Avtobus deposu 240-720 kVt DC çevik doldurma yığını ilə pik yüklənmə xərclərini necə 28% azaldır

Müştəri fonu

Reyn-Rur bölgəsindəki bir bələdiyyə tranzit operatoru 42 akkumulyatorlu elektrik avtobusu parkını idarə edir və hər ay təxminən 120.000 kilometr planlaşdırılmış xidməti əhatə edir. Donanma 2019-cu ildə tikilmiş tək anbarda yerləşir və burada bir gecədə və imkanların doldurulmasını dəstəkləmək üçün 30 sabit 120 kV DC şarj cihazı quraşdırılıb.

Operatorun əsas mandatı: səhər və günortadan sonra pik dövrlər də daxil olmaqla, avtobusları gündə minimum 16 saat yolda saxlamaq. Bu, xidmət blokları arasında pəncərələrin doldurulmasının 45 dəqiqə kimi qısa olması demək idi. Mövcud sabit şarj cihazının sxemi bu əməliyyat məhdudiyyətləri üçün çox sərt idi.

Çağırış: Sabit güc, sabit tariflər və boş şarj cihazları

Hər sabit 120 kVt şarj cihazı bir avtobusa təyin edilib. Avtobuslar səhər və axşam xidmətdən sonra dalğalarla geri qayıtdıqda, aktiv olanlarda növbə yaranarkən, bir çox şarj cihazı boş oturdu. 40% doldurulmuş avtobusa hələ də 120 kVt-lıq şarj cihazı ilə 1,5 saat vaxt lazımdır ki, bu da 45 dəqiqəlik dayanma üçün çox uzundur.

Anbarın şəbəkəyə qoşulması eyni vaxtda 600 kVt yüklə məhdudlaşdığı üçün həyətə daha çox enerji gətirmək üçün yeni transformator və təxmini dəyəri 180.000 ABŞ dolları olan uzun icazə prosesi tələb olunacaqdı. Bu vaxt operator iki həll yolunu sınadı:

• Gediş vaxtlarını gecikdirən və vaxtında performansını azaldan elektrik enerjisi uğrunda rəqabətdən qaçmaq üçün avtobusları əl ilə planlaşdırmaq.
• Mövcud şarj cihazlarını ən yüksək tələbat zamanı çıxışı məhdudlaşdırmaq üçün proqramlaşdırmaq, lakin bu, yalnız doldurulma müddətlərini uzatdı və növbəti blok üçün avtobusları az doldurdu.

Birbaşa nəticə artan əməliyyat sürtünməsi idi: növbələr, buraxılmış gedişlər və ardıcıl olaraq 24.000 dollara çatan aylıq tələb ödənişləri. Komandaya enerjinin bölüşdürülməsini bir sıra sabit çıxışlar deyil, lazım olan yerə uyğunlaşdıra bilən bir doldurma arxitekturası lazım idi.

Niyə 240–720kW DC Çevik Doldurma Xovlu?

Operator Soutya 240–720 kV DC Çevik Doldurma Xovlu üzərində yerləşməzdən əvvəl iki alternativi qiymətləndirdi.

Birinci alternativ ikinci transformatorun əlavə edilməsi və daha stasionar 120 kV-luq şarj cihazlarının yerləşdirilməsi idi. Bu yanaşma növbələri aradan qaldıracaq, lakin günün ortasında bir çox şarj cihazını hələ də boş qoyacaq və yalnız şəbəkə yeniləməsi bütün illik enerji büdcəsini yeyəcək.

İkinci alternativ, eyni vaxtda bir avtobusu birləşdirə bilən mexaniki keçid matrisi olan mərkəzi yüksək güclü şarj cihazı idi. O, güc bölgüsü problemini həll etdi, lakin yeni darboğaz yaratdı: keçid sistemində bircə fasilə bütün anbarı dayandıracaq.

