Fasiləsiz enerji təchizatı (UPS) texnologiyaları uzun illərdir ki, şəbəkədən elektrik enerjisinin kəsilməsi zamanı əsas yüklərin davamlı işləməsini dəstəkləmək üçün müxtəlif tətbiqlərdə istifadə olunur. Bu sistemlər müəyyən edilmiş yüklərin işinə mane olan şəbəkə fasilələrindən əlavə immunitet təmin etmək üçün bir çox müxtəlif yerlərdə istifadə edilmişdir. UPS sistemləri tez-tez kompüterləri, kompüter qurğularını və telekommunikasiya avadanlıqlarını qorumaq üçün istifadə olunur. Yeni enerji texnologiyalarının son təkamülü ilə enerji saxlama sistemləri (ESS) sürətlə yayıldı. ESS, xüsusən də akkumulyator texnologiyalarından istifadə edənlər adətən günəş və ya külək enerjisi kimi bərpa olunan mənbələr tərəfindən təmin edilir və müxtəlif vaxtlarda istifadə üçün bu mənbələr tərəfindən istehsal olunan enerjinin saxlanmasına imkan verir.

UPS üçün cari ABŞ ANSI standartı UL 1778, Fasiləsiz Enerji Sistemləri üçün Standartdır. və Kanada üçün CSA-C22.2 No 107.3. UL 9540, Enerji Saxlama Sistemləri və Avadanlıqları üçün Standart, ESS üçün Amerika və Kanada milli standartıdır. Həm yetkin UPS məhsulları, həm də istehsal olunan sürətlə inkişaf edən ESS texniki həllər, əməliyyatlar və quraşdırmada müəyyən ümumiliyə malik olsa da, mühüm fərqlər var. Bu sənəd kritik fərqləri nəzərdən keçirəcək, hər biri ilə bağlı tətbiq olunan məhsulun təhlükəsizliyi tələblərini təsvir edəcək və hər iki quraşdırma növündə kodların necə inkişaf etdiyini ümumiləşdirəcək.

Təqdim edirUPS

formalaşması

UPS sistemi elektrik şəbəkəsinin nasazlığı və ya digər elektrik enerjisi mənbəyinin nasazlığı vəziyyətində kritik yüklər üçün ani müvəqqəti alternativ cərəyan əsaslı enerji təmin etmək üçün nəzərdə tutulmuş elektrik sistemidir. UPS müəyyən müddət üçün əvvəlcədən müəyyən edilmiş gücün ani davamını təmin edəcək ölçüdədir. Bu, ikinci dərəcəli enerji mənbəyinin, məsələn, generatorun onlayn olmasına və enerji ehtiyat nüsxəsini davam etdirməsinə imkan verir. UPS daha vacib avadanlıq yüklərini enerji ilə təmin etməyə davam edərkən qeyri-vacib yükləri təhlükəsiz şəkildə bağlaya bilər. UPS sistemləri uzun illərdir ki, müxtəlif tətbiqlər üçün bu kritik dəstəyi təmin edir. UPS yığılmış enerjini inteqrasiya olunmuş enerji mənbəyindən istifadə edəcək. Bu, adətən batareya bankı, superkapasitor və ya enerji mənbəyi kimi volanın mexaniki hərəkətidir.

Təchizat üçün batareya bankından istifadə edən tipik UPS aşağıdakı əsas komponentlərdən ibarətdir:

Rektifikator/doldurma qurğusu – Bu UPS bölməsi AC şəbəkəsini götürür, onu düzəldir və batareyaları doldurmaq üçün istifadə olunan DC gərginliyini yaradır.

• İnverter – Şəbəkə təchizatı nasazlığı halında, çevirici batareyalarda saxlanılan DC gücünü dəstəklənən avadanlıq üçün uyğun təmiz AC gücü çıxışına çevirəcək.

