Wat is die algemene foute wat tydens die bedryf van toerusting in verband met industriële en kommersiële energieopslag voorkom?

As 'n belangrike deel van die nuwe kragstelsel is die stabiele werking van kommersiële en industriële energieopslagsisteme direk verband hou met energieverbruikseffektiwiteit en maatskappye se ekonomiese voordele. Met die vinnige groei van die geïnstalleerde kapasiteit van kommersiële en industriële energieopslag het die toestelmislukskoers 'n sleutelfaktor geword wat beleggingsopbrengste beïnvloed. Volgens data van die China Electricity Council het in 2023 die proporsie van ongeplande afbreek van energieopslagstasies meer as 57% bereik, en meer as 80% daarvan is veroorsaak deur probleme soos toesteldefekte, stelselafwykings, en uitgebreide integrasie. In my jare van frontliniepraktyk in kommersiële en industriële energieopslag het ek met verskeie stelselblow te make gehad. Noudat ek sistematies die algemene foute, oorsake, en oplossings van elke substelsel van kommersiële en industriële energieopslagtoerusting gaan analiseer om praktiese riglyne vir stelselbedryf en -onderhoud te gee.

1. Algemene Foute en Oorsaakanalise van Batteriestelsels

Die batteriestelsel, as die kernenergieopslageenheid van die energieopslagsisteem, beïnvloed sy foute direk die algehele prestasie van die stelsel.

1.1 Batterie-ouderdom

Batterie-ouderdom is een van die mees algemene fouttipes in kommersiële en industriële energieopslagsisteme, hoofsaaklik uitgedruk as sikluslewevermindering, interne weerstandstoename, en energiedigtheidvermindering. In my terplekke-onderzoek, volgens 2023-data, na 'n 2,5-jarige diensiklus, bereik die kapasiteitsvermindering van litium-iferfosfaat-batteries 28%, en dat van ternary-litiumbatteries 41%, ver byna die industrie se verwagtinge. Hierdie vermindering word hoofsaaklik veroorsaak deur faktore soos batteriemateriaal-ouderdom, elektrodestrukturele veranderinge, en elektrolyt-dekomposisie, wat lei tot 'n vermindering in die batterie se energieopslagkapasiteit en 'n verminderde algehele effektiwiteit van die stelsel.

1.2 Temperatuurloopwaan

Temperatuurloopwaan is die gevaarlikste fouttipe in die batteriestelsel. Wanneer dit voorkom, kan dit lei tot brand of selfs ontploffing. In my ervaring in noodgevalbehandeling, word temperatuurloopwaan gewoonlik veroorsaak deur abnormal temperatuurgradiënte. Wanneer die interne temperatuur van die batterie 120°C oorskry, kan 'n kettingreaksie getrig word. Byvoorbeeld, in 'n kommersiële en industriële energieopslagprojek waarin ek betrokke was, het die temperatuurverskil van die batterie-eenheid 15°C oorskry, die BMS beskermingsmekanisme getrig, en die stelsel laat afsluit. Die oorsake van temperatuurloopwaan sluit in oorlaai, oorontlaai, buitekortsluiting, interne mikroskynkortsluiting, en meganiese skade. Daarvan is die inkonsekwentie binne die batterie die hoofrisikofaktor.

1.3 Oxidatie en Korrosie van Batteriekonnektors

Oxidatie en korrosie van batteriekonnektors is algemene maar maklik oorgeseene foute in kommersiële en industriële energieopslagsisteme. In hoogvochtige omgewings, wat ek dikwels in kusproekte ontmoet het, is batteriekonnektors vatbaar vir oxidatie, wat lei tot 'n toename in kontakweerstand, wat op sy beurt lei tot plaaslike oormaatse warmte en temperatuurloopwaan. Byvoorbeeld, tydens die "suiderlike vochterugkeer" in Guangdong, het 'n groot hoeveelheid gekondenseerde water binne sommige energieopslakkabinette verskyn, wat konnektoroxidatie en frekwente stelselaftakelinge veroorsaak het. Daarbenewens is die lekkage van elektroliet en gasvrymaking binne die batterie ook algemene foute, wat kan lei tot batterieprestasievermindering en veiligheidsrisiko's.

