Data sporządzenia: 2026-09-07 Jednostka sporządzająca: Hoenergy — Dział Zagraniczny, Centrum Techniczne Osoba sporządzająca: Alvin
§0 Przeczytaj w 30 sekund (podsumowanie wykonawcze)
Pytanie. Kluczowy problem klienta: W jaki sposób system magazynowania energii zapewnia nieprzerwane zasilanie odbiorników w przypadku zaniku napięcia sieci przy pracy równoległej z siecią? Jak krótki może być czas przełączenia?
🔴 A. Kluczowe wnioski
| Pozycja | Wniosek |
|---|---|
| Czas przełączania | W połączeniu z PCS 125 kW (AC400V) czas przełączania wynosi ≤20 ms; w połączeniu z PCS 215 kW (AC800V) czas przełączania wynosi ≤30 ms |
| Kluczowe komponenty | Szybki przełącznik łącznika serii EQS firmy Enjiu + EPCS125-AM(-F) (wersja VG) lub EPCS215-AM-HX (wersja VG) |
| Zasada przełączania | Statyczny przełącznik EQS + wbudowany algorytm VSG w PCS do synchronizacji fazowej; rozłączenie mechaniczne i przełączenie elektryczne realizowane w tym samym oknie czasowym |
| Sposób sterowania | Próbkowanie napięcia VG + styki bezpotencjałowe DIO (DO4/DI3) + (słaba komunikacja CAN, zasięg transmisji <20 m) |
| Skala równoległego łączenia | Pojedynczy EQS obsługuje od 1 do 10 jednostek PCS (gdy liczba równolegle połączonych PCS > 6, wymagana jest słaba komunikacja CAN w celu przesyłania informacji o pracy wyspowej) |
🔴 B. Trzy czerwone linie w skrócie
| # | Czerwona linia |
|---|---|
| R1 | Przełączenie EQS ≤20 ms obowiązuje wyłącznie w połączeniu z PCS 125 kW; dla 215 kW jest to ≤30 ms |
| R2 | Modele EQS-2000R, EQS-2600R, EQS-4000R posiadają zaciski 3P bez N1; w systemach TN-C/TN-S należy wybrać model 4P lub zastosować zewnętrzne rozwiązanie punktu neutralnego |
| R3 | Górny limit pracy równoległej VSG wynosi 10–12 sztuk; powyżej tej liczby konieczne jest grupowanie |
Pełna lista czerwonych linii R1–R10 znajduje się w Załączniku A.
§1 Portfolio produktów (Hoenergy D-Cube + Enjooy EQS)
1.1 Przegląd portfolio produktów
| Produkt | Zwykle oznaczenie modelu | Rola | Kluczowe parametry |
|---|---|---|---|
| Szybki przełącznik komutacyjny | Seria EQS (6 modeli) | Mechaniczne rozłączanie w czasie milisekund między siecią a PCS | ≤20 ms (30 ms) / sprawność 99,97% |
| Zintegrowana szafa magazynowania energii | D-Cube-S125/261-EU (VG) | Magazynowanie energii elektrycznej, zapewnianie zasilania awaryjnego przy utracie zasilania z sieci | 125 kW / 125 kWh / AC 400 V |
| Zintegrowana szafa magazynowania energii | Seria D-Cube-A (VG) + 261D | Magazynowanie energii elektrycznej, zapewnianie zasilania awaryjnego przy utracie zasilania z sieci | N x 125 kW / N x 261 kWh / AC 400 V |
| Zintegrowana szafa magazynowania energii | D-Cube-F215/418 (VG) | Magazynowanie energii elektrycznej, zapewnianie zasilania awaryjnego przy utracie zasilania z sieci | 215 kW / 418 kWh / AC 800 V |
Dlaczego istnieje wersja VG?
Współpracujący z EQS PCS jest specjalną wersją PCS — w porównaniu ze standardową wersją jego sprzęt posiada dodatkowe zaciski do próbkowania napięcia VG, a oprogramowanie wykorzystuje wersję VSG.
1.2 Seria Enjiu EQS (6 modeli dla wszystkich klas prądu)
| Model | Prąd znamionowy | Liczba biegunów | Moc przy 400 V | Moc przy 800 V | Czas przełączania | Sprawność | Masa |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| EQS-500(4)R | 500 A | 4P | 346 kVA | 693 kVA | ≤20 ms | 99,95% | 10 kg |
| EQS-750(4)R | 750 A | 4P | 520 kVA | 1040 kVA | ≤20 ms | 99,97% | 15 kg |
| EQS-1300(4)R | 1300 A | 4P | 900 kVA | 1800 kVA | ≤20 ms | 99,97% | 25 kg |
| EQS-2000R | 2000 A | 3P | 1385 kVA | 2770 kVA | ≤20 ms | 99,97% | 35 kg |
| EQS-2600R | 2600 A | 3P | 1800 kVA | 3600 kVA | ≤20 ms | 99,97% | 42 kg |
| EQS-4000R | 4000 A | 3P | 2770 kVA | 5540 kVA | ≤20 ms | 99,97% | 60 kg |
⚠️ W połączeniu z PCS 125 kW (AC 400 V) czas przełączania wynosi ≤20 ms; w połączeniu z PCS 215 kW (AC 800 V) czas przełączania wynosi ≤30 ms.
Parametry techniczne EQS: Karta produktu EQS
| Parametr | Wartość |
|---|---|
| Zakres napięcia | 400-1140 VAC |
| Zasilanie pomocnicze | 220-270 VAC (niezależne zasilanie) |
| Sposób sterowania | DIO cyfrowe (DO4+/DO4-, DI3+/DI3-) |
| Temperatura pracy | -30 ℃ ~ 50 ℃ |
| Temperatura przechowywania | -45 ℃ ~ 70 ℃ |
| Wilgotność względna | 0-95% RH, bez kondensacji |
| Metoda chłodzenia | Chłodzenie naturalne / inteligentne chłodzenie wymuszone |
| Stopień ochrony | IP00 |
| Sposób podłączenia | Trójfazowy trójprzewodowy / trójfazowy czteroprzewodowy |
| Wysokość n.p.m. | 4000 m (>2000 m obniżenie mocy o 1% na każde 100 m) |
| Trwałość | 100 tys. – 1 mln cykli (zależnie od modelu) |
1.3 Wymiary i instalacja produktu EQS
1.3.1 Wymiary produktu
1.3.2 Sposób montażu
✅ Prawidłowy sposób montażu: zamocowany prostopadle do podłoża na ścianie
❌ Nieprawidłowy sposób montażu: montaż równolegle do podłoża
§2 Dobór EQS (według liczby jednostek PCS 125 kW × N)
2.1 Ogólna zasada doboru: dwa tryby pracy decydują
Kluczowy wzór:
Pozorna moc EQS ≥ maksymalna moc ładowania PCS + moc pobierana przez obciążenie (musi być spełnione w każdym trybie pracy)
| Tryb pracy | Opis | Pozorna moc przepływająca przez EQS |
|---|---|---|
| Pojedynczy tryb (tylko obciążenie) | PCS rozładowuje się zasilając obciążenie, akumulator ma wystarczający poziom naładowania | S_load = P_load / cosφ |
| Podwójny tryb (ładowanie + obciążenie jednocześnie, najbardziej rygorystyczny) | PCS jednocześnie ładuje akumulator i zasila obciążenie | S_total = (P_charge + P_load) / cosφ |
Dlaczego podwójny tryb jest trybem decydującym:
- Ścieżka prądu ładowania: sieć → EQS → PCS → akumulator (przez EQS)
- Ścieżka prądu obciążenia: sieć → EQS → obciążenie (przez EQS)
- Oba prądy sumują się algebraicznie w punkcie EQS (w tym samym kierunku)
- Gdy okres ładowania (doładowanie magazynu energii w czasie niskiej taryfy) pokrywa się z okresem wysokiego obciążenia → przepływ przez EQS osiąga wartość szczytową
Założenia dotyczące mocy ładowania (typowy tryb pracy):
| Strategia ładowania | Moc ładowania pojedynczego PCS |
|---|---|
| Ładowanie pełną mocą (domyślnie) | 125 kW (taka sama moc jak przy rozładowaniu) |
| Ładowanie z ograniczeniem mocy (konserwatywne) | 100 kW |
| Ładowanie z przesunięciem czasowym (zalecane) | Różne okresy czasu, szczytowa moc pojedynczego urządzenia spada do 50–80 kW |
2.2 Wymagania dotyczące obciążenia (Zdolność pracy wyspowej PCS EnJoy)
Wymagania trybu VSG dotyczące typu obciążenia (kluczowe wyjaśnienie):
Chociaż w niniejszym rozwiązaniu podczas pracy wyspowej następuje przełączenie na tryb VSG, podobnie jak w przypadku tradycyjnego trybu VF (stałe napięcie, stała częstotliwość), tryb VSG również stawia wymagania dotyczące typu obciążenia — ryzyko nieudanego przełączenia lub niepowodzenia przyjęcia obciążenia nadal istnieje. VSG nie jest „uniwersalnym lekiem"; w istocie jest to tryb tworzenia sieci (grid-forming), a zasada pracy wyspowej pozostaje taka sama.
