Uzluksiz quvvat manbai (UPS) texnologiyalari tarmoqdan quvvat uzilishi paytida asosiy yuklarning uzluksiz ishlashini ta'minlash uchun ko'p yillar davomida turli xil ilovalarda qo'llanilgan.Ushbu tizimlar belgilangan yuklarning ishlashiga xalaqit beradigan tarmoq uzilishlaridan qo'shimcha immunitetni ta'minlash uchun juda ko'p turli joylarda ishlatilgan.UPS tizimlari ko'pincha kompyuterlar, kompyuter qurilmalari va telekommunikatsiya uskunalarini himoya qilish uchun ishlatiladi.Yangi energiya texnologiyalarining so'nggi evolyutsiyasi bilan energiya saqlash tizimlari (ESS) tez tarqaldi.ESS, xususan, batareya texnologiyalaridan foydalanadiganlar, odatda quyosh yoki shamol energiyasi kabi qayta tiklanadigan manbalar tomonidan ta'minlanadi va turli vaqtlarda foydalanish uchun ushbu manbalar tomonidan ishlab chiqarilgan energiyani saqlashga imkon beradi.

UPS uchun joriy AQSh ANSI standarti UL 1778, uzluksiz quvvat tizimlari uchun standartdir.va Kanada uchun CSA-C22.2 No 107.3.UL 9540, energiya saqlash tizimlari va uskunalari standarti ESS uchun Amerika va Kanada milliy standartidir.Yetuk UPS mahsulotlari ham, ishlab chiqarilgan tez rivojlanayotgan ESS ham texnik echimlar, operatsiyalar va o'rnatishda bir nechta umumiy xususiyatlarga ega bo'lsa-da, muhim farqlar mavjud.Ushbu maqola muhim farqlarni ko'rib chiqadi, har biriga tegishli mahsulot xavfsizligi talablarini tavsiflaydi va ikkala turdagi o'rnatishni hal qilishda kodlar qanday rivojlanayotganini umumlashtiradi.

TanitishUPS

Shakllanish

UPS tizimi - bu elektr tarmog'i ishlamay qolganda yoki boshqa tarmoq quvvat manbai ishlamay qolganda kritik yuklar uchun vaqtinchalik o'zgaruvchan tokga asoslangan quvvatni ta'minlash uchun mo'ljallangan elektr tizimi.UPS oldindan belgilangan quvvat miqdorini ma'lum bir vaqt davomida bir lahzada davom ettirishni ta'minlaydigan o'lchamlarga ega.Bu ikkilamchi quvvat manbaiga, masalan, generatorga tarmoqqa kirishga va quvvatni zaxiralashni davom ettirishga imkon beradi.UPS muhim bo'lmagan yuklarni xavfsiz tarzda o'chirib qo'yishi mumkin, shu bilan birga muhimroq uskunalar yuklarini quvvat bilan ta'minlashda davom etadi.UPS tizimlari ko'p yillar davomida turli ilovalar uchun ushbu muhim yordamni ta'minlab kelmoqda.UPS integratsiyalangan energiya manbasidan saqlangan energiyadan foydalanadi.Bu, odatda, batareyalar banki, superkondensator yoki energiya manbai sifatida volanning mexanik harakati.

O'z ta'minoti uchun akkumulyator batareyasidan foydalanadigan odatiy UPS quyidagi asosiy komponentlardan iborat:

Rektifikator/zaryadlovchi - Ushbu UPS bo'limi AC tarmog'ini oladi, uni to'g'rilaydi va batareyalarni zaryad qilish uchun ishlatiladigan doimiy kuchlanishni ishlab chiqaradi.

• Inverter – Elektr tarmog‘i uzilib qolsa, inverter batareyalarda saqlangan doimiy to‘q quvvatini qo‘llab-quvvatlanadigan uskunaga mos keladigan toza o‘zgaruvchan tok chiqishiga aylantiradi.

• O'tkazgich - quvvatni turli manbalardan, masalan, tarmoq, UPS inverteri va generatordan kritik yukga o'tkazadigan avtomatik va bir lahzali almashtirish qurilmasi.

• Batareya banki - UPS o'z vazifasini bajarishi uchun zarur bo'lgan energiyani saqlaydi.

Amaldagi standartlar UPS tizimlari uchun

• UPS uchun joriy AQSh ANSI standarti UL 1778/C22.2 № 107.3, Uzluksiz quvvat tizimlari uchun standart bo'lib, u UPSni “quvvatni tashkil etuvchi konvertorlar, kalitlar va energiya saqlash qurilmalari (batareyalar kabi) kombinatsiyasi sifatida belgilaydi. kirish quvvati uzilib qolganda yukga quvvat uzluksizligini ta'minlash tizimi.

• IEC 62040-1 va IEC 62477-1 ning yangi nashrlari ishlab chiqilmoqda.UL/CSA 62040-1 (UL/CSA 62477-1 standarti standart sifatida foydalanish) ushbu standartlar bilan uyg'unlashtiriladi.

Tanitish energiya saqlash tizimlari (ESS)

ESSlar mavjud bo'lishi va oldida turgan bir qator muammolarga javob sifatida jalb qilinmoqda

bugungi energiya bozorida ishonchlilik.ESS, ayniqsa batareya texnologiyalaridan foydalanadiganlar, quyosh yoki shamol energiyasi kabi qayta tiklanadigan manbalarning o'zgaruvchan mavjudligini kamaytirishga yordam beradi.ESS eng yuqori foydalanish vaqtida ishonchli quvvat manbai bo'lib, yukni boshqarish, quvvat o'zgarishi va tarmoq bilan bog'liq boshqa funktsiyalarda yordam berishi mumkin.ESS kommunal, tijorat, sanoat va turar-joy maqsadlarida qo'llaniladi.

ESS uchun joriy standartlar

UL 9540, energiya saqlash tizimlari va uskunalari standarti ESS uchun Amerika va Kanada milliy standartidir.

• Birinchi marta 2016 yilda nashr etilgan UL 9540 ESS uchun bir nechta texnologiyalarni o'z ichiga oladi, shu jumladan batareya quvvatini saqlash tizimlari (BESS).UL 9540 shuningdek, boshqa saqlash texnologiyalarini ham qamrab oladi: mexanik ESS, masalan, generator bilan bog'langan volanli saqlash, kimyoviy ESS, masalan, yonilg'i xujayrasi tizimi bilan bog'langan vodorod ombori va termal ESS, masalan, generator bilan bog'langan yashirin issiqlik saqlash.
• UL 9540, uning ikkinchi nashri energiyani saqlash tizimini "energiya oladigan va keyinchalik kerak bo'lganda elektr energiyasini etkazib berish uchun keyinchalik foydalanish uchun energiyani qandaydir shaklda saqlash uchun vositani ta'minlaydigan uskuna" sifatida belgilaydi.UL 9540 ning ikkinchi nashri bundan tashqari, agar kodlardagi istisnolarni qondirish uchun zarur bo'lsa, BESS UL 9540A, batareya quvvatini saqlash tizimlarida termal yong'in tarqalishini baholash uchun standart sinov usuliga bo'ysunishini talab qiladi.
• UL 9540 hozirda uchinchi nashrida.

ESSni UPS bilan solishtirish

Funktsiyalar va o'lchamlar

ESS konstruktsiyasi bo'yicha UPSga o'xshaydi, lekin foydalanishda farq qiladi.UPS singari, ESS ham batareyalar, quvvatni o'zgartirish uskunalari, masalan, invertorlar va boshqa turli elektronika va boshqaruv vositalari kabi energiya saqlash mexanizmini o'z ichiga oladi.Biroq, UPS dan farqli o'laroq, ESS tarmoq bilan parallel ravishda ishlashi mumkin, bu esa tizimning UPSga qaraganda ko'proq aylanishiga olib keladi.ESS ishlatiladigan quvvatni konvertatsiya qilish tizimining turiga qarab, tarmoq bilan yoki mustaqil rejimda yoki ikkalasi bilan interaktiv hamkorlik qilishi mumkin.ESS hatto UPS funksiyasi sifatida ham ishlashi mumkin.UPS singari, ESS ham turli o'lchamlarda bo'lishi mumkin, u 20 kVt / soatdan kam energiya bo'lgan kichik turar-joy tizimidan tortib, konteyner ichida bir nechta akkumulyator tokchalari bo'lgan ko'p megavattli energiya konteyner tizimlaridan foydalangan holda kommunal ilovalargacha.

Kimyoviy tarkibi va xavfsizligi

UPSda ishlatiladigan odatiy akkumulyator kimyolari har doim qo'rg'oshin-kislotali yoki nikel-kadmiyli batareyalar bo'lgan.UPS dan farqli o'laroq, BESS boshidanoq lityum-ion batareyalar kabi texnologiyalardan foydalanadi, chunki lityum-ion batareyalar yaxshi aylanish ko'rsatkichlariga va yuqori energiya zichligiga ega, bu esa kichikroq jismoniy maydonda ko'proq energiya bilan ta'minlaydi.Lityum-ion batareyalar an'anaviy batareya texnologiyalariga qaraganda ancha past texnik talablarga ega.Ammo hozirda lityum-ion batareyalar UPS dasturlarida ham tobora ko'proq foydalanilmoqda.

Biroq, 2019 yilda Arizonada kommunal xizmatlarda qo'llaniladigan ESS bilan bog'liq jiddiy baxtsiz hodisa bir nechta birinchi yordam xodimlarining jiddiy jarohatlariga olib keldi va turli manfaatdor tomonlar, jumladan, tartibga soluvchi organlar va sug'urta agentliklarining e'tiborini tortdi.Ushbu o'sib borayotgan sohaning oldini olish mumkin bo'lgan xavfsizlik hodisalari bilan to'sqinlik qilmasligini ta'minlash uchun ESS uchun tegishli spetsifikatsiyalar va standartlar ishlab chiqilishi kerak.ESS uchun tegishli xavfsizlik spetsifikatsiyalari va standartlarini ishlab chiqishni rag'batlantirish uchun AQSh Energetika vazirligi (DOE) 2015 yilda ESS xavfsizligi va ishonchliligi bo'yicha birinchi yillik forumni boshladi.

Birinchi DOE ESS Forumi ESS spetsifikatsiyalari va standartlari bo'yicha katta hajmdagi ishlarga hissa qo'shdi.Eng e'tiborlisi NEC № 706 va NFPA 855 ning ishlab chiqilishi, statsionar energiya saqlash tizimini o'rnatish standarti bo'lib, bu ICC IFC va NFPA 1 da statsionar batareya tizimlari uchun standartga bevosita ta'sir qiladi. Bugungi kunda NEC va NFPA 855 mavjud. 2023 versiyalari uchun ham yangilangan.

ESS va UPS standartlarining joriy holati

Qoidalar va standartlarni ishlab chiqish bo'yicha barcha tadbirlarning maqsadi ushbu tizimlarning xavfsizligini etarli darajada hal qilishdir.Afsuski, amaldagi standartlar sanoatda biroz chalkashliklarni keltirib chiqardi.

