Иш жойи ва савдо энергия сақлаш тажхизотлари ишлаб чиқаришда кучлик йўлдан чиқишларни кандай умумий хатоларга учради

Yangi elektr energiya tizimining muhim qismi bo'lgan kommersiya va sanoat energiya saqlash tizimlari ishlab chiqarishining o'zgaruvchanligi energiya foydalanish samaradorligi va korxonalar ekonomikasi bilan bog'liq. Kommerciya va sanoat energiya saqlash joylashgan quvvat tez-tez o'sishi bilan, jihozlar aralashlik darajasi investitsiya qaytarilishini ta'sir qiladigan asosiy omillarga aylanmoqda. Xitoy Elektr Energiya Shuhrati ma'lumotiga ko'ra, 2023-yilda, energiya saqlash stansiyalaridagi rejalashtirilmagan to'xtashlar nisbati 57% dan yuqori bo'lgan, ulardan 80% dan ortiq masalalar jihoz kamchiliklari, tizim anormalliklari va keng integratsiya sababli bo'lgan. Mening kommersiya va sanoat energiya saqlashida oldindan amaliy tajribamda, turli tizim aralashliklarini hal etishga duch kelganman. Endi, kommersiya va sanoat energiya saqlash jihozlarining har bir podsystemasidagi umumiy aralashlik turini, sabablarini va yechimlarini tahlil qilib, tizimning ishlash va xavfsizlik uchun amaliy yo'nalish beraman.

1. Akkumulyator tizimlari orasidagi umumiy aralashliklar va sabablar analizi

Akkumulyator tizimi, energiya saqlash tizimining asosiy energiya saqlash birligi hisoblanadi, uning aralashliklari tizimning umumiy samaradorligiga ta'sir qiladi.

1.1 Akkumulyator eskalashi

Akkumulyator eskalashi kommersiya va sanoat energiya saqlash tizimlarida eng umumiy aralashlik turidir, bu tsikl alohida hayot miqdorini pasaytirish, ichki qarshilikni oshirish va energiya mintaqasini kamaytirish bilan ifodalangan. Mening maydon jarayonlarimda, 2023-yilda, 2.5 yillik ish rejimidan keyin, fosforlit liyofosfat akkumulyatorlar kapasitetini 28% ga, ternarniy liyofosfat akkumulyatorlar esa 41% ga pasaytirdi, bu industriya kutmoqda bo'lganidan juda ortiq. Bu pasayish akkumulyator materiali eskalashi, elektrod strukturalarining o'zgarishi va elektrolit ajralishi kabi omillarga sabab bo'lgan, bu esa akkumulyator energiya saqlash imkoniyatini va tizimning umumiy samaradorligini kamaytiradi.

1.2 Isitishdan tortib ketish

Isitishdan tortib ketish akkumulyator tizimidagi eng o'pangiz aralashlik turidir. Bu aralashlik sodir bo'lsa, yangi o't va hatto patlatishga olib kela oladi. Mening urushma holatlarni bartaraf etish tajribamda, isitishdan tortib ketish abnormal temperatur gradientlari sababli bo'lgan. Agar akkumulyatorning ichki temperaturasi 120°C ni o'tsa, zanjir reaksiya paydo bo'lishi mumkin. Masalan, men o'ziga olgan kommersiya va sanoat energiya saqlash loyihasida, akkumulyator modulining temperatur farqi 15°C ni o'tdi, BMS himoya mekanizmini aktivlashtirdi va tizim to'xtadi. Isitishdan tortib ketish sabablari: yuqori zaryad, past zaryad, tashqi qisqa qo'shilish, ichki mikro qisqa qo'shilish va mexanik zarar. Ular orasida, akkumulyatorning ichki noaniqliklari asosiy xavf omili hisoblanadi.

1.3 Akkumulyator ulashlarining oksidatsiyasi va yozilishi

Akkumulyator ulashlarining oksidatsiyasi va yozilishi kommersiya va sanoat energiya saqlash tizimlarida umumiy, lekin eski holda e'tiborga solinmaydigan aralashlikdir. Yuqori namlik mavjud bo'lgan maydonlarimda, ya'ni jazochni iqtidorli loyiha bo'lgan joylarda, akkumulyator ulashlari oksidatsiyaga uchrashadi, bu esa bog'liqlik qarshiligini oshiradi, shuning uchun lokal ishlov berish va isitishdan tortib ketish sodir bo'lishi mumkin. Masalan, Guangdongda "janubiy namlik" paytida, ba'zi energiya saqlash shkafchilarining ichki qismida ko'p sudli yog' quyilgan, bu esa ulashlarning oksidatsiyasini va tizimning tez-tez to'xtashini oldi. Qo'shimcha, elektrolit va gaz evolyutsiyasining ichki akkumulyatorlardan chiqishi ham umumiy aralashlikdir, bu esa akkumulyatorning samaradorligini pasaytiradi va xavfsizlikka xavf tug'diradi.

