DEIF GPU/2/GS M1-M13

DEIF GPU/2/GS M1-M13 是丹麦DEIF公司（丹麦电气控制系统公司）GPU系列中的一款高性能、高可靠性、双通道（2/） 冗余配置的发电机保护与控制单元。后缀“M1-M13”表明该装置配备了13个可编程多功能继电器输出，极大地增强了其在复杂控制逻辑中的应用能力。该控制器专为中大型柴油或燃气发电机组设计，集成了全面的电气保护、精确的测量、自动同步、负荷分配以及顺序控制于一体。特别适用于对供电连续性有极高要求的应用，如远洋船舶主电站、海上石油平台、医院、数据中心备用电源以及孤岛电网，是确保发电机组安全、稳定、高效并联运行的“智能指挥中枢”。

应用场景：

在一艘航行于北大西洋的巨型集装箱船上，主电站由三台大功率中速柴油发电机组构成。为确保跨洋航行的绝对供电安全，每台发电机的控制柜内都安装了 DEIF GPU/2/GS M1-M13 双通道控制器。在一次恶劣海况中，一台正在运行的发电机因燃油滤器轻微堵塞导致功率输出波动。GPU/2/GS 的“逆功率保护”和“负荷突降预测”功能迅速检测到异常。在可能发生逆功率损坏发电机之前，控制器通过其丰富的可编程逻辑，有序地启动了备用机组。备用机组的GPU/2/GS 控制器自动执行同步程序，在精确捕获相位和频率后闭合断路器，并平滑接管负荷，最后将故障机组解列。整个过程在数十秒内自动完成，全船电力供应零中断，关键导航和冷藏集装箱系统未受任何影响。此案例完美诠释了GPU/2/GS 在实现高可用性、自动容错电站管理中的核心价值。

核心参数速览：

技术原理与创新价值：

DEIF GPU/2/GS M1-M13 的核心价值在于其将“最高安全性”与“最大灵活性”通过双通道冗余架构和强大的可编程性融为一体。 创新点1：真正的双通道冗余与“2oo2”安全架构。 与单通道控制器或简单的硬件备份不同，GPU/2/GS 包含两个物理和电气上完全独立的处理器通道（A和B）。每个通道都有自己的电源、传感器输入、CPU和输出继电器。两个通道并行运行，持续进行交叉比对。对于安全关键功能（如跳闸），采用 “2oo2” 表决机制，即只有两个通道都发出跳闸指令时，跳闸才会执行。这既防止了单通道故障导致的误跳闸（提高可用性），又确保了在任何单一通道失效时，另一通道仍能独立执行跳闸（提高安全性）。这是达到最高安全完整性等级的设计理念。 创新点2：13个可编程多功能继电器（M1-M13）带来的极致灵活性。 这是该型号的显著特点。用户可以通过直观的配置软件，自由定义这13个继电器的功能。例如：M1可设为“超速跳闸”，M2为“润滑油压低报警”，M3为“启动成功信号”，M4-M6用于控制不同的泵或阀门，M7用于与另一台机组通信等。这使得单一控制器能够替代大量的中间继电器、时间继电器和辅助逻辑控制器，极大地简化了控制柜设计，减少了接线和故障点，并允许用户根据具体项目需求深度定制控制逻辑。 创新点3：集成的电站管理功能与开放通信。 控制器不仅管理单台机组，其内置的自动同步和负荷分配算法使其能轻松构建多机并联电站。通过DEIF高速CAN总线，多台GPU/2/GS 可以组成一个分布式控制网络，实现机组间的无缝通信和协调控制。同时，其支持Modbus、PROFIBUS、以太网等标准协议，使其能够无缝集成到更上层的船舶集成监控系统（IMS）、动力定位（DP）系统或岸上SCADA系统中，实现电站的远程监控和智能化管理。

应用案例与行业价值：

案例一：海上风电运维船（SOV）动力定位电站 一艘为海上风电场提供维护支持的SOV，需要其电站（通常为3-4台发电机组）在动力定位（DP）模式下提供极其稳定和动态的电力，以保持船位。每台发电机组由GPU/2/GS 控制。在DP模式下，电站负荷随着侧推器和主推进器的功率需求而剧烈、快速变化。GPU/2/GS 的快速负荷分配功能确保了各机组始终平均分担负荷，其强大的处理能力能跟上负荷的变化速度。当一台机组因维护需要退出时，控制系统自动调整其余机组的负荷分配，全程无需人工干预，保障了DP作业的连续性和安全性。 案例二：医院备用发电机组“黑启动”与自动切换 一家大型医院的备用发电站有两台高压柴油发电机组。主电网断电后，GPU/2/GS 控制器立即检测到“市电失电”，自动启动第一台机组，同步后闭合母线断路器。如果第一台机组启动失败，控制器在数秒内启动第二台机组。其可编程逻辑确保了关键负载（如手术室、ICU）的优先恢复供电。当市电恢复后，控制器自动执行反向同步切换，将负荷平稳转移回市电，并对发电机组进行冷却后停机。整个过程全自动，完全排除了人为操作失误的风险，是生命支持系统的可靠保障。

相关产品组合方案：

· DEIF AGC 自动发电机控制器：用于多机组电站的中央协调控制器，与多个GPU/2/GS 协同工作。

· DEIF 功率管理模块：用于更复杂的电站功率限制和负载优先级管理。

· 电流/电压互感器：为控制器提供高精度的电气量输入。

· 传感器：转速传感器、温度传感器、压力传感器等，用于机组本体监控。

· 断路器与接触器：接收来自控制器M继电器的分合闸指令。

· 通信网关：用于将控制器的串行信号转换为以太网或其他协议。

· DEIF PC工具软件：用于对GPU/2/GS 进行参数设置、逻辑编程、监控和数据分析。

· 远程监控系统：如DEIF的SCADA解决方案，用于集中监控分散的发电机组。

安装维护与全周期支持：

安装DEIF GPU/2/GS M1-M13 需由专业电气人员完成，确保电源、CT/PT、传感器及所有控制接线正确无误，特别注意双通道的独立供电。首次调试必须使用DEIF配置软件，进行详细的参数设置：输入机组铭牌数据、定义保护定值、配置每个M继电器的功能、设置同步与负荷分配参数、建立通信等。 日常维护主要通过前面板查看实时数据和事件日志。定期进行功能测试（如模拟超速、低油压，验证相应的M继电器动作）。其双通道设计允许在不中断保护功能的情况下，对单个通道进行测试或维护。控制器固件可由用户通过软件升级。