RU2598864C1

RU2598864C1 - Method to control autonomous container electric power station and system for its implementation

Info

Publication number: RU2598864C1
Application number: RU2015149133/07A
Authority: RU
Inventors: Глеб Викторович Батраков
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Управление и Финансирование"
Priority date: 2015-11-17
Filing date: 2015-11-17
Publication date: 2016-09-27

Abstract

FIELD: electricity.

SUBSTANCE: use: in electric power engineering. Method is implemented by that electric power is generated by a diesel generator unit, storage batteries are charged from the diesel generator unit, the required level of charge is controlled by a central controller, performed is receiving/transmitting by means of the central controller control signals from the unit of operation of the diesel generator unit and the storage battery on the remote control unit. Generated is electric energy by means of an additional alternative power sources, particularly, at least one wind generator with a unit of operation and at least one solar panel with a unit of operation. Perform are different power plant control algorithms depending on a mode of operation of each of the units of operation. Residual energy is accumulated in the unit of storage batteries, then it is used in case if power of the sources of energy from the unit of operation of the wind generator and the unit of operation of the solar panel is less than the power of the sources of consumers of the output networks of load. DC voltage from the unit of operation of the wind generator and the unit of operation of the solar panel through a low-voltage bus is directed into a unit of operation of inverters, which converts it into AC voltage for the output load networks, herewith the electric power plant, if necessary, is connected to external networks via an external networks connection device. By means of the central controller chosen is an optimal mode of operation at minimum costs by collecting information on all units operation, by analyzing information and testing equipment for correctness of operation, herewith after analysis and testing predicted is occurrence of emergency situations and a warning the operator is generated.

EFFECT: provision of independent uninterrupted supply of the consumer.

2 cl, 2 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к производству, преобразованию и распределению энергии, а именно к способу управления автономной контейнерной электростанцией и системе его осуществления.The present invention relates to the production, conversion and distribution of energy, and in particular to a method for controlling an autonomous container power station and its implementation system.

Наиболее близким к заявляемому изобретению является патент РФ на полезную модель №122212, МПК H02J 7/32 «Автономная электростанция». Полезная модель относится к электротехнике и может быть использована в автономных энергоустановках, работающих независимо от сети централизованного энергоснабжения. Требуемый технический результат, заключающийся в расширении функциональных возможностей, достигается в устройстве, содержащем генератор электрической энергии в виде дизельной генераторной установки, выпрямительно-зарядное устройство, блок аккумуляторных батарей, контроллер управления и блок автоматической замены масла, при этом контроллер управления выполнен с возможностью приема команд управления от удаленного диспетчерского пункта и передачи ему данных контроля состояния автономной электростанции.Closest to the claimed invention is a patent of the Russian Federation for utility model No. 122212, IPC H02J 7/32 "Autonomous power plant". The utility model relates to electrical engineering and can be used in stand-alone power plants operating independently of a centralized power supply network. The required technical result, which consists in expanding the functionality, is achieved in a device containing an electric energy generator in the form of a diesel generator set, a rectifier-charger, a battery pack, a control controller and an automatic oil change unit, while the control controller is configured to receive commands control from a remote control center and transmitting to him the data of monitoring the status of an autonomous power station.

Недостатком данной полезной модели является отсутствие альтернативных источников получения электроэнергии при аварии блока функционирования дизельной генераторной установки.The disadvantage of this utility model is the lack of alternative sources of electricity in the event of an accident in the unit functioning of a diesel generator set.

Задачей предлагаемого изобретения является создание способа управления автономной контейнерной электростанцией и системы его осуществления, обеспечивающего автономное бесперебойное электроснабжение потребителя за счет генерации электрической энергии дополнительными альтернативными источниками и за счет создания системы управления, обеспечивающей выбор оптимального режима генерации электрической энергии при минимальных затратах.The objective of the invention is to provide a method for controlling an autonomous container power plant and a system for its implementation, providing autonomous uninterrupted power supply to the consumer through the generation of electric energy by additional alternative sources and by creating a control system that provides the choice of the optimal mode for generating electric energy at minimal cost.

Поставленная задача выполнена за счет того, что способ управления автономной контейнерной электростанцией заключается в том, что генерируют электрическую энергию посредством дизельной генераторной установки, заряжают аккумуляторные батареи от дизельной генераторной установки, контролируют требуемый уровень заряда центральным контроллером управления, принимают/передают посредством центрального контроллера управления сигналы от блока функционирования дизельной генераторной установки и аккумуляторной батареи на блок дистанционного управления. Генерируют электрическую энергию посредством дополнительных альтернативных источников энергии, а именно как минимум одного ветрогенератора с блоком функционирования и как минимум одной солнечной панели с блоком функционирования. Выполняют различные алгоритмы управления электростанцией в зависимости от режима функционирования каждого из блоков функционирования. Остаточную энергию аккумулируют в блоке аккумуляторных батарей. Постоянное напряжение с блока функционирования ветрогенератора и блока функционирования солнечной панели через шину низкого напряжения направляют в блок функционирования инверторов, который преобразует его в переменное напряжение для выходных сетей нагрузки, при этом электростанцию, при необходимости, подключают к внешним сетям через устройство подключения внешних сетей. Посредством центрального контроллера управления выбирают оптимальный режим работы при минимальных затратах, осуществляя сбор информации со всех блоков функционирования, анализируя информацию и тестируя оборудование на правильность работы, причем после анализа и тестирования посредством центрального контроллера управления прогнозируют возникновение аварийных ситуаций и, в случае больших расхождений, через систему интернет посредством центрального контроллера управления выдают предупреждение оператору. Посредством блока функционирования ветрогенератора генерируют электрическую энергию под воздействием ветрового потока, обеспечивают поступление электрической энергии в виде переменного тока на контроллер ветрогенератора, а посредством контроллера ветрогенератора преобразуют переменный ток в постоянное напряжение и подают его на шину низкого напряжения, при этом обеспечивают собственный алгоритм управления контроллера ветрогенератора, а посредством центрального контроллера управления контролируют работу контроллера ветрогенератора используя информацию с датчика измерения общего тока заряда контроллера ветрогенератора, датчика измерения напряжения блока аккумуляторных батарей и датчика измерения скорости ветра. Обеспечивают невмешательство центрального контроллера управления в работу локального контроллера ветрогенератора, а, в случае необходимости, останавливают ветрогенератор посредством устройства торможения, например ручного. Посредством блока функционирования солнечной панели генерируют электрическую энергию под воздействием солнца, после чего направляют электрическую энергию в виде переменного тока на контроллер солнечной панели, а посредством контроллера солнечной панели преобразуют постоянный ток от солнечной панели в постоянное напряжение и подают его на шину низкого напряжения, при этом обеспечивают собственный алгоритм управления контроллера солнечной панели. Посредством центрального контроллера управления контролируют работу контроллера солнечной панели, используя информацию с датчика измерения общего тока заряда контроллера ветрогенератора, с датчика измерения токов заряда и с датчика измерения напряжения блока аккумуляторных батарей. Обеспечивают невмешательство центрального контроллера управления в работу контроллера солнечной панели, а охлаждают контроллер солнечной панели посредством вентилятора охлаждения. Аккумулируют энергию, поступающую от блока функционирования ветрогенератора и блока функционирования солнечной панели в блоке аккумуляторных батарей, а затем используют накопленную в блоке аккумуляторных батарей энергию, в случае если мощность источников энергии от блока функционирования ветрогенератора и блока функционирования солнечной панели меньше мощности источников потребителей выходных сетей нагрузки. В случае снижения напряжения на блок аккумуляторных батарей ниже допустимого уровня, подают энергию от блока функционирования дизельной генераторной установки для аварийного заряда блока аккумуляторных батарей, а также, в случае аварии блока функционирования инверторов, подают напряжение от блока функционирования дизельной генераторной установки на сети нагрузки станции. Осуществляют аварийный прогрев контейнера электростанции посредством возможностей блока функционирования дизельной генераторной установки. Посредством центрального контроллера управления контролируют уровень топлива во внешнем баке, при этом обеспечивают невмешательство центрального контроллера управления в работу локальных систем управления блоком функционирования дизельной генераторной установкой. Посредством центрального контроллера управления подключают внешние сети, в случае разряда блока аккумуляторных батарей ниже заданного рабочего уровня или невозможности получения энергии от блока функционирования ветрогенератора, блока функционирования солнечной панели, блока функционирования дизельной генераторной установки. Посредством блока функционирования инверторов преобразуют постоянное напряжение, поступающее от блока функционирования ветрогенератора, блока функционирования солнечной панели или блока аккумулированных батарей в переменное напряжение для выходных сетей нагрузки станции. Обеспечивают возможность обратного преобразования переменного напряжения, поступающего на вход блока функционирования инверторов от внешних сетей или блока функционирования дизельной генераторной установки, в постоянное напряжение для шины низкого напряжения. Посредством устройства подключения нагрузки электростанции через центральный контроллер управления переменное напряжение от блока функционирования инверторов или от блока функционирования дизельной генераторной установки подключают к выходным сетям нагрузки электростанции. Посредством устройства аварийного подключения подключают выходное напряжение блока функционирования дизельной генераторной установки к входным сетям блока функционирования инверторов, а также посредством устройства аварийного подключения подключают внешние сети к устройству подключения нагрузки электростанции.The problem is solved due to the fact that the method of controlling an autonomous container power plant consists in generating electric energy through a diesel generator set, charging the batteries from the diesel generator set, controlling the required charge level by the central control controller, receiving / transmitting signals via the central control controller from the unit for functioning of the diesel generator set and the battery to the unit wow management. Electric energy is generated through additional alternative energy sources, namely at least one wind generator with a functioning unit and at least one solar panel with a functioning unit. Various power plant control algorithms are performed depending on the operating mode of each of the functioning blocks. Residual energy is accumulated in the battery pack. Constant voltage from the wind generator operating unit and the solar panel functioning unit through the low voltage bus is sent to the inverter operating unit, which converts it to alternating voltage for the output load networks, while the power plant, if necessary, is connected to external networks through an external network connection device. Using the central control controller, the optimal operating mode is selected at the lowest cost, collecting information from all operating units, analyzing the information and testing the equipment for correct operation, and after analysis and testing using the central control controller, emergency situations are predicted and, in case of large discrepancies, through the Internet system through the central control controller issues a warning to the operator. Using the wind generator functioning unit, they generate electric energy under the influence of the wind flow, provide electric energy in the form of alternating current to the wind generator controller, and by means of the wind generator controller, the alternating current is converted into direct voltage and supplied to the low voltage bus, while providing its own control algorithm for the wind generator controller , and through the central control controller control the operation of the wind generator controller Ator using information from the sensor measuring the total charge current wind turbine controller, the sensor battery pack voltage measuring and wind speed measurement sensor. Ensure that the central control controller does not interfere with the operation of the local wind generator controller, and, if necessary, stop the wind generator by means of a braking device, for example manual. By means of the functioning unit of the solar panel, electric energy is generated under the influence of the sun, after which electric energy is sent in the form of alternating current to the solar panel controller, and by means of the solar panel controller, direct current from the solar panel is converted to direct voltage and supplied to the low voltage bus, provide their own control algorithm for the solar panel controller. By means of the central control controller, the operation of the solar panel controller is controlled using information from the sensor for measuring the total charge current of the wind generator controller, from the sensor for measuring charge currents and from the sensor for measuring the voltage of the battery pack. They ensure that the central control controller does not interfere with the operation of the solar panel controller, and cool the solar panel controller by means of a cooling fan. The energy coming from the wind generator operating unit and the solar panel operating unit is accumulated in the battery unit, and then the energy stored in the battery unit is used if the power of the energy sources from the wind generator operating unit and the solar panel functioning unit is less than the power of the consumer sources of output load networks . In the event of a decrease in voltage to the battery pack below an acceptable level, energy is supplied from the diesel generator set functioning unit for emergency charging of the battery pack, and also, in the event of an accident to the inverter functioning unit, voltage is supplied from the diesel generator set functioning unit to the station load network. Carry out emergency heating of the container of the power plant through the capabilities of the unit of functioning of the diesel generator set. By means of a central control controller, the fuel level in the external tank is controlled, while ensuring that the central control controller does not interfere with the operation of the local control systems of the diesel generator set functioning unit. Using a central control controller, external networks are connected if the battery pack is discharged below a predetermined operating level or if it is not possible to receive energy from a wind generator operating unit, a solar panel operating unit, or a diesel generating set functioning unit. By means of the inverter operation unit, the direct voltage from the operation unit of the wind generator, the operation unit of the solar panel or the accumulated battery unit is converted into alternating voltage for the output load networks of the station. They provide the possibility of the inverse conversion of the alternating voltage supplied to the input of the inverter operation unit from external networks or the operation unit of the diesel generator set to direct voltage for the low voltage bus. By means of the power plant load connection device through the central control controller, the alternating voltage from the inverter operation unit or from the diesel generator set operation unit is connected to the output networks of the power plant load. By means of the emergency connection device, the output voltage of the diesel generator set functioning unit is connected to the input networks of the inverter operation unit, and also external networks are connected to the power plant load connection device by the emergency connection device.