• Transfer açarı – Gücü müxtəlif mənbələrdən, məsələn, elektrik şəbəkəsindən, UPS çevirici və generatordan kritik yükə ötürən avtomatik və ani keçid cihazı.

• Batareya bankı – UPS-in nəzərdə tutulan funksiyasını yerinə yetirməsi üçün lazım olan enerjini saxlayır.

Mövcud standartlar UPS sistemləri üçün

• UPS üçün hazırkı ABŞ ANSI standartı UL 1778/C22.2 No. 107.3, Fasiləsiz Enerji Sistemləri üçün Standartdır ki, bu da UPS-i “gücü təşkil edən çeviricilərin, açarların və enerji saxlama cihazlarının (batareyalar kimi) birləşməsi kimi müəyyən edir. daxil olan elektrik kəsilməsi halında yükə enerjinin fasiləsizliyini təmin edən sistem.

• IEC 62040-1 və IEC 62477-1-in yeni nəşrləri hazırlanır. UL/CSA 62040-1 (Standart olaraq UL/CSA 62477-1-dən istifadə etməklə) bu standartlara uyğunlaşdırılacaq.

Təqdim edir enerji saxlama sistemləri (ESS)

ESS-lər mövcudluğu və üzləşdiyi bir sıra problemlərə cavab olaraq diqqəti cəlb edir

müasir enerji bazarında etibarlılıq. ESS, xüsusilə batareya texnologiyalarından istifadə edənlər, günəş və ya külək enerjisi kimi bərpa olunan mənbələrin dəyişən mövcudluğunu azaltmağa kömək edir. ESS pik istifadə vaxtlarında etibarlı enerji mənbəyidir və yükün idarə edilməsi, güc dalğalanmaları və şəbəkə ilə əlaqəli digər funksiyalara kömək edə bilər. ESS kommunal, kommersiya, sənaye və yaşayış üçün istifadə olunur.

ESS üçün mövcud standartlar

UL 9540, Enerji Saxlama Sistemləri və Avadanlıqları üçün Standart, ESS üçün Amerika və Kanada milli standartıdır.

• İlk dəfə 2016-cı ildə nəşr olunan UL 9540 ESS üçün çoxlu texnologiyalar, o cümlədən akkumulyatorun enerji saxlama sistemləri (BESS) daxildir. UL 9540 digər saxlama texnologiyalarını da əhatə edir: mexaniki ESS, məsələn, generatorla qoşalaşmış volan anbarı, kimyəvi ESS, məsələn, yanacaq hüceyrəsi sistemi ilə birləşdirilmiş hidrogen anbarı və istilik ESS, məsələn, generatorla qoşalaşmış gizli istilik anbarı.
• UL 9540, onun ikinci nəşri, enerji saxlama sistemini "Enerji qəbul edən və sonra lazım olduqda elektrik enerjisi ilə təmin etmək üçün sonradan istifadə üçün bu enerjini hansısa formada saxlamaq üçün vasitə təmin edən avadanlıq" kimi müəyyən edir. UL 9540-ın ikinci nəşri, əlavə olaraq, kodlardakı istisnalara cavab vermək üçün tələb olunarsa, BESS-in Batareya Enerji Saxlama Sistemlərində Termal Yanğın Yayılmasının Qiymətləndirilməsi üçün Standart Test Metodunun UL 9540A-ya tabe olmasını tələb edir.
• UL 9540 hazırda üçüncü nəşrdədir.

