Система управления электропитанием EPOWER включает в себя шесть основных компонентов: систему испытания генераторной установки, шкаф нагрузки высокой мощности, распределительное устройство АВР, шкаф распределения электроэнергии, шкаф параллельного подключения генератора и шкаф накопления фотоэлектрической энергии. Благодаря своим превосходным комплексным характеристикам она внесла значительный вклад в обеспечение безопасности электроснабжения. Являясь ядром интеллектуальных решений в области электропитания, система управления электропитанием использует тесное взаимодействие этих шести основных модулей для создания комплексной технологической системы, охватывающей обнаружение мощности, моделирование нагрузки, интеллектуальную коммутацию, точное распределение и накопление экологически чистой энергии. Ниже представлен подробный анализ с профессиональной и технической точки зрения:

1. Система испытания генераторной установки:

Этот интеллектуальный центр для комплексной проверки производительности действует как строгий «энергетический арбитр». Используя прецизионные датчики и интеллектуальные алгоритмы, система комплексно контролирует ключевые показатели, такие как выходная мощность генераторной установки, стабильность напряжения и колебания частоты, точно выявляя потенциальные проблемы и обеспечивая постоянное поддержание агрегата в оптимальном состоянии.

(I) Архитектура базовой технологии

Система объединяет высокоточную матрицу датчиков (трансформаторы напряжения/тока, датчики температуры и вибрации) с промышленными модулями сбора данных и использует алгоритмы диагностики неисправностей на основе искусственного интеллекта, что позволяет осуществлять мониторинг всех параметров генераторной установки в режиме реального времени. Основные показатели тестирования включают: Электрические характеристики: степень искажения формы выходного напряжения (≤5%), стабильность частоты (±0,5% от номинальной частоты), стабилизация напряжения (≤±0,5%) Механические характеристики: температура подшипников (порог предупреждения 120°C), амплитуда вибрации (уровень ISO 1940 G2.5) Показатели выбросов: концентрация NOx (адаптируется к системам доочистки отработавших газов, соответствующим стандартам выбросов China VI) (II) Технология динамических испытаний Программируемый модуль нагрузки переменного тока используется для поддержки линейного/ступенчатого нагрузочного тестирования в диапазоне от 0 до 100% от номинальной нагрузки, имитируя следующие типичные рабочие условия: Испытание характеристик холодного пуска: время запуска ≤15 с, время нарастания напряжения ≤3 с при -20°C Испытание перегрузочной способности: непрерывная работа при нагрузке 110% в течение 1 часа, при нагрузке 150% в течение 1 минуты без отклонений от нормы.

Испытание на повышение температуры: повышение температуры обмотки статора ≤ 120 K (изоляция класса B), повышение температуры подшипников ≤ 80 K

(III) Управление данными в замкнутом контуре

Взаимодействие с хост-системой управления по протоколу OPC UA позволяет создавать отчёты о состоянии агрегата, содержащие более 300 параметров. Использование нейронных сетей LSTM позволяет прогнозировать срок службы компонентов, что позволяет проводить профилактическое обслуживание (увеличение среднего времени безотказной работы на 30%). Типичные области применения включают заводские испытания генераторных установок и калибровку производительности перед техническим обслуживанием и капитальным ремонтом, что обеспечивает погрешность определения нагрузочной способности агрегата ≤ 2%.

2. Шкафы высокой мощности:

Шкафы высокой мощности, широко используемые в центрах обработки данных в качестве эталона мощности, представляют собой промышленную верификационную платформу для моделирования экстремальных условий эксплуатации. Они способны имитировать сценарии сверхвысокой нагрузки, возникающие при одновременной работе больших серверов. Эти экстремальные условия позволяют испытывать генераторные установки, оттачивая их возможности электроснабжения и обеспечивая надежное электроснабжение центров обработки данных.

(I) Технология моделирования нагрузки

Благодаря модульной конструкции с чисто резистивными, индуктивными и емкостными нагрузочными модулями максимальная нагрузочная способность одного шкафа может достигать 5000 кВА. Он обладает следующими техническими характеристиками:

 Точность нагрузки: коэффициент мощности регулируется в диапазоне 0,8–1,0, точность изменения нагрузки ≤0,1% от номинальной мощности

 Динамический отклик: время восстановления напряжения ≤0,5 с при изменении нагрузки от 10% до 90% (с реактором насыщения)

 Система терморегулирования: двухконтурное принудительное воздушное и жидкостное охлаждение, с температурой на входе 25±2°C и повышением температуры на выходе ≤40°C

(II) Решение для испытаний, специально разработанное для центров обработки данных

Для архитектур резервного электропитания центров обработки данных "N+1" шкаф нагрузки поддерживает:

Испытание на инжекцию гармоник: имитирует гармоники 1–50 (THD ≤8%) для проверки генератора Фильтрующие возможности установки. ...

