Le système de gestion de l'énergie EPOWER comprend six systèmes principaux : un système de test de groupe électrogène, une armoire de charge haute puissance, un appareillage de commutation ATS, une armoire de distribution d'énergie, une armoire de mise en parallèle de groupes électrogènes et une armoire de stockage d'énergie photovoltaïque. Grâce à ses performances globales supérieures, il a apporté une contribution significative au secteur de la sécurité de l'alimentation électrique. Au cœur des solutions d'énergie intelligentes, ce système de gestion de l'énergie exploite la collaboration étroite de ces six modules clés pour former un système technologique complet englobant la détection de puissance, la simulation de charge, la commutation intelligente, la distribution précise et le stockage d'énergie verte. Voici une analyse approfondie d'un point de vue professionnel et technique :

1. Système de test de groupe électrogène :

Ce centre intelligent de vérification complète des performances agit comme un « arbitre de puissance » rigoureux. Grâce à des capteurs de précision et à des algorithmes intelligents, il surveille de manière exhaustive les indicateurs clés tels que la puissance de sortie du groupe électrogène, la stabilité de la tension et les fluctuations de fréquence, identifiant avec précision les problèmes potentiels et garantissant un fonctionnement optimal de l'unité.

(I) Architecture technologique de base

Le système intègre une matrice de capteurs de haute précision (transformateurs de tension/courant, capteurs de température et capteurs de vibrations) avec des modules d'acquisition de données de qualité industrielle, et utilise des algorithmes de diagnostic des pannes basés sur l'IA pour permettre une surveillance en temps réel de tous les paramètres du groupe électrogène. Les principaux indicateurs de test comprennent : Performances électriques : taux de distorsion de la forme d’onde de la tension de sortie (≤ 5 %), stabilité de fréquence (± 0,5 % de la fréquence nominale), régulation de tension (≤ ± 0,5 %) Performances mécaniques : température des roulements (seuil d’alerte : 120 °C), amplitude des vibrations (niveau ISO 1940 G2.5) Indicateurs d’émissions : concentration de NOx (adaptée aux systèmes de post-traitement conformes aux normes d’émission China VI) (II) Technologie de test dynamique Un module de charge CA programmable permet de réaliser des tests de charge linéaire/par paliers de 0 à 100 % de la charge nominale, simulant les conditions de fonctionnement typiques suivantes : Test de caractéristique de démarrage à froid : temps de démarrage ≤ 15 s, temps de montée en tension ≤ 3 s à -20 °C Test de capacité de surcharge : fonctionnement continu à 110 % de charge pendant 1 heure, à 150 % de charge pendant 1 minute sans anomalie.

Test d'échauffement : Échauffement des enroulements statoriques ≤ 120 K (isolation de classe B), Échauffement des roulements ≤ 80 K

(III) Gestion des données en boucle fermée

L'interface avec le système de gestion hôte via le protocole OPC UA génère des rapports d'état de l'unité contenant plus de 300 paramètres. Grâce aux réseaux neuronaux LSTM, les prévisions de durée de vie des composants permettent une maintenance préventive (amélioration du MTBF de 30 %). Les applications typiques incluent les tests en usine des groupes électrogènes et l'étalonnage des performances avant maintenance et révision, garantissant une erreur de capacité de charge de l'unité ≤ 2 %.

2. Armoire de charge haute puissance :

En tant que plateforme de vérification de qualité industrielle pour la simulation de conditions de fonctionnement extrêmes, les armoires de charge haute puissance, largement utilisées dans les centres de données comme référence en matière d'énergie, peuvent simuler les scénarios de charge ultra-élevée de serveurs massifs fonctionnant simultanément. Ces conditions extrêmes testent les groupes électrogènes, affinent leurs capacités d'alimentation et garantissent une alimentation électrique fiable pour les centres de données.

(I) Technologie de simulation de charge

Grâce à une conception modulaire avec des unités de charge purement résistives, inductives et capacitives, la capacité de charge maximale d'une seule armoire peut atteindre 5 000 kVA. Il présente les caractéristiques techniques suivantes :

 Précision de charge : Facteur de puissance réglable de 0,8 à 1,0, précision du pas de charge ≤ 0,1 % de la puissance nominale

 Réponse dynamique : Temps de rétablissement de la tension ≤ 0,5 s pour un pas de charge de 10 % à 90 % (avec réacteur à saturation magnétique)

 Système de gestion thermique : Refroidissement par air pulsé et liquide à double circuit, avec température d’entrée régulée à 25 ± 2 °C et élévation de température de sortie ≤ 40 °C

(II) Solution de test spécifique aux centres de données

Pour les architectures d’alimentation redondantes « N+1 » des centres de données, l’armoire de charge prend en charge :

Test d’injection d’harmoniques : Simule les harmoniques 1 à 50 (THD ≤ 8 %) pour vérifier les capacités de filtrage du groupe électrogène. ...