Система управления автономной контейнерной электростанцией содержит генератор электрической энергии в виде дизельной генераторной установки с внешним топливным баком и системой подкачки топлива из внешнего бака и системой функционирования, блок аккумуляторных батарей дизельной генераторной установки, центральный контроллер управления с системой дистанционного управления и системой подключения к интернету, датчики температуры и шину. Система выполнена с обеспечением возможности подключения к внешним сетям через устройство подключения внешних сетей и содержит дополнительные генераторы электрической энергии в виде как минимум одного ветрогенератора с блоком функционирования и как минимум одной солнечной панели с блоком функционирования. Система также дополнительно содержит блок аккумуляторных батарей и инверторы с блоком функционирования инверторов. Шина выполнена в виде шины низкого напряжения. Система также дополнительно снабжена устройством подключения нагрузки станции, устройством подключения дизельной генераторной установки, устройством аварийного подключения, датчиком измерения внутренней температуры контейнера, датчиком измерения уличной температуры, вентиляторами охлаждения контроллеров солнечных панелей, воздушным клапаном отбора тепла дизельной генераторной установки для нужд контейнера, воздушными клапанами приточного и вытяжного воздуха, вентилятором вытяжного воздуха, датчиком измерения скорости ветра, датчиком измерения выходной мощности станции, ключом управления устройствами подключения дизельной генераторной установки и внешних сетей, ключом управления устройством подключения нагрузки станции, ключом управления дизельной генераторной установки, ключом управления вентиляцией станции, ключом управления станции. Блок функционирования ветрогенератора, блок функционирования солнечной панели подключены к шине низкого напряжения и связаны с центральным контроллером управления. Инверторы подключены к шине низкого напряжения и внешним сетям, а блок функционирования инверторов связан с центральным контроллером управления через датчики измерения токов инверторов на шине низкого напряжения и датчик контроля выходного напряжения инверторов. Блок функционирования дизельной генераторной установки связан с центральным контроллером управления и внешними сетями через устройство подключения дизельной генераторной установки. Датчик измерения внутренней температуры контейнера, датчик измерения уличной температуры, вентиляторы охлаждения контроллеров солнечных панелей, воздушный клапан отбора тепла дизельной генераторной установки для нужд контейнера, воздушные клапаны приточного и вытяжного воздуха, вентилятор вытяжного воздуха, датчик измерения скорости ветра, ключ управления устройствами подключения дизельной генераторной установки и внешних сетей, ключ управления устройством подключения нагрузки станции, ключ управления дизельной генераторной установки, ключ управления вентиляцией станции и ключ управления станции связаны с центральным контроллером управления, причем датчик измерения выходной мощности и устройство подключения нагрузки станции соединены с центральным контроллером управления и выходными сетями нагрузки станции. Устройство аварийного подключения напрямую связано с внешними сетями, а через сигнализацию положения устройства аварийного подключения - с центральным контроллером управления. Блок аккумуляторных батарей связан с шиной низкого напряжения, с датчиками измерения тока заряда/разряда аккумуляторных батарей и с датчиком измерения напряжения аккумуляторных батарей, а эти датчики, в свою очередь, связаны с центральным контроллером управления. Блок функционирования дизельной генераторной установки выполнен в виде устройства заряда аккумулятора дизельной генераторной установки, соединенного с аккумулятором дизельной генераторной установки, который, в свою очередь, связан с дизельной генераторной установкой, внешнего топливного бака, соединенного с системой подкачки топлива из внешнего бака и датчиком измерения топлива во внешнем топливном баке, который, в свою очередь, соединен с центральным контроллером управления, а также датчика измерения выходной мощности дизельной генераторной установки и датчика измерения выходного напряжения дизельной генераторной установки, которые, в свою очередь, соединены с центральным контроллером управления. Блок функционирования ветрогенератора выполнен в виде ветрогенератора, связанного с контроллером ветрогенератора, который, в свою очередь, связан с шиной низкого напряжения, устройства торможения, которое связано с ветрогенератором и центральным контроллером управления, датчика измерения тока заряда контроллера ветрогенератора, который соединен с шиной низкого напряжения и с центральным контроллером управления. Блок функционирования солнечной панели выполнен в виде: солнечной панели, связанной с контроллером солнечной панели, который, в свою очередь, связан с шиной низкого напряжения и датчиком измерения тока заряда, при этом датчик измерения тока заряда связан с центральным контроллером управления, а контроллер солнечной панели связан с датчиком измерения токов внешних источников и датчиком измерения токов нагрузки потребителей, причем оба эти датчика связаны с шиной низкого напряжения.The control system of an autonomous container power plant contains an electric energy generator in the form of a diesel generator set with an external fuel tank and a fuel pumping system from an external tank and a functioning system, a diesel generator set battery pack, a central control controller with a remote control system and an Internet connection system, sensors temperature and tire. The system is configured to connect to external networks through an external network connection device and contains additional generators of electrical energy in the form of at least one wind generator with a functioning unit and at least one solar panel with a functioning unit. The system also further comprises a battery pack and inverters with an inverter operation unit. The bus is made in the form of a low voltage bus. The system is also additionally equipped with a station load connection device, a diesel generator set connection device, an emergency connection device, a container internal temperature measuring sensor, a street temperature measuring sensor, cooling fans for solar panel controllers, an air valve for heat extraction of a diesel generator set for the container's needs, and supply air valves and extract air, extract air fan, wind speed sensor, d tchikom output power measuring station, a key management connection devices diesel generator set and external networks, the key management device connecting a load station, the control key diesel generator set, the key management ventilation station control station key. The unit of operation of the wind generator, the unit of operation of the solar panel are connected to the low voltage bus and connected to the central control controller. The inverters are connected to the low voltage bus and external networks, and the inverter operation unit is connected to the central control controller through the inverter current measurement sensors on the low voltage bus and the inverter output voltage control sensor. The functioning block of the diesel generator set is connected to the central control controller and external networks through the connection device of the diesel generator set. Sensor for measuring the internal temperature of the container, sensor for measuring street temperature, cooling fans for solar panel controllers, air valve for taking heat of a diesel generator set for the needs of the container, air valves for supply and exhaust air, fan for extracting air, sensor for measuring wind speed, key for controlling diesel generator connection devices installation and external networks, the control key of the device connecting the load of the station, the control key of the diesel generator set The plant, the station ventilation control key and the station control key are connected to the central control controller, wherein the output power measuring sensor and the station load connection device are connected to the central control controller and the output load networks of the station. The emergency connection device is directly connected to external networks, and through the signaling of the emergency connection device position, it is connected to the central control controller. The battery pack is connected to the low voltage bus, to the sensors for measuring the charge / discharge current of the batteries and to the sensor for measuring the voltage of the batteries, and these sensors, in turn, are connected to the central control controller. The unit for functioning of the diesel generator set is made in the form of a battery charge device of the diesel generator set connected to the battery of the diesel generator set, which, in turn, is connected to the diesel generator set, an external fuel tank connected to the fuel pumping system from the external tank and the fuel measurement sensor in an external fuel tank, which, in turn, is connected to a central control controller, as well as a sensor for measuring the output power of diesel a non-standard installation and a sensor for measuring the output voltage of a diesel generator set, which, in turn, are connected to a central control controller. The unit of operation of the wind generator is made in the form of a wind generator connected to the controller of the wind generator, which, in turn, is connected to the low voltage bus, a braking device, which is connected to the wind generator and the central control controller, a sensor for measuring the charge current of the wind generator controller, which is connected to the low voltage bus and with a central control controller. The functioning unit of the solar panel is made in the form of: a solar panel connected to a solar panel controller, which, in turn, is connected to a low voltage bus and a charge current measurement sensor, while the charge current measurement sensor is connected to a central control controller, and the solar panel controller connected to a sensor for measuring currents of external sources and a sensor for measuring currents of consumer loads, both of which are connected to a low voltage bus.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где:The invention is illustrated by drawings, where:

Фиг. 1 - Функциональная схема системы управления автономной контейнерной электростанцией;FIG. 1 - Functional diagram of the control system of an autonomous container power station;

Фиг.2. - Схема взаимодействия основных блоков функционирования автономной контейнерной электростанции.Figure 2. - Scheme of interaction of the main blocks of the functioning of an autonomous container power station.

