इंडस्ट्रियल और कारोबारी ऊर्जा संचयन से संबंधित उपकरणों के संचालन के दौरान कौन सी सामान्य दोष होते हैं

नए विद्युत प्रणाली का एक महत्वपूर्ण हिस्सा होने के नाते, वाणिज्यिक और औद्योगिक ऊर्जा संचय सिस्टम के स्थिर संचालन से सीधे ऊर्जा उपयोग की दक्षता और उद्योग के आर्थिक लाभ संबंधित हैं। वाणिज्यिक और औद्योगिक ऊर्जा संचय की स्थापित क्षमता के तेजी से बढ़ने के साथ, उपकरण विफलता दर निवेश लाभों पर प्रभाव डालने वाला एक प्रमुख कारक बन गया है। चीन विद्युत परिषद के आंकड़ों के अनुसार, 2023 में, ऊर्जा संचय विद्युत स्टेशनों के अनियोजित बंद होने का प्रतिशत 57% से अधिक पहुंच गया, जिनमें से 80% से अधिक उपकरण दोष, सिस्टम विसंगति और व्यापक एकीकरण जैसी समस्याओं से होने वाले थे। वाणिज्यिक और औद्योगिक ऊर्जा संचय में मेरे वर्षों के अनुभव और फ्रंट-लाइन प्रथा में, मैंने विभिन्न प्रकार की सिस्टम विफलताओं से निपटा है। अब, मैं वाणिज्यिक और औद्योगिक ऊर्जा संचय उपकरण के प्रत्येक सबसिस्टम की सामान्य दोष प्रकार, कारण और समाधानों का प्रणालीगत विश्लेषण करके सिस्टम संचालन और रखरखाव के लिए व्यावहारिक दिशा-निर्देश प्रदान करूंगा।

1. बैटरी सिस्टम की सामान्य दोष और कारण विश्लेषण

बैटरी सिस्टम, ऊर्जा संचय सिस्टम का मुख्य ऊर्जा संचय इकाई होने के नाते, इसकी दोष सिस्टम की कुल प्रदर्शन पर सीधे प्रभाव डालती हैं।

1.1 बैटरी का पुराना होना

बैटरी का पुराना होना वाणिज्यिक और औद्योगिक ऊर्जा संचय सिस्टम में सबसे सामान्य दोष प्रकारों में से एक है, जो मुख्य रूप से चक्र जीवन की कमी, आंतरिक प्रतिरोध में वृद्धि और ऊर्जा घनत्व की कमी के रूप में प्रकट होता है। मेरे ऑन-साइट जांचों में, 2023 के आंकड़ों के अनुसार, 2.5-वर्षीय सेवा चक्र के बाद, लिथियम फोस्फेट बैटरी की क्षमता की कमी 28% और ट्राइड लिथियम बैटरी की 41% हो जाती है, जो उद्योग की अपेक्षाओं से बहुत अधिक है। यह कमी बैटरी सामग्री के पुराने होने, इलेक्ट्रोड संरचना में परिवर्तन और इलेक्ट्रोलाइट विघटन जैसे कारकों से होती है, जिससे बैटरी की ऊर्जा संचय क्षमता में कमी और सिस्टम की कुल दक्षता में कमी होती है।

1.2 तापीय नियंत्रणहीनता

तापीय नियंत्रणहीनता बैटरी सिस्टम में सबसे खतरनाक दोष प्रकार है। जब यह होता है, तो यह आग या फिर विस्फोट का कारण बन सकता है। मेरे आपातकालीन मामलों के संभालने के अनुभव में, तापीय नियंत्रणहीनता आमतौर पर असामान्य तापमान ढाल से होती है। जब बैटरी का आंतरिक तापमान 120°C से अधिक हो जाता है, तो एक श्रृंखला प्रतिक्रिया शुरू हो सकती है। उदाहरण के लिए, एक वाणिज्यिक और औद्योगिक ऊर्जा संचय परियोजना में, बैटरी मॉड्यूल का तापमान अंतर 15°C से अधिक हो गया, जिससे BMS संरक्षण तंत्र चलने लगा और सिस्टम बंद हो गया। तापीय नियंत्रणहीनता के कारणों में अतिरिक्त चार्जिंग, अतिरिक्त डिस्चार्जिंग, बाह्य छोटे सर्किट, आंतरिक माइक्रो-छोटे सर्किट और यांत्रिक नुकसान शामिल हैं। इनमें से, बैटरी के अंदर की असामर्थ्यता प्रमुख जोखिम कारक है।