3. Автоматизированное распределительное устройство (АВР):

Система бесперебойной защиты электропитания с точностью до миллисекунды; АВР — настоящий «телохранитель электропитания». В случае отключения электроэнергии он мгновенно переключается на резервный генератор, обеспечивая бесперебойное электроснабжение и надёжный барьер безопасности для критически важных объектов, таких как больницы и центры обработки данных.

(I) Технология управления Core

Трёхпозиционный (сеть 1 / сеть 2 / генератор) интеллектуальный переключатель нагрузки включает в себя:

 Модуль обнаружения синхронизации: автоматическая синхронизация при разнице напряжения ≤ 10%, разнице частоты ≤ 0,5 Гц и разнице фаз ≤ 15°

 Быстрый алгоритм переключения: время переключения с отключения питания от сети на питание от генератора ≤ 80 мс (типичное значение 50 мс)

 Двойная блокировка питания: механическая и электрическая блокировки для предотвращения обратного тока

(II) Индивидуальные решения для отрасли

. Медицинские сценарии: Резервное питание от аккумуляторных батарей (обеспечивает питание цепей управления в течение 4 часов), поддерживает бесперебойное переключение и соответствует требованиям к изолированным системам питания ИТ-оборудования в операционных.

. Центры обработки данных: Архитектура АВР с двойной шиной поддерживает онлайн-обслуживание (среднее время восстановления ≤ 15 минут) и взаимодействует с системой управления аккумуляторными батареями BMS для обеспечения резервирования при холодном переключении.

Промышленное применение: Оснащен функцией плавного пуска двигателя (снижает пусковой ток на 30–50%) и подходит для работы в условиях ударных нагрузок, таких как воздушные компрессоры и водяные насосы.

(III) Надежная конструкция

Шкаф имеет степень защиты IP54 и оснащен посеребренными контактами (сопротивление контактов ≤ 50 мкОм). Механический ресурс составляет ≥ 100 000 циклов, корпус прошел испытание на 100 циклов непрерывного переключения без сбоев. Он обеспечивает стабильную работу в диапазоне температур окружающей среды от -40°C до +70°C, что соответствует стандарту IEC 60947-6-1.

В-четвертых, распределительный шкаф:

Распределительный шкаф, представляющий собой комплексное решение для интеллектуального распределения электроэнергии, действует как «управляющий электроэнергией». Он рационально распределяет выходную мощность генератора, точно регулируя ток и напряжение в зависимости от потребностей различных зон и оборудования, обеспечивая стабильную и бесперебойную работу каждого энергопотребляющего устройства и предотвращая такие риски, как перегрузки и короткие замыкания.

(I) Технология проектирования электрооборудования

Система имеет модульную конструкцию и поддерживает номинальные токи от 100 А до 6300 А. Основные технологии включают:

 Система шин: медная шина с сечением, рассчитанным на ток, в 1,2 раза превышающий номинальный, с луженой поверхностью (температура ≤ 60 K) и выдерживающим короткое замыкание 50 кА/1 с.

 Устройства защиты: оснащены автоматическим выключателем в литом корпусе (отключающая способность 50 кА), устройством защитного отключения (срабатывание 30 мА/0,1 с) и устройством защиты от перенапряжения (In=50 кА).

 Интеллектуальный мониторинг: встроенный счетчик электроэнергии (точность 0,5S), поддерживающий протокол Modbus RTU/RS485, и мониторинг трехфазного напряжения/тока, активной/реактивной мощности и параметров качества электроэнергии в режиме реального времени.

(II) Решения для адаптации к отрасли

. Промышленное распределение электроэнергии: оснащено модулем управления двигателем (с поддержкой переключения «звезда-треугольник»/плавного пуска), защитой от перегрузки с обратнозависимой выдержкой времени и совместимо с оборудованием с регулируемой частотой производственной линии.

. Коммерческие здания: используется предоплаченная система управления энергопотреблением с поддержкой беспроводной передачи данных 4G, обеспечивающая детализированный учет (точность ≤1%) и балансировку нагрузки.

. Новый сценарий использования энергии: резервные интерфейсы для фотоэлектрических систем/аккумуляторов энергии, поддерживающие двунаправленный поток энергии и оснащенные устройством защиты от обратного потока (порог срабатывания ≤5% от номинальной мощности).

(III) Технология оптимизации энергоэффективности

Динамическая регулировка отпаек трансформатора с помощью интеллектуальных алгоритмов (точность регулирования напряжения ±2,5%) в сочетании с мониторингом коэффициента нагрузки в режиме реального времени (экономичный рабочий диапазон 40–70%) для достижения общего повышения энергоэффективности на 5–8%. В рамках проекта промышленного парка потери в линии были снижены на 12% благодаря контролю гармоник (THD ≤ 10%) и компенсации реактивной мощности (коэффициент мощности ≥ 0,95).

V. Параллельная система:

Доступны три типа параллельных систем: ручная, автоматическая и полностью автоматическая.

