Millised on tööstus- ja kaubanduse sektori energiaakumuleerimise kontrolli üksikasjad?

Kui esiteline katsetaja töötan igapäevaselt tööstuslikke ja kaubanduslikke energiakogumissüsteeme. Ma mõistan väga nende stabiilse toimimise kriitilisust energiatõhususe ja äri kasumlikkuse seisukohalt. Kuna paigaldatud võime kasvab kiiresti, ohustavad seadmete pettused üha enam tagasisaamist (ROI) – 2023. aastal teatasid üle 57% energiakogumislaidest eelarveeritud katkestustest, millest 80% tuleneb seadmete defektidest, süsteemide anomaliadest või halvasti läbi viidud integreerimisest. Järgnevad praktikad viie põhialamüsteemi (akk, BMS, PCS, soojuse haldussüsteem, EMS) ja kolmeastmelise inspekteerimiskorra (iga päevane kontroll, perioodiline hooldus, sügavdiagnostika) kohta, et aidata oma kolleege.

1. Põhialamüsteemide testimispraktikad
1.1 Akksüsteem: Energia kogumise "Süda"

Akud on energia selg, mida tuleb täielikult testida kolmes dimensioonis:

(1) Elektrokemiliste omaduste testimine

• Kapasiteeditest: Järgi GB/T 34131 – lahtilaske 0,2C lõpppinget (25±2℃), võrrelge tegelikku ja nimetatud kapasiteeti, et hindada "kestvust".

• Sisemise vastuse testimine: Kasuta AC injektsiooni (1kHz sinuslaine, kõige esindavam, kuid tundlik interfeerimise suhtes), AC lahkusjuhtivust või DC lahkusmeetodit. Soovitan lisada Kalmani filtrit AC injektsioonile, et vähendada müra täpsuse huvides.

• SOC/SOH jälgimine: Kombineeri ampeer-tundi integreerimine, avatud ringi pingega ja elektrokemilise impedantsispektroskoopia. Muudetud ampeer-tunde integreerimine (arvestades temperatuuri ja laadimis-lahkus olekut) hoiab SOC veateadusi <1%.

(2) Ohutuse omaduste testimine

• Soojuse kõverdumise testimine: Järgi UL 9540A – testi selli, mooduli ja süsteemi tasandil, et karakteriseerida soojuse kõverdumise käitumist ja gaasi põletamise omadusi (oluline ohtude hindamiseks).

• Ülelaadimise/ülelahutamise testimine: Simuleeri äärmusi GB/T 36276 järgi, et kontrollida ohutuse limiite.

• Lühikute juhtmete kaitse testimine: Simuleeri otse ulatuslikke lühikute juhtmete, et valideerida kaitsereaktsioone (süsteemi ohutuse jaoks vajalik).

(3) Füüsiline seisund testimine

• Vaatamine: Kontrolli korpuse muutusi, lekkeid ja loetava märgistuse (väikesed üksikasjad peitavad suured riskid).

• Ühendite testimine: Inspekteeri oxidatsiooni, korroosiooni või löömist; mõõta kontaktvastust (halbade ühendite tõttu tekivad operatiivsed väljakutsed).

• IP testimine: Järgi GB/T 4208, et tagada usaldusväärsus raskestes keskkondlikes tingimustes (toolu, niiskus jne).

1.2 BMS: Akkude halduse "Ajupuu"

BMS jälgib ja kaitseb akke – keskenduge kommunikatsioonile, olekupäringule ja kaitsele:

(1) Kommunikatsiooniprotokolli ühilduvuse testimine

BMS peab integreeruma PCS/EMS-ga protokollide kaudu, nagu Modbus/IEC 61850. Kasuta CAN analüsaatoreid (nt Vector CANoe) ja protokollide konverteerijaid testimiseks:

• Viivitus: ≤200ms

• Edukate protsent: ≥99%

• Andmete terviklikkus: Ei saa andmed kaduda/korrupteeruda.

Kasutan lõplike olekumasinade (FSM) põhiste testijuhtimise genereerimiseks, et katta kõik kommunikatsioonioskennad.

(2) SOC/SOH algoritmi valideerimine

Taga, et SOC veateadused ≤±1% ja SOH veateadused ≤±5% (GB/T 34131):

• Väljapoole kalibreerimine: Võrdle BMS hinnanguid laboratooriumis mõõdetud kapasiteediga/sisemise vastusega

• Tööprotsessi testimine: Simuleeri reaalmaailma laadimis-lahkuskülgeli.