1.3 बैटरी कनेक्टरों का ऑक्सीकरण और कोरोजन

बैटरी कनेक्टरों का ऑक्सीकरण और कोरोजन वाणिज्यिक और औद्योगिक ऊर्जा संचय सिस्टम में सामान्य लेकिन अनदेखी किया जाने वाला दोष है। उच्च आर्द्रता वाले वातावरण में, जिसे मैंने बहुत बार समुद्र तटीय परियोजनाओं में देखा है, बैटरी कनेक्टर ऑक्सीकरण के प्रति संवेदनशील होते हैं, जिससे संपर्क प्रतिरोध में वृद्धि होती है, जो फिर स्थानीय अतिताप और तापीय नियंत्रणहीनता का कारण बनता है। उदाहरण के लिए, गुआंगडोंग में "दक्षिणी आर्द्रता" के दौरान, कुछ ऊर्जा संचय कैबिनेटों के अंदर बहुत सारा जमा पानी दिखाई दिया, जिससे कनेक्टर ऑक्सीकरण हो गया और सिस्टम बार-बार बंद होने लगा। इसके अलावा, बैटरी के अंदर इलेक्ट्रोलाइट और गैस उत्पादन का रिसाव भी सामान्य दोष है, जो बैटरी की प्रदर्शन की कमी और सुरक्षा की चिंताओं का कारण बन सकता है।

2. बैटरी प्रबंधन सिस्टम (BMS) की सामान्य दोष और कारण विश्लेषण

BMS ऊर्जा संचय सिस्टम का "मस्तिष्क" है, जो बैटरी की स्थिति की निगरानी, संरक्षण और प्रबंधन के लिए जिम्मेदार है।

2.1 संचार विफलता

संचार विफलता BMS की सबसे सामान्य समस्या है, जो BMS-संबंधित विफलताओं का 34% हिस्सा बनती है। मेरे दैनिक डीबगिंग कार्य में, संचार विफलताएं आमतौर पर BMS की उपरी सिस्टम के साथ सामान्य संचार न कर पाने, बैटरी की स्थिति के डेटा को भेजने या नियंत्रण आदेशों को प्राप्त न कर पाने के रूप में प्रकट होती हैं। यह आमतौर पर CAN बस विकीर्णता, खराब कनेक्टर संपर्क और प्रोटोकॉल असंगतता जैसे कारकों से होता है। उदाहरण के लिए, एक वाणिज्यिक और औद्योगिक ऊर्जा संचय परियोजना में, BMS और PLC के बीच का संचार प्रोटोकॉल असंगत था, जिससे चार्जिंग और डिस्चार्जिंग आदेशों को सही तरीके से निष्पादित नहीं किया जा सका, और सिस्टम की दक्षता 20% से अधिक घट गई।

2.2 SOC/SOH अनुमान विचलन

SOC/SOH अनुमान विचलन BMS का एक और सामान्य दोष है। मेरे भाग लेने वाले परियोजनाओं में, यदि SOC अनुमान त्रुटि 8% से अधिक हो, तो यह चार्जिंग को शीघ्र या देर से बंद होने का कारण बनता है, जो बैटरी की लंबाई और सिस्टम की दक्षता पर प्रभाव डालता है। SOC अनुमान विचलन आमतौर पर तापमान के प्रभाव, बैटरी की असामर्थ्यता, धारा सेंसर की अपर्याप्त दक्षता और एल्गोरिथ्म के दोष जैसे कारकों से होता है। उदाहरण के लिए, एक उच्च तापमान वाले वातावरण में ऊर्जा संचय परियोजना में, BMS का SOC अनुमान त्रुटि 12% तक पहुंच गई, जिससे बैटरी का पूरा उपयोग नहीं हो सका और आय पर गंभीर प्रभाव पड़ा।

2.3 फर्मवेयर संस्करण टकराव और सॉफ्टवेयर दोष

फर्मवेयर संस्करण टकराव और सॉफ्टवेयर दोष BMS की भी सामान्य समस्याएं हैं। ऊर्जा संचय सिस्टमों के बुद्धिमत्ता स्तर के साथ-साथ सॉफ्टवेयर की जटिलता बढ़ती है, और सॉफ्टवेयर की दुर्बलताएं और संगतता की समस्याएं गंभीर होती जाती हैं। उदाहरण के लिए, टेस्ला मॉडल 3 में एक स्थिति थी जहाँ BMS फर्मवेयर संस्करण V12.7.1 कंट्रोल सिस्टम के साथ असंगत था, जिससे 12% कार मालिकों को असामान्य चार्जिंग होने का सामना करना पड़ा। इसके अलावा, BMS सेंसर की दक्षता की गिरावट और असामान्य डेटा संग्रह भी सामान्य दोष हैं, जो सेंसर के पुराने होने, विद्युत चुंबकीय विकीर्णता और सिग्नल प्रसारण की समस्याओं से हो सकते हैं।