3. Appareillage de commutation ATS :

Système de protection de l'alimentation électrique agissant en continu à la milliseconde près ; l'appareillage de commutation ATS est un véritable « garde du corps de l'alimentation ». En cas de panne de courant, il bascule instantanément sur un générateur de secours, assurant ainsi une alimentation électrique ininterrompue et une barrière de sécurité robuste pour les sites critiques tels que les hôpitaux et les centres de données.

(I) Technologie de contrôle de base

Un commutateur de transfert intelligent à trois positions (réseau 1 / réseau 2 / générateur) intègre :

 Module de détection de synchronisation : Synchronisation automatique lorsque la différence de tension est ≤ 10 %, la différence de fréquence ≤ 0,5 Hz et le déphasage ≤ 15°

 Algorithme de commutation rapide : Temps de commutation entre une panne de secteur et le générateur ≤ 80 ms (valeur typique : 50 ms)

 Double verrouillage de puissance : Double protection par verrouillage mécanique et verrouillage électrique pour éviter les inversions de courant

(II) Solutions sur mesure

. Scénarios médicaux : Alimentation de secours par batterie (maintient l'alimentation des circuits de commande pendant 4 heures), prend en charge la commutation sans interruption et répond aux exigences des systèmes d'alimentation informatique isolés des blocs opératoires.

Centres de données : L'architecture ATS à double bus prend en charge la maintenance en ligne (MTTR ≤ 15 minutes) et fonctionne avec le système de gestion de batterie BMS pour assurer une redondance de commutation à froid.

Applications industrielles : Fonction de démarrage progressif du moteur (réduction du courant de démarrage de 30 % à 50 %) et convient aux charges d'impact telles que les compresseurs d'air et les pompes à eau.

(III) Conception fiable

L'armoire bénéficie d'un indice de protection IP54 et utilise des contacts plaqués argent (résistance de contact ≤ 50 μΩ). Sa durée de vie mécanique est ≥ 100 000 cycles et a réussi un test de commutation continue de 100 cycles sans défaillance. Il assure un fonctionnement stable dans une plage de températures ambiantes de -40 °C à +70 °C, conformément à la norme CEI 60947-6-1.

Quatrièmement, l'armoire de distribution d'énergie :

Solution complète pour une distribution d'énergie intelligente, l'armoire de distribution d'énergie agit comme un véritable « gestionnaire d'énergie ». Elle répartit rationnellement la puissance du générateur, régulant précisément le courant et la tension en fonction des besoins des différentes zones et équipements, garantissant ainsi un fonctionnement stable et ordonné de chaque unité consommatrice et évitant les risques tels que les surcharges et les courts-circuits.

(I) Technologie de conception électrique

Le système adopte une conception modulaire, prenant en charge des courants nominaux de 100 A à 6 300 A. Technologies clés :

 Système de jeux de barres : La section des jeux de barres en cuivre est conçue pour supporter 1,2 fois le courant nominal, avec une surface étamée (échauffement ≤ 60 K) et une tenue aux courts-circuits de 50 kA/1 s.

 Dispositifs de protection : Équipés d’un disjoncteur boîtier moulé (pouvoir de coupure de 50 kA), d’un dispositif différentiel différentiel (réponse de 30 mA/0,1 s) et d’un parasurtenseur (In = 50 kA).

 Surveillance intelligente : Compteur d’énergie intégré (précision de 0,5 s), compatible avec la communication Modbus RTU/RS485, et surveillance en temps réel de la tension/du courant triphasé, de la puissance active/réactive et des paramètres de qualité de l’énergie.

(II) Solutions d’adaptation industrielle

. Distribution d'énergie industrielle : Équipé d'un module de contrôle moteur (prenant en charge le démarrage étoile-triangle/progressif), d'une protection contre les surcharges à temps inverse et compatible avec les équipements à fréquence variable des lignes de production.

. Bâtiments commerciaux : Utilise un système de gestion de l'énergie prépayé prenant en charge la transmission à distance sans fil 4G, permettant un comptage détaillé (précision ≤ 1 %) et l'équilibrage de la charge.

. Nouveau scénario énergétique : Interfaces photovoltaïques/de stockage d'énergie réservées, prenant en charge le flux d'énergie bidirectionnel et équipées d'un dispositif de protection contre les inversions de flux (seuil de fonctionnement ≤ 5 % de la puissance nominale).

(III) Technologie d'optimisation de l'efficacité énergétique

Ajustement dynamique des prises du transformateur grâce à des algorithmes intelligents (précision de la régulation de tension ± 2,5 %), combiné à une surveillance en temps réel du facteur de charge (plage de fonctionnement économique de 40 % à 70 %), pour une amélioration globale de l'efficacité énergétique de 5 % à 8 %. Dans un projet de parc industriel, les pertes en ligne ont été réduites de 12 % grâce au contrôle des harmoniques (THD ≤ 10 %) et à la compensation de la puissance réactive (facteur de puissance ≥ 0,95).

V. Système parallèle :

Trois types de systèmes parallèles sont disponibles : manuel, automatique et entièrement automatique.