• Akkude simulatoorid ja BMS liidesemoodulid automatiseerivad seda efektiivsuse huvides.

(3) Sellide tasakaalustamise testimine

• Aktiivne tasakaalustamine: Simuleeri sellide erinevusi, et valideerida BMS strateegiaid.

• Passiivne tasakaalustamine: Jälgi pikalaade erinevuste trende.
  Kasuta tulemusi, et hinnata, kas tasakaalustamine rahuldab süsteemi nõudmisi.

(4) Ohutuse kaitse testimine

Päästa ülelaadimine, ülelahutamine ja soojuse kaitse:

• Näide: Ülelaadimise testimine – jätkake täis akuga laadimist, et kontrollida, kas BMS katkestab ringi.
  Peab vastama GB/T 34131 nõuetele.

1.3 PCS: "Energia teisenduse keskus"

PCS teisendab AC/DC – testimisel tuleb keskenduda efektiivsusele, kaitsele ja energia kvaliteedile:

(1) Efektiivsuse testimine

Järgi GB/T 34120 (≥95% efektiivsus nominalse võimsusega):

• Sisendi-väljundi võrdlus: Mõõda võimu mõlemast poolt, et arvutada efektiivsust.

• Laadi profiilimine: Testi erinevatel laadidel, et luua efektiivsuse kurveid.
  Kasuta kõrge täpsusega analüsaatoreid (nt Fluke 438-II) 25±2℃ täpsuse huvides.

(2) Kaitse testimine

Valideeri ülekoormuse (110% nominale laadiga), lühikute juhtmete ja ülepinge vastused. Peab vastama GB/T 34120.

(3) Harmonianalüüs

Taga, et THD ≤5% (GB/T 14549/GB/T 19939):

• Otsene mõõtmis: Kasuta energia kvaliteedi analüsaatoreid (nt Fluke 438-II) lainekuju testimiseks.

• FFT analüüs: Arvuta harmoniliste amplituudid sellest signaalist.

• Testi erinevatel laadidel ja töötingimustel.

(4) Väljundi stabiilsuse testimine

Mõõda pinget, sagedust ja võimsuse tegurit stabiilsust mitmekesiste laadide all. Kasuta kõrge täpsusega oskillaatoreid/analüsaatoreid, et valideerida vastavust.

1.4 Soojuse haldussüsteem: "Jäähenda kaitseja"

Hooldab optimaalset akkude temperatuuri – testimisel tuleb keskenduda jähendamisele, temperatuuri kontrollile ja kantavusele:

(1) Jähendamise omaduste testimine

• Õhujäähendussüsteemid: Testi filtreerija tõmbumist (pinge langus) ja ventilaatori elu (värinu analüüs).

• Veejäähendussüsteemid: Testi trükkjoonte (hidraaulilised sensorid) ja jahutusainetiku voog (voogmõõturid).
  Peab vastama GB/T 40090. Näide: CATL kasutab modifitseeritud K-means klasterdamist + lainepärasuse eemaldamist, et ennustada SOH <3% veaga.

(2) Temperatuuri kontrolli täpsuse testimine

• Ühtlase: Paigalda sensorid akkude komplekti, taga, et maks ΔT ≤5℃ (GB/T 40090; veejäähendussüsteemid sihikindel <=2℃).

• Vastusesaeg: Mõõda aega, mis kulub temperatuuri stabiliseerimiseks keskkonna muutuste järel.

(3) Kantavuse testimine

Läbi vii IP (GB/T 4208), värinu (GB/T 4857.3) ja soolaisk (GB/T 2423.17) testid. Oluline ekstremsetes keskkondlikes tingimustes (nt Huawei Punase mere projekt kasutab jagatud jähendamist 50℃ tingimustes).

(4) Lekke tuvastamine (ainult veejäähendussüsteemidel)

• Fluoresentsiline jälg: Lisa värv, inspekteeri UV valguse abil.

• Trükktest: Pressige joont, et kontrollida sidusid.

• Taga, et ei ole lekkeid ja jahutusainetiku trükk on stabiilne.

1.5 EMS: "Energiahalduse käskja"

Optimeerib toimimist ja üleviimist – testimisel tuleb keskenduda algoritmidele, kommunikatsioonile ja turvalisusele:

(1) Algoritmi täpsuse testimine

Valideeri laadimise prognoosimist, laadimise-lahkustamise optimeerimist ja majanduslikke aspekte:

• Ajalooline tagasi testimine: Kasuta minevikuaandmeid, et valideerida mudeleid.