Soutya çevik şarj yığını üç səbəbə görə seçildi:

• Dinamik güc bölgüsü:Tək bir 600 kVt-luq bir blok çıxışını altı-səkkiz doldurma nöqtəsinə bölə bilər və hər avtobusa hazırda ehtiyac duyduğu gücü verir. Ayrılma əl müdaxiləsi olmadan real vaxt rejimində yenilənir.
• Modul miqyaslılıq:Xov dəyişdirilə bilən güc modullarından qurulur. Donanma böyüyərsə, operator bütün bölməni dəyişdirmədən modullar əlavə edə bilər.
• Şəbəkə yeniləməsi tələb olunmur:Xov konfiqurasiya edilə bilən maksimum ümumi yükü tətbiq edə bildiyi üçün o, 180.000 dollarlıq transformator layihəsindən yayınaraq, mövcud 600 kVt şəbəkə bağlantısına uyğun gəlir.

İcra: Mərhələli Yerləşdirmə və Dinamik Yük İdarəetmə

Layihə müqavilənin imzalanmasından tam istismara qədər altı həftə ərzində tamamlandı. İcra dörd addımdan ibarət idi:

1. Sayt sorğusu və planın xəritəsi.Komanda bir qalaq başına optimal doldurma məntəqələrinin sayını müəyyən etmək üçün avtobusların dayanacaq yerlərini, kabel marşrutlarını və mövcud kommutator tutumunu xəritələndirdi.
2. Dörd 600 kVt svayın quraşdırılması,hər biri cəmi 32 doldurma nöqtəsi üçün səkkiz bağlayıcı ilə konfiqurasiya edilmişdir. Kabel uzunluqlarını və itkiləri minimuma endirmək üçün dayanacaq sıraları arasında qalaqlar qoyulmuşdur.
3. Depo idarəetmə sistemi ilə inteqrasiya.Xovlu gücün bölüşdürülməsi nəqliyyat vasitələrinin planlaşdırma məlumat bazası ilə əlaqələndirildi ki, daha əvvəl yola düşən avtobuslar prioritet güc aldı.
4. Kadr hazırlığı.Doldurma operatorları enerji bölgüsü qrafiklərini oxumaq və nadir hallarda qoşulma xətası halında nə etməli olduqları barədə təlim keçiblər.

İkinci həftə ərzində əsas problem ortaya çıxdı. Deponun mövcud elektrik otağı kiçik bir yenidən konfiqurasiya olmadan yeni qalaqlar üçün tələb olunan əlavə dalğalanmadan qorunma və ölçmə avadanlığını yerləşdirə bilməzdi. Problem kompakt alt paylayıcı lövhənin quraşdırılması və ehtiyat elektrik yüklərinin başqa bir mərhələyə - qrafikə dörd gün əlavə edilən kiçik tikinti işlərinə köçürülməsi ilə həll edildi.

Kəmiyyətlə ölçülə bilən nəticələr: Daha sürətli dönüşlər, aşağı tələb haqları, daha az növbə

Soutya çevik doldurma yığınları üzərində işləyən ilk üç ayın əməliyyat məlumatları bütün miqyasda ölçülə bilən irəliləyişlər göstərdi.

• Bir avtobusun enerji doldurma müddəti 38% azalıb.200 kVt/saat batareya üçün orta hesabla 4,5 saatdan 2,2 saata düşüb, çünki dayanacaq yarı boş olanda yığın tək avtobusda 240 kVt cəmləyə bilirdi.
• Pik tələb ödənişləri 28% azalıb,ayda 24.000 dollardan 17.300 dollara qədər. Qabağın yükü məhdudlaşdıran alqoritmi hətta 20 avtobus eyni vaxtda şarj edildikdə belə deponun ümumi çəkisini 600 kVt-dan aşağı saxladı.
• Doldurma istifadəsi 47%-dən 78%-ə yüksəldi.Elektrik enerjisi çevik şəkildə ötürüldüyü üçün saat 14:00-da gələn avtobus tam gücü ilə doldura bilər, saat 18:00-da yola düşməsi planlaşdırılan avtobus isə öz növbəsini gözləyir.
• 180.000 ABŞ dolları dəyərində şəbəkə yeniləməsinin qarşısı alındı.Dörd svay və quraşdırma da daxil olmaqla layihənin dəyəri təxminən 96.000 ABŞ dollarına çatdı, yəni geri ödəmə müddəti yalnız tələb olunan qənaət əsasında bir ildən çox idi.

