a me ka volta ma o ka hoʻoponopono ʻana i kona manawa hoʻoulu. Ua kaupalena kona mana reactive, a ua lohi kona pane.
ʻO ka mālama ʻana i nā PCS: ʻO ka hapa nui o nā PCS hou he ʻehā-quadrant, ʻo ia hoʻi, hiki iā lākou ke kūʻokoʻa a wikiwiki a hoʻopaʻa i ka mana reactive (inā ʻaʻole lākou e ʻoi aku ma mua o ko lākou mana mana kVA).

Paʻakikī: Pehea e hoʻohui i nā mea ʻelua e hōʻoia i ka paʻa o ka ʻōnaehana me ka ʻole o ka hoʻouka ʻana i kēlā me kēia ʻāpana.

Hoʻoholo:

Nā hoʻolālā hoʻomalu:
1. Hoʻoponopono ʻo Diesel i ka Voltage: Ua hoʻonohonoho ʻia ka hoʻonohonoho diesel generator i ke ʻano V/F, ke kuleana no ka hoʻokumu ʻana i ka volta a me ka kuhikuhi pinepine. Hāʻawi ia i kahi "kumu volt".
2. Hoʻokomo ʻia ʻo Storage i ka Reactive Regulation (Kūpono):
  - PQ Mode: Hoʻohana wale ka waihona i ka mana ikaika (P), me ka mana reactive (Q) hoʻonoho i ka ʻole. Hāʻawi ka diesel i nā mana reactive āpau. ʻO kēia ke ala maʻalahi akā kaumaha ka diesel.
  - ʻO ke ʻano o ka hoʻouna ʻana i ka mana Reactive: Hoʻouna ka mea hoʻokele haku ʻōnaehana i nā kauoha mana reactive (Q_set) i ka PCS hoʻopaʻa ʻana e pili ana i nā kūlana voltage o kēia manawa. Inā haʻahaʻa ka uila ʻōnaehana, kauoha i ka waihona e hoʻokomo i ka mana reactive; inā kiʻekiʻe, e kauoha iā ia e komo i ka mana reactive. Hoʻokuʻu kēia i ke kaumaha ma luna o ka diesel, e ʻae iā ia e kālele i ka mana ikaika, ʻoiai e hāʻawi ana i ka hoʻopaʻa uila ʻoi aku ka wikiwiki.
  - Mana Mana Mana Mana (PF): Hoʻonohonoho ʻia kahi kumu mana (e laʻa, 0.95), a hoʻoponopono ʻokoʻa ka waihona i kāna puka hoʻihoʻi no ka mālama ʻana i kahi kumu mana holoʻokoʻa ma nā pauku o ka mīkini hana diesel.
Ka Manaʻo Manaʻo: Pono ka nui o ka PCS mālama me ka lawa o ka mana (kVA). No ka laʻana, hiki i kahi 500kW PCS e hoʻopuka ana i ka 400kW o ka mana ikaika hiki ke hāʻawi i ka nui osqrt(500² - 400²) = 300kVAro ka mana reactive. Inā kiʻekiʻe ke koi mana reactive, pono kahi PCS nui aʻe.

Hōʻuluʻulu manaʻo

Loaʻa ka loaʻa ʻana o kahi pilina paʻa ma waena o kahi hoʻonohonoho mīkini hana diesel a me ka mālama ʻana i ka ikehu e pili ana i ka mana hierarchical:

Layer Layer: E koho i kahi PCS hoʻopaʻa pane wikiwiki a me kahi mea hoʻokele hoʻokele diesel me nā pilina kamaʻilio kiʻekiʻe.
Mana Mana: E hoʻohana i kahi hoʻolālā kumu o "Diesel sets V/F, Storage do PQ." Hoʻohana ka mea hoʻoponopono ʻōnaehana wikiwiki i ka hoʻouna mana maoli no ka mana ikaika "puʻu shaving / hoʻopiha awāwa" a me ke kākoʻo mana reactive.
Layer Palekana: Pono ka hoʻolālā ʻōnaehana e hoʻokomo i nā hoʻolālā palekana piha: hoʻohuli i ka mana o ka mana, ka pale ʻana i ka ukana, a me ka hoʻokele ukana (ʻo ka hoʻokahe ʻana i ka ukana) nā hoʻolālā e hoʻopaʻa i ka wehe koke ʻana o ka waihona.

Ma o nā haʻina i hōʻike ʻia ma luna nei, hiki ke hoʻoponopono maikaʻi ʻia nā pilikia koʻikoʻi ʻehā āu i hāpai ai i ke kūkulu ʻana i kahi ʻōnaehana mana hybrid maikaʻi, kūpaʻa, a hilinaʻi hoʻi.