ESS ilə UPS müqayisəsi

Funksiyalar və ölçülər

ESS tikinti baxımından UPS-ə bənzəyir, lakin istifadəsinə görə fərqlənir. UPS kimi, ESS-ə batareyalar, enerjiyə çevrilmə avadanlığı, məsələn, çeviricilər və müxtəlif digər elektronika və idarəetmə vasitələri kimi enerji saxlama mexanizmi daxildir. Bununla belə, UPS-dən fərqli olaraq, ESS şəbəkə ilə paralel fəaliyyət göstərə bilər ki, bu da UPS-in heç vaxt qarşılaşa biləcəyindən daha çox sistemin dövriyyəsi ilə nəticələnir. ESS, istifadə olunan enerjiyə çevrilmə sisteminin növündən asılı olaraq şəbəkə ilə və ya müstəqil rejimdə və ya hər ikisi ilə interaktiv şəkildə əməkdaşlıq edə bilər. ESS hətta UPS funksiyası kimi də işləyə bilər. UPS kimi, ESS də 20 kVt/saatdan az enerji olan kiçik yaşayış sistemindən tutmuş, konteynerin içərisində çoxlu akkumulyator rəfləri olan çox meqavatlıq enerji konteyner sistemlərindən istifadə edən kommunal proqramlara qədər müxtəlif ölçülərdə ola bilər.

Kimyəvi tərkibi və təhlükəsizliyi

UPS-də istifadə edilən tipik akkumulyator kimyası həmişə qurğuşun-turşu və ya nikel-kadmium batareyaları olmuşdur. UPS-dən fərqli olaraq, BESS əvvəldən litium-ion batareyalar kimi texnologiyalardan istifadə edir, çünki litium-ion batareyalar daha yaxşı dövriyyə performansına və daha yüksək enerji sıxlığına malikdir, bu da daha kiçik fiziki izdə daha çox enerji təmin edə bilər. Litium-ion batareyalar da ənənəvi batareya texnologiyalarından daha aşağı texniki xidmət tələblərinə malikdir. Hal-hazırda, litium-ion batareyalar da UPS tətbiqlərində getdikcə daha çox istifadə olunur.

Bununla belə, 2019-cu ildə Arizona ştatında kommunal xidmətlərdə istifadə edilən ESS-nin iştirakı ilə baş verən ciddi qəza bir neçə ilk müdaxilə edənin ciddi xəsarət alması ilə nəticələndi və tənzimləyicilər və sığorta agentlikləri də daxil olmaqla müxtəlif maraqlı tərəflərin diqqətini cəlb etdi. Bu böyüyən sahəyə qarşısı alına bilən təhlükəsizlik insidentləri ilə mane olmamasını təmin etmək üçün ESS üçün müvafiq spesifikasiyalar və standartlar hazırlanmalıdır. ESS üçün müvafiq təhlükəsizlik spesifikasiyalarının və standartlarının işlənib hazırlanmasını təşviq etmək üçün ABŞ Energetika Nazirliyi (DOE) 2015-ci ildə ESS Təhlükəsizliyi və Etibarlılığı üzrə ilk illik foruma başlamışdır.

İlk DOE ESS Forumu ESS spesifikasiyası və standartları üzərində çoxlu işlərin aparılmasına töhfə verdi. Ən diqqətəlayiq olanı NEC № 706-nın inkişafı və ICC IFC və NFPA 1-də stasionar akkumulyator sistemləri üçün standarta birbaşa təsir edən stasionar enerji saxlama sistemləri üçün standart olan NFPA 855-in inkişafıdır. Bu gün NEC və NFPA 855 həmçinin 2023 versiyaları üçün yeniləndi.

ESS və UPS standartlarının cari vəziyyəti

Bütün qayda və standartların hazırlanması fəaliyyətlərinin məqsədi bu sistemlərin təhlükəsizliyini adekvat şəkildə həll etməkdir. Təəssüf ki, mövcud standartlar sənayedə bəzi qarışıqlıqlar yaratdı.