Tryb VSG faktycznie poprawia działanie w następujących trzech scenariuszach:
- Uruchomienie silników — wirtualna bezwładność J symuluje magazynowanie energii w wirniku i jest w stanie pochłonąć 6–8-krotny udar prądu rozruchowego bez wywołania zapaści częstotliwości (w trybie VF prąd udarowy powoduje bezpośrednio spadek częstotliwości);
- Prąd magnesujący transformatora (inrush) — wirtualne tłumienie D tłumi oscylacje przejściowe;
- Rozdział mocy przy pracy równoległej wielu jednostek — stabilniejsza realizacja oparta na wirtualnej impedancji.
Obciążenia, które nie mogą być zastosowane lub wymagają szczególnej oceny (ograniczenia identyczne jak w trybie VF):
- Jednofazowe urządzenia dużej mocy (>30% mocy całkowitej) wymagają transformatora separacyjnego DyN11;
- Bezpośredni rozruch dużych silników (>10 kW) wymaga rozruchu łagodnego lub przełączania gwiazda–trójkąt;
- Obciążenia nieliniowe (falowniki, prostowniki, THD > 8%) wymagają filtra aktywnego APF;
- Obciążenia udarowe (zgrzewarki, piece łukowe) wymagają zwiększenia mocy PCS 1,5–2-krotnie;
- Zbyt duża bateria kondensatorów kompensacyjnych (>30% mocy PCS) może wywołać oscylacje samowzbudne;
- Równoległa praca z generatorami dieslowskimi / fotowoltaiką wymaga sprawdzenia synchronizacji oraz sterowania koordynacyjnego.
Wskazówka
Zdecydowanie zalecane: przed zatwierdzeniem projektu należy zebrać wykaz obciążeń klienta (moc, typ, sposób rozruchu)
2.2 Tabela doboru dla pojedynczego trybu pracy (tylko obciążenie, bateria nie jest ładowana)
Założenia:
- cosφ = 0,8 (typowa wartość dla zastosowań przemysłowych i komercyjnych przed kompensacją; po kompensacji zwykle 0,90–0,98)
- W trybie pojedynczym PCS jedynie rozładowuje się, poziom naładowania baterii jest wystarczający
- Maksymalne obciążenie w trybie pojedynczym P_load = N × 100 kW (80% mocy PCS, pozostawiono 20% marginesu mocy PCS, konserwatywne założenie inżynieryjne)
- Parametry pełnego obciążenia użytkownika (125 kW/szt.) — patrz §2.9 przypadek referencyjny (skrajny tryb pracy)
| Liczba jednostek PCS N | Łączna moc PCS | Maks. obciążenie w trybie pojedynczym P_load | Moc pozorna S_load (cosφ 0,8) | Zalecany EQS | Pojemność EQS 400V | Strumień nadmiarowy |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 125 kW | 100 kW | 125 kVA | EQS-500(4)R | 346 kVA | 277% |
| 2 | 250 kW | 200 kW | 250 kVA | EQS-500(4)R | 346 kVA | 138% |
| 3 | 375 kW | 300 kW | 375 kVA | EQS-750(4)R | 520 kVA | 139% |
| 4 | 500 kW | 400 kW | 500 kVA | EQS-750(4)R | 520 kVA | 104% |
| 5 | 625 kW | 500 kW | 625 kVA | EQS-1300(4)R | 900 kVA | 144% |
| 6 | 750 kW | 600 kW | 750 kVA | EQS-1300(4)R | 900 kVA | 120% |
| 7 | 875 kW | 700 kW | 875 kVA | EQS-1300(4)R | 900 kVA | 103% |
| 8 | 1,0 MW | 800 kW | 1000 kVA | EQS-2000R | 1385 kVA | 139% |
| 9 | 1,125 MW | 900 kW | 1125 kVA | EQS-2000R | 1385 kVA | 123% |
| 10 | 1,25 MW | 1000 kW | 1250 kVA | EQS-2000R | 1385 kVA | 111% |
Wskazówka
W praktyce inżynieryjnej łatwo jest oszacować dobór przy cosφ = 1,0 (obciążenie rezystancyjne) jako EQS-1300(4)R (900 kVA), jednak przy rzeczywistym obciążeniu przemysłowo-handlowym cosφ ≈ 0,8 wartość 1000 kVA > 900 kVA powoduje przeciążenie i wyzwolenie zabezpieczenia.
Dobór musi być ściśle weryfikowany zgodnie ze wzorem z §2.8: S_EQS = P_load / cosφ; nie można zakładać cosφ = 1,0.
2.3 Tabela doboru dla podwójnego scenariusza roboczego (jednoczesne ładowanie + obciążenie, najbardziej restrykcyjna)
Założenia (ładowanie z mocą znamionową, dopasowane do mocy znamionowej PCS):
- Moc ładowania pojedynczego PCS = 125 kW (pełna moc, taka sama jak moc rozładowania PCS)
- Łączna moc ładowania = N × 125 kW
- Maksymalne obciążenie dla pojedynczego scenariusza P_load = N × 100 kW (80% pojemności PCS, zgodne z konwencją inżynieryjną z §2.2)
- Domyślny cosφ = 0,8 (typowy dla zastosowań przemysłowo-handlowych)
Uzasadnienie założenia o ładowaniu z pełną mocą: W projektach magazynowania energii EMS zazwyczaj nie ogranicza mocy ładowania (taryfa w okresie ładowania jest niska, co zachęca do intensywnego ładowania). Konserwatywne podejście zakłada pełną moc 125 kW na urządzenie, w kontraście z wariantem ograniczenia mocy (A) opisanym w §6.5.