Система управления автономной контейнерной электростанцией содержит: ветрогенератор 1, солнечную панель 2, аккумуляторную батарею АКБ 3, дизельную генераторную установку 4, внешние сети 5, инверторы 6, устройство подключения нагрузки электростанции 7, устройство подключения ДГУ 8, устройство подключения внешних сетей 9, устройство аварийного подключения 10, центральный контроллер управления ЦКУ 11, устройство торможения 12, контроллер ветрогенератора 13, датчик измерения общего тока заряда контроллера ветрогенератора 14, контроллер солнечно панели 15, датчик измерения токов внешних источников 16, датчик измерения токов нагрузки потребителей 17, датчик измерения токов заряда 18, датчик измерения токов заряда/разряда АКБ 19, датчик измерения напряжения АКБ 20, аккумулятор ДГУ 21, устройство заряда аккумулятора 22, внешний топливный бак 23, систему подкачки топлива из внешнего бака 24, датчик измерения выходной мощности ДГУ 25, датчик измерения выходного напряжения ДГУ 26, датчик измерения уровня топлива во внешнем топливном баке 27, датчик измерения напряжения внешних сетей 28, шину низкого напряжения 29, датчик измерения токов инверторов на шине низкого напряжения 30, датчик контроля выходного напряжения инверторов 31, сигнализацию положения устройство переключения 32, выходные сети нагрузки 33, сигнализацию положения устройства аварийного подключения 34, датчик измерения внутренней температуры контейнера 35, датчик измерения уличной температуры 36, вентилятор охлаждения контроллер солнечной панели 37, воздушный клапан отбора тепла ДГУ для нужд контейнера 38, воздушный клапан приточного и вытяжного воздуха 39, вентилятор вытяжного воздуха 40, датчик измерения скорости ветра 41, датчик измерения выходной мощности электростанции 42, ключ управления устройствами подключения ДГУ и внешних сетей 43, ключ управления устройством подключения нагрузки электростанции 44, ключ управления ДГУ 45, ключ управления вентиляцией электростанции 46, ключ управления электростанции 47, систему подключения к интернету 48, дистанционное управление 49, блок функционирования ветрогенератора 50, блок функционирования солнечной панели 51, блок функционирования ДГУ 52, блок функционирования инверторов 53, блок аккумуляторных батарей 54. (см. фиг. 1, 2)The control system of an autonomous container power plant contains: a wind generator 1, a solar panel 2, a battery 3, a diesel generator set 4, external networks 5, inverters 6, a load connecting device for a power station 7, a connecting device for diesel generator 8, an external network connecting device 9, an emergency device connection 10, the central control controller of the central control unit 11, the braking device 12, the controller of the wind generator 13, the sensor for measuring the total charge current of the controller of the wind generator 14, the solar controller non-15, a sensor for measuring currents of external sources 16, a sensor for measuring currents of consumer loads 17, a sensor for measuring currents of charge 18, a sensor for measuring currents of a charge / discharge battery 19, a sensor for measuring voltage of a battery 20, a diesel generator set 21, a device for charging a battery 22, an external fuel tank 23, a system for pumping fuel from an external tank 24, a sensor for measuring the output power of a diesel generator 25, a sensor for measuring an output voltage of a diesel generator 26, a sensor for measuring the fuel level in an external fuel tank 27, a sensor for measuring the voltage of external networks 28, a low bus voltage 29, sensor for measuring inverter currents on the low voltage bus 30, sensor for monitoring the output voltage of inverters 31, position signaling switching device 32, output load networks 33, signaling position of the emergency connection device 34, sensor for measuring the internal temperature of the container 35, sensor for measuring street temperature 36 , cooling fan, solar panel controller 37, DGU heat extraction air valve for the needs of container 38, supply and exhaust air valve 39, exhaust fan air 40, a wind speed measuring sensor 41, a power station output power measuring sensor 42, a control panel for connecting power generating sets and external networks 43, a control key for the load connecting device of the electric power station 44, a control key for the diesel generating set 45, a ventilation control key for the electric power station 46, a power station control key 47, an Internet connection system 48, a remote control 49, a functioning block of a wind generator 50, a functioning block of a solar panel 51, a functioning block of a diesel generator set 52, a functioning block of an inverter 53, the battery pack 54 (see. FIG. 12)

Блоки и их функцииBlocks and their functions

Блок функционирования ветрогенератора 50.The unit of operation of the wind generator 50.

Основная функция ветрогенератора 1 заключается в генерации электрической энергии под воздействием ветрового потока. Электрическая энергия вырабатывается в виде переменного тока, который поступает на контроллер 13 ветрогенератора 1. Контроллер 13 ветрогенератора 1 преобразует переменный ток в постоянное напряжение +48В и подает его на шину низкого напряжения 29. Контроллер 13 ветрогенератора 1 имеет собственный алгоритм управления. ЦКУ 11 не «вмешивается» в работу локального контроллера 13 ветро генераторов 1, а только контролирует работу контроллера 13 ветрогенераторов 1 используя датчики 14, 20, 41. Ветрогенератор 1, оснащен устройством торможения 12, например ручным, для остановки ветрогенераторов 1.The main function of the wind generator 1 is to generate electrical energy under the influence of the wind flow. Electric energy is generated in the form of alternating current, which is supplied to the controller 13 of the wind generator 1. The controller 13 of the wind generator 1 converts the alternating current to a constant voltage + 48V and supplies it to the low voltage bus 29. The controller 13 of the wind generator 1 has its own control algorithm. The central control center 11 does not "interfere" with the operation of the local controller 13 of the wind generators 1, but only controls the operation of the controller 13 of the wind generators 1 using sensors 14, 20, 41. The wind generator 1 is equipped with a braking device 12, for example manual, to stop the wind generators 1.

Блок функционирования солнечной панели 51Unit for the operation of the solar panel 51

Основная функция солнечной панели 2 заключается в генерации электрической энергии под воздействием солнца. Электрическая энергия вырабатывается в виде постоянного тока высокого напряжения, который поступает на контроллер 15 солнечной панели 2. Контроллер 15 солнечной панели 2 преобразует ток от солнечных панелей 2 в постоянное напряжения +48В и подает его на шину низкого напряжения 29. Контроллер 15 солнечной панели 2 имеют собственный алгоритм управления. ЦКУ 11 не «вмешивается» в работу контроллера 15 солнечной панели 2, а только контролирует его работу, используя датчики 14, 18, 20. Контроллер 15 солнечной панели 2 имеет вентилятор охлаждения 37 контроллера 15 солнечной панели 2.The main function of the solar panel 2 is to generate electrical energy under the influence of the sun. Electric energy is generated in the form of a high-voltage direct current, which is supplied to the controller 15 of the solar panel 2. The controller 15 of the solar panel 2 converts the current from the solar panels 2 to a constant voltage of + 48V and supplies it to the low voltage bus 29. The controller 15 of the solar panel 2 has own control algorithm. The central control unit 11 does not “interfere” with the operation of the controller 15 of the solar panel 2, but only controls its operation using sensors 14, 18, 20. The controller 15 of the solar panel 2 has a cooling fan 37 of the controller 15 of the solar panel 2.

Блок аккумуляторных батарей АКБ 54 имеет две основные функции.The battery pack AKB 54 has two main functions.

1 функция АКБ 3 заключается в аккумулировании энергии, поступающей от блока функционирования ветрогенератора 50 и блока функционирования солнечной панели 511, the function of the battery 3 is to accumulate energy from the functioning block of the wind generator 50 and the functioning block of the solar panel 51

2 функция АКБ 3 заключается в использовании накопленной энергии, когда мощность источников энергии от блока функционирования ветрогенератора 50 и блока функционирования солнечной панели 51 меньше мощности источников потребителей выходных сетей нагрузки электростанции 33.2, the function of the battery 3 is to use the stored energy when the power of the energy sources from the functioning block of the wind generator 50 and the functioning block of the solar panel 51 is less than the power of the consumers of the output load networks of the power plant 33.

Блок функционирования дизельной генераторной установки ДГУ 52 имеет несколько основных функцийThe block of functioning of the diesel generator set DGU 52 has several basic functions

1 функция заключается в использовании энергии блока функционирования ДГУ 52 для аварийного заряда АКБ 3, в случае снижения напряжения на АКБ 3 ниже допустимого уровня.1 function is to use the energy of the unit functioning DGU 52 for emergency charge of battery 3, in the case of voltage drop on battery 3 below an acceptable level.

2 функция заключается в подаче напряжения от блока функционирования ДГУ 52 на сети нагрузки электростанции 33, в случае аварии инверторов 6.2, the function is to supply voltage from the functioning unit of the diesel generator set 52 to the load network of the power plant 33, in the event of an accident to the inverters 6.

3 функция заключается в аварийном прогреве контейнера электростанции от блока функционирования ДГУ 52 в зимнее время года.3 function consists in emergency heating of the container of the power plant from the block of functioning of DGU 52 in the winter season.

Блок функционирования ДГУ 52 дополнительно оснащен внешним топливным баком 23. Для подкачки из внешнего топливного бака 23 используется локальная система подкачки топлива 24. Система подкачки топлива 24 не управляется ЦКУ 11. Локальная система подкачки топлива 24 состоит из датчиков измерения уровня топлива 27 с промежуточным реле и топливным насосом (не показано).The functioning unit of DGU 52 is additionally equipped with an external fuel tank 23. For pumping from an external fuel tank 23, a local fuel pumping system is used 24. The fuel pumping system 24 is not controlled by the central control unit 11. The local fuel pumping system 24 consists of fuel level measuring sensors 27 with an intermediate relay and fuel pump (not shown).

Для запуска ДГУ 4 используют аккумулятор ДГУ 21. Аккумулятор ДГУ 21 заряжается от устройства заряда аккумулятора 22.To start the DGU 4, use the battery of the DGU 21. The battery of the DGU 21 is charged from the battery charge device 22.

Внешние сети 220/380В.External networks 220 / 380V.

Основная функция заключается в использовании энергии внешних сетей 5 в случае разряда АКБ 3 ниже заданного рабочего уровня.The main function is to use the energy of external networks 5 in the case of a battery 3 discharge below a given operating level.

Блок функционирования инверторов 53 выполняет две основные функции.The functioning unit of the inverters 53 performs two main functions.

1 функция заключается в прямом преобразовании постоянного напряжения +48В, поступающего от блока функционирования ветрогенератора 50, блока функционирования солнечной панели 51 или блока аккумулированных батарей 54 в переменное напряжение 220/380В для выходных сетей нагрузки электростанции 33.1 function consists in direct conversion of the + 48V DC voltage coming from the functioning block of the wind generator 50, the functioning block of the solar panel 51 or the battery pack 54 into an alternating voltage of 220 / 380V for the output load networks of the power plant 33.

2 функция заключается в обратном преобразовании переменного напряжения 220/380В, поступающего на вход блока функционирования инверторов 53 от внешних сетей 5 или блока функционирования ДГУ 52, в постоянное напряжение +48В для шины низкого напряжения 29.2, the function consists in the inverse conversion of an alternating voltage of 220 / 380V supplied to the input of the inverter operation unit 53 from external networks 5 or the functioning unit of the diesel generator set 52, into a constant voltage of + 48V for the low voltage bus 29.

Устройство подключения нагрузки электростанции 7.Power plant load connection device 7.

Основная функция устройства подключения нагрузки электростанции 7 заключается в подключении к выходным сетям нагрузки электростанции 33 переменного питания 220/380В от блока функционирования инверторов 53 или блока функционирования ДГУ 52.The main function of the load connecting device of the power plant 7 is to connect to the output networks of the load of the power plant 33 an alternating power supply 220 / 380V from the functioning block of inverters 53 or the functioning block of diesel generator set 52.

Устройство подключения ДГУ 8Connecting device ДГУ 8

Основная функция устройства подключения ДГУ 8, заключается в подключении к входным сетям нагрузки 33 блока функционирования инверторов 53 и выходного напряжения с блока функционирования ДГУ 52.The main function of the connecting device DGU 8, is to connect to the input networks of the load 33 of the functioning block of the inverters 53 and the output voltage from the functioning block of the DGU 52.

Устройство подключения внешних сетей 9External network connection device 9

Основная функция устройства подключения внешних сетей 9 заключается в подключении к входным сетям блока функционирования инверторов 53 внешних сетей 5.The main function of the device for connecting external networks 9 is to connect to the input networks of the functioning unit of the inverters 53 external networks 5.

