تعاریف مربوط به توان موتور ژنراتورها

مفاهیم توان ژنراتور بر اساس شرح استاندارد ISO 8528-1

استاندارد ISO8528-1  چهار مدل توان برای ژنراتور تعریف نموده است

1. توان ESP (Emergency Standby Power)
2. توان PRP (Prime Rated Power)
3. توان LTP (Limited-Time Power)
4. توان COP (Continuous Operation Power)
5. توان DCP (Data Center Power)

توان ESP (Emergency Standby Power)

کاربرد ژنراتور در این توان در شرایطی است که تامین توان توسط ژنراتور در بازه زمانی توقف / قطع توان توسط منبع اولیه (شبکه) و یا به منظور تست ژنراتور صورت میگیرد. استاندارد ISO 8528-1 توان Standby را بصورت ماکزیمم توان قابل تامین ژنراتور برای مصرف کننده با نمودار بار متغیر برای حالتی که مجموع زمان کارکرد سالیانه از 200 ساعت تجاوز ننماید تعریف می کند. علاوه بر این متوسط مقدار بار در بازه 24 ساعته نباید از 70 درصد مقدار توان تعریف شده ژنراتور برای این حالت تجاور نماید مگر اینکه مقادیر بیشتر توسط سازنده ژنراتور مورد تایید قرار گرفته باشد. معمولا توان Standby  مربوط به دیزل ژنراتور بوده و ژنراتور گازی برای استفاده Standby  مناسب نیست.
نحوه محاسبه مقدار متوسط بار (Ppa) مطابق با فرمول و نمودار ذیل می باشد. توجه داشته باشید که در محاسبه توان متوسط بارهای متغیر ، توان های کمتر از 30 درصد توان ESP معادل 30 درصد منظور شده و زمان در مواقعی که ژنراتور در حالت توقف می باشد در محاسبه منظور نمی گردد.

توان ESP فقط برای کاربردهایی پیشنهاد می گردد که ژنراتور بعنوان Backup یا پشتیبان برای شبکه برق یا یک منبع اولیه تامین انرژی دیگر استفاده گردد. در مفهوم کاربردی این توان ، کارکرد بصورت Parallel یا موازی با شبکه کاربرد ندارد و برای کاربردهایی که نیاز به Parallel شدن با شبکه داشته باشند شرایط لحاظ شده در توان های Prime Power یا Base Load Rating کاربرد بیشتری دارند.

چند نمونه از کاربردهای توان در حالت ESP به قرار ذیل می باشد:

• حالت Emergency یا اضطراری (مانند سیستم های Backup یا پشتیبان مورد نیاز برای حفاظت جان انسان ها ، مواردی که در کارکرد آنها اجبار قانونی وجود دارد مانند سیستم های حمل و نقل و خدمات شهری ، یا برای بارهای حساس با کاربرد بحرانی)
• سیستم های Standby یا جایگزین و آماده بکار ( مواردی که اجبار و حکمی برای آن وجود ندارد ولی به منظور کاهش زیان اقتصادی یا آسیب وارده به تجهیزات در زمان قطع شبکه بکار میرود)

توان PRP (Prime Rated Power)

کاربرد ژنراتور در این توان در شرایطی است که تامین توان الکتریکی توسط ژنراتور در قالب شرایط مشخص قرارداد شده و به منظور تامین / خرید انرژی مورد استفاده قرار میگیرد. استاندارد ISO 8528-1 توان Prime را بصورت ماکزیمم توان قابل تامین ژنراتور برای مصرف کننده با نمودار بار متغیر برای مدت زمان نامحدود در سال ، تعریف می نماید. علاوه بر این متوسط مقدار بار در بازه 24 ساعته نباید از 70 درصد مقدار توان تعریف شده ژنراتور برای این حالت تجاور نماید مگر اینکه مقادیر بیشتر توسط سازنده ژنراتور مورد تایید قرار گرفته باشد.
نحوه محاسبه مقدار متوسط بار (Ppa) مطابق با فرمول و نمودار ذیل می باشد. توجه داشته باشید که در محاسبه توان متوسط بارهای متغیر ، توان های کمتر از 30 درصد توان ESP معادل 30 درصد منظور شده و زمان در مواقعی که ژنراتور در حالت توقف می باشد در محاسبه منظور نمی گردد.