> Kryterium pełnego obciążenia użytkownika (P_load = N × 125 kW) — patrz §6.9 przypadek referencyjny (1250+1250=2500 kW → EQS-4000R, czerwona linia R7), który jest bardziej restrykcyjny niż niniejsza tabela.
| Liczba PCS N | Moc ładowania N×125 | Obciążenie pojedynczego scenariusza P_load | Łączna moc podwójnego scenariusza P_charge + P_load | S_total (cosφ 0,8) | Zalecane EQS (podwójny scenariusz) | Pojemność 400V | Zapas |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 125 kW | 100 kW | 225 kW | 281 kVA | EQS-500(4)R | 346 kVA | 123% |
| 2 | 250 kW | 200 kW | 450 kW | 563 kVA | EQS-750(4)R | 520 kVA | 92% ⚠️ Krytyczny |
| 3 | 375 kW | 300 kW | 675 kW | 844 kVA | EQS-1300(4)R | 900 kVA | 107% |
| 4 | 500 kW | 400 kW | 900 kW | 1125 kVA | EQS-2000R | 1385 kVA | 123% |
| 5 | 625 kW | 500 kW | 1125 kW | 1406 kVA | EQS-2000R | 1385 kVA | 99% ⚠️ Krytyczny |
| 6 | 750 kW | 600 kW | 1350 kW | 1688 kVA | EQS-2600R | 1800 kVA | 107% |
| 7 | 875 kW | 700 kW | 1575 kW | 1969 kVA | EQS-2600R | 1800 kVA | 91% ⚠️ |
| 8 | 1000 kW | 800 kW | 1800 kW | 2250 kVA | EQS-2600R | 1800 kVA | 80% ⚠️ |
| 9 | 1125 kW | 900 kW | 2025 kW | 2531 kVA | EQS-4000R | 2770 kVA | 109% |
| 10 | 1250 kW | 1000 kW | 2250 kW | 2813 kVA | EQS-4000R | 2770 kVA | 99% ⚠️ Krytyczny |
⚠️ Kryterium inżynieryjne dla N=10 (obciążenie 80%):
10 PCS × 125 kW ładowania + 10 PCS × 100 kW obciążenia = 1250 + 1000 = 2250 kW łącznej mocy w podwójnym scenariuszu
Moc pozorna = 2250 / cosφ 0,8 = 2813 kVA
→ Konieczny wybór EQS-4000R (4000 A / 3P / 2770 kVA), jednak 2813 kVA > 2770 kVA, w praktyce pojemność EQS-4000R może być niewystarczająca!
→ Konieczne jest podniesienie cosφ do ≥ 0,83
⚠️ Poważne ostrzeżenie: Przy założeniu ładowania z pełną mocą, już powyżej 4 PCS zbliżamy się do górnego limitu EQS-2000R, a powyżej 6 PCS konieczne jest przejście do wyższego typoszeregu EQS-2600R/4000R.
2.4 Dobór przy pracy jedno- i dwustanowiskowej – porównanie (kluczowe wnioski)
| PCS – liczba sztuk N /125kW |
Praca jednostanowiskowa EQS | Praca dwustanowiskowa EQS | Przyczyna zmiany wersji |
|---|---|---|---|
| 1 | EQS-500(4)R | EQS-500(4)R | Ten sam model (wystarczający zapas) |
| 2 | EQS-500(4)R | EQS-750(4)R | +1 klasa (ładowanie + obciążenie łącznie > 346 kVA) |
| 3 | EQS-750(4)R | EQS-1300(4)R | +1 klasa |
| 4 | EQS-750(4)R | EQS-2000R | +2 klasy (przeskok z 1300 bezpośrednio na 2000) |
| 5 | EQS-1300(4)R | EQS-2000R | +1 klasa |
| 6 | EQS-1300(4)R | EQS-2000R | +1 klasa ⚠️ Wartość graniczna (92%) |
| 7 | EQS-1300(4)R | EQS-2600R | +2 klasy |
| 8 | EQS-2000R | EQS-2600R | +1 klasa |
| 9 | EQS-2000R | EQS-2600R | +1 klasa |
| 10 | EQS-2000R | EQS-4000R | +2 klasy |
Kluczowe wnioski:
- Praca dwustanowiskowa wymaga wyższej klasy EQS niż praca jednostanowiskowa; wzrost wersji wynosi 1–2 klasy;
- N ≤ 3 szt.: różnice między trybem jedno- i dwustanowiskowym są niewielkie; zarówno EQS-500, jak i EQS-750 są wystarczające;
- N = 4–6 szt.: w trybie dwustanowiskowym następuje podwyższenie o 1 klasę; EQS-2000R jest największą pojemnością, jaką można pokryć w ramach aktualnej specyfikacji;
- N ≥ 7 szt.: tryb dwustanowiskowy wymaga EQS-2600R/4000R.
2.5 Kompromisowe rozwiązania projektowe (pokrycie podwójnego trybu pracy dla N ≥ 7 szt. PCS)
| Rozwiązanie | Opis | Koszt |
|---|---|---|
| A. Ograniczenie mocy ładowania | EMS ogranicza moc ładowania każdego PCS do ≤ 50–80 kW | Całkowity czas ładowania wydłuża się 2–3 krotnie, ale moc w trybie podwójnym znacząco maleje |
| B. Ładowanie w godzinach poza szczytem | Okres ładowania omija godziny szczytowego obciążenia (np. ładowanie w nocy 23:00–05:00) | Wymaga koordynacji strategii czasowej EMS i jest zgodne z taryfami czasowymi (TOU) |
| C. Rozszerzenie typoszeregu EQS | Dla N ≥ 7 szt. bezpośrednio wybierz EQS-2600R/4000R | Zwiększona pojemność pojedynczego EQS |
Rozwiązanie A – szczegółowe obliczenia (ograniczenie mocy ładowania ≤ 50 kW/szt.):
| Liczba PCS N | Moc ładowania N×50 | Obciążenie jednego trybu P_load | Moc całkowita trybu podwójnego | S_total (cosφ 0,8) | Zalecany EQS | Pojemność 400 V | Zapas |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 7 | 350 kW | 700 kW | 1050 kW | 1313 kVA | EQS-2000R | 1385 kVA | 105% ✅ |
| 8 | 400 kW | 800 kW | 1200 kW | 1500 kVA | EQS-2000R | 1385 kVA | 92% ⚠️ wartość graniczna |
| 9 | 450 kW | 900 kW | 1350 kW | 1688 kVA | EQS-2600R | 1800 kVA | 107% ✅ (wymaga rozszerzenia typoszeregu) |
| 10 | 500 kW | 1000 kW | 1500 kW | 1875 kVA | EQS-2600R | 1800 kVA | 96% ⚠️ wartość graniczna |
Rozwiązanie B – ładowanie w godzinach poza szczytem (zalecane):
- Godziny doliny taryfowej: niska cena energii → okres ładowania
- Godziny szczytu taryfowego: wysoka cena energii → rozładowanie z pokryciem obciążenia + brak ładowania
Dzięki ładowaniu w godzinach poza szczytem okresy ładowania i obciążenia są z natury rozseparowane czasowo, a tryb podwójny przechodzi w pokrycie jednego trybu pracy. Jest to najczęściej stosowane rozwiązanie w komercyjnych i przemysłowych magazynach energii.
Rozwiązanie C – rozszerzenie typoszeregu EQS:
Przekroczenie górnej granicy specyfikacji projektu poprzez rozszerzenie do EQS-2600R (2600 A) lub EQS-4000R (4000 A).