2. Akkumulyator boshqaruv tizimlari (BMS) orasidagi umumiy aralashliklar va sabablar analizi

BMS - energiya saqlash tizimining "oyni", uning vazifasi akkumulyator holatini monitoring qilish, himoya qilish va boshqarish.

2.1 Aloqa xatosi

Aloqa xatosi BMS ning eng umumiy muammolari orasida, BMS bilan bog'liq xatoliklarning 34% ni tashkil etadi. Kuniy debugging ishlarimda, aloqa xatosi BMS ning yuqori tizim bilan normal tarzda muloqot qila olmaganligi, akkumulyator holati ma'lumotlarini yubora olmasligi yoki boshqaruv buyruqlarini qabul qila olmasligi bilan ifodalangan. Bu, adatca CAN avtobus interferentsiyasi, yomon ulash bog'liqliklari va protokollarning mos kelmasligi kabi omillarga sabab bo'lgan. Masalan, kommersiya va sanoat energiya saqlash loyihasida, BMS va PLC orasidagi aloqa protokoli mos kelmasligi, to'g'ridan-to'g'ri zaryad va zaryad buyruqlarini to'g'ri bajarolmagan, tizimning samaradorligi 20% dan ortiq pasayib ketgan.

2.2 SOC/SOH baholash ayrimliklari

SOC/SOH baholash ayrimliklari BMS ning boshqa umumiy aralashliklari orasida. Men o'ziga olgan loyiha uchun, agar SOC baholash xatoligi 8% dan oshsa, bu zaryadni erkin vaqtda yoki kech emas, faqat akkumulyatorning omiri va tizimning samaradorligiga ta'sir qiladi. SOC baholash ayrimliklari, adatca, temperatura ta'siri, akkumulyatorning noaniqliklari, yetarli emas ampermetr aniqlik va algoritmlar kamchiliklari kabi omillarga sabab bo'lgan. Masalan, yuqori havo haroratidagi energiya saqlash loyihasida, BMS ning SOC baholash xatoligi 12% bo'lgan, bu esa akkumulyatorni to'liq foydalanish imkoniyatini yo'qotgan va daromadga juda ta'sir qilgan.

2.3 Firmvare versiyalarining notog'risligi va dasturiy ta'minot kamchiliklari

Firmvare versiyalarining notog'risligi va dasturiy ta'minot kamchiliklari BMS ning boshqa umumiy muammolari orasida. Energiya saqlash tizimlari aqlli darajasini oshirish bilan, dasturiy ta'minot murakkabligi oshadi, dasturiy ta'minot kamchiliklari va mos kelishuv muammolari oshadi. Masalan, Tesla Model 3 da, BMS firmvare versiyasi V12.7.1 boshqaruv tizimiga mos kelmasligi, 12% avtomobil egalarining zaryadi anormal bo'lgan. Qo'shimcha, BMS sensorlari aniqlikning pasayishi va ma'lumotlar to'plashdagi anormaliyatlar ham umumiy aralashliklar, bu esa sensorlar eskalashi, elektromagnit interferentsiya va signal uzatish muammolari kabi omillarga sabab bo'lgan.

3. Quvvat o'zgartirish tizimlari (PCS) orasidagi umumiy aralashliklar va sabablar analizi

PCS - energiya saqlash tizimining elektr energiyasini o'zgartirish uchun asosiy jihoz, uning vazifasi teskari tokni doimiy tokka yoki aksincha o'zgartirish.

3.1 Samaraliqning pasayishi

Samaraliqning pasayishi PCS-ni chekadi eng keng tarqalgan muammolardan biridir, asosan zaryad va bo'shatish o'zgaruvchi samaradorligining pasayishi ko'rinishida nujdalanadi. Amaliy o'lchov ishlarimda, test ma'lumotlariga qaraganda, traditsionel ikki darajali PCS-ni zaryad o'zgaruvchi samaradorligi 95% (30% dan yuqori yuk), bo'shatish o'zgaruvchi samaradorligi esa 96% (30% dan yuqori yuk) bo'lgan. T-turli uch darajali invertorlarni ishlatadigan PCS-ni zaryad o'zgaruvchi samaradorligi 95.5% (30% dan yuqori yuk) va bo'shatish o'zgaruvchi samaradorligi 96.5% (30% dan yuqori yuk) bo'lgan. Samaraliqning pasayishi adat tarzda IGBT/MOSFET modullarining eskashidan, yomon issiqlantirishdan va mas'uliyatsiz boshqaruv strategiyalaridan sabablanadi. Masalan, sanoat va biznes energiya saqlash loyihasida, PCS uzun muddat yetakchi temperaturada ishlagan, bu esa IGBT modullarining eskashiga olib keldi, samaradorlik 93% dan pastga tushdi va sistemaga kelgan daromad 15% ga kamaydi.