L'armoire parallèle entièrement automatique utilise des modules de contrôle parallèle Deepsea et SmartGen, ainsi que des automates programmables industriels (API) importés. Elle peut contrôler des groupes électrogènes équipés de différents régulateurs de vitesse, garantissant une erreur de répartition de charge inférieure ou égale à 5 %. Elle offre également la répartition automatique de la charge, la planification automatique contrôlée par l'API, le démarrage automatique en cas de variation de charge, la déconnexion et le démarrage d'urgence automatique.

Sixièmement : Armoire de stockage d’énergie photovoltaïque :

En tant que vecteur essentiel de la gestion de l’énergie verte, les armoires de stockage d’énergie photovoltaïque s’inscrivent dans cette tendance. Elles absorbent l’énergie solaire pendant la journée, la convertissent en électricité stockée et la restituent la nuit ou aux heures de pointe. Cela permet non seulement d’économiser de l’énergie et de réduire les émissions, mais aussi de décaler les pics de consommation et de compenser les creux, optimisant ainsi la répartition de l’énergie. Ces cinq composants clés fonctionnent en étroite collaboration pour fournir des solutions de gestion de l’énergie stables, efficaces et intelligentes à divers secteurs, notamment l’industrie, le commerce et les services publics.

(I) Configuration de la technologie de stockage d'énergie

Utilise une batterie lithium-fer-phosphate (densité énergétique ≥ 140 Wh/kg) intégrant :

 Système de gestion de batterie BMS : assure l'équilibrage des cellules (différence de tension des cellules ≤ 5 mV), la protection contre les surcharges/décharges excessives (temps de réponse ≤ 20 ms) et l'alerte d'emballement thermique (déclenchée par un gradient de température ≥ 5 °C/min).

 Convertisseur bidirectionnel : rendement ≥ 98 % (puissance nominale), prise en charge du mode de contrôle PQ/Vf, distorsion harmonique totale (THD) du courant connecté au réseau ≤ 3 % (pleine charge).

 Système de gestion de l'énergie : Basé sur l'algorithme MPPT (rendement ≥ 99,5 %), combiné aux données de prévisions météorologiques, il optimise les stratégies de charge et de décharge (augmentation de 40 % du rendement d'utilisation des écarts de prix de l'électricité entre les pics et les creux).

(II) Technologie de collaboration système

Complémentarité PV-stockage-diesel : Lorsque la puissance photovoltaïque est insuffisante, le groupe électrogène démarre automatiquement (temps de réponse ≤ 30 secondes) et équilibre la puissance entre les différentes sources d'énergie grâce à la régulation de la chute de tension.

Écrêtement des pointes et remplissage des creux : L'énergie stockée est libérée (profondeur de décharge ≤ 80 %) pendant les heures de pointe (10 h 00-16 h 00) et rechargée pendant les heures creuses (23 h 00-7 h 00), réduisant ainsi la charge de plus de 30 %.

Alimentation de secours : Prise en charge du démarrage autonome (la capacité de stockage assure 30 minutes d’alimentation de secours) et commutation fluide entre les modes hors réseau et sur réseau grâce à l’ATS.

(III) Conception Adaptable à l’Environnement

L’armoire est dotée d’un revêtement anticorrosion C4-H (test au brouillard salin ≥ 1 000 heures), d’une climatisation intégrée à température constante (précision de la régulation de température ± 2 °C) et fonctionne à des températures ambiantes comprises entre -25 °C et +55 °C. Le niveau de protection est de 100 %. IP65, adapté aux scénarios complexes tels que les plateaux (altitude ≤ 4 000 m) et les zones côtières. Dans le cadre d’un projet de poste frontalier, une configuration de stockage d’énergie de 10 kWh a atteint un taux d’autosuffisance photovoltaïque ≥ 85 %, réduisant ainsi les émissions annuelles de CO₂ de 12 tonnes.

Synergie du système et avantages techniques :

Cinq modules sont étroitement intégrés au système de contrôle PLC via Ethernet industriel (débit de transmission de 1 Gbit/s), ce qui permet :

A. Automatisation complète des processus de test (charge, commutation, distribution d'énergie et stockage d'énergie), avec un cycle d'acquisition de données ≤ 50 ms ;

B. Diagnostic des pannes en boucle fermée : les données de test du groupe électrogène sont synchronisées en temps réel avec l'armoire de charge, et les paramètres anormaux déclenchent l'arrêt automatique.

C. Stratégie d'optimisation énergétique : les données de l'armoire de stockage d'énergie photovoltaïque sont connectées à l'armoire de distribution pour ajuster dynamiquement les priorités de distribution de charge.

Avec une fiabilité d'alimentation de 99,99 % (MTBF ≥ 80 000 heures), des économies d'énergie de 20 % et une gestion numérique tout au long du cycle de vie, le système de gestion de l'énergie EPOWER est devenu une technologie essentielle pour la sécurité énergétique de niveau industriel et la transition vers l'énergie verte.Le support technique continuera de soutenir des secteurs stratégiques tels que les centres de données, les réseaux intelligents et les nouvelles énergies.