- EQS-2600R — pojemność przy 400 V: 1800 kVA
- EQS-4000R — pojemność przy 400 V: 2770 kVA
- Odpowiednie do scenariuszy ładowania pełną mocą przy 10 szt. PCS
2.6 Dobór platformy wysokonapięciowej AC 800V
- Jeśli klient stosuje platformę 800V (w połączeniu z PCS ENJOY 215 kW), pojemność EQS dla pojedynczego trybu pracy ulega podwojeniu (przy tym samym poziomie prądu), czas przełączania zmniejsza się z ≤20 ms do ≤30 ms.
| Pojemność platformy 800V | Moc całkowita | Zalecany EQS (pojedynczy tryb) | Pojemność 800V | Zapas |
|---|---|---|---|---|
| 215 kW × 1 | 215 kW | EQS-500(4)R | 693 kVA | 322% ✅ |
| 215 kW × 2 | 430 kW | EQS-500(4)R | 693 kVA | 161% ✅ |
| 215 kW × 3 | 645 kW | EQS-750(4)R | 1040 kVA | 161% ✅ |
| 215 kW × 4 | 860 kW | EQS-750(4)R | 1040 kVA | 120% ✅ |
| 215 kW × 5 | 1075 kW | EQS-1300(4)R | 1800 kVA | 167% ✅ |
| 215 kW × 6 | 1290 kW | EQS-1300(4)R | 1800 kVA | 140% ✅ |
| 215 kW × 7 | 1505 kW | EQS-1300(4)R | 1800 kVA | 120% ✅ |
| 215 kW × 8 | 1720 kW | EQS-1300(4)R | 1800 kVA | 105% ⚠️ Krytyczny |
| 215 kW × 9 | 1935 kW | EQS-2000R | 2770 kVA | 143% ✅ |
| 215 kW × 10 | 2150 kW | EQS-2000R | 2770 kVA | 129% ✅ |
Reguła: 1–2 → EQS-500 | 3–4 → EQS-750 | 5–8 → EQS-1300 | 9–10 → EQS-2000
Wskazówka
⚠️ Uwaga inżynieryjna dla N=8: zapas wynosi 105%, co oznacza jedynie 5% marginesu pojemności (prąd 1241 A wobec wartości znamionowej EQS-1300 wynoszącej 1300 A = 95,5%). Zgodnie z inżynieryjnym wymogiem marginesu bezpieczeństwa ≥10% zalecane jest przejście na EQS-2000R (zapas 143%, czyli 61% rezerwy). Jeśli akceptowane jest ryzyko graniczne na poziomie 5%, można pozostawić EQS-1300(4)R.
2.7 Drzewo decyzyjne doboru urządzeń
Przykładowe typowe wyniki doboru urządzeń:
| Obciążenie klienta | Strategia ładowania | Dobór pojedynczej szafy | EQS |
|---|---|---|---|
| 500 kW | Ładowanie w czasie pozaszczytowym | D-Cube-S261 × 4 (1044 kWh) | EQS-750(4)R |
| 500 kW | Podwójny tryb pracy | D-Cube-S261 × 4 (1044 kWh) | EQS-2000R |
| 1000 kW | Ładowanie w czasie pozaszczytowym | D-Cube-A500 × 2 + D-Cube-261D × 8 (2,088 MWh) | EQS-2000R |
| 1000 kW | Podwójny tryb pracy | D-Cube-A500 × 2 + D-Cube-261D × 8 (2,088 MWh) | EQS-4000R |
| 1250 kW zasilanie awaryjne (10 jednostek) | Ładowanie w czasie pozaszczytowym | D-Cube-S261 × 10 (2,61 MWh) | EQS-2000R |
| 1250 kW zasilanie awaryjne (10 jednostek) | Podwójny tryb pracy (ładowanie z pełną mocą) | D-Cube-S261 × 10 (2,61 MWh) | EQS-4000R ⚠️⚠️ |
| 1250 kW zasilanie awaryjne (10 jednostek) | Podwójny tryb pracy (ładowanie ograniczone ≤ 80 kW/jednostkę) | D-Cube-S261 × 10 (2,61 MWh) | EQS-2600R ⚠️ |
| 1250 kW zasilanie awaryjne (10 jednostek) | Podwójny tryb pracy (czas pozaszczytowy) | D-Cube-A500 × 2 + D-Cube-261D × 8 (2,088 MWh) | EQS-2000R |
| 1250 kW zasilanie awaryjne (10 jednostek) | Podwójny tryb pracy (czas pozaszczytowy) | D-Cube-A500 × 3 + D-Cube-261D × 12 (3,132 MWh) | EQS-2000R |
2.8 Podsumowanie kluczowych wzorów doboru
Pozorna moc EQS (kVA) ≥ [Moc ładowania PCS (kW) + Moc poboru obciążenia (kW)] / cosφ
S_EQS ≥ (N × P_charge + P_load) / cosφ
Gdzie:
S_EQS Pozorna moc EQS (kVA)
N Liczba jednostek PCS
P_charge Moc ładowania pojedynczego PCS (kW), przy jednym trybie pracy = 0
P_load Moc poboru obciążenia (kW)
cosφ Współczynnik mocy (zwykle 0,90–0,98 po kompensacji przemysłowej)
Linia krytyczna R6 (dwa tryby pracy decydują o doborze):
| Tryb pracy | Łączna moc przy dwóch trybach | Zalecany dobór EQS |
|---|---|---|
| Jeden tryb pracy (tylko obciążenie, akumulator nie jest ładowany) | P_load / cosφ | Tabela §6.2 |
| Dwa tryby pracy (ładowanie + obciążenie jednocześnie, najbardziej rygorystyczny) | (N × P_charge + P_load) / cosφ | Tabela §6.3 / Studium przypadku §6.9 |
Linia krytyczna R7:
10 jednostek PCS przy pełnej mocy ładowania + 1250 kW pełnego obciążenia jednocześnie → łączna moc 2500 kW → konieczny wybór EQS-4000R (2770 kVA), przy czym cosφ ≥ 0,91.
3 Schemat topologii portfolio produktów
3.1 Schemat połączeń elektrycznych EQS
3.2 Szafa magazynowania energii serii S (zintegrowany PCS + akumulator)
| Model | Moc PCS | Pojemność magazynowania | Typ akumulatora | Chłodzenie | Komunikacja |
|---|---|---|---|---|---|
| D-Cube-S125/261-EU (VG) | 125 kW (wersja VSG) | 261 kWh | LFP 314Ah | Chłodzenie cieczą | Modbus TCP / CAN z próbkowaniem VG |
- Szczegółowa tabela konfiguracji przedstawia się następująco:
| Model produktu magazynowania energii | Ilość | Moc | Pojemność | Zalecany model EQS | Prąd znamionowy EQS | Moc znamionowa QS | Tryb pracy |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| D-Cube-S125/261-EU (VG) | 1 | 125 kW | 261 kWh | EQS-500(4)R | 500 A | 346 kVA @400 V | Podwójny tryb pracy |
| D-Cube-S125/261-EU (VG) | 2 | 250 kW | 522 kWh | EQS-750(4)R | 750 A | 520 kVA @400 V | Podwójny tryb pracy |
| D-Cube-S125/261-EU (VG) | 3 | 375 kW | 783 kWh | EQS-1300(4)R | 1300 A | 1385 kVA @400 V | Podwójny tryb pracy |
3.3 Szafa integryjna PCS serii A + szafa baterii 261D
Seria A to szafa integryjna PCS do zastosowań zewnętrznych wprowadzona przez HOENERGY, która musi być używana razem z szafą baterii D-Cube-261D (A i D są fizycznie rozdzielone, połączone szyną DC). PCS serii A jest również oparty na module En Jiu 125 kW (ta sama platforma sprzętowa PCS co seria S), kompatybilność z przełączaniem En Jiu EQS została zweryfikowana.