Устройство аварийного подключения 10 выполняет две функции.Emergency connection device 10 performs two functions.

1 функция заключается в аварийном подключении к входным сетям блока функционирования инверторов 53 выходного напряжения с блока функционирования ДГУ 52.1 function consists in emergency connection to the input networks of the unit of functioning of the inverters 53 of the output voltage from the block of functioning of the diesel generator 52.

2 функция заключается в аварийном подключении к входу устройства подключения нагрузки электростанции 7 внешних сетей 5.2 function consists in emergency connection to the input of the load connection device of the power plant 7 of external networks 5.

Центральный контроллер управления ЦКУ. Основное назначение ЦКУ 11 контроль, управление оборудованием электростанции. Через ЦКУ 11 осуществляют сбор информации, передачу информации на дистанционное управление 49, управление оборудованием через дистанционное управление 49. ЦКУ 11 тестирует оборудование на предмет правильности работы, прогнозирует возникновение возможных аварийных ситуаций. Определяет последовательность действий при возникновения нештатных ситуаций.Central control controller of the central control unit. The main purpose of the central control unit is 11 control, equipment management of the power plant. Through the central control unit 11, information is collected, information is transmitted to the remote control 49, and equipment is controlled via the remote control 49. The central control unit 11 tests the equipment for correct operation, predicts the occurrence of possible emergency situations. Determines the sequence of actions in case of emergency.

В ЦКУ 11 встроена система подключения к интернету 48 и (система эмуляции) дистанционное управление 49.The central control unit 11 has a built-in Internet connection system 48 and (emulation system) a remote control 49.

Способ управления автономной контейнерной электростанцией.A method of managing an autonomous container power plant.

Способ управления автономной контейнерной электростанцией заключается в том, что генерируют электрическую энергию посредством дизельной генераторной установки 4, заряжают аккумуляторные батареи 3 от дизельной генераторной установки, контролируют требуемый уровень заряда центральным контроллером управления 11, принимают/передают посредством центрального контроллера управления 11 сигналы от блока функционирования дизельной генераторной установки 52 и аккумуляторной батареи 21 на блок дистанционного управления 49 через центральный контроллер управления 11. Генерируют электрическую энергию посредством дополнительных альтернативных источников энергии, а именно как минимум одного ветрогенератора 1 с блоком функционирования 50 и как минимум одной солнечной панели 2 с блоком функционирования 51. Выполняют различные алгоритмы управления электростанцией в зависимости от режима функционирования каждого из блоков функционирования. Остаточную энергию аккумулируют в блоке аккумуляторных батарей 54. Постоянное напряжение с блока функционирования ветрогенератора 50 и блока функционирования солнечной панели 51 через шину низкого напряжения 29 направляют в блок функционирования инверторов 53, который преобразует его в переменное напряжение для выходных сетей нагрузки 33, при этом электростанцию, при необходимости, подключают к внешним сетям 5 через устройство подключения внешних сетей 9. Посредством центрального контроллера управления 11 выбирают оптимальный режим работы при минимальных затратах, осуществляя сбор информации со всех блоков функционирования, анализируя информацию и тестируя оборудование на правильность работы, причем после анализа и тестирования посредством центрального контроллера управления 11 прогнозируют возникновение аварийных ситуаций и, в случае больших расхождений, через систему интернет 48 посредством центрального контроллера управления 11 выдают предупреждение оператору. Посредством блока функционирования ветрогенератора 50 генерируют электрическую энергию, под воздействием ветрового потока, обеспечивают поступление электрической энергии в виде переменного тока на контроллер ветрогенератора 13, а посредством контроллера ветрогенератора 13 преобразуют переменный ток в постоянное напряжение и подают его на шину низкого напряжения 29, при этом обеспечивают собственный алгоритм управления контроллера ветрогенератора 13, а посредством центрального контроллера управления 11 контролируют работу контроллера ветрогенератора 13, используя информацию с датчика измерения общего тока заряда контроллера ветрогенератора 14, датчика измерения напряжения блока аккумуляторных батарей 20 и датчика измерения скорости ветра 41. Обеспечивают не вмешательство центрального контроллера управления 11 в работу локального контроллера ветрогенератора 13, а, в случае необходимости, останавливают ветрогенератор 1 посредством устройства торможения 12, например ручного. Посредством блока функционирования солнечной панели 51 генерируют электрическую энергию, под воздействием солнца, после чего направляют электрическую энергию в виде переменного тока на контроллер солнечной панели 15, а посредством контроллера солнечной панели 15 преобразуют постоянный ток от солнечной панели 2 в постоянное напряжение и подают его на шину низкого напряжения 29, при этом обеспечивают собственный алгоритм управления контроллера солнечной панели 15. Посредством центрального контроллера управления 11 контролируют работу контроллера солнечной панели 15, используя информацию с датчика измерения общего тока заряда контроллера ветрогенератора 14, с датчика измерения токов заряда 18 и с датчика измерения напряжения блока аккумуляторных батарей 20. Обеспечивают невмешательство центрального контроллера управления 11 в работу контроллера солнечной панели 15, а охлаждают контроллер солнечной панели 15 посредством вентилятора охлаждения 37. Аккумулируют энергию, поступающую от блока функционирования ветрогенератора 50 и блока функционирования солнечной панели 51 в блоке аккумуляторных батарей 54, а затем используют накопленную в блоке аккумуляторных батарей 54 энергию, в случае если мощность источников энергии от блока функционирования ветрогенератора 50 и блока функционирования солнечной панели 51 меньше мощности источников потребителей выходных сетей нагрузки 33. В случае снижения напряжения на блок аккумуляторных батарей 54 ниже допустимого уровня, подают энергию от блока функционирования дизельной генераторной установки 52 для аварийного заряда блока аккумуляторных батарей 54, а также, в случае аварии блока функционирования инверторов 53, подают напряжение от блока функционирования дизельной генераторной установки 52 на сети нагрузки станции 33. Осуществляют аварийный прогрев контейнера электростанции посредством возможностей блока функционирования дизельной генераторной установки 52. Посредством центрального контроллера управления 11 контролируют уровень топлива во внешнем баке 23, при этом обеспечивают невмешательство центрального контроллера управления 11 в работу локальных систем управления блоком функционирования дизельной генераторной установкой 52. Посредством центрального контроллера управления 11 подключают внешние сети 5, в случае разряда блока аккумуляторных батарей 54 ниже заданного рабочего уровня или невозможности получения энергии от блока функционирования ветрогенератора 50, блока функционирования солнечной панели 51, блока функционирования дизельной генераторной установки 52. Посредством блока функционирования инверторов 53 преобразуют постоянное напряжение, поступающее от блока функционирования ветрогенератора 50, блока функционирования солнечной панели 51 или блока аккумулированных батарей 54 в переменное напряжение для выходных сетей нагрузки 33 станции. Обеспечивают возможность обратного преобразования переменного напряжения, поступающего на вход блока функционирования инверторов 53 от внешних сетей 5 или блока функционирования дизельной генераторной установки 52, в постоянное напряжение для шины низкого напряжения 29. Посредством устройства подключения нагрузки электростанции 7 через центральный контроллер управления 11 переменное напряжение от блока функционирования инверторов 53 или от блока функционирования дизельной генераторной установки 52 подключают к выходным сетям нагрузки 33 электростанции. Посредством устройства аварийного подключения 10 подключают выходное напряжение блока функционирования дизельной генераторной установки 52 к входным сетям блока функционирования инверторов 53, а также посредством устройства аварийного подключения 10 подключают внешние сети 5 к устройству подключения нагрузки электростанции 7.The method of controlling an autonomous container power plant is that they generate electric energy by means of a diesel generator set 4, charge the batteries 3 from the diesel generator set, control the required charge level by the central control controller 11, receive / transmit signals from the diesel operating unit via the central control controller 11 the generator set 52 and the battery 21 to the remote control unit 49 through the central con control roller 11. Generate electric energy through additional alternative energy sources, namely at least one wind generator 1 with a functioning unit 50 and at least one solar panel 2 with a functioning unit 51. Various power plant control algorithms are performed depending on the operating mode of each of the functioning blocks . The residual energy is accumulated in the battery pack 54. The constant voltage from the functioning block of the wind generator 50 and the functioning block of the solar panel 51 is sent via the low voltage bus 29 to the functioning block of the inverters 53, which converts it into alternating voltage for the output load networks 33, while the power plant if necessary, connect to external networks 5 through an external network connection device 9. Using the central control controller 11, select the optimal operating mode at minimal cost, collecting information from all functioning units, analyzing information and testing equipment for proper operation, and after analysis and testing by means of the central control controller 11, emergency situations are predicted and, in the case of large discrepancies, through the Internet system 48 via the central control controller 11 issue a warning to the operator. By means of the functioning block of the wind generator 50, electric energy is generated, under the influence of the wind flow, the electric energy is supplied in the form of alternating current to the controller of the wind generator 13, and by means of the controller of the wind generator 13, the alternating current is converted into direct voltage and supplied to the low voltage bus 29, while providing own control algorithm of the wind generator controller 13, and through the central control controller 11 control the operation of the controller the wind generator 13, using information from the sensor for measuring the total charge current of the controller of the wind generator 14, the sensor for measuring the voltage of the battery pack 20 and the sensor for measuring the wind speed 41. Do not interfere with the central control controller 11 in the operation of the local controller of the wind generator 13, but, if necessary, stop the wind generator 1 by means of a braking device 12, for example manual. By means of the functioning unit of the solar panel 51, electric energy is generated under the influence of the sun, after which electric energy is sent in the form of alternating current to the controller of the solar panel 15, and by means of the controller of the solar panel 15, the direct current from the solar panel 2 is converted to a constant voltage and supplied to the bus low voltage 29, while providing their own control algorithm of the controller of the solar panel 15. By means of a central control controller 11 control the operation of the the oller of the solar panel 15, using information from the sensor for measuring the total charge current of the controller of the wind generator 14, from the sensor for measuring the charge currents 18 and from the sensor for measuring the voltage of the battery pack 20. Ensure that the central control controller 11 does not interfere with the operation of the controller of the solar panel 15, and cool the solar controller panels 15 by means of a cooling fan 37. The energy coming from the functioning block of the wind generator 50 and the functioning block of the solar panel 51 in the block are accumulated batteries 54, and then use the energy stored in the battery pack 54 if the power of the power sources from the functioning block of the wind generator 50 and the functioning block of the solar panel 51 is less than the power of the consumers of the output load networks 33. If the voltage to the battery block 54 decreases below the permissible level, energy is supplied from the functioning unit of the diesel generator set 52 for emergency charging of the battery pack 54, as well as in the event of an accident the inverter operation lock 53, supply voltage from the operation unit of the diesel generator set 52 to the load network of the station 33. Carry out an emergency heating of the container of the power station by means of the capabilities of the operation unit of the diesel generator set 52. Using the central control controller 11, control the fuel level in the external tank 23, while ensuring non-interference of the central control controller 11 with the operation of the local control systems of the diesel engine functioning unit non-standard installation 52. Using the central control controller 11, external networks 5 are connected, in the event of a discharge of the battery pack 54 below a predetermined working level or impossibility of receiving energy from the functioning block of the wind generator 50, the functioning block of the solar panel 51, the functioning block of the diesel generator set 52. By means of the block the functioning of the inverters 53 convert the constant voltage coming from the unit of operation of the wind generator 50, the unit of functioning of the sun second panel 51 or unit accumulated battery 54 into an AC voltage to the output load station 33 networks. Provide the possibility of the reverse conversion of the alternating voltage supplied to the input of the inverter operation unit 53 from external networks 5 or the functioning of the diesel generator set 52, to the direct voltage for the low voltage bus 29. By means of the load connecting device of the power plant 7 through the central control controller 11, the alternating voltage from the unit the functioning of the inverters 53 or from the functioning block of the diesel generator set 52 is connected to the output load networks 33 power plants. By means of the emergency connection device 10, the output voltage of the functioning unit of the diesel generator set 52 is connected to the input networks of the inverter operation unit 53, and also, by the emergency connection device 10, external networks 5 are connected to the load connection device of the power station 7.