3. विद्युत ऊर्जा परिवर्तन सिस्टम (PCS) की सामान्य दोष और कारण विश्लेषण

PCS ऊर्जा संचय सिस्टम में विद्युत ऊर्जा परिवर्तन का मुख्य उपकरण है, जो एक सीधी धारा को विकृत धारा में या इसके विपरीत परिवर्तित करने के लिए जिम्मेदार है।

3.1 दक्षता की गिरावट

दक्षता की गिरावट PCS की सबसे सामान्य समस्या है, जो मुख्य रूप से चार्जिंग और डिस्चार्जिंग के परिवर्तन दक्षता में कमी के रूप में प्रकट होती है। मेरे द्वारा किए गए वास्तविक मापन कार्य में, परीक्षण डेटा के अनुसार, पारंपरिक दो-स्तरीय PCS की औसत चार्जिंग परिवर्तन दक्षता 95% (30% लोड से अधिक) और डिस्चार्जिंग परिवर्तन दक्षता 96% (30% लोड से अधिक) है; जबकि T-टाइप तीन-स्तरीय इनवर्टर वाले PCS की औसत चार्जिंग परिवर्तन दक्षता 95.5% (30% लोड से अधिक) और डिस्चार्जिंग परिवर्तन दक्षता 96.5% (30% लोड से अधिक) है। दक्षता की गिरावट आमतौर पर IGBT/MOSFET मॉड्यूलों के पुराने होने, खराब ताप निकासी और असंगत नियंत्रण रणनीतियों जैसे कारकों से होती है। उदाहरण के लिए, एक वाणिज्यिक और औद्योगिक ऊर्जा संचय परियोजना में, PCS लंबे समय तक उच्च तापमान पर संचालित हुआ, जिससे IGBT मॉड्यूलों का पुराना होना हुआ, दक्षता 93% से नीचे गिर गई, और सिस्टम की आय 15% घट गई।

3.2 ओवरलोड संरक्षण विफलता

ओवरलोड संरक्षण विफलता PCS का एक और सामान्य दोष है, जो उपकरण की क्षति या फिर आग का कारण बन सकती है। मेरे द्वारा अनुभव की गई दोष संभालने की मामलों में, ओवरलोड संरक्षण विफलता आमतौर पर संरक्षण परिपथ के असंगत डिजाइन, सेंसर दक्षता की गिरावट और नियंत्रण तर्क त्रुटियों जैसे कारकों से होती है। उदाहरण के लिए, एक ऊर्जा संचय परियोजना में, PCS लोड की अचानक वृद्धि के समय ओवरलोड संरक्षण को समय पर नहीं चलाया, जिससे कैपेसिटर जल गया, सिस्टम 2 दिनों तक बंद रहा, और नुकसान 100,000 युआन से अधिक हुआ। इसके अलावा, इनवर्टर दोष, अतिरिक्त हार्मोनिक्स और अस्थिर आउटपुट वोल्टेज/धारा भी PCS की सामान्य समस्याएं हैं, जो घटकों के पुराने होने, खराब ताप निकासी और नियंत्रण एल्गोरिथ्म दोषों से हो सकती हैं।

3.3 अपर्याप्त रासायनिक अभिक्रिया-रोधी ग्रेड

अपर्याप्त रासायनिक अभिक्रिया-रोधी ग्रेड वाणिज्यिक और औद्योगिक ऊर्जा संचय सिस्टमों में PCS का एक विशेष दोष है, विशेष रूप से समुद्र तट या उच्च आर्द्रता वाले क्षेत्रों में। गुआंगडोंग में मेरे द्वारा गए परियोजनाओं में, अपर्याप्त रासायनिक अभिक्रिया-रोधी ग्रेड PCB बोर्ड के रासायनिक अभिक्रिया-रोधी ग्रेड, वायरिंग टर्मिनल का ऑक्सीकरण और घटकों की प्रदर्शन की कमी का कारण बनता है। उदाहरण के लिए, गुआंगडोंग में एक वाणिज्यिक और औद्योगिक ऊर्जा संचय परियोजना में, PCS के अपर्याप्त रासायनिक अभिक्रिया-रोधी ग्रेड के कारण, "दक्षिणी आर्द्रता" के दौरान, PCB बोर्ड रासायनिक अभिक्रिया-रोधी ग्रेड हो गया, जिससे बहु-चैनल सिग्नल असामान्य हो गए और सिस्टम सामान्य रूप से संचालित नहीं हो सका।

4. तापमान नियंत्रण सिस्टम की सामान्य दोष और कारण विश्लेषण

तापमान नियंत्रण सिस्टम ऊर्जा संचय सिस्टम के सुरक्षित संचालन की कुंजी है, जो मुख्य रूप से हवा-ठंडाने और तरल-ठंडाने