| Model szafy integryjnej PCS | Moc PCS | Towarzyszące 2h | 4h | 6h | 8h zasilania awaryjnego |
|---|---|---|---|---|---|
| D-Cube-A250 | 250 kW (= 2 moduły × 125 kW) | 2 × 261D | 4 × 261D | 6 × 261D | 8 × 261D |
| D-Cube-A375 | 375 kW (= 3 moduły × 125 kW) | 3 × 261D | 6 × 261D | 9 × 261D | 12 × 261D |
| D-Cube-A500 | 500 kW (= 4 moduły × 125 kW) | 4 × 261D | 8 × 261D | 12 × 261D | 16 × 261D |
| Model szafy baterii | Pojemność magazynowania energii | Typ baterii | Chłodzenie | Wymiary |
|---|---|---|---|---|
| D-Cube-261D | 261 kWh | LFP 314Ah | Chłodzenie cieczą | 1300×1200×2280 mm |
Porównanie wyboru serii A vs serii S:
| Wymiar | Szafa integryjna serii S | PCS serii A + szafa baterii D |
|---|---|---|
| Stopień integracji | Szafa integryjna PCS + baterie | Szafa PCS + szafa baterii (2 oddzielne urządzenia) |
| Moc pojedynczej szafy | 125 kW | 250/375/500 kW |
| Magazynowanie energii pojedynczej szafy | 125/261 kWh | Poprzez łączenie 261D, 2-16×261 kWh |
| Powierzchnia zabudowy | Kompaktowa | Szafa A + N × szafy D, elastycznie |
| Konserwacja | Konserwacja jednej szafy | Niezależna konserwacja PCS/baterii |
| Scenariusze zastosowania | Mały i średni segment komercyjno-przemysłowy (≤ 1 MW) | Średni i duży segment komercyjno-przemysłowy (1-5 MW) |
| Kompatybilność EQS | ✅ Zweryfikowana | ✅ Zweryfikowana (ten sam moduł PCS 125 kW En Jiu) |
| Odpowiednie EQS | EQS-500/750/1300/2000R | EQS-1300/2000/2600/4000R (scenariusze dużych prądów) |
Przykład podłączenia serii A (typowa konfiguracja 2 MWh):
- D-Cube-A500 (500 kW PCS) × 2 + D-Cube-261D × 8 = 1000 kW PCS + 2,088 MWh
- Podłączone do EQS-2000R (13385 kVA) lub EQS-4000R (2770 kVA)
- Szczegółowe rozwiązania serii A proszę konsultować z personelem technicznym HOENERGY
Interfejs D-Cube z EQS:
Wyjście AC D-Cube (U/V/W/N2) ──► Zaciski strony obciążenia EQS
DI/DO D-Cube (przełączanie VSG) ──► Zaciski sterowania EQS DO4+/DO4-, DI3+/DI3-
Aktywacja algorytmu VSG D-Cube ──► 0x5066 / 0x02FF wstępnie skonfigurowane
§4 Wewnętrzna budowa EQS + zasada przełączania ≤20 ms
4.1 EQS Static Switch Core Components
The core of the EQS is the bidirectional thyristor (SCR) anti-parallel static switch, where each pole (A/B/C or plus N) consists of two SCRs connected in anti-parallel to form a bidirectional conduction unit. This is the fundamental reason it can achieve a switching time of ≤20 ms.
| Component | Quantity | Function |
|---|---|---|
| Thyristor (SCR) | 2 anti-parallel per pole | Main power path, natural commutation at zero crossings |
| Bypass Contactor | 1 per pole | Steady-state conduction, reduces SCR conduction losses |
| Gate Driver | 1 per pole | Sends SCR gate trigger pulses |
| Current Transformer (CT) | 3 units | Detects main circuit current, zero-crossing detection |
| Voltage Transformer (VT) | 3 units | Detects grid-side/PCS-side voltage, synchronization detection |
| Controller | 1 unit | DO4/DI3 communication, state machine, fault protection |
| Auxiliary Contacts (NO/NOC/NC/NCC) | 4 channels | Status feedback to SCADA |
4.2 Kluczowe pytanie: Czy EQS jest w pełni statyczny, czy hybrydowy (statyczny + mechaniczny)?
P. Czy EQS jest w pełni statycznym przełącznikiem (wyłącznie z tyrystorami SCR), czy hybrydowym (statyczny + mechaniczny)?
🔴 O. Hybrydowy przełącznik statyczny (Hybrid Static Switch) — to kluczowa konstrukcja zapewniająca sprawność EQS na poziomie 99,97% przy pełnym obciążeniu:
| Tryb | Ścieżka przewodzenia | Okno czasowe |
|---|---|---|
| Stan ustalony (Steady State) | Przewodzenie mechanicznego stycznika obejściowego (bez spadku napięcia na SCR) | Praca ciągła |
| Moment przełączenia (≤20 ms) | Włączenie SCR + otwarcie mechanicznego obejścia | <20 ms |
| Zakończenie przełączenia | Ponowne przewodzenie mechanicznego obejścia + wyłączenie SCR | Po przełączeniu |
4.3 Przełączanie w czasie ≤20 ms
Przejście z trybu on-grid do off-grid (zanik sieci):
t=0 ms Awaria sieci
t<5 ms PCS wykrywa napięcie bypassu 0x0AAF: 0→2 (przejściowe)
t=5-10 ms Płyta sterująca EQS ocenia: zanik sieci → wyzwala przygotowanie do włączenia SCR
t=10-15 ms EQS mechaniczny bypass otwarty (rozdzielenie styków)
+ SCR przejmuje przewodzenie (naturalna komutacja, przełączenie przy przejściu prądu przez zero)
t=15-20 ms Mechaniczny bypass całkowicie otwarty, cały prąd obciążenia płynie przez SCR
+ PCS przełącza się na tryb off-grid VSG (0x5066=1, 0x02FF=1)
t≤20 ms Przełączenie zakończone, obciążenie zasilane w sposób ciągły przez PCS VSG
+ 0x0219 Polecenie sterujące STS: 1→0
+ 0x0F3A Sprzężenie zwrotne DI3 płyty A3 informujące o rozwarciu zewnętrznego wyłącznika
Przejście z trybu off-grid do on-grid (powrót sieci):
t=0 s Powrót sieci (0x0AAF: 1→2→0)
t=0 s PCS wchodzi w fazę pomocniczej regulacji wtórnej częstotliwości
- EMS odczytuje 0x018C/0x018D w celu obliczenia P_tot/Q_tot
- Zadaje P_tot/n do 0x500E (Pset), krok ≤10%, interwał ≥100 ms
t=90-180 s Wyrównanie częstotliwości/napięcia z wzorcem sieci
t=moment załączenia EQS mechaniczny bypass zamknięty (przy przejściu prądu przez zero)
+ 0x0219 Polecenie sterujące STS: 0→1
+ 0x0F3A Sprzężenie zwrotne DI3 informujące o zamknięciu zewnętrznego wyłącznika
t=po załączeniu SCR naturalnie wyłączany, w stanie ustalonym ścieżka przewodzenia powraca do mechanicznego bypassu
+ PCS przełącza się na tryb on-grid VSG (0x5066=0)
4.4 Zasada przełączania przy zerowym prądzie
Kluczem do osiągnięcia przez EQS czasu ≤20 ms jest komutacja naturalna (Natural Commutation):
Q. Czym jest komutacja naturalna? Dlaczego przełączanie musi odbywać się przy zerowym prądzie?
🔴 A. Komutacja naturalna = wykorzystanie właściwości prądu przemiennego, który sam przechodzi przez zero co 10 ms (50 Hz), w celu realizacji przełączania kanału SCR w momencie przejścia prądu przez zero.
- SCR jest półsterowanym elementem, który po włączeniu wymaga przejścia prądu przez zero, aby się wyłączyć (nie można go wymusić do wyłączenia);
- Przy częstotliwości sieci 50 Hz zero prądu występuje co 10 ms, najdłuższy czas oczekiwania na przejście przez zero wynosi 10 ms;
- EQS przełącza w punkcie zerowego prądu → przełączanie przy zerowym prądzie, bez łuku elektrycznego, bez udaru, bez impulsów napięcia;
- Dlatego właśnie żywotność EQS może sięgać 1 miliona cykli (czysto mechaniczne przełączniki ulegają erozji styków przez łuk elektryczny, czysto półprzewodnikowe SCR-y mają duże straty przy długotrwałym przewodzeniu).