• Reaalajas testimine: Valideeri reaalajas toimingutega.

• Näide: CATL-i AI vähendab vigade tuvastamise aega 7 päeva, tõstab tõhusust 3% ja vähendab kahju 25%.

(2) Kommunikatsiooniprotokolli ühilduvuse testimine

Taga IEC 61850/Modbus (IEC 62933-5-2) toetuse:

• Konformiteeditest: Valideeri vastavust standarditele.

• Interoperabelsus testimine: Testi integreerimist BMS/PCS-ga.

(3) Andmete turvalisuse testimine

Valideeri SM4 krüpteeringu, ligipääsu kontrolli ja terviklikkuse (riiklike krüpto standardite järgi):

• Krüpteering: Testi SM4 võtme vahetust.

• Ligipääsu kontroll: Valideeri kasutajate õiguste rakendamist.

• Terviklikkus: Taga, et andmed ei saa kaduda/korrupteeruda transpordi või salvestamise ajal.

(4) Vastusesaeg testimine

Taga, et süsteemi vastusesaeg ≤200ms (GB/T 40090) võrgunõudmiste käsitlemiseks. Aktiveeri EMS-i toimingud ja mõõda viivitust.

2. Kolmeastmeline inspekteerimiskord
2.1 Iga päevane kontroll (Kiire viga tuvastamine)

Läbi vii igal vahetusel, et varajasti tuvastada probleeme:

• Umbroerus: Akkude temperatuur/pinge/SOC, BMS kommunikatsioon, PCS parameetrid, soojuse jähendus, EMS andmed.

• Tööriistad: Termokaamerad, multimetrid, oskillaatorid, kommunikatsioonitesti.

• Fookus: Süsteemi olek ja anomalii – lahenda probleeme kohe.

2.2 Perioodiline hooldus (Ennetav hooldus)

Planeeritud, et pikendada elu-aega:

• Umbroerus: Akkude sisemine vastus (AC injektsioon), BMS firmware uuendused/SOC kalibreerimine, PCS efektiivsus/harmooniad, soojuse süsteemi sidemed/IP, EMS algoritmi uuendused/turvalisuse kontrollid.

• Tööriistad: Erilised vastusmõõturid, CAN analüsaatorid, energia analüsaatorid, krüpteeringu tööriistad.

• Sagedus: Kui sobib seadmetele (nt kvartalis akkude testid, poolaastaselt BMS uuendused).

2.3 Sügavdiagnostika (Põhjuste analüüs)

Aktiveeritakse korduvate probleemide korral (nt sageli soojuse kõverdumise hoiatused, BMS kommunikatsiooniprobleemid):

• Umbroerus: Soojuse kõverdumine (UL 9540A), BMS vigade diagnostika, PCS kaitse/efektiivuse sügavdiagnostika, soojuse süsteemi lekke/värinu testid, EMS algoritmi valideerimine/turvalisuse skaneerimine.

• Tööriistad: Soojuse kõverdumise kammrad, värinu analüsaatorid, krüpteeringu skaneerija, viga injectoorid.

• Eesmärk: Tuvasta põhjuste, et teha sihikindel remontide/värskenduste.

3. Parimate tavade juhend: Standardiseerimine, andmebaarsed testid, ennetus
3.1 Standardiseerimine

Järgi IEC 62933-5-2/GB/T 40090-2021:

• Protsess: Määrake ettevalmistus (umbroerus, tööriistad, keskkond), täitmise (testimine + andmete logimine) ja analüüsi (aruandlus).

• Aruanded: Sisesta seadme spetsifikatsioonid, testitingimused, andmed, tulemused ja soovitused (vastavalt GB/T 40090 nõuetele jälgitavuse huvides).

3.2 Andmebaarse testimine

Ehitage ühtne andmeviipe (akku temperatuur, pinge, SOC, PCS efektiivsus, THD jne). Kasuta AI (LSTM, juhuslikud metsad) ja digitaalsed vendmendid:

• Näide: CATL-i AI ennustab SOC veateadusi <1% ja SOH lagunemist >95% täpsusega, edastab 7-päevased eelhoidjad soojuse kõverdumise hoiatused.

• Näide: Huawei kasutab digitaalsed vendmendid, et simuleerida äärmusi, eelnevalt tuvastada vigu.

3.3 Ennetav testimine

Planeeri proaktiivsed kontrollid, põhinedes seadmete käitumisel: