Отдел продаж: +7 495 174 55 50Тех поддержка: 8 800 555 25 11
Если вы имеете отношение к строительству новых станций или участвуете в реконструкции существующих, то, должно быть, уже давно заметили: переменный оперативный ток уходит на задворки истории.
Всё это — благодаря широкому распространению аккумуляторных батарей.
Первые перезаряжаемые аккумуляторы были изобретены ещё в 1859 году. Это были именно свинцово-кислотные АКБ, которые, несмотря на более чем 150-летнюю историю, до сих пор не утратили своей актуальности.
Безусловно, технологии производства с тех пор шагнули далеко вперёд. Свинцово-кислотные АКБ получили множество разновидностей, из которых основными стали:
На станциях классом 6 кВ и выше чаще всего применяются именно гелевые и AGM-аккумуляторы. На объектах с экстремальными климатическими условиями, а также на нефтегазовых станциях и подстанциях без постоянного обслуживания могут использоваться щёлочные аккумуляторы (например, никель-кадмиевые). А вот литий-ионные аккумуляторы — пока настоящая диковинка для постсоветского пространства из-за своей высокой стоимости.
Все эти типы АКБ объединяет то, что физические и химические процессы, происходящие в их ячейках, подвержены старению, разбалансировке и деградации. В свою очередь, это может приводить к:
В условиях современной энергетики, где к надёжности систем защит и автоматик предъявляются крайне высокие требования, становится очевидным, что одной только качественной батареи уже недостаточно. Нужен инструмент, который сможет обеспечить интеллектуальное управление, защиту и мониторинг аккумуляторных систем в реальном времени.
Таким инструментом является система управления батареями или, по-другому, автоматическая система балансировки, она же BMS (Battery Management System). Данная система способна совмещать ряд крайне полезных для эксплуатации АКБ функций:
Системы балансировки в зависимости от набора функций могут быть пассивными (рассеивают лишний заряд через резисторы), активными (перераспределяют заряд между ячейками, сохраняя общий заряд) и модульными, необходимыми для реализации каскадных уровней мониторинга.
Как раз именно представителем модульной системы управления и балансировки является устройство Репей производства НПП «Микропроцессорные технологии» (см. рисунок 1). Предназначение Репей — повышение надёжности системы АКБ за счёт непрерывного поэлементного мониторинга, сбора и анализа данных и передачи их на верхние уровни.
Рисунок 1 — система мониторинга АКБ Репей
В этом устройстве балансировка реализована в виде встроенного в сенсор балансировочного канала, активируемого программно при превышении заданного порога. Таким образом, Репей включает в себя элементы пассивной BMS по функции, а по архитектуре — телеметрическую подсистему с обратной связью.
Защитные функции на станциях с АКБ выполняют зарядно-подзарядные устройства (как правило, со встроенной активной балансировкой), в то время как Репей способен выполнять остальные функции, работая с ЗПУ в симбиозе (см. таблицу 1).
Таблица 1 — Взаимная работа ЗПУ и Репей
Такой комплексный подход к балансировке позволяет значительно увеличить срок службы аккумуляторов, в особенности литий-ионных (см. таблицу 2).
Таблица 2 — Приведенные данные по среднему сроку службы АКБ
Поясним, что «эффект от BMS» — это не прирост к сроку службы, а гарантия того, что батарея не деградирует уже через 3–4 года при заявленном сроке службы в 10. Напротив, она может прослужить как минимум честные паспортные 10 лет, а как максимум — 15 (свинцово-кислотные) и даже 30 (литий-ионные) при оптимальных условиях.
Наглядно работу балансировки устройства Репей можно посмотреть в одноимённом ПО, подключившись к базовой станции. На изображениях ниже представлено рабочее окно приложения до (рисунок 2) и после (рисунок 3) балансировки.
Рисунок 2 — рабочее окно ПО Репей до балансировки
Рисунок 3 — рабочее окно ПО Репей после балансировки
Как видно из рисунка, АКБ, показания которых отличаются от нормы, выделены цветом. Всё это гибко настраивается при наладке — подробнее можно узнать в руководстве по эксплуатации. Далее происходит «магия» балансировки.
Таким образом, сочетание BMS и Репей создаёт двухуровневую систему управления: первая отвечает за активное вмешательство и защиту, а вторая — за глубокую диагностику, модульную балансировку и предиктивное обслуживание. Особенно это актуально для резервных систем на свинцово-кислотных АКБ, где важны стабильность, срок службы и отказоустойчивость.
Стоит отметить, что такой подход уже применяется на многих десятках станций с СОПТ. Согласно данным, полученным с объектов, алгоритм балансировки задействовался в 41 % случаев, а отклонение напряжения между аккумуляторами не превышало 0,5–0,75 %. Также на ряде станций были зафиксированы глубокие разряды, перегревы и перезаряды, что могло привести к ускоренному износу батарей, но этого удалось избежать.
Пользователи устройств Репей получают не просто непрерывный мониторинг напряжения и температуры каждой ячейки, а ряд отличных, бесспорных преимуществ:
А ещё Репей легко интегрировать в существующую систему АКБ без замены основного оборудования и масштабировать при необходимости.
Если вы дочитали до конца, то уже точно знаете, что Репей — это инструмент снижения операционных рисков, повышения надёжности питания и продления срока службы АКБ, способный сделать эксплуатацию батарей предсказуемой, наглядной и экономически оправданной
НПП «Микропроцессорные технологии» — создаём надёжное будущее!
Возврат к списку
