Τι είναι ένα EMS σε ένα Σύστημα Αποθήκευσης Ενέργειας Μπαταριών;

ΟΔΗΓΟΣ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ BESS

Ένα σύστημα αποθήκευσης ενέργειας μπαταρίας μπορεί να έχει κυψέλες μπαταρίας υψηλής ποιότητας, ικανό PCS και αξιόπιστο εξοπλισμό προστασίας, αλλά χρειάζεται ακόμα τρόπο να αποφασίσει πότε θα φορτίσει, πότε θα αποφορτιστεί και πόση ισχύ θα μετακινήσει.

Εκεί είναι που τοBESS EMS, ή Σύστημα Διαχείρισης Ενέργειας, μπαίνει.

Σε ένα εμπορικό ή βιομηχανικό έργο αποθήκευσης μπαταριών, το EMS συντονίζει τη λειτουργία του συστήματος σύμφωνα με το φορτίο της τοποθεσίας, την κατάσταση της μπαταρίας, την ηλιακή παραγωγή, την κατάσταση του δικτύου και τη στρατηγική λειτουργίας.

Εάν είστε νέος στην εμπορική αποθήκευση μπαταριών, ξεκινήστε με τον οδηγό μαςτι είναι ένα εμπορικό σύστημα αποθήκευσης ενέργειας και πώς λειτουργεί. Εάν σχεδιάζετε ήδη ένα έργο, μαςεμπορικός οδηγός μεγέθους BESSεξηγεί πώς το φορτίο, οι kW και οι kWh επηρεάζουν την επιλογή συστήματος.

Τι είναι το EMS σε ένα σύστημα αποθήκευσης ενέργειας μπαταρίας;

Το EMS σημαίνειΣύστημα Διαχείρισης Ενέργειας.

Σε ένα BESS, το EMS είναι το επίπεδο ελέγχου που συντονίζει τη ροή ενέργειας σύμφωνα με τους στόχους του έργου. Αυτοί οι στόχοι μπορεί να περιλαμβάνουν ξύρισμα αιχμής, ηλιακή ιδιοκατανάλωση, εφεδρικό αποθεματικό, λειτουργία χρόνου χρήσης, συντονισμό γεννήτριας ή συνδυασμό πολλών λειτουργιών.

Το EMS δεν αντικαθιστά το σύστημα διαχείρισης μπαταρίας ή το σύστημα μετατροπής ισχύος. Αντίθετα, λειτουργεί μαζί τους.

Ένας απλός τρόπος για να κατανοήσετε τη σχέση είναι:

Ποιες πληροφορίες παρακολουθεί μια οθόνη EMS μπαταρίας;

Ενασύστημα διαχείρισης ενέργειας για το BESSχρειάζεται δεδομένα λειτουργίας για να μπορέσει να λάβει αποφάσεις ελέγχου. Τα ακριβή σημεία δεδομένων εξαρτώνται από το σχεδιασμό του έργου, αλλά ένα εμπορικό σύστημα μπορεί να παρακολουθεί πληροφορίες όπως:

• Απαίτηση φορτίου εγκατάστασης
• Κατάσταση φόρτισης μπαταρίας (SOC)
• Διαθέσιμη ισχύς φόρτισης και εκφόρτισης μπαταρίας
• Κατάσταση λειτουργίας PCS
• Παραγωγή ηλιακών φωτοβολταϊκών
• Εισαγωγή και εξαγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από το δίκτυο
• Διαθεσιμότητα πλέγματος
• Κατάσταση γεννήτριας, όπου ισχύει
• Διαμορφωμένα όρια ισχύος
• Προγράμματα φόρτισης και εκφόρτισης
• Κατάσταση συναγερμού ή σφάλματος

Το EMS χρησιμοποιεί αυτές τις πληροφορίες για να καθορίσει εάν η μπαταρία πρέπει να φορτιστεί, να αποφορτιστεί ή να παραμείνει σε αδράνεια.

