Com o avanço acelerado da automação de energia, inteligência industrial e nova infraestrutura,Sistemas de energia operacional DCpossuem recursos como "fonte de alimentação ininterrupta, forte capacidade anti-interferência e alta confiabilidade"-eles se tornaram o "hub de energia" que garante que o equipamento crítico funcione com segurança.
Em 2024, o tamanho do mercado doméstico dos sistemas de energia operacional da DC foi superior a 7,5 bilhões de yuan. Cresceu 25% em comparação com o ano passado. Esses sistemas são amplamente utilizados nos setores de energia, industrial, data center e transporte ferroviário. Eles efetivamente resolvem o problema da indústria de "desligamento do equipamento devido à interrupção da fonte de alimentação". Eles também fornecem suporte central para a operação estável de todos os tipos de campos.
Em cenários de energia, como subestações e estações de distribuição, os sistemas de energia operacional da DC servem como a "garantia principal":
Eles fornecem principalmente energia CC estável para disjuntores de alta tensão, dispositivos de proteção de relé e sistemas de monitoramento automatizados, adotando um design de dupla backup de "Batter Bank + Charger". Após uma queda de energia, eles podem manter a fonte de alimentação por ≥8 horas, com uma confiabilidade da fonte de alimentação de 99,99% (muito superior aos 99,9% das fontes de alimentação CA).
Os dados de uma empresa de rede elétrica mostram que, para subestações equipadas com fontes de alimentação operacional DC, a taxa de acidentes de disparo causada pela interrupção da fonte de alimentação caiu de 1,8 vezes/ano para 0,2 vezes/ano, e o tempo de manuseio de falhas foi reduzido em 60%.
Além disso, o sistema suporta o monitoramento remoto (monitoramento em tempo real da capacidade da bateria e da tensão de saída), melhorando a eficiência de operação e manutenção em 40% e se adaptando à tendência de sistemas de energia da "operação não tripulada".
Equipamento central em linhas de produção industrial (por exemplo, fabricação de automóveis, processamento mecânico), como PLCs (controladores lógicos programáveis) e DCs (sistemas de controle distribuído), têm requisitos rígidos para a estabilidade da fonte de alimentação:
Sistemas de energia operacional DCAdote uma arquitetura "Fonte de alimentação de comutação de alta frequência + banco de bateria de lítio", com uma precisão de tensão de saída de ≤ ± 0,5% e um fator de ondulação de ≤0,1%, evitando que as funções causadas por flutuações de tensão.
Para cenários de alta interferência, como soldagem e estampagem, o sistema possui capacidade de interferência anti-eletromagnética (reunião de classificação EMC EN 61000-6-2 padrão), reduzindo a taxa de desligamento do equipamento de 3,2% para 0,5%.
Após a aplicação em uma fábrica de automóveis, o tempo anual de operação contínuo da linha de produção excedeu 8.000 horas, um aumento de 15% em comparação com a fonte de alimentação por meio de energia CA tradicional.
Com o desenvolvimento de computação em nuvem e big data, os servidores de data center e equipamentos de armazenamento requerem "fonte de alimentação eficiente e ininterrupta":
Os sistemas de fonte de alimentação operacional DC adotam uma arquitetura de CC de alta tensão de 240V (HVDC), com uma taxa de eficiência energética de 96% (em comparação com aproximadamente 92% para as fontes de alimentação CA tradicionais do UPS). Isso se traduz em uma economia anual de eletricidade de cerca de 120.000 kWh para 10.000 servidores.
Eles suportam "expansão modular", com uma única capacidade de módulo de 50-200kW. A expansão pode ser concluída sem desligamento, adaptando-se às necessidades de "aumento da capacidade sob demanda" dos data centers.
Os testes em um data center super grande mostram que, após a adoção de fontes de alimentação operacional da CD, a taxa de falha do sistema de energia caiu de 2,5 vezes/ano para 0,3 vezes/ano e a disponibilidade de equipamentos de TI aumentou para 99,999%.
Sistemas de sinais, sistemas de freios e equipamentos de plataforma de metrô e ferrovias de alta velocidade precisam suportar condições complexas de trabalho:
Os sistemas de fonte de alimentação operacional CC têm uma faixa de resistência à temperatura de -30 ℃ ~ 70 ℃ e uma classificação de resistência à vibração do IP65, garantindo operação estável, mesmo em ambientes de túnel de alta temperatura e em vibração da pista.
Ao alimentar as máquinas de sinal do metrô, a estabilidade da tensão de saída é ≤ ± 1%, garantindo nenhum atraso nos sinais de despacho de trem.
Após a aplicação em uma linha de metrô, as falhas de interrupção da fonte de alimentação do sistema de sinais caíram de 0,8 vezes/ano para 0, e a taxa de trem no tempo aumentou para 99,98%.
Setor de aplicativos Aplicativo Aplicativo Equipamento Arquitetura/recursos Principais indicadores medidos
Sistema de energia Disjuntores de circuitos de alta tensão, Proteção de relé Dispositivos Battery Bank + Carregador, Monitoramento Remoto Fonte de alimentação Confiabilidade 99,99%, taxa de acidentes reduzida em 89%
Industrial Intelligent Manufacturing PLCS, Sistemas de controle DCS Sistemas de alta frequência Fonte de alimentação + bateria de lítio, precisão da tensão anti-interferência ± 0,5%, taxa de desligamento reduzida em 84%
Servidores de data centers, equipamento de armazenamento 240V HVDC, Índice de Eficiência Energética de Expansão Modular 96%, Disponibilidade 99,999%
Sistemas de sinais de trânsito ferroviário, sistemas de frenagem resistência à temperatura ampla e resistência à vibração, resistência à temperatura de proteção IP65 -30 ℃ ~ 70 ℃, taxa de tempo pontual 99,98%
| Setor de aplicativos | Equipamento de aplicação principal | Arquitetura/Recursos do Sistema | Principais indicadores medidos |
|---|---|---|---|
| Sistema de energia | Disjuntores de alta tensão, dispositivos de proteção de retransmissão | Banco de baterias + carregador, monitoramento remoto | Confiabilidade da fonte de alimentação 99,99%, a taxa de acidentes reduzida em 89% |
| Fabricação inteligente industrial | PLCs, sistemas de controle DCS | Fonte de alimentação de comutação de alta frequência + bateria de lítio, anti-interferência | Precisão da tensão ± 0,5%, a taxa de desligamento reduzida em 84% |
| Data center | Servidores, equipamento de armazenamento | 240V HVDC, expansão modular | Índice de eficiência energética 96%, disponibilidade 99,999% |
Atualmente,Sistemas de energia operacional DCestão evoluindo para "inteligência + baixa carbonização":
Equipados com sistemas de gerenciamento de saúde da Battery da IA (precisão da previsão da duração da bateria ≥95%), eles reduzem os custos de operação e manutenção.
Adotando baterias de fosfato de ferro de lítio (vida útil do ciclo ≥3.000 vezes), suas emissões de carbono são 40% inferiores às das baterias de chumbo-ácido.
Como a "garantia energética" para equipamentos críticos, a aplicação expandida de sistemas de fonte de alimentação operacional da DC continuará a impulsionar os setores de energia, industrial e economia digital em direção a "alta eficiência, estabilidade e baixa carbonização".