3.2 Yarmiklash himoyasi xatosi

Yarmiklash himoyasining xatosi boshqa keng tarqalgan PCS xatosidir, bu texnikalarga zarar yetkazish yoki hatta yangilikka olib kela oladi. Xato ishlash holatlari bo'yicha tajribamda, yarmiklash himoyasining xatosi adat tarzda himoya shematikasining mas'uliyatsiz dizayni, sensorlar aniqliginin pasayishi va boshqaruv logikasidagi xatolardan sabablanadi. Masalan, energiya saqlash loyihasida, yuk tezkor oshganda PCS yarmiklash himoyasini vaqtida yoqmayapdi, bu esa kondensatorning yanib ketishiga olib keldi, sistem 2 kun davomida faoliyatni to'xtatdi va zarar 100 ming yuandan oshdi. Qo'shimcha, invertor xatolari, yuqori garmoniklar va o'tkazma voltaj/tekishning o'zgarishlari ham PCS-ni keng tarqalgan muammolari bo'lib, bu komponentlar eslashidan, yomon issiqlantirishdan va boshqaruv algoritmi defektidan sabablanishi mumkin.

3.3 Yetarli emas korrozsiya darajasi

Yetarli emas korrozsiya darajasi sanoat va biznes energiya saqlash tizimlaridagi PCS-ni maxsus xatosi, ayniqsa deniz qirg'og'i yoki yuqori namlik maydonlarida. Guangdongda qatnashgan loyihalarda, korrozsiya darajasi yetarli emasligi PCB plitani korrozsiyasiga, elektr tarmoqlarining oksidatsiyasiga va komponentlarning samaradorligining pasayishiga olib kela oladi. Masalan, Guangdongda joylashgan sanoat va biznes energiya saqlash loyihasida, PCS-ni korrozsiya darajasi yetarli emasligi "janubiy namlik" paytida PCB plitani korrozsiyasiga olib keldi, bu esa bir nechta kanallar signalining anormal bo'lishiga va sistemani normal ishlashi imkoniyatini yo'qotishiga olib keldi.

4. Temperatura boshqarish tizimlaridagi keng tarqalgan xatolar va sabablar analizi

Temperatura boshqarish tizimi energiya saqlash tizimining xavfsiz ishlashini ta'minlash uchun kalit vazifani bajaradi, asosan havokhir va suv sovetlari orqali amalga oshiriladi.

4.1 Yomon issiqlantirish

Yomon issiqlantirish temperatura boshqarish tizimidagi eng keng tarqalgan muammolardan biridir, bu bataryalarning temperaturasining oshishiga, samaradorlikning pasayishiga va ish muddatining qisqarishiga olib kela oladi. Qatnashgan issiqlik boshqarish loyihalarimda, tadqiqotlar boyicha, har 10°C gacha bataryalarning temperaturasining oshishiga erkalash jarayonining muddati 50% qadar qisqaradi. Yomon issiqlantirish adat tarzda radiatoryolda sig'ish, farishlar xatolari, mas'uliyatsiz havo kanallari dizayni va yuqori mavjud temperaturadan sabablanadi. Masalan, sanoat va biznes energiya saqlash loyihasida, radiatoryolda sig'ish sababli bataryalarning temperaturasining 45°C dan oshishiga BMS himoyasi yoqildi, sistem samaradorligi 18% qadar pasaydi va daromad yilda 80 ming yuandan oshdi.

4.2 Suv soveti chiqindisi

Suv soveti chiqindisi temperatura boshqarish tizimidagi eng o'g'roq xatolardan biridir. Chiqindi bu, sovet ichidagi sovutish agenti yetarli emasligiga olib kela oladi, bu esa issiqlantirish effektini ta'sirlovchi, hamda bataryalarning qisqa ulanishiga va elektr xatolargina sabab bo'lishi mumkin. Qilingan suv sovetlari tekshiruv ishlarimda, suv soveti chiqindisi adat tarzda polimerlangan ushkalarning eskashidan, trubkalarning titrebish bilan bo'g'inib qolishidan va ulanishlarining ochilishidan sabablanadi. Masalan, LNG qabul stansiyasidagi energiya saqlash shkafida, suv soveti trubkalari ushkalari eskashiga sabablanib, shkaf ichiga katta miqdorda kondensatsiya suvi paydo bo'ldi va sistem tezkor to'xtab qoldi. Test ma'lumotlariga qaraganda, PTFE ushkalarning murakkabligi odatiy temperaturada 65 Shore D dan -70°C da 85 Shore D ga oshadi, shuningdek, bosishdan keyingi qaytarish stavkasi 40% qadar pasayadi, bu chiqindining asosiy sababi bo'lib hisoblanadi.