Πώς ένα EMS ελέγχει ένα BESS;

Το EMS λειτουργεί συνήθως σύμφωνα με μια στρατηγική ελέγχου που ορίζεται για το έργο. Ελέγχει συνεχώς τις συνθήκες του συστήματος και τις συγκρίνει με διαμορφωμένους κανόνες λειτουργίας.

BMS vs PCS vs EMS: Ποια είναι η διαφορά;

Αυτοί οι τρεις όροι εμφανίζονται μαζί σχεδόν σε κάθε εμπορικό έργο BESS, αλλά εκτελούν διαφορετικές εργασίες.

Μια χρήσιμη διάκριση είναι ότι το BMS προστατεύει την μπαταρία, το PCS μεταφέρει ηλεκτρική ενέργεια και το EMS συντονίζει τον τρόπο χρήσης του πλήρους συστήματος.

Αυτές οι λειτουργίες πρέπει να συνεργάζονται. Ένα EMS δεν πρέπει να δίνει εντολή στην μπαταρία εκτός των ορίων λειτουργίας που προβλέπονται από τα χειριστήρια μπαταρίας και μετατροπής ισχύος.

Πώς ένα EMS χειρίζεται το Peak Shaving

Το ξύρισμα κορυφής είναι ένα από τα πιο ξεκάθαρα παραδείγματα του γιατί αC&I EMSείναι χρήσιμο.

Ας υποθέσουμε ότι ένα εργοστάσιο θέλει να διατηρήσει τη ζήτηση του δικτύου κάτω από τα 100 kW. Κατά την κανονική λειτουργία, η τοποθεσία αντλεί περίπου 70 έως 90 kW. Αργότερα μέσα στην ημέρα, πολλά μηχανήματα λειτουργούν ταυτόχρονα και η ζήτηση αυξάνεται στα 135 kW.

Το EMS ανιχνεύει ότι η ζήτηση κινείται πάνω από το διαμορφωμένο όριο δικτύου και μπορεί να καλέσει την μπαταρία να τροφοδοτήσει μέρος του πρόσθετου φορτίου.

Όταν τελειώσει η αιχμή, το EMS μπορεί να μειώσει την απόδοση της μπαταρίας και αργότερα να επαναφορτίσει την μπαταρία σύμφωνα με το πρόγραμμα λειτουργίας της τοποθεσίας.

Το σημαντικό σημείο είναι ότι το EMS δεν αποφορτίζει απλώς την μπαταρία κάθε φορά που αυξάνεται η ζήτηση. Ακολουθεί τη διαμορφωμένη στρατηγική, λαμβάνοντας επίσης υπόψη τα διαθέσιμα όρια SOC και συστήματος.

Πώς λειτουργεί ένα EMS με ηλιακά φωτοβολταϊκά και αποθήκευση μπαταρίας

Για ένα έργο ηλιακής και αποθήκευσης, το EMS μπορεί να συντονίσει την παραγωγή Φ/Β, την κατανάλωση εγκατάστασης και τη φόρτιση της μπαταρίας.

Σκεφτείτε μια τοποθεσία όπου η ηλιακή παραγωγή στον τελευταίο όροφο είναι υψηλή το μεσημέρι, αλλά η ζήτηση για εγκαταστάσεις είναι σχετικά χαμηλή. Αντί να εξάγετε ή να περιορίσετε όλη την πλεονάζουσα ενέργεια, μέρος αυτής της ηλεκτρικής ενέργειας μπορεί να κατευθυνθεί στην μπαταρία, ανάλογα με το σχεδιασμό του έργου.

Αργότερα, όταν η έξοδος ΦΒ μειώνεται και η ζήτηση της εγκατάστασης παραμένει υψηλή, το EMS μπορεί να προγραμματίσει την εκφόρτιση της μπαταρίας.

Η ακριβής λογική ελέγχου εξαρτάται από το εάν το έργο δίνει προτεραιότητα στην ηλιακή ιδιοκατανάλωση, τη διαχείριση αιχμής, το εφεδρικό απόθεμα ή άλλο λειτουργικό στόχο.