Полностью автоматизированный параллельный шкаф использует модули управления Deepsea и SmartGen, а также импортные программируемые логические контроллеры (ПЛК). Он может управлять генераторными установками, оснащенными различными регуляторами скорости, обеспечивая погрешность распределения нагрузки не более 5%. Он также обеспечивает автоматическое распределение нагрузки, автоматическое планирование под управлением ПЛК, автоматический запуск при изменении нагрузки, отключение и автоматический аварийный запуск.

Шестое: фотоэлектрические накопители энергии:

Фотоэлектрические накопители энергии, являясь основным инструментом управления экологически чистой энергией, соответствуют зелёной тенденции. Они поглощают солнечную энергию в течение дня, преобразуют её в накопленную электроэнергию и высвобождают её ночью или в часы пик. Это не только экономит энергию и сокращает выбросы, но и помогает смещать пики и заполнять провалы, оптимизируя распределение мощности. Эти пять ключевых компонентов тесно взаимодействуют, обеспечивая стабильные, эффективные и интеллектуальные решения для управления электроэнергией в различных секторах, включая промышленность, торговлю и коммунальное обслуживание.

(I) Конфигурация технологии накопления энергии

Использует литий-железо-фосфатный аккумулятор (плотность энергии ≥140 Вт⋅ч/кг) со следующими функциями:

 Система управления аккумуляторными батареями BMS: обеспечивает балансировку ячеек (разница напряжений ячеек ≤5 мВ), защиту от перезаряда/переразряда (время срабатывания ≤20 мс) и предупреждение о тепловом разгоне (срабатывает при перепаде температур ≥5 °C/мин).

 Двунаправленный преобразователь: КПД ≥98% (номинальная мощность), поддерживает режим управления PQ/Vf, коэффициент гармонических искажений тока сети ≤3% (полная нагрузка).

 Система управления энергопотреблением: основанная на алгоритме MPPT (КПД ≥99,5%) в сочетании с данными метеорологических прогнозов, оптимизирует стратегии зарядки и разрядки (эффективность использования разницы в ценах на электроэнергию в пиковые и пиковые часы увеличивается на 40%).

(II) Технология совместной работы систем

Взаимодополняемость фотоэлектрических систем, накопителей и дизельных установок: при недостаточной мощности фотоэлектрических систем генераторная установка автоматически запускается (время отклика ≤ 30 секунд) и обеспечивает балансировку мощности между несколькими источниками энергии за счет управления спадом.

Сглаживание пиковых нагрузок и заполнение пиковых нагрузок: накопленная энергия высвобождается (глубина разряда ≤ 80%) в часы пик (10:00–16:00) и заряжается в непиковые часы (23:00–19:00), что снижает расходы на потребление более чем на 30%.

Аварийное резервное питание: поддерживает пуск из полностью обесточенного состояния (ёмкость аккумулятора обеспечивает 30 минут аварийного питания) и плавное переключение между автономным и сетевым режимами с помощью АВР.

(III) Конструкция, адаптируемая к окружающей среде

Шкаф имеет антикоррозионное покрытие C4-H (испытание в соляном тумане ≥ 1000 часов), встроенную систему кондиционирования воздуха с постоянной температурой (точность поддержания температуры ±2°C) и поддерживает работу при температуре окружающей среды от -25°C до +55°C. Уровень защиты составляет 100%. IP65 подходит для сложных условий эксплуатации, таких как плато (высота ≤ 4000 м) и прибрежные районы. В проекте пограничной заставы конфигурация накопителя энергии ёмкостью 10 кВт·ч обеспечила уровень самообеспечения фотоэлектрическими системами ≥ 85%, что позволило сократить годовые выбросы CO₂ на 12 тонн.

Синергия системы и технические преимущества:

Пять модулей глубоко интегрированы с системой управления ПЛК через промышленный Ethernet (скорость передачи данных 1 Гбит/с), что обеспечивает:

A. Полную автоматизацию процесса тестирования – переключения нагрузки – распределения электроэнергии – накопления энергии с циклом сбора данных ≤50 мс;

B. Диагностику неисправностей в замкнутом контуре: данные испытаний генераторной установки синхронизируются с нагрузочным шкафом в режиме реального времени, а отклонения от нормы приводят к автоматическому отключению.

C. Стратегия оптимизации энергопотребления: данные шкафа накопления энергии фотоэлектрических систем подключены к распределительному шкафу для динамической регулировки приоритетов распределения нагрузки.

Благодаря надежности электроснабжения 99,99% (среднее время безотказной работы ≥ 80 000 часов), экономии энергии на 20% и цифровому управлению на протяжении всего жизненного цикла система управления электропитанием EPOWER стала ключевой технологией для обеспечения промышленной безопасности электропитания и перехода на экологически чистую энергетику.Техническая поддержка будет и дальше способствовать развитию таких стратегически важных направлений, как центры обработки данных, интеллектуальные сети и новые источники энергии.