1.NFPA 855. BESS və UPS-in quraşdırılmasına təsir edən əsas sənəd NFPA 855-in 2020-ci il versiyası, Stasionar Enerji Saxlama Sistemlərinin Quraşdırılması Standartıdır. NFPA 855 enerji saxlanmasını “yerli elektrik yüklərinə, kommunal şəbəkələrə və ya şəbəkə dəstəyinə gələcək təchizat üçün enerji saxlaya bilən bir və ya bir neçə cihazın yığılması” kimi müəyyən edir. Bu tərif UPS və ESS üçün tətbiqləri əhatə edir. Əlavə olaraq, NFPA 855 və yanğın kodları ESS-lərin qiymətləndirilməsini və UL 9540-a uyğun sertifikatlaşdırılmasını tələb edir. Bununla belə, UL 1778 həmişə UPS üçün ənənəvi məhsul təhlükəsizliyi standartı olmuşdur. Sistem müvafiq təhlükəsizlik tələblərinə uyğunluğu üçün müstəqil olaraq qiymətləndirilib və təhlükəsiz quraşdırmanı dəstəkləyir. Buna görə də, UL 9540 tələbi sənayedə bəzi çaşqınlıqlara səbəb oldu.

2. UL 9540A. UL 9540A batareya səviyyəsindən başlayaraq quraşdırma səviyyəsini keçənə qədər addım-addım sınaqdan keçirməyi tələb edir. Bu tələblər UPS sistemlərinin keçmişdə tələb olunmayan marketinq standartlarına tabe olması ilə nəticələnir.

3.UL 1973. UL 1973 ESS və UPS üçün batareya sisteminin təhlükəsizlik standartıdır. Bununla belə, UL 1973-2018 versiyasına qurğuşun-turşu akkumulyatorları üçün sınaq müddəaları daxil deyil, bu da qurğuşun-turşu batareyaları kimi ənənəvi akkumulyator texnologiyasından istifadə edən UPS sistemləri üçün problemdir.

Xülasə

Hazırda həm NEC (Milli Elektrik Məcəlləsi) həm də NFPA 855 bu tərifləri aydınlaşdırır.

• Məsələn, NFPA 855-in 2023 versiyası xüsusi qurğuşun-turşu və nikel-kadmium batareyalarının (600 V və ya daha az) UL 1973-də siyahıya alındığını aydınlaşdırır.
• Bundan əlavə, UL 1778-ə uyğun sertifikatlaşdırılmış və işarələnmiş qurğuşun-turşu akkumulyator sistemlərinin ehtiyat enerji təchizatı kimi istifadə edildikdə UL 9540-a uyğun sertifikatlaşdırılmasına ehtiyac yoxdur.

UL 1973-də qurğuşun turşusu və nikel-kadmium batareyaları üçün sınaq standartlarının olmaması problemini həll etmək üçün Əlavə H (klapanla tənzimlənən və ya havalandırılan qurğuşun-turşu və ya nikel-kadmium batareyalarına alternativlərin qiymətləndirilməsi) xüsusi olaraq əlavə edilmişdir. UL 1973-ün üçüncü nəşri 2022-ci ilin fevralında buraxılmışdır.

Bu dəyişikliklər UPS və ESS-nin təhlükəsiz quraşdırma tələblərini fərqləndirmək üçün müsbət inkişafdır. Gələcək işlərə qurğuşun turşusu və nikel-kadmiumdan başqa texnologiyalar üçün quraşdırma tələblərinə daha yaxşı cavab vermək üçün NEC Maddə 480-in yenilənməsi daxildir. Bundan əlavə, NFPA 855 standartı yanğından mühafizə qaydalarına, xüsusən də onların UPS və ya ESS olmasına baxmayaraq, stasionar tətbiqlərdə istifadə olunan müxtəlif texnologiyalarla bağlı daha çox aydınlıq təmin etmək üçün daha da yenilənməlidir.

Müəllif ümid edir ki, davamlı dəyişikliklər ənənəvi UPS və ya ESS istifadə olunmasından asılı olmayaraq sənayenin təhlükəsizliyini artıracaq. Enerji saxlama həllərinin əhəmiyyətli və sürətli şəkildə çoxaldığını gördüyümüz üçün məhsulların daxili təhlükəsizliyinə diqqət yetirmək təhlükəsizlik innovasiyalarını açmaq və cəmiyyətin ehtiyaclarını ödəmək üçün çox vacibdir.