Πώς ένα EMS συντονίζει την αποθήκευση μπαταρίας και μια γεννήτρια

Σε εμπορικές τοποθεσίες ασθενούς δικτύου ή εκτός δικτύου, το EMS μπορεί επίσης να αποτελεί μέρος μιας ευρύτερης στρατηγικής ελέγχου που περιλαμβάνει μια γεννήτρια.

Η μπαταρία μπορεί να ανταποκριθεί γρήγορα σε μεταβαλλόμενα φορτία, ενώ η γεννήτρια μπορεί να παρέχει ενέργεια μεγαλύτερης διάρκειας όταν απαιτείται. Ένα συντονισμένο σύστημα μπορεί να χρησιμοποιήσει κάθε πηγή ενέργειας σύμφωνα με τη στρατηγική λειτουργίας του έργου.

Για παράδειγμα, η μπαταρία μπορεί να βοηθήσει στην αποφυγή άσκοπης λειτουργίας της γεννήτριας κατά τη διάρκεια σύντομων αλλαγών φορτίου, ενώ η γεννήτρια μπορεί να ξεκινήσει όταν το SOC της μπαταρίας φτάσει σε ένα καθορισμένο όριο ή όταν απαιτείται υποστήριξη μεγαλύτερης διάρκειας.

Η ακριβής λογική έναρξης και διακοπής, τα επίπεδα εφεδρείας και οι προτεραιότητες λειτουργίας πρέπει να σχεδιάζονται γύρω από τον ιστότοπο αντί να αντιγράφονται από ένα γενικό πρότυπο.

Γιατί η κατάσταση χρέωσης έχει σημασία για το EMS

Το SOC της μπαταρίας είναι μια από τις πιο σημαντικές τιμές στην καθημερινή λειτουργία του EMS.

Εάν μια μπαταρία είναι σχεδόν άδεια, το EMS δεν μπορεί να συνεχίσει να ζητά υψηλή ισχύ εκφόρτισης επ' αόριστον. Ομοίως, εάν η μπαταρία είναι σχεδόν γεμάτη, η ισχύς φόρτισης μπορεί να χρειαστεί να μειωθεί ή να σταματήσει.

Το EMS μπορεί επίσης να διατηρεί ένα ελάχιστο αποθεματικό SOC για δημιουργία αντιγράφων ασφαλείας.

Για παράδειγμα, ένα εμπορικό έργο μπορεί να χρησιμοποιήσει μέρος της μπαταρίας για το μέγιστο ξύρισμα, ενώ διατηρεί ένα άλλο τμήμα διαθέσιμο σε περίπτωση που το πλέγμα αποτύχει. Η στρατηγική της εφεδρείας επηρεάζει το πόση ενέργεια είναι διαθέσιμη για την κανονική καθημερινή λειτουργία.

Προγραμματισμός EMS και Λειτουργία χρόνου χρήσης

Ορισμένα εμπορικά έργα λειτουργούν σύμφωνα με προγραμματισμένες περιόδους ηλεκτρικής ενέργειας. Το EMS μπορεί να χρησιμοποιήσει διαμορφωμένα παράθυρα χρόνου για να καθορίσει πότε επιτρέπεται ή προτιμάται η φόρτιση ή η αποφόρτιση της μπαταρίας.

Ένα απλό πρόγραμμα μπορεί να περιλαμβάνει φόρτιση κατά τη διάρκεια μιας επιλεγμένης περιόδου χαμηλής ζήτησης και εκφόρτιση κατά τη διάρκεια μιας μεταγενέστερης περιόδου υψηλής ζήτησης.

Στην πράξη, τα σταθερά χρονοδιαγράμματα μπορεί επίσης να χρειαστεί να ανταποκρίνονται σε πραγματικές συνθήκες λειτουργίας. Εάν αλλάξει το φορτίο της εγκατάστασης, η ηλιακή ισχύς ή η κατάσταση του δικτύου, το EMS μπορεί να χρειαστεί να προσαρμόσει την εντολή αντί να ακολουθήσει ένα άκαμπτο χρονοδιάγραμμα.