Описание работы системы управления автономной контейнерной электростанцией.Description of the control system of an autonomous container power plant.

Блок функционирования ветрогенератора 50 состоит из ветрогенератора 1, устройства торможения 12, контроллера ветрогенераторов 13, датчика измерения общего тока заряда 14, датчика измерения скорости ветра 41, датчика измерения напряжения 20.The functioning block of the wind generator 50 consists of a wind generator 1, a braking device 12, a controller of wind generators 13, a sensor for measuring the total charge current 14, a sensor for measuring wind speed 41, a sensor for measuring voltage 20.

Блок функционирования ветрогенератора 50 - это локальная система управления. Контроллеры ветрогенераторов 13, входящие в блок функционирования ветрогенератора 50 имеют собственные прошитые алгоритмы управления.The functioning block of the wind generator 50 is a local control system. The controllers of the wind generators 13 included in the operation block of the wind generator 50 have their own stitched control algorithms.

Блок функционирования ветрогенератора 50 выполняет следующие задачи. Преобразует переменный ток от ветрогенераторов 1 в постоянное напряжение +48В и управляет работой ветрогенераторов 1, в зависимости от скорости вращения ветрогенераторов 1.The functioning unit of the wind generator 50 performs the following tasks. Converts alternating current from wind generators 1 to DC + 48V and controls the operation of wind generators 1, depending on the speed of rotation of wind generators 1.

ЦКУ 11 не вмешивается в работу блока функционирования ветрогенератора 50. ЦКУ 11 только контролирует работу блока функционирования ветрогенератора 50 с помощью внешних датчиков.The central control unit 11 does not interfere with the operation of the functioning block of the wind generator 50. The central control unit 11 only controls the operation of the functioning block of the wind generator 50 using external sensors.

С этой целью на вход 25в ЦКУ 11 от датчика измерения общего тока заряда контроллера ветрогенератора 14 передается информация в виде общего тока заряда от контроллеров ветрогенераторов 13.To this end, information 25 in the form of the total charge current from the controllers of the wind generators 13 is transmitted to the input 25v of the central control unit 11 from the sensor for measuring the total charge current of the controller of the wind generator 14.

На вход 33в ЦКУ 11 от датчика измерения скорости ветра 41 передается информация о скорости ветра.At the input 33c of the central control unit 11, wind speed information is transmitted from the wind speed sensor 41.

На вход 9в ЦКУ 11 от датчика измерения измерения напряжения 20 передается информация о напряжении на блок АКБ 54.To the input 9c of the central control unit 11, voltage information is transmitted to the battery unit 54 from the voltage measurement measurement sensor 20.

Сравнивая данные в виде тока заряда (датчик 14), скорости ветра (датчик 41) и напряжения на блок АКБ 54 (датчик 20), ЦКУ 11 оценивает правильность работы блока функционирования ветрогенератора 50. В случае больших расхождений, через систему интернета 48 ЦКУ 11 выдает предупреждение оператору. В случае торможения ветрогенератора 1 с помощью устройства торможения 12, на входы 29в, 30в, 31в, 32в ЦКУ 11 поступает информация: ветрогенератор 1 заблокирован.Comparing data in the form of a charge current (sensor 14), wind speed (sensor 41) and voltage to the battery 54 (sensor 20), the central control unit 11 evaluates the correct operation of the functioning unit of the wind generator 50. In case of large discrepancies, through the Internet system 48, the central control unit 11 issues warning to the operator. In the case of braking of the wind generator 1 using the braking device 12, the inputs 29v, 30v, 31v, 32v of the central control unit 11 receive information: the wind generator 1 is blocked.

Блок функционирования солнечной панели 51 состоит из солнечных панелей 2, контроллеров солнечных панелей 15, датчиков измерения токов внешних источников 16, датчиков измерения токов нагрузки потребителей 17, датчиков измерения токов заряда 18, вентилятора охлаждения контроллеров солнечных панелей 37, датчика измерения напряжения 20.The functioning block of the solar panel 51 consists of solar panels 2, controllers of solar panels 15, sensors for measuring currents of external sources 16, sensors for measuring load currents of consumers 17, sensors for measuring currents of charge 18, a cooling fan for controllers of solar panels 37, and a sensor for measuring voltage 20.

Блок функционирования солнечной панели 51 - это локальная система управления. Контроллеры солнечных панелей 15, входящие в блок функционирования солнечной панели 51, имеют собственные прошитые алгоритмы управления.The functioning unit of the solar panel 51 is a local control system. The controllers of the solar panels 15 included in the functioning unit of the solar panel 51 have their own stitched control algorithms.

Блок функционирования солнечной панели 51 выполняет следующие задачи. Преобразуют входное напряжение от блока функционирования солнечной панели 51 в постоянное напряжение +48В и регулируют общий ток заряда АКБ 3 на шине низкого напряжения 29. С этой целью к контроллерам солнечных панелей 15 подключены датчики измерения тока внешних источников 16 и датчики измерения тока нагрузки потребителей 17. Контроллер солнечных панелей 15 вычисляет общий ток заряда для блока АКБ 54 как сумму собственного тока заряда и разности между токами внешних источников (датчики 16) и токами нагрузки потребителей (датчики 17). Если эта сумма меньше максимально допустимого тока заряда блока АКБ 54, контроллер солнечных панелей 15 добавляет собственный ток заряда на шину низкого напряжения 29. Если эта сумма больше максимально допустимого тока заряда АКБ 3, контроллер солнечных панелей 15 уменьшает собственный ток заряда на шине низкого напряжения 29. ЦКУ 11 не вмешивается в работу блока функционирования солнечной панели 51. ЦКУ 11 только контролирует работу блока функционирования солнечной панели 51 с помощью внешних датчиков.The functioning unit of the solar panel 51 performs the following tasks. The input voltage from the functioning block of the solar panel 51 is converted to a constant voltage of + 48V and the total charge current of the battery 3 on the low voltage bus 29 is regulated. To this end, sensors for measuring the current of external sources 16 and sensors for measuring the load current of consumers 17 are connected to the controllers of the solar panels 15. The solar panel controller 15 calculates the total charge current for the battery 54 as the sum of the own charge current and the difference between the currents of external sources (sensors 16) and the load currents of consumers (sensors 17). If this amount is less than the maximum allowable charge current of the battery pack 54, the solar panel controller 15 adds its own charge current to the low voltage bus 29. If this amount is more than the maximum allowable charge current of the battery 3, the solar panel controller 15 reduces its own charge current on the low voltage bus 29 The central control unit 11 does not interfere with the operation of the functioning unit of the solar panel 51. The central control unit 11 only controls the operation of the functioning unit of the solar panel 51 using external sensors.

С этой целью на вход 25в ЦКУ 11 от датчика измерения общего тока заряда 14 передается информация в виде общего тока заряда от контроллеров ветрогенераторов 13.For this purpose, information in the form of a total charge current from the controllers of wind generators 13 is transmitted to the input 25v of the central control unit 11 from the sensor for measuring the total charge current 14.

На вход 26в, 27в ЦКУ 11 от датчиков измерения токов зарядов 18 передается информация в виде токов заряда от контроллеров солнечных панелей 15.Information 26 in the form of charge currents from the controllers of solar panels 15 is transmitted to the input 26v, 27v of the central control unit 11 from sensors for measuring charge currents 18.

На вход 9в ЦКУ 11 от датчика измерения напряжения АКБ 20 передается информация о напряжении на блок АКБ 54.To the input 9v of the central control unit 11, voltage information is transmitted to the battery unit 54 from the voltage measurement sensor of the battery 20.

Сравнивая данные в виде тока заряда контроллеров ветрогенераторов (датчик 14), тока заряда контроллеров солнечных панелей (датчик 18) и напряжения на блок АКБ 54 (датчик 20), ЦКУ 11 оценивает правильность работы контура управления солнечных панелей 2. В случае больших расхождений, через систему интернета 48 ЦКУ 11 выдает предупреждение оператору.Comparing the data in the form of the charge current of the wind generator controllers (sensor 14), the charge current of the solar panel controllers (sensor 18) and the voltage to the battery pack 54 (sensor 20), the control unit 11 evaluates the correct operation of the control circuit of the solar panels 2. In case of large discrepancies, through Internet system 48 CCU 11 issues a warning to the operator.

Блок функционирования солнечной панели 51 имеет локальную систему охлаждения. На входы 26в, 27в ЦКУ 11 с датчиков измерения токов заряда 18 поступает информация о величине токов заряда контроллеров солнечных панелей 15. Если величина токов заряда контроллеров солнечных панелей 15 превышает заданную величину (параметр настраивается), ЦКУ 11 на выход 28в выдает команду на включение вентиляторов охлаждения контроллера солнечной панели 37.The functioning unit of the solar panel 51 has a local cooling system. At the inputs 26v, 27v of the central control unit 11, the charge current measurement sensors 18 receive information about the value of the charge currents of the solar panel controllers 15. If the value of the charge currents of the solar panel controllers 15 exceeds a predetermined value (the parameter is configured), the central control unit 11 issues a command to the fans to turn on the output cooling the solar panel controller 37.

Блок функционирования ДГУ 52 состоит из ключа управлении ДГУ 45, датчиков измерения выходной мощности 25 выходной мощности ДГУ 4, датчиков измерения выходного напряжения 26, датчика измерения напряжения АКБ 20, датчика измерения уровня топлива во внешнем баке 27, локальной системы подкачки топлива из внешнего бака 24 в бак ДГУ 4, локальной системы устройства заряда аккумулятора 22.The functioning unit of DGU 52 consists of a control key of DGU 45, sensors for measuring the output power 25 of the output power of DGU 4, sensors for measuring the output voltage 26, a sensor for measuring voltage of the battery 20, a sensor for measuring the fuel level in the external tank 27, and a local system for pumping fuel from the external tank 24 into the tank of DGU 4, the local system of the battery charge device 22.

Для перевода блока функционирования ДГУ 52 в положение автоматическая работа («авто») необходимо перевести в положение «авто» ключ управления 45, сигнал поступает на вход 19в ЦКУ 11, и перевести в положение «авто» ключ управления электростанцией 47, сигнал поступает на вход 36в ЦКУ 11.To put the DGU 52 operating unit in the automatic operation (“auto”) position, it is necessary to switch the control key 45 to the “auto” position, the signal is fed to the 19V input of the central control unit 11, and the power station control key 47 to the “auto” position, the signal is input 36 in Central Control Commission 11.