2. Algemene Foute en Oorsaakanalise van Batteriebestuursstelsel (BMS)

Die BMS is die "brein" van die energieopslagsisteem, verantwoordelik vir batteriestatusmonitering, beskerming, en bestuur.

2.1 Kommunikasiefout

Kommunikasiefoute is die mees algemene probleem van BMS, wat 34% van BMS-verwante foute beslaan. In my dagelikse fouteopsporingwerk, word kommunikasiefoute hoofsaaklik uitgedruk as die onvermoë van BMS om normaal met die bo-stelsel te kommunikeer, nie in staat om batteriestatusdata oor te dra of beheernotules te ontvang nie. Dit word gewoonlik veroorsaak deur faktore soos CAN-buskruisbesoedeling, swak konnektorkontak, en protokolinkompatibiliteit. Byvoorbeeld, in 'n kommersiële en industriële energieopslagprojek, was die kommunikasieprotokol tussen BMS en PLC inkompatebel, wat gelei het tot die onvermoë om laai- en ontladingbevels korrek uit te voer, en die stelselleweeffektiwiteit het met meer as 20% verlaag.

2.2 SOC/SOH-berekeningafwyking

Die SOC/SOH-berekeningafwyking is 'n ander algemene fout van BMS. In projekte waarin ek betrokke was, as die SOC-berekeningfout 8% oorskry, sal dit lei tot te vroeë of te late laaibeeindiging, wat die batterielewe en stelselleweeffektiwiteit beïnvloed. Die SOC-berekeningafwyking word hoofsaaklik veroorsaak deur faktore soos temperatuurinvloed, batterie-inkonsekwentie, onvoldoende stroombensorakkuraatheid, en algoritme-defekte. Byvoorbeeld, in 'n energieopslagprojek in 'n hoëtemperatuuromgewing, was die SOC-berekeningfout van BMS so hoog as 12%, wat gelei het tot die batterie nie volledig benut nie en ernstig die inkomste beïnvloed het.

2.3 Virmware-versiekonflikte en sagtewaredefekte

Virmware-versiekonflikte en sagtewaredefekte is ook algemene probleme van BMS. Met die verbetering van die intelligensienivo van energieopslagsisteme, neem die kompleksiteit van sagteware toe, en sagtewarekwetsbaarhede en -kompatibiliteitskwessies word steeds prominenter. Byvoorbeeld, Tesla Model 3 het 'n situasie gehad waar die BMS virmware-versie V12.7.1 inkompatebel was met die beheerstelsel, wat gelei het tot abnormale laai vir 12% van motorbestuurders. Daarbenewens is die degradasie van BMS-sensorakkuraatheid en abnormale data-insameling ook algemene foute, wat kan veroorsaak word deur faktore soos sensor-ouderdom, elektromagnetiese interferensie, en seinoverdragsprobleme.

3. Algemene Foute en Oorsaakanalise van Kragomsettingstelsel (PCS)

PCS is die kernapparatuur vir elektriese kragomsetting in die energieopslagsisteem, verantwoordelik vir die omskakeling van gelykspanning na wisselspanning of andersom.

3.1 Effektiwiteitvermindering

Effektiwiteitvermindering is die mees algemene probleem van PCS, hoofsaaklik uitgedruk as 'n vermindering in laai- en ontladingomskakelings-effektiwiteit. In die werklike meetwerk wat ek gedoen het, volgens toetsdata, is die gemiddelde laaiomskakelingseffektiwiteit van tradisionele tweevlak-PCS 95% (bo 30% belasting), en die ontladingomskakelingseffektiwiteit 96% (bo 30% belasting); terwyl die PCS wat T-vormige drievlakinverteerders gebruik, 'n gemiddelde laaiomskakelingseffektiwiteit van 95,5% (bo 30% belasting) en 'n ontladingomskakelingseffektiwiteit van 96,5% (bo 30% belasting) het. Die effektiwiteitvermindering word gewoonlik veroorsaak deur faktore soos ouderdom van IGBT/MOSFET-module, swak hitte-afvoer, en onredelike beheerstrategieë. Byvoorbeeld, in 'n kommersiële en industriële energieopslagprojek, is PCS vir 'n lang tyd by hoë temperature bedryf, wat gelei het tot ouderdom van IGBT-module, die effektiwiteit het onder 93% gedaal, en die stelselincome het met 15% verlaag.