Daha geniş təsir qrafikə riayətdə nəzərə çarpırdı: depodan 90%-dən az yüklə çıxan avtobusların sayı həftədə 12-dən 2-yə düşdü və parkın vaxtında yola düşməsi 92%-dən 98%-ə yüksəldi.

Müştəri rəyi

Deponun əməliyyat meneceri bunu sadə dillə ifadə edir:

"Çevik qalaq daha sürətli doldurma təmin etmir; o, bizə cədvəlimizə nəzarəti geri qaytarır. Mən artıq hansı avtobusun ilk dolduracağına qərar verməli deyiləm. Enerji lazım olan yerə gedir və bu, bütün növbə planlarımızı dəyişdi."

Başqa bir texniki nəzarətçi əlavə etdi: "Modular dizayn o deməkdir ki, biz mövcud quraşdırmanı sökmədən tutumu təkmilləşdirə bilərik. Bu, köhnə sabit qurğularımızda mümkün deyildi."

Digər Donanma və Doldurma Operatorları üçün Dərslər

Bu layihədən üç təkrarlana bilən dərs çıxdı:

1. Xov konfiqurasiyasını maksimum gücə deyil, faktiki avtobus cədvəllərinə uyğunlaşdırın.Depo 720 kVt model hesab edirdi, lakin 32 çıxışı olan 600 kV-luq aqreqatlar avtobusun fırlanmasına daha yaxşı uyğun gəlir və daha ucuz başa gəlir. Qaytarma vaxtlarının pik üst-üstə düşməsini anlamaq mümkün olan ən böyük vahidi almaqdan daha dəyərlidir.
2. İlk gündən güc bölgüsü alqoritmini istifadə edin.Zavod standartı ümumi ssenari üçün təyin edilmişdir. Deponun performansı yalnız yola düşmə vaxtlarına və batareyanın doldurulma vəziyyətinə uyğunlaşma prioritetlərini konfiqurasiya etdikdən sonra yaxşılaşdı.
3. Modul vahidi seçərək donanmanın böyüməsini planlaşdırın.Operator daha 10 avtobus əlavə edərsə, onlar mövcud yığınlara əlavə güc modulları daxil edə bilərlər. Sabit bir şarj cihazı tamamilə yeni quraşdırma və başqa bir şəbəkə bağlantısı tələb edəcəkdir.

Komanda üçün ən böyük sürpriz, şarj davranışındakı dəyişikliyin onların ümumi əməliyyatlarına necə təsir etməsi idi. Sabit güc modelindən tələbata əsaslanan modelə keçid pula qənaət etdi, vaxtında performansını yaxşılaşdırdı və işçilərin gündəlik stress mənbəyini aradan qaldırdı.

İstinadlar

DC çevik doldurma yığınlarını qiymətləndirən operatorlar üçün aşağıdakı sənaye standartları təhlükəsizlik və performansla bağlı faydalı kontekst təmin edir:

• EN 50620:2017 - Elektrikli nəqliyyat vasitələrinin doldurulması üçün elektrik kabelləri, 0,6/1 kV DC sistemləri üçün kabel elastikliyini, hava müqavimətini və gərginlik tələblərini müəyyən edir.
• IEC 62196 Seriyası – Elektrikli nəqliyyat vasitələrinin keçirici doldurulması üçün tıxaclar, rozetkalar və avtomobil birləşdiriciləri, həm AC, həm də DC interfeys tələblərini (CCS və CHAdeMO daxil olmaqla) əhatə edir.
• UL 1699B – Fotovoltaik (PV) DC Qövs Arızası Dövrəsinin Mühafizəsi, yüksək güclü DC doldurma sistemlərində istifadə olunan DC qövsü nasazlığının aşkarlanması üsulları üçün istinad.