Блок функционирования ДГУ 52 имеет две локальные системы управления. Локальную систему подкачки топлива из внешнего бака 24 в бак ДГУ 4 и локальную систему заряда аккумулятора 22. ЦКУ 11 не «вмешивается» в работу локальных систем управления, а только контролирует уровень топлива во внешнем топливном баке 23. Сигнал поступает на вход 20в ЦКУ 11 от датчика уровня топлива во внешнем топливном баке 27.The functioning unit of DGU 52 has two local control systems. The local fuel pumping system from the external tank 24 to the diesel generator set 4 tank and the local battery charge system 22. The central control unit 11 does not “interfere” with the operation of the local control systems, but only controls the fuel level in the external fuel tank 23. The signal is fed to the 20V input of the central control unit 11 from the fuel level sensor in the external fuel tank 27.

Примеры работы автономной контейнерной электростанции в различных ситуациях.Examples of the work of an autonomous container power station in various situations.

Ситуация 1Situation 1

Разряд блока АКБ 54 ниже допустимого аварийного уровня.The discharge of the battery pack 54 is below the permissible emergency level.

Для реализации данного режима дополнительно необходимо перевести в положение «авто» ключ управления устройствами подключения нагрузки электростанции 44 (устройство подключения ДГУ 8, устройство подключения внешних сетей 9), сигнал поступает на вход 4в ЦКУ 11.To implement this mode, it is additionally necessary to switch to the “auto” position the control key for the devices for connecting the load of the power plant 44 (the connecting device for diesel generator set 8, the connecting device for external networks 9), the signal is fed to input 4v of the central control unit 11.

В случае разряда блока АКБ 54 ниже допустимого аварийного уровня, сигнал с датчика измерения напряжения АКБ 20 поступает на вход 9в ЦКУ 11. ЦКУ 11 проверяет свои выходы 1в, 2в на состояние «отключено» устройств подключения 8, 9 и вход 18 с датчика сигнализации положения устройства аварийного подключения 34 на состояние «выключено» устройства аварийного подключения 10. Если все нормально, ЦКУ 11 выдает команду на выход 23в и включает ДГУ 4. После определенной задержки (параметр настраивается) ЦКУ 11 опрашивает свой вход 22в на получение информации с датчика измерения выходного напряжения ДГУ 26 о наличие выходного напряжения с блока функционирования ДГУ 52. Если сигнал «истина», ЦКУ 11 выдает команду на свой выход 1в и включает устройство подключения ДГУ 8. При этом выходное напряжение от блока функционирования ДГУ 52 поступает на вход блока функционирования инверторов 53. Блок функционирования инверторов 53 обратным преобразованием преобразует переменное напряжение 220/380В, поступающее на вход блока функционирования инверторов 53 от блока функционирования ДГУ 52, в постоянное напряжение +48В, для шины низкого напряжения 29. Происходит аварийный заряд блока АКБ 54.In the case of a discharge of the battery pack 54 below the permissible emergency level, the signal from the voltage measurement sensor of the battery 20 is fed to the 9V input of the central control unit 11. The central control unit 11 checks its outputs 1v, 2v for the “disconnected” state of the connecting devices 8, 9 and the input 18 from the position signal sensor emergency connection device 34 to the “off” state of emergency connection device 10. If everything is ok, the central control unit 11 issues a command to output 23v and turns on the diesel generator 4. After a certain delay (the parameter is configured), the central control unit 11 polls its input 22v for information from the sensor and measuring the output voltage of the diesel generator set 26 about the output voltage from the functioning unit of the diesel generator set 52. If the signal is “true”, the central control unit 11 issues a command to its output 1c and turns on the connecting device of the diesel generator set 8. In this case, the output voltage from the functioning unit of the diesel generator set 52 goes to the input of the block the functioning of inverters 53. The inverters 53 operating unit by inverse transformation converts the alternating voltage 220 / 380V supplied to the input of the inverters 53 operating unit from the functioning unit of the diesel generator set 52 into a constant voltage of + 48V, for ins 29. There is a low voltage emergency battery charge unit 54.

После получения сигнала с датчика измерения напряжения 20, поступающего на вход 9в ЦКУ 11, о достижении заряда блока АКБ 54 до минимально допустимого уровня, ЦКУ 11 снимает сигнал со своего выхода 1в и отключает устройство подключения ДГУ 8. Затем ЦКУ 11 снимает сигнал с выхода 23в и отключает ДГУ 4.After receiving a signal from the voltage measurement sensor 20, which is input to the 9V input of the central control unit 11, that the battery of the battery pack 54 has reached the minimum acceptable level, the central control unit 11 removes the signal from its output 1v and disconnects the connection unit of the diesel generator 8. Then the central control unit 11 removes the signal from the output 23v and disables DGU 4.

Ситуация 2Situation 2

Авария в блоке функционирования инверторов 53.Failure in the inverter operation unit 53.

Для реализации данного режима дополнительно необходимо перевести в положение «авто» ключ управления устройствами подключения ДГУ и внешних сетей (устройство подключения нагрузки электростанции 7), сигнал поступает на вход 13в ЦКУ 11.To implement this mode, it is additionally necessary to switch the control key of the connecting devices of the diesel generator set and external networks (the device for connecting the load of the power plant 7) to the “auto” position, the signal goes to input 13v of the central control unit 11.

В случае аварии в блоке функционирования инверторов 53, сигнал «активно» с датчика контроля выходного напряжения инверторов 31 поступает на вход 14в ЦКУ 11. ЦКУ 11 проверяет свой выход 1в на состояние «отключено» устройства подключения ДГУ 8 и вход 18в с датчика сигнализации положения устройства аварийного подключения 34 на состояние «выключено» устройства аварийного подключения 10. Если все нормально, ЦКУ 11 выдает команду на выход 23в и включает ДГУ 4. После определенной задержки (параметр настраивается) ЦКУ 11 опрашивает свой вход 22в, на получении информации с датчика измерения выходного напряжения ДГУ 26 о наличии выходного напряжения с блока функционирования ДГУ 52. Если сигнал «истина», ЦКУ 11 выдает команду на свой выход 15в и переключает устройство подключения нагрузки 7 к выходному напряжению блока функционирования ДГУ 52. В данном положении электростанция будет находиться до тех пор, пока не будет устранена авария в блоке функционирования инверторов 53. Сигнал с датчика контроля выходного напряжения инверторов 31, поступающий на вход 14в ЦКУ 11, должен перейти в состояние «пассивно».In the event of an accident in the inverter operation unit 53, the signal is “active” from the inverter output voltage control sensor 31 to the input 14v of the central control unit 11. The central control unit 11 checks its output 1v to the “disconnected” state of the connecting device of the diesel generator set 8 and input 18v from the device position signaling sensor emergency connection 34 to the “off” state of emergency connection device 10. If everything is normal, the central control unit 11 issues a command to output 23v and turns on the diesel generator 4. After a certain delay (the parameter is configured), the central control unit 11 polls its input 22v, upon receipt information from the sensor for measuring the output voltage of the diesel generator set 26 about the output voltage from the functioning unit of the diesel generator set 52. If the signal is “true”, the central control unit 11 issues a command to its output 15v and switches the load connection device 7 to the output voltage of the functioning unit of the diesel generator set 52. In this position, the power plant will remain until the accident in the inverter operation unit 53 has been eliminated. The signal from the inverter output voltage control sensor 31, which is input to the input 14v of the central control unit 11, must go into the “passive” state .

Ситуация 3Situation 3

Снижение внутренней температуры в контейнере электростанции ниже заданного аварийного значения.Lowering the internal temperature in the container of the power plant below the set alarm value.

Для реализации данного режима дополнительно необходимо перевести в положение «авто» ключ управления вентиляцией электростанции 46, сигнал поступает на вход 4в ЦКУ 11.To implement this mode, it is additionally necessary to switch the ventilation control key of the power plant 46 to the “auto” position, the signal is fed to input 4c of the central control unit 11.

Таким образом, в случае снижения внутренней температуры в контейнере электростанции ниже заданного аварийного значения, сигнал с датчика температуры измерения внутренней температуры контейнера 35 поступает на вход 34в ЦКУ 11. ЦКУ 11 проверяет свои выходы 1в, 2в, 23в на состояние «отключено» устройств подключения ДГУ 8, устройства подключения внешних сетей 9 и ДГУ 4, а также вход 18в с датчика сигнализации положения устройства аварийного подключения 34 на состояние «выключено» устройства аварийного подключения 10. Если все нормально, ЦКУ 11 выдает команды на выходы 23в, 24в и включает ДГУ 4 и открывает воздушный клапан отбора тепла ДГУ для нужд контейнера 38.Thus, if the internal temperature in the container of the power plant drops below a predetermined alarm value, the signal from the temperature sensor measuring the internal temperature of the container 35 is fed to the input 34v of the central control unit 11. The central control unit 11 checks its outputs 1v, 2v, 23v for the “disconnected” state of the connecting devices 8, devices for connecting external networks 9 and DGU 4, as well as input 18v from the signaling sensor of the position of the emergency connection device 34 to the “off” state of the emergency connection device 10. If everything is normal, the central control unit 11 issues Manda to the outputs 23c, 24c, and includes the DSU 4 and opens the air heat extraction valve DSU for the needs of the container 38.

ДГУ 4 будет работать до тех пор, пока на вход 34в ЦКУ 11 с датчика измерения внутренней температуры контейнера 35 не поступит сигнал о повышении температуры в контейнере выше заданного аварийного значения.DGU 4 will work until the signal 34v of the central control unit 11 from the sensor for measuring the internal temperature of the container 35 receives a signal about the temperature increase in the container above a predetermined alarm value.

Если в процессе прогрева контейнера на вход 9в ЦКУ 11 с датчика измерения напряжения АКБ 20 поступит сигнал об аварийном уровне заряда блока АКБ 54, ПКУ 11 дополнительно отработает алгоритм для случая аварийного разряда АКБ 3 ниже допустимого уровня.If during the heating of the container at the input 9v of the central control unit 11 from the voltage measurement sensor of the battery 20 a signal is received about the emergency charge level of the battery 54, PKU 11 will additionally work out the algorithm for the case of emergency discharge of the battery 3 below an acceptable level.

Управление устройством подключения ДГУ 8 и устройством подключения внешних сетей 9 состоит из ключа управления устройствами подключения ДГУ и внешних сетей 43, устройства подключения ДГУ 8, устройства подключения внешних сетей 9 и устройства аварийного подключения 10, датчика измерения напряжения внешних сетей 28, внешних сетей 5, датчика сигнализации положения устройства аварийного подключения 34.The control of the connecting device of the diesel generator set 8 and the connecting device of external networks 9 consists of a key for controlling the connecting devices of the diesel generator set and external networks 43, the connecting device of the diesel generator set 8, the connecting device of external networks 9 and the emergency connection device 10, the voltage measurement sensor of external networks 28, external networks 5, emergency position sensor, 34.