3.2 Oorbelastingsbeskermingsfoute

Oorbelastingsbeskermingsfoute is 'n ander algemene fout van PCS, wat kan lei tot toestelskade of selfs brand. In die foutehandlingsgevalle wat ek ervaar het, word oorbelastingsbeskermingsfoute gewoonlik veroorsaak deur faktore soos onredelike ontwerp van die beskermingskring, degradasie van sensorakkuraatheid, en beheerlogika-foute. Byvoorbeeld, in 'n energieopslagprojek, het PCS nie tydig oorbelastingsbeskerming getrig wanneer die belasting plotseling toegeneem het nie, wat gelei het tot kondensatorbrand, die stelsel was 2 dae buite diens, en die verlies het R100 000 oorskry. Daarbenewens is inverteerfoute, oormaatse harmonieke, en onstabiele uitsetspanning/stroom ook algemene probleme van PCS, wat kan veroorsaak word deur faktore soos komponent-ouderdom, swak hitte-afvoer, en beheeralgoritme-defekte.

3.3 Onvoldoende anti-korrosiegraad

Onvoldoende anti-korrosiegraad is 'n spesifieke fout van PCS in kommersiële en industriële energieopslagsisteme, veral in kus- of hoëvochtigheidsareas. In die projekte in Guangdong waarin ek betrokke was, sal onvoldoende anti-korrosiegraad lei tot PCB-plankkorrosie, oxidatie van bedraaddoelterminals, en komponentprestasievermindering. Byvoorbeeld, in 'n kommersiële en industriële energieopslagprojek in Guangdong, as gevolg van onvoldoende anti-korrosiegraad van PCS, tydens die "suiderlike vochterugkeer", is die PCB-plank gekorreer, wat gelei het tot abnormale multi-kanaalsignale en die stelsel kon nie normaal funksioneer nie.

4. Algemene Foute en Oorsaakanalise van Temperatuurbestuurstelsels

Die temperatuurbestuurstelsel is die sleutel tot die veilige werking van die energieopslagsisteem, hoofsaaklik verdeel in lugkoeling- en vloeistofkoelingskemas.

4.1 Swak hitte-afvoer

Swak hitte-afvoer is die mees algemene probleem van die temperatuurbestuurstelsel, wat kan lei tot 'n toename in batterietemperatuur, 'n vermindering in effektiwiteit, en 'n verkorting van die leeftyd. In die termale bestuurprojekte waarin ek betrokke was, volgens navorsing, vir elke 10°C toename in batterietemperatuur, sal sy sikluslewe met ongeveer 50% verkort word. Swak hitte-afvoer word gewoonlik veroorsaak deur faktore soos stralerbesoedeling, waaiervalle, onredelike lugroep-ontwerp, en hoë omgewingstemperatuur. Byvoorbeeld, in 'n kommersiële en industriële energieopslagprojek, as gevolg van stralerbesoedeling, het die batterietemperatuur 45°C oorskry, wat BMS-beskerming getrig het, die stelselleweeffektiwiteit het met 18% verlaag, en die inkomste het met ongeveer R80 000 per jaar verlaag.

4.2 Vloeistofkoelingsstelsel-lekkage

Vloeistofkoelingsstelsel-lekkage is een van die gevaarlikste foute in die temperatuurbestuurstelsel. Lekkage sal nie slegs lei tot onvoldoende koelvloeistof en die hitte-afvoereffek beïnvloed nie, maar kan ook batterie-kortsluiting en elektriese foute veroorsaak. In die onderhoudwerk van vloeistofkoelingsstelsels wat ek gedoen het, word vloeistofkoelingsstelsel-lekkage gewoonlik veroorsaak deur faktore soos sigsel-ouderdom, leidingtrillingbreuk, en losse konnektors. Byvoorbeeld, in 'n energieopslakkabinet van 'n LNG-aanvaardingstasie, as gevolg van die ouderdom van vloeistofkoelingsleidingsiggels, het koelvloeistoflekkage voorgekom, 'n groot hoeveelheid gekondenseerde water het binne die kabinet verskyn, en die stelsel het frekwent afgesluit. Volgens toetsdata, neem die hardheid van PTFE-siggels van 65 Shore D by kamertemperatuur tot 85 Shore D by -70°C, en die kompressiereboundrate het met 40% verlaag, wat die hoofoorzaak van lekkage is.

