節(jié)能型VTS雷達(dá)站的電源子系統(tǒng)設(shè)計與設(shè)備選型方法

5，發(fā)電機(jī)組的節(jié)能選型與應(yīng)用

發(fā)電機(jī)組由柴油機(jī)及發(fā)電機(jī)組成。柴油機(jī)的最佳經(jīng)濟(jì)運行負(fù)荷/功率是額定輸出功率的75%-90% [7] ；通常柴油機(jī)與發(fā)電機(jī)的功率匹配關(guān)系1.1:1.0。因此柴油機(jī)組的經(jīng)濟(jì)負(fù)荷/功率是68%~81%的常備功率。

此外，發(fā)電機(jī)組的功率配置還要考慮其瞬態(tài)過載能力足以保證其負(fù)載的正常啟動。在選用節(jié)能型UPS的基礎(chǔ)上，發(fā)電機(jī)組的選型與節(jié)能應(yīng)用技巧有如下幾點：

（1）利用經(jīng)濟(jì)負(fù)荷要求配置發(fā)電機(jī)組的常備功率

珠海VTS荷包雷達(dá)站，建設(shè)在獨立海島上，地理位置偏遠(yuǎn)，站點到達(dá)、維護(hù)困難；采用某款節(jié)能型UPS，配置2個5kVA模塊組成1+1模塊冗余系統(tǒng)，UPS總功耗= 2kVA（UPS負(fù)荷）+0.4kVA（UPS損耗，效率80%）+4kVA（UPS充電，雙充電模塊）=6.4kVA。為使配套發(fā)電機(jī)組在經(jīng)濟(jì)負(fù)荷區(qū)間運行，有如下兩種發(fā)電機(jī)組的配套方案：

方案1. 若該站日后設(shè)置成有人值守站。該站一臺1.1kVA定頻空調(diào)及2路1kVA其他用電設(shè)備與UPS一并接入發(fā)電機(jī)。此時發(fā)電機(jī)組總負(fù)荷=UPS總功耗+1.1kVA（空調(diào)）+2kVA（2路其他用電設(shè)備）=9.5kVA；發(fā)電機(jī)組常備功率配置為14~15kVA時，發(fā)電機(jī)組負(fù)荷為63~68%，接近或處于經(jīng)濟(jì)負(fù)荷區(qū)間。

方案2. 若該站為無人值守站點，電源子系統(tǒng)只需滿足2kVA混合負(fù)載的啟動、運行即可。此時，此時發(fā)電機(jī)組總負(fù)荷=UPS總功耗=6.4kVA。發(fā)電機(jī)組常備功率配置為8~10kVA時，發(fā)電機(jī)組負(fù)荷為64~80%，接近或處于經(jīng)濟(jì)負(fù)荷區(qū)間。

當(dāng)然，由于產(chǎn)品設(shè)計的原因，不同品牌、型號的UPS的輸入諧波特性是有顯著差異的。為穩(wěn)妥起見，建議對發(fā)電機(jī)與UPS的匹配方案進(jìn)行測試、驗證。

（2）采用”間隔”啟動方法，避免負(fù)載啟動浪涌疊加

常備功率大的發(fā)電機(jī)組，其備用功率也相應(yīng)較大。為了提高負(fù)載率，使發(fā)電機(jī)組運行于經(jīng)濟(jì)區(qū)間，發(fā)電機(jī)組的常備功率又不應(yīng)儲備過大，因此備用功率的儲備也是有限的。由于發(fā)電機(jī)組可能接入多個動力負(fù)載，如空調(diào)等。此時，若將發(fā)電機(jī)的所有負(fù)載并接在一個開關(guān)上同時啟動，則瞬態(tài)啟動浪涌的疊加可能造成發(fā)電機(jī)因過載而無法正常啟動負(fù)載。

此時，應(yīng)對發(fā)電機(jī)負(fù)載設(shè)置獨立開關(guān)，采取“間隔”啟動，即順序、間隔數(shù)秒啟動負(fù)載的方法，避免負(fù)載啟動浪涌疊加。啟動順序的設(shè)置原則是：重要負(fù)載先啟動，如UPS；次要負(fù)載后啟動，如空調(diào)等；瞬態(tài)啟動功耗大的負(fù)載先啟動，功耗小的負(fù)載后啟動；任何時候，只允許啟動一個負(fù)載。