Для автоматического управления устройством подключения ДГУ 8 и устройством подключения внешних сетей 9 необходимо перевести в положение «авто» ключ управления устройствами подключения ДГУ и внешних сетей 43, сигнал поступает на вход 4в ЦКУ 11, и перевести в положение «авто» ключ управления электростанцией 47, сигнал поступает на вход 36в ЦКУ 11.For automatic control of the connecting device of the diesel generator set 8 and the connecting device of external networks 9, it is necessary to switch the control key of the connecting devices of the diesel generator set and external networks 43 to the “auto” position, the signal is fed to input 4b of the central control unit 11, and the power station control key 47 is put into the “auto” position, the signal enters the input 36v CCU 11.

Ситуация 4Situation 4

Разряд АКБ 3 ниже заданного рабочего уровня.The discharge of the battery 3 is lower than the specified operating level.

В случае разряда АКБ 3 ниже заданного рабочего уровня, сигнал с датчика измерения напряжения АКБ 20 поступает на вход 9в ЦКУ 11. ЦКУ 11 проверяет свои выходы 1в, 2в на состояние «отключено» устройств подключения 8, 9 и входы 18в, 3в с датчиков 34 на состояние «выключено» устройства аварийного подключения 10 и датчика 28 на наличия напряжения внешних сетей 5. Если все нормально, ЦКУ 11 выдает команду на свой выход 2в и включает устройство подключения внешних сетей 9. При этом выходное напряжение от внешних сетей 5 поступает на вход блока функционирования инверторов 53. Блок функционирования инверторов 53 обратным преобразованием преобразует переменное напряжение 220/380В, поступающее от внешних сетей-5, в постоянное напряжение +48В, для шины низкого напряжения 29. Происходит рабочий заряд блока АКБ 54.In the event that the battery 3 is discharged below a predetermined operating level, the signal from the battery voltage measurement sensor 20 is fed to input 9v of the central control unit 11. The central control unit 11 checks its outputs 1v, 2v for the “disconnected” state of the connecting devices 8, 9 and inputs 18v, 3v from the sensors 34 to the “off” state of emergency connection device 10 and sensor 28 on the presence of external network voltage 5. If everything is normal, the central control unit 11 issues a command to its output 2c and turns on the external network connection device 9. In this case, the output voltage from external networks 5 is input unit functioning ertorov unit 53. Inverters 53 functioning inverse transformation transforms an AC voltage of 220 / 380V supplied from external networks 5, a + 48V DC voltage, low voltage bus 29. There is a work unit 54 charge the battery.

После получения сигнала с датчика измерения напряжения АКБ 20, поступающего на вход 9в ЦКУ 11, о достижении заряда АКБ 3 до верхнего рабочего уровня, ЦКУ 11 снимает сигнал со своего выхода 2в и отключает устройство подключения внешних сетей 9, тем самым отключая напряжение внешних сетей 5 от блока функционирования инверторов 53.After receiving a signal from the battery voltage measurement sensor 20, supplied to input 9v of the central control unit 11, that the battery 3 has reached the upper working level, the central control unit 11 removes the signal from its output 2v and disconnects the external network connection device 9, thereby disconnecting the external network voltage 5 from the inverter operation unit 53.

В процессе рабочего заряда АКБ 3 от внешних сетей 5 ЦКУ 11 сравнивает мощность источников питания от блока функционирования ветрогенератора 50 и блока функционирования солнечной панели 51 с мощностью нагрузки выходных сетей нагрузки 33. Мощность источников питания от блока функционирования ветрогенератора 50 и блока функционирования солнечной панели 51 вычисляют, используя данные с входов 9в, 25в, 26в, 27в ЦКУ 11 от датчиков 20, 14, 18. Мощность нагрузки выходных сетей нагрузки 33 вычисляют, используя данные с входов 17в ЦУ 11 от датчика измерения выходной мощности электростанции 42.During the working charge of the battery 3 from external networks 5, the control unit 11 compares the power of the power supplies from the functioning block of the wind generator 50 and the functioning block of the solar panel 51 with the load power of the output load networks 33. The power of the power supplies from the functioning block of the wind generator 50 and the functioning block of the solar panel 51 calculate using data from inputs 9v, 25v, 26v, 27v of central control unit 11 from sensors 20, 14, 18. Load power of output networks of load 33 is calculated using data from inputs 17v of central control unit 11 from output measurement sensor power plant capacity 42.

Если мощность источников питания от блока функционирования ветрогенератора 50 и блока функционирования солнечной панели 51 больше мощности нагрузки выходных сетей нагрузки 33, ЦКУ 11 также снимает сигнал со своего выхода 2в, отключая устройство подключения внешних сетей 9. Таким образом, давая возможность заряжаться АКБ 3 от блока функционирования ветрогенератора 50 и блока функционирования солнечной панели 51.If the power of the power sources from the functioning block of the wind generator 50 and the functioning block of the solar panel 51 is greater than the load power of the output load networks 33, the central control unit 11 also removes the signal from its output 2c, disconnecting the external network connection device 9. Thus, the battery 3 can be charged from the unit the operation of the wind generator 50 and the functioning block of the solar panel 51.

Управление устройством подключения нагрузки электростанции 7.Power device load connection control 7.

В управлении устройством подключения нагрузки электростанции 7 участвуют ключ управления устройством подключения нагрузки электростанции 44, устройство подключения нагрузки электростанции 7, датчик сигнализации положения устройства переключения 32, датчик измерения выходной мощности электростанции 42.In the control of the load connecting device of the power plant 7, the control key of the load connecting device of the power plant 44, the load connecting device of the power plant 7, the signaling sensor of the position of the switching device 32, the sensor for measuring the output power of the power plant 42 are involved.

Для автоматического управления устройством подключения нагрузки электростанции 7 необходимо перевести в положение «авто» ключ управления устройством подключения нагрузки электростанции 44, сигнал поступает на вход 13в ЦКУ 11, и перевести в положение «авто» ключ управления электростанцией 47, сигнал поступает на вход 36в ЦКУ 11.To automatically control the load connection device of the power plant 7, it is necessary to switch the control switch of the load connection device of the power station 44 to the “auto” position, the signal is fed to the input 13v of the central control unit 11, and put the power control key of the power station 47 into the “auto” position, the signal is input to the 36v input of the central control unit 11 .

В исходном состоянии устройство подключения нагрузки электростанции 7 находится в нейтральном положении. К выходным сетям нагрузки электростанции 33 не подключены выходы переменного напряжения блока функционирования инверторов 53 и выходы переменного напряжения ДГУ 4. После перевода ключа управления устройством подключения нагрузки электростанции 44, ключ управления электростанцией 47 в положение «авто», сигналы поступают на входы 13в, 36в ЦКУ 11, ЦКУ 11 проверяет свой вход 14в (датчик 31), на отсутствие сигнала «авария» выходного напряжения блока функционирования инверторов 53. Если авария отсутствует, ЦКУ 11 выдает команду на свой выход 15, включает устройство подключения нагрузки электростанции 7 и подключает к выходным сетям нагрузки электростанции 33 выход переменного напряжения блока функционирования инверторов 53.In the initial state, the load connection device of the power plant 7 is in the neutral position. The output voltage networks of the power plant 33 are not connected to the alternating voltage outputs of the inverter operation unit 53 and the alternating voltage outputs of the diesel generator set 4. After the control key of the load connecting device of the power station 44 is turned on, the power plant control key 47 is in the “auto” position, the signals are fed to the inputs 13v, 36v of the central control unit 11, the central control unit 11 checks its input 14v (sensor 31), for the absence of a signal “failure” of the output voltage of the inverter operation unit 53. If there is no alarm, the central control unit 11 issues a command to its output 15, turns on connecting the load power troystvo 7 and connects to the output networks 33 load power output AC voltage inverter 53 functioning unit.

В случае если на вход 14в ЦКУ 11 с датчика 31 поступает сигнал «авария» выходного напряжения блока функционирования инверторов 53, ЦКУ 11 переходит к выполнению алгоритма в соответствии с ситуацией 2.If the input 14v of the central control unit 11 from the sensor 31 receives the signal "accident" of the output voltage of the inverter 53, the central control unit 11 proceeds to the execution of the algorithm in accordance with situation 2.

Управления вентиляцией электростанции.Power plant ventilation controls.

В управлении вентиляцией электростанцией участвуют ключ управления вентиляцией электростанции 46, датчик измерения внутренней температуры контейнера 35, датчик измерения уличной температуры 36, воздушный клапан отбора тепла ДГУ для нужд контейнера 38, воздушный клапан приточного и вытяжного воздуха 39, вентилятор вытяжного воздуха 40.The ventilation control of the power plant involves a key to control the ventilation of the power plant 46, a sensor for measuring the internal temperature of the container 35, a sensor for measuring the street temperature 36, an air valve for taking heat from the diesel generator for the needs of the container 38, an air valve for supply and exhaust air 39, and an extract air fan 40.

Для управления вентиляцией электростанции в автоматическом режиме необходимо перевести в положение «авто» ключ управления вентиляцией электростанции 46, сигнал поступает на вход 7в ЦКУ 11. Для работы вентиляции электростанции в автоматическом режиме не требуется дополнительно переводить в положение «авто» ключ управления электростанцией 47.To control the ventilation of the power plant in automatic mode, it is necessary to switch the key to control the ventilation of the power plant 46 to the “auto” position, the signal is fed to input 7b of the central control unit 11. To operate the ventilation of the power plant in automatic mode, it is not necessary to additionally switch the key to control the power station 47 to the “auto” position.

Вентиляция электростанции предназначена для поддержания необходимой температуры внутри контейнера в летнее и зимнее время года. В летнее время года температура не должна подниматься выше заданной величины, в зимнее время года температура не должна опускаться ниже заданной величины.The ventilation of the power plant is designed to maintain the required temperature inside the container in the summer and winter. In the summer season, the temperature should not rise above a predetermined value; in the winter season, the temperature should not fall below a predetermined value.

Информация с датчика измерения внутренней температуры контейнера 35 и с датчика измерения уличной температуры 36 поступает на вход 34в и 35в ЦКУ 11. Если внутренняя температура в контейнере в летнее время года превышает заданный уровень (значение настраивается), ЦКУ 11 выдает команды на собственные выходы 5в, 6в и открывает воздушные клапаны приточного и вытяжного воздуха 39 и включает вентилятор вытяжного воздуха 40. Если температура в контейнере в зимнее время года опустится ниже заданного аварийного значения (параметр настраивается), ЦКУ 11 переходит к выполнению алгоритма в соответствии с ситуацией 3.Information from the sensor for measuring the internal temperature of the container 35 and from the sensor for measuring the street temperature 36 is fed to the input 34v and 35v of the central control unit 11. If the internal temperature in the container in summertime exceeds a predetermined level (the value is adjustable), the central control unit 11 issues commands to its own outputs 5v, 6c and opens the supply and exhaust air valves 39 and turns on the extract air fan 40. If the temperature in the container drops below the set alarm value during the winter season (parameter is set), the central control unit 11 walks to the implementation of the algorithm according to the situation 3.

Все вышесказанное говорит о выполнении поставленной технической задачи и о промышленной применимости заявленного способа управления автономной контейнерной электростанцией и системы для ее осуществления.All of the above indicates the fulfillment of the technical task and the industrial applicability of the claimed method of controlling an autonomous container power station and a system for its implementation.