1.NFPA 855. BESS va UPS o'rnatilishiga ta'sir qiluvchi asosiy hujjat NFPA 855 ning 2020 yilgi versiyasi, Statsionar energiya saqlash tizimlarini o'rnatish standartidir.NFPA 855 energiyani saqlashni "mahalliy elektr yuklarini, kommunal tarmoqlarni yoki tarmoqni qo'llab-quvvatlashni kelajakda etkazib berish uchun energiyani saqlashga qodir bo'lgan bir yoki bir nechta qurilmalarning yig'ilishi" sifatida belgilaydi.Ushbu ta'rif UPS va ESS uchun ilovalarni o'z ichiga oladi.Bundan tashqari, NFPA 855 va yong'inga qarshi kodlar ESS'larning baholanishi va UL 9540 sertifikatiga ega bo'lishini talab qiladi. Biroq, UL 1778 har doim UPS uchun an'anaviy mahsulot xavfsizligi standarti bo'lib kelgan.Tizim tegishli xavfsizlik talablariga muvofiqligi mustaqil ravishda baholangan va xavfsiz o'rnatishni qo'llab-quvvatlaydi.Shu sababli, UL 9540 talabi sanoatda ba'zi chalkashliklarni keltirib chiqardi.

2. UL 9540A.UL 9540A batareya darajasidan boshlashni va o'rnatish darajasidan o'tgunga qadar bosqichma-bosqich sinovni talab qiladi.Ushbu talablar UPS tizimlarining o'tmishda talab qilinmagan marketing standartlariga bo'ysunishiga olib keladi.

3.UL 1973. UL 1973 ESS va UPS uchun akkumulyator tizimining xavfsizlik standartidir.Biroq, UL 1973-2018 versiyasi qo'rg'oshin kislotali akkumulyatorlarni sinovdan o'tkazish qoidalarini o'z ichiga olmaydi, bu ham qo'rg'oshin kislotali akkumulyatorlar kabi an'anaviy akkumulyator texnologiyasidan foydalanadigan UPS tizimlari uchun qiyinchilik tug'diradi.

Xulosa

Hozirgi vaqtda NEC (Milliy elektr kodeksi) va NFPA 855 ushbu ta'riflarga aniqlik kiritmoqda.

• Misol uchun, NFPA 855 ning 2023 versiyasi aniq qo'rg'oshin-kislotali va nikel-kadmiy batareyalari (600 V yoki undan kam) UL 1973 ro'yxatiga kiritilganligini aniqlaydi.
• Bundan tashqari, UL 1778 bo'yicha sertifikatlangan va belgilangan qo'rg'oshin kislotali akkumulyator tizimlari zaxira quvvat manbai sifatida foydalanilganda UL 9540 bo'yicha sertifikatlanishi shart emas.

UL 1973 da qo'rg'oshin-kislotali va nikel-kadmiy batareyalari uchun sinov standartlari yo'qligi muammosini hal qilish uchun H ilovasi (valf bilan boshqariladigan yoki shamollatiladigan qo'rg'oshin-kislotali yoki nikel-kadmiy batareyalariga alternativalarni baholash) maxsus qo'shilgan. UL 1973 ning uchinchi nashri 2022 yil fevral oyida chiqarilgan.

Ushbu o'zgarishlar UPS va ESS ning xavfsiz o'rnatish talablarini farqlash uchun ijobiy rivojlanishdir.Keyingi ishlar qo'rg'oshin kislotasi va nikel-kadmiydan boshqa texnologiyalarni o'rnatish talablariga yaxshiroq javob berish uchun NEC 480-moddasini yangilashni o'z ichiga oladi.Bundan tashqari, NFPA 855 standarti yong'indan himoya qilish qoidalariga, xususan, UPS yoki ESS bo'ladimi, statsionar ilovalarda qo'llaniladigan turli texnologiyalarga nisbatan aniqroq ma'lumot berish uchun yanada yangilanishi kerak.

Muallif, an'anaviy UPS yoki ESS qo'llanilishidan qat'i nazar, doimiy o'zgarishlar sanoat xavfsizligini yaxshilashiga umid qiladi.Energiyani saqlash yechimlari sezilarli va tez sur'atlar bilan ko'payib borayotganini ko'rib turibmiz, mahsulotlarning ichki xavfsizligini ko'rib chiqish xavfsizlik innovatsiyalarini ochish va jamiyat ehtiyojlarini qondirish uchun juda muhimdir.