§5 Krzywa żywotności EQS + dane dotyczące niezawodności
5.1 Algorytm żywotności EQS (twardy wskaźnik doboru projektu)
Wzór doboru żywotności EQS:
Żywotność projektowa EQS ≥ Żywotność projektu × Roczna liczba przełączeń × Współczynnik bezpieczeństwa
Gdzie:
- Żywotność projektu = 15 lat (standard dla zastosowań przemysłowych i komercyjnych)
- Roczna liczba przełączeń = Liczba anomalii sieci/rok × Margines bezpieczeństwa (2–3-krotny)
- Współczynnik bezpieczeństwa = 1,5 (zachowawczy)
Przykładowe obliczenie żywotności dla typowego projektu:
| Typ projektu | Szacowana liczba przełączeń/rok | Łączna liczba przełączeń w ciągu 15 lat | Zalecana żywotność EQS | Odpowiadający model |
|---|---|---|---|---|
| Stabilna sieć (główny nurt) | 5–10 razy | 75–150 razy | 100 000 cykli | EQS-500/750/1300 wersja standardowa |
| Słaba sieć (hybryda diesla i magazynu energii) | 50–100 razy | 750–1500 razy | 100 000 cykli | j.w. |
| Częste przełączanie (intensywne zasilanie awaryjne) | 200–500 razy | 3000–7500 razy | 100 000 cykli | j.w. |
| Ekstremalnie częste (testy N+1 w centrach danych) | 1000–2000 razy | 15 000–30 000 razy | 1 000 000 cykli | EQS-100W wersja o wydłużonej żywotności |
5.2 Pochodzenie trwałości 1 miliona cykli (pomiary własne ENJOY)
Trwałość EQS wynosząca 1 milion cykli pochodzi z pomiarów przeprowadzonych w fabryce Enjiu. Kluczowe dane:
| Parametr testu | Warunki testowe | Wynik pomiaru | Norma |
|---|---|---|---|
| Trwałość mechaniczna | Prąd znamionowy 1300 A, cosφ=0,8, częstotliwość łączeń 60 cykli/h | ≥1 milion cykli (bez awarii) | GB 14048.11 / IEC 60947-6-1 |
| Trwałość elektryczna | Prąd znamionowy 1300 A, kategoria AC-33 (obciążenie silnikowe) | ≥100 tysięcy cykli (zużycie styków < 0,5 mm)$ | IEC 60947-4-1 |
| Wytrzymałość zwarciowa | 20 kA / 1 s | Pozytywny | IEC 60947-1 |
| Przyrost temperatury | Prąd znamionowy 1300 A praca ciągła | Przyrost temperatury zacisków < 65 K | IEC 60947-1 |
| Wytrzymałość dielektryczna | 2500 VAC / 1 min | Pozytywny | IEC 60947-1 |
| EMC | Wyłaniać statyczne / szybkie stany przejściowe / udary | Klasa B (poziom przemysłowy) | IEC 61000-4 |
Kluczowa interpretacja: 1 milion cykli dotyczy trwałości mechanicznej (bez uwzględnienia zużycia styków); trwałość elektryczna (z uwzględnieniem zużycia styków) wynosi ≥100 tysięcy cykli.
Standardowy model EQS jest oznaczany jako 100 tysięcy cykli, natomiast wersja o przedłużonej trwałości jako 1 milion cykli.
5.4 Rekomendacje doboru (według typu projektu)
| Typ projektu | Zalecana żywotność | Sugestia doboru | Uwagi |
|---|---|---|---|
| Zasilanie awaryjne dla przemysłu i handlu | 100 000 cykli | EQS wersja standardowa | W ciągu 15 lat żywotności liczba przełączeń < 1000, wersja standardowa jest wystarczająca |
| Słaba sieć (hybryda diesel–magazyn energii) | 100 000 cykli | EQS wersja standardowa | jw. |
| Regularne ćwiczenia w centrach danych | 1 000 000 cykli | EQS wersja o wydłużonej żywotności | Gęste przełączanie podczas ćwiczeń, wymaga redundancji |
| Zakład półprzewodników (odbiory wrażliwe) | 1 000 000 cykli | EQS wersja o wydłużonej żywotności | Nieakceptowalne są nieplanowane przestoje |
§6 Trzy główne mechanizmy VSG + koordynacja z EQS
6.1 Trzy kluczowe mechanizmy VSG
| Mechanizm | Obiekt symulacji | Działanie | Kluczowe parametry (wbudowane w PCS) |
|---|---|---|---|
| Bezwładność wirtualna J | Energia kinetyczna wirnika | Tłumienie RoCoF (szybkości zmian częstotliwości), zapobieganie nagłemu załamaniu | InertiaTC = 0x02F8 (1-15, domyślnie 1) |
| Tłumienie wirtualne D | Uzwojenie tłumiące / tarcie | Sprzężenie zwrotne ujemne tłumiące oscylacje przejściowe | fKDamp = 0x02FC (300-500, domyślnie 500) |
| Regulacja pierwotna częstotliwości Kf | Charakterystyka regulatora obrotów | Sterowanie statyczne P-f, przywracanie stanu ustalonego | nKfCoefByPload = 0x02FA (10-100, domyślnie 70) |
6.2 Koordynacja sekwencji czasowej pomiędzy przełączaniem EQS a trzema mechanizmami VSG
Działanie mechaniczne EQS Odpowiedź algorytmu VSG
──────────────────────── ────────────────────────
t=0 ms Awaria sieci PCS wykrywa 0x0AAF=2 (stan przejściowy)
↓
t=0-5 ms EQS wyzwala przygotowanie SCR PCS J (wirtualna inercja) uruchamia się
Uwalnia „wirtualną energię kinetyczną wirnika"
Tłumi spadek częstotliwości RoCoF
↓
t=5-15 ms EQS mechaniczne otwarcie obejścia PCS D (wirtualne tłumienie) uruchamia się
SCR przejmuje przewodzenie Sprzężenie zwrotne ujemne tłumi oscylacje przejściowe
↓
t=15-20 ms EQS całkowicie otwarte PCS Kf (pierwotna regulacja częstotliwości) uruchamia się
100% obciążenia przechodzi przez SCR P-f opadanie, przywracanie stanu ustalonego
↓
t≤20 ms Przełączanie zakończone PCS pracuje w stanie ustalonym
0x5066=1, 0x02FF=1
Komenda zadania Pset 0x500E w dół
↓
t>20 ms Stan ustalony, obejście mechaniczne otwarte VSG kontynuuje tworzenie sieci
SCR wyłączone Oczekiwanie na 0x0AAF=0 (przywrócenie sieci)
6.3 网侧故障 1.5 倍额定功率 / 200 ms 构网支撑
Q. 为什么 VSG 能提供 1.5 倍额定功率 200 ms?
🔴 A. 两层原因:
| 层 | 原因 |
|---|---|
| 硬件层 | 恩玖 PCS 硬件过载能力 150%(200 ms),IGBT 模块选型冗余 |
| 算法层 | VSG 三大机制(J+D)协同在故障瞬间释放"虚拟转子动能",模拟同步发电机故障电流特性 |
应用价值:
- 主流 0.4 kV 工商业场景,电网瞬时故障(雷击、设备短路)频次约 5-10 次/年;
- VSG 1.5 倍支撑能力让 PCS 在故障期间主动注入无功,支撑网侧电压恢复;
- 这是单纯 PQ 控制 PCS 无法实现的——PQ 模式只跟随指令,不主动支撑电网。
7 Szczegółowe omówienie przypadku referencyjnego: Dobór 10 falowników PCS do dwóch trybów pracy
Pytanie klienta: Potrzebuję 10 falowników PCS o mocy 125 kW (10 × 125 = 1250 kW łącznej mocy PCS), obciążenie wynosi również 1250 kW (pełne obciążenie), ładowanie i obciążenie zachodzą jednocześnie. Który EQS wybrać?