Τι δείχνει συνήθως ένας πίνακας ελέγχου EMS;

Η διεπαφή παρακολούθησης διαφέρει ανάλογα με τον κατασκευαστή και το έργο, αλλά οι χειριστές χρειάζονται συνήθως μια σαφή εικόνα των πιο σημαντικών πληροφοριών συστήματος.

Οι τυπικές πληροφορίες μπορεί να περιλαμβάνουν:

• Μπαταρία SOC
• Τρέχουσα ισχύς μπαταρίας
• Κατάσταση φόρτισης ή εκφόρτισης
• Κατάσταση PCS
• Φορτίο εγκατάστασης
• Ηλιακή Φ/Β ενέργεια
• Ισχύς εισαγωγής ή εξαγωγής δικτύου
• Ημερήσια ενέργεια φόρτισης και εκφόρτισης
• Συναγερμός
• Ιστορικά δεδομένα λειτουργίας

Για έναν χειριστή EPC ή τοποθεσίας, μια χρήσιμη διεπαφή EMS δεν είναι απλώς μια με περισσότερα γραφήματα. Το σημαντικό σημείο είναι εάν οι πληροφορίες λειτουργίας και οι συναγερμοί που απαιτούνται για την καθημερινή διαχείριση είναι σαφείς και προσβάσιμοι.

Τι πρέπει να ελέγχουν οι αγοραστές κατά την αξιολόγηση ενός BESS EMS;

Κατά την αξιολόγηση ενός εμπορικού συστήματος αποθήκευσης ενέργειας, οι αγοραστές θα πρέπει να κοιτάξουν πέρα ​​από τη χωρητικότητα της μπαταρίας και την ισχύ του PCS. Το σύστημα ελέγχου πρέπει επίσης να ταιριάζει στο πραγματικό έργο.

1. Υποστηρίζει το EMS την Απαιτούμενη επιχειρησιακή στρατηγική;

Επιβεβαιώστε εάν το έργο απαιτεί αιχμή ξυρίσματος, διαχείριση ηλιακής ενέργειας, εφεδρικό απόθεμα, προγραμματισμένη φόρτιση και εκφόρτιση, συντονισμό γεννήτριας ή άλλες λειτουργίες.

2. Ποιος εξοπλισμός πρέπει να επικοινωνεί με το EMS;

Προσδιορίστε το σύστημα μπαταριών, τα PCS, τους μετρητές, τον φωτοβολταϊκό εξοπλισμό, τη γεννήτρια και οποιοδήποτε άλλο εξωτερικό σύστημα χρειάζεται για την ανταλλαγή δεδομένων λειτουργίας.

3. Ποια δεδομένα μπορούν να παρακολουθούνται εξ αποστάσεως;

Ρωτήστε ποιες τιμές λειτουργίας, συναγερμοί και ιστορικά αρχεία είναι διαθέσιμα στον πελάτη.

4. Μπορούν να ρυθμιστούν οι παράμετροι λειτουργίας;

Το έργο μπορεί να χρειαστεί αλλαγές στα όρια ισχύος, το αποθεματικό SOC, τα χρονοδιαγράμματα φόρτισης ή άλλες ρυθμίσεις μετά την έναρξη λειτουργίας. Διευκρινίστε ποιες παραμέτρους μπορούν να προσαρμοστούν και ποιος έχει άδεια να τις αλλάξει.

5. Πώς αντιμετωπίζονται οι βλάβες επικοινωνίας;

Ένα πραγματικό έργο θα πρέπει να έχει καθορισμένη συμπεριφορά για μη φυσιολογικά σφάλματα επικοινωνίας ή εξοπλισμού. Το σύστημα δεν πρέπει να εξαρτάται από την τέλεια επικοινωνία χωρίς μια κατάλληλη εναλλακτική στρατηγική.

Οι απαιτήσεις του EMS ξεκινούν με το έργο, όχι με το λογισμικό

Δεν υπάρχει ενιαία στρατηγική EMS που να είναι σωστή για κάθε εμπορικό έργο μπαταριών.