Перечень позиций:The list of positions:

1 Ветрогенератор1 wind generator

2 Солнечная панель2 solar panel

3 Аккумуляторная батарея АКБ3 Battery

4 Дизельная генераторная установка4 Diesel Generator Set

5 Внешние сети5 External networks

6 Инверторы6 Inverters

7 Устройство подключения нагрузки электростанции7 Power plant load connection device

8 Устройство подключения ДГУ8 DGU connection device

9 Устройство подключения внешних сетей9 Device for connecting external networks

10 Устройство аварийного подключения10 Emergency connection device

11 Центральный контроллер управления ЦКУ11 Central control controller

12 Устройство торможения12 Braking device

13 Контроллер ветрогенератора13 Wind generator controller

14 Датчик измерения общего тока заряда контроллера ветрогенератора14 Sensor measuring the total charge current of the wind generator controller

15 Контроллер солнечной панели15 solar panel controller

16 Датчик измерения токов внешних источников16 Sensor for measuring currents of external sources

17 Датчик измерения токов нагрузки потребителей17 Sensor measuring the load currents of consumers

18 Датчик измерения токов заряда18 Charge current sensor

19 Датчик измерения токов заряда/разряда АКБ19 Battery charge / discharge current sensor

20 Датчик измерения напряжения АКБ20 Battery voltage sensor

21 Аккумулятор ДГУ21 Battery DGU

22 Устройство заряда аккумулятора22 Battery Charger

23 Внешний топливный бак23 External fuel tank

24 Система подкачки топлива из внешнего бака24 System for pumping fuel from an external tank

25 Датчик измерения выходной мощности ДГУ25 Sensor measuring the output power of the diesel generator

26 Датчик измерения выходного напряжения ДГУ26 Sensor measuring the output voltage of the diesel engine

27 Датчик измерения уровня топлива во внешнем топливном баке27 Sensor for measuring the fuel level in the external fuel tank

28 Датчик измерения напряжения внешних сетей28 Sensor for measuring the voltage of external networks

29 Шина низкого напряжения29 Low voltage bus

30 Датчик измерения токов инверторов на шине низкого напряжения30 Inverter current sensor on the low voltage bus

31 Датчик контроля выходного напряжения инверторов31 Inverter output voltage control sensor

32 Сигнализация положения устройства переключения32 Signaling the position of the switching device

33 Выходные сети нагрузки33 Output Network Load

34 Сигнализация положения устройства аварийного подключения34 Alarm for the position of the emergency connection device

35 Датчик измерения внутренней температуры контейнера35 Sensor for measuring the internal temperature of the container

36 Датчик измерения уличной температуры36 Outdoor temperature sensor

37 Вентилятор охлаждения контроллера солнечной панели37 Solar panel controller cooling fan

38 Воздушный клапан отбора тепла ДГУ для нужд контейнера38 DGU heat extraction air valve for container needs

39 Воздушный клапан приточного и вытяжного воздуха39 Supply and exhaust air valve

40 Вентилятор вытяжного воздуха40 extract air fan

41 Датчик измерения скорости ветра41 Wind speed sensor

42 Датчик измерения выходной мощности электростанции42 Sensor for measuring the power output of a power plant

43 Ключ управления устройствами подключения ДГУ и внешних сетей43 Key management devices connecting DGU and external networks

44 Ключ управления устройством подключения нагрузки электростанции44 Power plant load connection control key

45 Ключ управления ДГУ45 DGU control key

46 Ключ управления вентиляцией электростанции46 Power plant ventilation control key

47 Ключ управления электростанции47 Power plant control key

48 Система подключения к интернету48 Internet connection system

49 Дистанционное управление49 Remote control

50 Блок функционирования ветрогенератора50 Wind turbine functioning block

51 Блок функционирования солнечной панели51 Solar panel function block

52 Блок функционирования ДГУ52 Block functioning DGU

53 Блок функционирования инверторов53 Inverter operation block

54 Блок аккумуляторных батарей54 Battery Pack

Claims

1. The method of controlling an autonomous container power plant, which consists in generating electrical energy from a diesel generator set, charging the batteries from the diesel generator set, monitoring the required charge level by the central control controller, receiving / transmitting signals from the diesel generator set and the battery to the remote control unit by the central control controller control, turning on / off the diesel generator set when changing the battery level secondary battery, the remote control station mode of operation by transmitting the desired signal over the Internet,
characterized in that
generate electrical energy through additional alternative energy sources, namely at least one wind generator with a functioning unit and at least one solar panel with a functioning unit, while various control algorithms for the power plant are executed depending on the operating mode of each of the functioning units, and the residual energy is accumulated in battery pack, and the constant voltage from the unit of operation of the wind generator and the unit of operation the solar panel through the low voltage bus is sent to the inverter operating unit, which converts it to alternating voltage for the output load networks, while the power plant, if necessary, is connected to external networks through an external network connection device, and using the central control controller, select the optimal operating mode for minimum costs, collecting information from all functioning units, analyzing information and testing equipment for proper operation, and After analysis and testing, by means of the central control controller, emergencies are predicted and, in the case of large discrepancies, an alert is issued to the operator through the central control controller via the Internet system, while electric power is generated under the influence of the wind flow through the operation unit of the wind generator, and electric energy is supplied in the form alternating current to the wind generator controller, and through the controller the wind generator and they convert alternating current into direct voltage and supply it to the low voltage bus, while they provide their own control algorithm for the wind generator controller, and through the central control controller, control the operation of the wind generator controller using information from the total charge current measurement sensor of the wind generator controller, the battery voltage measurement sensor batteries and a wind speed sensor, while ensuring non-interference of the central control controller the operation of the local controller of the wind generator, and, if necessary, stop the wind generator by means of a braking device, for example manual, moreover, by means of the functioning unit of the solar panel generate electric energy under the influence of the sun, and then direct electric energy in the form of alternating current to the controller of the solar panel, and through the controller the solar panel converts the direct current from the solar panels into constant voltage and supplies it to the low voltage bus, at The volume is provided by the own control algorithm of the solar panel controller, and through the central control controller, the operation of the solar panel controller is controlled using information from the sensor for measuring the total charge current of the wind generator controller, from the sensor for measuring charge currents and from the sensor for measuring voltage of the battery pack, while ensuring non-interference of the central the control controller into the operation of the solar panel controller, and cool the solar panel controller through veins cooling cooler, while accumulating the energy coming from the wind generator operating unit and the solar panel operating unit in the battery unit, and then using the energy stored in the battery unit if the power of the energy sources from the wind generator operating unit and the solar panel functioning unit is less than the power sources of consumers of output load networks, in this case, in the event of a decrease in the voltage on the battery pack below an acceptable level supplying energy from the diesel generator set functioning unit for emergency charge of the battery pack, and also, in the event of an inverter functioning unit failure, supply voltage from the diesel generator unit functioning unit to the station load network, and the container of the power station is emergency heated up by means of the capabilities of the diesel functioning unit generator set, and through the central control controller control the fuel level in the external the tank, while ensuring that the central control controller does not interfere with the operation of the local control systems of the diesel generator set functioning unit, and external networks are connected via the central control controller if the battery pack is discharged below a predetermined operating level or if it is not possible to receive energy from the functioning unit of the wind generator, operation unit a solar panel, a unit for functioning of a diesel generator set, and by means of a unit The inverter functions convert the direct voltage from the wind generator operating unit, the solar panel operating unit or the accumulated battery unit to the alternating voltage for the output load networks of the station, while providing the possibility of the reverse conversion of the alternating voltage supplied to the input of the inverter operating unit from external networks or the operating unit diesel generator set, in constant voltage for a low voltage bus, and through by connecting the load of the power plant through the central control controller, the alternating voltage from the functioning unit of the inverters or from the functioning block of the diesel generator set is connected to the output networks of the load of the power plant, while using the emergency connection device, the output voltage of the functioning block of the diesel generator set is connected to the input networks of the inverter functioning unit, as well as through the emergency connection device connect outside of the network connection apparatus to power the load.

2. The control system of an autonomous container power plant, containing an electric energy generator in the form of a diesel generator set with an external fuel tank and a fuel pumping system from an external tank and a functioning system, a battery pack of a diesel generator set, a central control controller with a remote control system and a connection system to Internet, temperature sensors and bus,
characterized in that
the system is configured to connect to external networks via an external network connection device and contains additional generators of electrical energy in the form of at least one wind generator with a functioning unit and at least one solar panel with a functioning unit, the system also additionally contains a battery pack and inverters with a block functioning of inverters, and the bus is made in the form of a low voltage bus, while the system is also additionally equipped with a connection device of the station load, a device for connecting a diesel generator set, an emergency connection device, a sensor for measuring the internal temperature of the container, a sensor for measuring street temperature, cooling fans for solar panel controllers, an air valve for taking heat from the diesel generator set for the needs of the container, supply and exhaust air valves, a fan exhaust air, wind speed sensor, station power output sensor, control key the connection devices of the diesel generator set and external networks, the control key for the device for connecting the load of the station, the control key for the diesel generator set, the control key for the ventilation of the station, the control key for the station, while the wind generator functioning unit, the solar panel functioning unit are connected to the low voltage bus and are connected to the central control controller, and the inverters are connected to the low voltage bus and external networks, and the inverter operating unit The control unit is connected to the central control controller and external networks through the connection device of the diesel generator set, and the sensor for measuring the internal temperature of the container is connected to the central control controller through the sensors for measuring the inverter currents on the low voltage bus and the sensor for monitoring the output voltage of the inverters , street temperature sensor, cooling fans for solar panel controllers, air sampling valve la diesel generator set for the needs of the container, supply and exhaust air valves, extract air fan, wind speed measuring sensor, control key for connecting the diesel generator set and external networks, control key for the station load connecting device, control key for the diesel generating set, control key the ventilation of the station and the control key of the station are connected to the central control controller, the output power measurement sensor and the device The station load connections are connected to the central control controller and the output load networks of the station, and the emergency connection device is directly connected to external networks, and through the signaling of the emergency connection device position, it is connected to the central control controller, while the battery pack is connected to the low voltage bus, with sensors measuring the charge / discharge current of the batteries and with a sensor for measuring the voltage of the batteries, and these sensors, in turn, are connected to the central a control controller, wherein the diesel generator set functioning unit is made in the form of a diesel generator set battery charge device connected to the diesel generator set battery, which, in turn, is connected to the diesel generator set, an external fuel tank connected to the fuel pumping system from the external tank and a fuel measurement sensor in an external fuel tank, which, in turn, is connected to a central control controller, and a sensor is also measured I output power of a diesel generator set and a sensor for measuring the output voltage of a diesel generator set, which, in turn, are connected to a central control controller, while the functioning unit of the wind generator is made in the form of a wind generator connected to the controller of the wind generator, which, in turn, is connected with low voltage bus, braking device, which is connected to the wind generator and the central control controller, sensor for measuring the charge current of the wind generator controller a torus, which is connected to the low voltage bus and to the central control controller, and the solar panel functioning unit is made in the form of: a solar panel connected to the solar panel controller, which, in turn, is connected to the low voltage bus and the charge current sensor, the sensor for measuring the charge current is connected to the central control controller, and the solar panel controller is connected to the sensor for measuring the currents of external sources and the sensor for measuring the load currents of consumers, both of which are sensors but connected to a low voltage bus.