7.1 Ładowanie + superpozycja mocy obciążenia
Dane wejściowe:
- Liczba PCS N = 10
- Łączna moc PCS = 10 × 125 = 1250 kW
- Łączna moc obciążenia = 1250 kW (pełne obciążenie, brak marginesu)
- Ładowanie i obciążenie zachodzą jednocześnie (scenariusz bez taryf strefowych lub wymaganie klienta dotyczące przełączania 0)
- Łączna moc ładowania = 10 × 125 = 1250 kW
Obliczenia (czerwona linia R6):
| Pozycja | Wartość |
|---|---|
| Łączna moc ładowania PCS | 10 × 125 = 1250 kW |
| Łączna moc obciążenia | 1250 kW (pełne obciążenie) |
| Łączna moc w dwóch trybach pracy | 1250 + 1250 = 2500 kW |
| Moc pozorna (cosφ 0,8) | 2500 / 0,8 = 3125 kVA ⚠️ |
| Moc pozorna (cosφ 0,85) | 2500 / 0,85 = 2941 kVA ⚠️ |
| Moc pozorna (cosφ 0,9) | 2500 / 0,9 = 2778 kVA ⚠️ Wartość graniczna |
| Moc pozorna (cosφ 0,91) | 2500 / 0,91 = 2747 kVA ⚠️ Granica EQS-4000R |
| Moc pozorna (cosφ 0,95) | 2500 / 0,95 = 2632 kVA ✅ Rezerwa EQS-4000R |
| Moc pozorna (cosφ 1,0) | 2500 / 1,0 = 2500 kVA ✅ |
7.2 Porównanie modeli EQS (według 10 szt. PCS przy dwóch warunkach pracy i pełnej mocy)
| Model EQS | Pojemność 400 V (kVA) | Zapas dla cosφ 0,8 | Zapas dla cosφ 0,9 | Zapas dla cosφ 0,95 | Wniosek doboru |
|---|---|---|---|---|---|
| EQS-2000R (3P) | 1385 | -56% przeciążenie ❌ | -50% ❌ | -47% ❌ | Zdecydowanie niewystarczający |
| EQS-2600R (3P) | 1800 | -42% przeciążenie ❌ | -35% ❌ | -32% ❌ | Zdecydowanie niewystarczający |
| EQS-4000R (3P) | 2770 | -11% przeciążenie ❌ | +0,3% krytycznie ⚠️ | +5% ✅ | Wymagany cosφ ≥ 0,91 ⚠️⚠️⚠️ |
Kluczowy wniosek (linia czerwona R7): 10 szt. PCS przy pełnej mocy ładowania + 1250 kW pełnego obciążenia jednocześnie → EQS-4000R (2770 kVA) jest jedynym dostępnym modelem, jednakże istnieją twarde ograniczenia inżynieryjne:
- cosφ < 0,91 → EQS-4000R ulega przeciążeniu (naruszenie linii czerwonej, konieczność redukcji mocy lub zwiększenia specyfikacji)
- cosφ ≥ 0,91 → EQS-4000R pracuje bezpiecznie (po kompensacji SVG/kondensatorowej w zastosowaniach przemysłowo-handlowych zazwyczaj osiągalne jest 0,92-0,98)
- cosφ ≥ 0,95 → EQS-4000R ma 5% zapasu (najbardziej pożądany warunek pracy)
7.3 Cztery ścieżki kompromisu inżynieryjnego (posortowane według priorytetu)
| Ścieżka | Opis | Rzeczywista moc przy dwóch trybach pracy | Zalecany EQS | Wykonalność inżynieryjna |
|---|---|---|---|---|
| Ścieżka 1: Ładowanie poza szczytem (najbardziej ekonomiczna) | EMS ustawia okres ładowania tak, aby omijał szczyty obciążenia (np. 23:00-07:00) | W praktyce pojedynczy tryb 1250 kW (cosφ 0,8 = 1563 kVA, cosφ 0,95 = 1316 kVA) | EQS-2000R (cosφ ≥ 0,9 bezpieczny / cosφ 0,95 zapas 5%) | ✅ Rozwiązanie popularne w Czechach, zgodne z taryfą czasową |
| Ścieżka 2: Ograniczenie ładowania ≤ 50 kW/szt. + EQS-4000R (dostępne dla dwóch trybów) | EMS ogranicza ładowanie do 50 kW/szt. (akumulator zaczyna ograniczać ładowanie od SoC 80%) | 10×50 + 1250 = 1750 kW (cosφ 0,8 = 2188 kVA / cosφ 0,9 = 1944 kVA / cosφ 1,0 = 1750 kVA) | EQS-4000R (2770 kVA zapas 26%-58%) | ✅ Czas ładowania wydłużony 2,5×, ale duży margines bezpieczeństwa EQS |
| Ścieżka 3: Ograniczenie ładowania ≤ 30 kW/szt. + EQS-2600R (ekstremalne ograniczenie) | EMS ogranicza ładowanie do 30 kW/szt. (akumulator zaczyna ograniczać ładowanie od SoC 70%) | 10×30 + 1250 = 1550 kW (cosφ 0,9 = 1722 kVA / cosφ 0,95 = 1632 kVA) | EQS-2600R (1800 kVA zapas 4%-10%) | ⚠️ Czas ładowania wydłużony 4,2×, granica inżynieryjna |
| Ścieżka 4: Bezpośrednio EQS-4000R (bez kompromisu) | Ładowanie z pełną mocą bez ograniczeń + obciążenie | 2500 kW = 2778 kVA (cosφ 0,9 na granicy) | EQS-4000R (wymagane cosφ ≥ 0,91) | ⚠️⚠️ Wymaga współpracy z kompensacją SVG/ kondensatorami, rygorystyczne wymagania inżynieryjne |
Zalecane rozwiązanie:
| Typ klienta | Zalecana ścieżka | Dobór EQS | Współpraca inżynieryjna |
|---|---|---|---|
| Użytkownicy taryfy czasowej (główny nurt) | Ścieżka 1 ładowanie poza szczytem | EQS-2000R | Strategia czasowa EMS |
| Zasilanie rezerwowe przemysłowe i komercyjne (ładowanie + obciążenie muszą działać jednocześnie) | Ścieżka 2 ograniczenie ładowania 50 kW + EQS-4000R | EQS-4000R | Strategia ograniczania mocy EMS + wydłużenie czasu ładowania |
| Zasilanie rezerwowe dużych centrów danych (odpowiedź w milisekundach) | Ścieżka 4 bezpośrednio EQS-4000R + kompensacja SVG | EQS-4000R | SVG/szafa kondensatorów zapewniająca cosφ ≥ 0,91 |
| Projekty o ograniczonej powierzchni zabudowy | Ścieżka 3 + szafy serii A | EQS-2600R | A500 × 3 + 261D × 12 |
§8 Okablowanie EQS i definicje sygnałów
7.1 Zaciski mocy
| Typ zacisku | Oznaczenie | Funkcja | Uwagi |
|---|---|---|---|
| Strona sieci | R | Faza L1 wejścia sieci | |
| S | Faza L2 wejścia sieci | ||
| T | Faza L3 wejścia sieci | ||
| N1 | Przewód N wejścia sieci | EQS-2000R to 3P bez N1 (czerwona linia R2) | |
| Strona obciążenia | U | Podłączenie wyjścia AC PCS, faza L1 | |
| V | Podłączenie wyjścia AC PCS, faza L2 | ||
| W | Podłączenie wyjścia AC PCS, faza L4 | ||
| N2 | Przewód N wyjścia AC PCS |
7.2 Zaciski sterujące (rdzeń: DIO cyfrowe)
| Zacisk | Oznaczenie | Funkcja | Kierunek sygnału |
|---|---|---|---|
| 24V | 24V | Biegun dodatni zewnętrznego zasilania pomocniczego 24 V | Zasilanie zewnętrzne |
| GND | GND | Masa zewnętrznego zasilania pomocniczego 24 V | Zasilanie zewnętrzne |
| DO4+ | DO4+ | Wejście cyfrowe, odbiera polecenie zezwolenia na przełączenie wysyłane przez PCS | PCS → EQS |
| DO4- | DO4- | (Sygnał podłączony do strony PCS) | PCS → EQS |
| DI3+ | DI3+ | Wyjście stykowe bezpotencjałowe, przekazuje stan EQS do PCS | EQS → PCS |
| DI3- | DI3- | (Sygnał podłączony do strony PCS) | EQS → PCS |
| NO | NO | Styki pomocnicze sprzężenia zwrotnego 1 – normalnie otwarty | Stan EQS |
| NOC | NOC | Styki pomocnicze sprzężenia zwrotnego 1 – zacisk wspólny | Stan EQS |
| NC | NC | Styki pomocnicze sprzężenia zwrotnego 2 – normalnie zamknięty | Stan EQS |
| NCC | NCC | Styki pomocnicze sprzężenia zwrotnego 2 – zacisk wspólny | Stan EQS |
7.3 Wejście zasilania sterującego
| Zacisk | Funkcja |
|---|---|
| L | Wejście zasilania 220 VAC (przewód fazowy) |
| N | Wejście zasilania 220 VAC (przewód neutralny) |
| PE | Uziemienie ochronne |
⚠️ Linia czerwona R9: Zasilanie sterujące EQS 220 VAC musi być zasilane niezależnie i nie może być pobierane z szyny DC systemu PCS (w celu uniknięcia utraty zasilania w momencie przełączenia).