چند نمونه از کاربردهای توان در حالت PRP به قرار ذیل می باشد:

1. تامین برق و توان الکتریکی در نقاطی که شبکه برق سراسری در دسترس نمی باشد.
2. تامین برق در محل مورد نیاز بر اساس قرارداد مشخص با تعیین زمان کارکرد و مقدار توان مورد نیاز
3. پیک سایی و کارکرد بر اساس برنامه های کاهش توان اخذ شده از شبکه

توان LTP (Limited-Time Power)

استاندارد ISO 8528-1 توان LTP را بعنوان ماکزیمم توان قابل تامین ژنراتور بصورت ثابت برای مدت 500 ساعت کارکرد در سال ، تحت شرایط کار و دوره های تعمیر و نگهداری تعیین شده توسط سازنده ژنراتور ، تعریف می نماید. کاربرد توان LTP معمولا برای تامین توان الکتریکی با مقدار ثابت در حالت هایی چون پیک سایی و کاربردهایی که نیاز به کارکرد parallel با شبکه داشته و مدت زمان حداکثر 500 ساعت در سال است می باشد.

توان COP (Continuous Operation Power)

استاندارد ISO 8528-1 توان COP را بعنوان ماکزیمم توان قابل تامین ژنراتور بصورت ثابت برای مدت زمان نامحدود در سال ، تحت شرایط کار و دوره های تعمیر و نگهداری تعیین شده توسط سازنده ژنراتور ، تعریف می نماید. با توجه به کاربری دائم کار ژنراتورهای گازسوز، معمولا این تجهیزات با توان دائم‌کار یا همان توان Continuous معرفی شده و توان خروجی مشخص شده توسط سازنده، توان COP ژنراتور گازی می‌باشد.

بیشترین کاربرد ژنراتور تحت شرایط توان COP جهت :

1. تامین توان الکتریکی برای بارهای با مقدار ثابت
2. تامین توان الکتریکی برای مدت زمان نامحدود
3. اجرای پروژه های CHP (Combined Heat & Power)

توان دیتاسنتر (DCP):

استاندارد ISO 8528-1 توان DCP را به عنوان حداکثر توان قابل تامین توسط موتور ژنراتور برای تعذیه بارهای ثابت یا متغیر برای مدت زمان نامحدود در سال تعریف می‌کند. با توجه به دسترس‌پذیری و قابلیت اطمینان شبکه برق محل دیتاسنتر، سازنده موتور ژنراتور موظف است با در نظر گرفتن امکانات سخت افزاری و نرم‌افزاری و برنامه تعمیرات و نگهداری مورد نیاز، سطح توان قابل تامین را به منظور تغدیه بارهای دیتاسنتر، مشخص نماید.

در این تعریف موتور ژنراتور، یک منبع مطمئن تولید توان الکتریکی در دیتاسنتر محسوب می‌شود و می‌تواند به عنوان پشتیبان قابل اطمینان برای شبکه برق در نظر گرفته شود اما استفاده طولانی مدت از موتور ژنراتور تحت بار به صورت موازی با شبکه، مجاز نیست. با توجه به اشاره به حضور شبکه برق در این تعریف، توان DCP  جهت اخذ گواهی Tier III و Tier IV استاندارد موسسه Uptime مناسب نمی‌باشد.

توان DCC

همانگونه که گفته شد، استفاده از تعریف توان DCP الزامات مورد نیاز اخذ گواهی Tier III و Tier IV استاندارد Uptime برای دیتاسنتر را برآورده نمی‌کند. لذا شرکت کامینز پاور دسته‌بندی جدیدی را تحت عنوان توان DCC (Data Center Continuous) که مکمل تعاریف استاندارد ISO 8528-1 می‌باشد را معرفی می‌کند. DCC به عنوان حداکثر توانی که موتور ژنراتور قادر است به طور مداوم و برای ساعت‌های نامحدود به بارهای الکتریکی ثابت یا متغیر در یک مرکز داده تحویل دهد، تعریف می شود. DCC در واقع همان توان پرایم (PRP) بدون محدودیت 70 درصدی متوسط توان خروجی موتور ژنراتور در طول 24 ساعت شبانه‌روز بوده که فرایند طراحی مهندسی و اخذ گواهی‌های Tier III و یا Tier IV استاندارد Uptime را برای مراکز داده تسهیل می‌کند.