4.3 Ongelyke temperatuurbestuur

Ongelyke temperatuurbestuur is 'n algemene probleem in vloeistofkoelingsstelsels, wat kan lei tot die verergering van die interne inkonsekwentie van die batteriepakket. In die vloeistofkoelingsstelselontwerpprojekte waarin ek betrokke was, word ongelyke temperatuurbestuur gewoonlik veroorsaak deur faktore soos onredelike ontwerp van vloeistofkoelingsleidings, ongelyke stroomeverdeling, en beheeralgoritme-defekte. Byvoorbeeld, in 'n kommersiële en industriële energieopslagprojek, het die onredelike ontwerp van vloeistofkoelingsleidings gelei tot 'n temperatuurverskil van meer as 10°C in die batteriepakket, wat batterie-ouderdom versnel en die stelsellewe met 30% verkort het.

5. Algemene Foute en Oorsaakanalise van Energiebestuurstelsel (EMS)

EMS is die "bevelvoerder" van die energieopslagsisteem, verantwoordelik vir stelselbedryfstrategie-optimering en energie-dispatching.

5.1 Algoritme-defekte

Algoritme-defekte is die mees algemene probleem van EMS, wat kan lei tot onredelike laai- en ontladingsstrategieë en verlaagde inkomste. In die energiebestuursoptimeringsprojekte waarin ek betrokke was, byvoorbeeld, in 'n kommersiële en industriële energieopslagprojek, het EMS-algoritme-defekte gelei tot die onvermoë om die optimale laai- en ontladings_tydstippe akkuraat te voorspel wanneer elektrisiteitpryse gereeld gefluktureer het, en die jaarlikse inkomste het met ongeveer 15% verlaag. Algoritme-defekte word gewoonlik veroorsaak deur faktore soos onakkurate modelle, onvoldoende historiese data, en onredelike parameterinstellings.

5.2 Kommunikasieonderbreking

Kommunikasieonderbreking is 'n ander algemene fout van EMS, wat kan lei tot die stelsel se onvermoë om bo-bevels te ontvang of operasiedata te lê. In die kommunikasie-foutopsporingwerk wat ek gedoen het, word kommunikasieonderbreking gewoonlik veroorsaak deur faktore soos protokolinkompatibiliteit, netwerkinterferensie, en hardewarefoute. Byvoorbeeld, in 'n kommersiële en industriële energieopslagprojek, was die kommunikasieprotokol tussen EMS en die kragnet-dispatchingstelsel inkompatebel. Wanneer elektrisiteitpryse in real-time verander, kon die laai- en ontladingsstrategieë nie tydig aangepas word nie, wat gelei het tot 'n vermindering van meer as 20% in arbitragesinname. Daarbenewens is dataveiligheidskwetsbaarhede ook algemene probleme van EMS, wat kan lei tot stelselaanvalle of datalek. Volgens 2023-data, het drie datalekgevalle verband hou met MOVEit-aanvalle gerangskik onder die top tien datalekgevalle, wat meer as een miljoen mense beïnvloed het.

In die werklike bedryf en onderhoud van kommersiële en industriële energieopslagsisteme, moet ons frontliniepraktisynne hierdie fouttipes akkuraat identifiseer, hul oorsake diep begryp, en dan doelgerigte oplossings toepas. Slegs op hierdie manier kan ons die stabiele werking van die stelsel verseker, energieverbruikseffektiwiteit verbeter, en maatskappye help om beter ekonomiese voordele te behaal terwyl ons bydra tot die bou van 'n nuwe kragstelsel.