7.4 Schemat przepływu sygnałów EQS-D-Cube
7.5 Fabrycznie wstępnie zintegrowane interfejsy (D-Cube ↔ EQS)
| Interfejs | Fabrycznie prefabrykowany | Montaż na miejscu |
|---|---|---|
| Linia mocy (U/V/W/N2) | — | Wyjście AC D-Cube → strona obciążenia EQS |
| Linia sterująca DO4/DI3 | — | Zaciski DI/DO D-Cube → DO4/DI3 EQS |
| Linia komunikacyjna CAN (w razie potrzeby) | Słaba komunikacja między PCS: przekazywanie sygnału trybu wyspowego | — |
| Zasilanie sterowania 220 VAC | — | Niezależny obwód (pobieranie zasilania nie z PCS) |
| Strona sieci R/S/T/N1 | — | Klient podłącza sieć |
| Strona obciążenia (wyjście EQS) | — | Klient podłącza obciążenie |
§8 Cztery tryby pracy
8.1 Przegląd trybów
| Tryb | Warunek wyzwolenia | Pozycja EQS | Tryb PCS |
|---|---|---|---|
| M1 Praca sieciowa | Sieć normalna | Zamknięta (strona sieciowa przewodzi) | Praca sieciowa PQ (domyślnie) |
| M2 Przełączenie (sieciowa → wyspowa) | 0x0AAF: 0→2 | Wyłączenie w ≤20 ms | Automatyczne przełączenie na wyspowy VSG |
| M3 Praca wyspowa | Zanik napięcia sieci | Rozłączona | Praca wyspowa VSG – tworzenie sieci |
| M4 Przełączenie (wyspowa → sieciowa) | 0x0AAF: 1→2→0 | Załączenie po 90–180 s | Wspomagana wtórna regulacja częstotliwości → załączenie → praca sieciowa PQ |
§9 FAQ i pytania do wyjaśnienia
9.1 FAQ (posortowane według częstotliwości zapytań)
Q1. Czy czas przełączania ≤20 ms jest prawdziwy?
🔴 A. EQS „w połączeniu z 125 kW (IP20) PCS ≤20 ms", pod warunkiem, że PCS pracuje w trybie VSG oraz że okablowanie DO4/DI3 jest prawidłowe.
Q2. Jak długo PCS może pracować w trybie wyspowym po przełączeniu?
🔴 A. Zależy od pojemności magazynu energii. D-Cube-S125 (125 kWh) przy pełnym obciążeniu 125 kW wytrzymuje 1 godzinę, D-Cube-S261 (261 kWh) przy pełnym obciążeniu — 2 godziny, seria A — maksymalnie do 8 godzin. Gdy SOC spadnie poniżej 20%, zaleca się przełączenie na generator diesla lub redukcję obciążenia.
Q3. Dlaczego górny limit równoległej pracy w trybie VSG wynosi 10, a nie 12 jednostek?
🔴 A. Sam algorytm VSG obsługuje 12 jednostek, ale tymczasowo ograniczono do 10 z trzech powodów:
- Stabilność wyrównywania SOC: 10 jednostek to górna granica wynikająca z doświadczeń inżynieryjnych;
- Gęstość prądu pojedynczej jednostki EQS: 10 jednostek × 125 kW = 1,25 MW, gęstość prądu EQS-2000R (2000 A) jest kontrolowalna;
- Przyszła rozbudowa: w drugim etapie projektu można rozszerzyć do 12 jednostek (teoretyczny limit VSG) bez konieczności wymiany EQS.
Q4. W jaki sposób zapewniana jest spójność SOC przy równoległej pracy wielu PCS?
🔴 A. EMS wydaje polecenia wtórnej regulacji częstotliwości przez 0x500E/0x500F, rozdzielając moc proporcjonalnie do SOC. Twarde ograniczenie: rozrzut mocy poszczególnych PCS ≤ (całkowite obciążenie/liczba PCS) × 20%.
Q5. EQS-2000R to urządzenie 3P bez N1, czy można je stosować w systemach TN-C/TN-S?
🔴 A. Wymaga szczególnego potwierdzenia. Model 3P nie posiada zacisku N1; jeśli w systemach TN-C/TN-S obciążenie wymaga przewodu neutralnego N, konieczne jest zastosowanie modelu 4P (EQS-500/750/1300) lub zewnętrznego rozwiązania obsługi punktu neutralnego.
Załącznik A Kluczowe czerwone linie
A.1 Czerwone linie projektowe (naruszenie spowoduje nieskuteczność rozwiązania)
Konwencja numeracji czerwonych linii: R1-R5 = ogólne ograniczenia inżynieryjne (§0.2 ściąga); R6-R10 = twarde ograniczenia doboru dla projektu §6 (bezpośrednio napędzają tabele §6.x); R11-R12 = granice parametrów VSG (walidowane podczas debugowania).
| # | Czerwona linia |
|---|---|
| R1 | Czas przełączania EQS ≤20 ms zachodzi wyłącznie w połączeniu z PCS 125 kW IP20; dla PCS 215 kW IP66 wynosi ≤30 ms |
| R2 | EQS-2000R jest urządzeniem 3P bez zacisku N1; w systemach TN-C/TN-S należy wybrać model 4P lub zastosować zewnętrzne rozwiązanie punktu neutralnego |
| R3 | Aktualne górne ograniczenie równoległej pracy VSG wynosi 10 sztuk; |
| R4 | Twarde ograniczenie wyrównywania SOC w trybie wyspowym: rozrzut mocy poszczególnych PCS ≤ (sumaryczne obciążenie / liczba PCS) × 20% |
| R5 | Krok wtórnej regulacji częstotliwości przez system pomocniczy ≤10% mocy znamionowej, interwał ≥100 ms; czas synchronizowanego załączania wynosi 90–180 s |
| R6 | Pojemność EQS ≥ moc ładowania PCS + moc pobierana przez obciążenie (musi być spełnione w każdym stanie pracy; wzór w §6.8) |
| R7 | 10 sztuk PCS, dwa tryby pracy, pełna moc → koniecznie wybrać EQS-4000R (2770 kVA), przy czym cosφ ≥ 0,91 |
| R8 | Zasilanie sterujące EQS 220 VAC musi być dostarczane niezależnie; nie może być pobierane z szyny DC PCS |