4.3 Temperatura boshqarishining tasodifiy bo'lishi

Tasodifiy temperatura boshqarishi suv sovetlari tizimidagi keng tarqalgan muammolardan biridir, bu bataryalar paketining ichki moslamasining yomonlashishiga olib kela oladi. Qatnashgan suv sovetlari tizimlari dizayn loyihalarimda, tasodifiy temperatura boshqarishi adat tarzda suv sovetlari trubkalari dizaynining mas'uliyatsizligi, tasodifiy debitlar va boshqaruv algoritmlaridagi kamchiliklardan sabablanadi. Masalan, sanoat va biznes energiya saqlash loyihasida, suv sovetlari trubkalari dizaynining mas'uliyatsizligi bataryalar paketining ichida 10°C dan oshiq temperaturaviy farqga olib keldi, bu esa bataryalarning tezkor eskashiga va sistem ish muddatining 30% qadar qisqarishiga olib keldi.

5. Energiya boshqarish tizimlari (EMS)da keng tarqalgan xatolar va sabablar analizi

EMS energiya saqlash tizimining "boshqaruvchisi" hisoblanadi, tizimning ish rejimini optimallashtirish va energiya boshqarishini mas'uliyatini bajaradi.

5.1 Algoritm xatoliklari

Algoritmlarning kamchiliklari EMS ning eng keng tarqalgan muammolari orasida, bu esa aniq emas zaryadlash va tashqi qilish strategiyalariga olib kelishi mumkin, shuningdek, daromadni kamaytirishi mumkin. Misol uchun, ishtirok etgan energiya boshqaruv optimallashtirish loyihalarda, ya'ni savdo va sanoat energiya saqlash loyihasida, EMS algoritmlarining kamchiliklari elektr energiyasi narxlari tez-tez o'zgarishi paytida optimal zaryadlash va tashqi qilish vaqtini aniq taxmin qila olmasligiga olib keldi, shu sababli yillik daromad takriban 15% ga kamaydi. Algoritmlarning kamchiliklari adashsa, aniqliksiz model, yetarli emas tarixiy ma'lumotlar va aniq emas parametrlar sozlamalari kabi omillar tomonidan yuz berishi mumkin.

5.2 Aloqa bekor qilinishi

Aloqa bekor qilinishi - bu EMS ning yana bir keng tarqalgan xatosi, bu esa tizimning yuqori darajali buyruqlarni qabul qilishi yoki ishga tushurish ma'lumotlarini yuklashi imkoniyatini yo'qotishi mumkin. Amalda amalga oshirilgan aloqa tekshirish ishlarimda, aloqa bekor qilinishi adashsa, protokollarning mos kelmasligi, tarmoq interferentsiyasi va texnika arizalari kabi omillar tomonidan yuz berishi mumkin. Misol uchun, savdo va sanoat energiya saqlash loyihasida, EMS va elektr tarmog'i boshqaruv tizimi orasidagi aloqa protokoli mos kelmayotgan.

Elektr energiyasi narxlari haqiqiy vaqt rejimida o'zgangan paytida, zaryadlash va tashqi qilish strategiyalari tez-tez o'zgartirib bo'lmadi, bu esa arbitraj daromadining 20% dan ortiq kamayishiga olib keldi. Shuningdek, ma'lumotlar xavfsizligi zaxiralari ham EMS ning keng tarqalgan muammolari orasida, bu esa tizimga hujumlar yoki ma'lumotlar chiqib ketishiga olib keli shi mumkin. 2023 yilda MOVEit hujumlari bilan bog'liq bo'lgan uchta ma'lumotlar chiqib ketish hadisasi, bir milliondan ko'proq insonni ta'sir qilgan, eng yuqori on ma'lumotlar chiqib ketish hadisasi ro'yxatiga kirgan.

Savdo va sanoat energiya saqlash tizimlari amaliy ishlash va xizmat ko'rsatish jarayonida, biz birinchi qatordagi praktiklar, bu xatolik turini aniq aniqlashimiz, ularning asosiy sabablarini tushunishimiz va keyin nazorat shartlarini keltirib chiqishimiz kerak. Faqat shunday qilib, biz tizimning barqaror ishlashini ta'minlashi, energiya foydalanish nuqtai effektivligini oshirish va korxonalar uchun yaxshi iqtisodiy afzallikka erishishda yordam berishimiz mumkin, shuningdek yangi quvvat tizimini yaratishga hissa qo'shishimiz mumkin.