Ένα εργοστάσιο που χρησιμοποιεί το BESS κυρίως για τον έλεγχο της ζήτησης έχει διαφορετικές απαιτήσεις από μια απομακρυσμένη τοποθεσία που συνδυάζει παραγωγή ηλιακής ενέργειας, μπαταρίας και ντίζελ. Μια εγκατάσταση που χρειάζεται εφεδρικό αποθεματικό μπορεί επίσης να χρησιμοποιεί τη μπαταρία της διαφορετικά από ένα έργο που επικεντρώνεται κυρίως στην καθημερινή μετατόπιση ενέργειας.

Πριν διαμορφώσετε το EMS, καθορίστε:

• Κύριος στόχος του έργου
• Προφίλ φόρτωσης εγκατάστασης
• Μέγεθος μπαταρίας και PCS
• Συνθήκες πλέγματος
• Ηλιακή Φ/Β χωρητικότητα
• Στοιχεία γεννήτριας, εάν υπάρχουν
• Απαιτούμενο εφεδρικό αποθεματικό
• Φόρτιση παραθύρων
• Όρια ισχύος
• Μελλοντικές απαιτήσεις επέκτασης

Επομένως, το μέγεθος του συστήματος και η στρατηγική EMS θα πρέπει να εξεταστούν μαζί. Για την πλευρά της χωρητικότητας του έργου, βλοδηγός για το μέγεθος ενός εμπορικού συστήματος αποθήκευσης ενέργειας μπαταρίας.

Εμπορικές επιλογές BESS για διαφορετικές στρατηγικές διαχείρισης ενέργειας

Το EMS είναι μόνο ένα μέρος του πλήρους εμπορικού συστήματος αποθήκευσης ενέργειας. Η χωρητικότητα της μπαταρίας, η ισχύς PCS, η ψύξη, οι διεπαφές επικοινωνίας και η στρατηγική λειτουργίας πρέπει να ταιριάζουν με το έργο.

Γρήγορη σύγκριση

Η πιο κατάλληλη διαμόρφωση εξαρτάται από το πραγματικό προφίλ φορτίου της τοποθεσίας, την απαιτούμενη ισχύ, τη διάρκεια ενέργειας, την ηλιακή χωρητικότητα, τη διάταξη της γεννήτριας και τη στρατηγική ελέγχου.

Μπορείτε επίσης να περιηγηθείτε στοΣειρά εμπορικών συστημάτων αποθήκευσης ενέργειας Voltertechγια πρόσθετες διαμορφώσεις C&I.

Συνήθεις παρεξηγήσεις σχετικά με το BESS EMS

Ένα EMS δεν είναι το ίδιο με ένα BMS

Το BMS εστιάζει στην επίβλεψη και την προστασία της μπαταρίας. Το EMS διαχειρίζεται τον τρόπο με τον οποίο χρησιμοποιείται το πλήρες σύστημα αποθήκευσης ενέργειας στην ευρύτερη τοποθεσία.

Ένα EMS δεν δημιουργεί πρόσθετη χωρητικότητα μπαταρίας

Ο καλύτερος έλεγχος μπορεί να βελτιώσει τον τρόπο χρήσης της αποθηκευμένης ενέργειας, αλλά το λογισμικό δεν μπορεί να αντικαταστήσει ανεπαρκή μπαταρία kWh ή PCS kW. Το φυσικό σύστημα πρέπει να έχει το σωστό μέγεθος.

Περισσότερος αυτοματισμός δεν είναι πάντα καλύτερος

Η λογική ελέγχου θα πρέπει να λύσει το πραγματικό πρόβλημα λειτουργίας του ιστότοπου. Μια περίπλοκη στρατηγική που δεν ταιριάζει με το προφίλ φορτίου ή τον στόχο του έργου μπορεί να κάνει τη λειτουργία πιο δύσκολη παρά καλύτερη.

Οι ρυθμίσεις EMS δεν είναι καθολικές

Τα όρια, τα χρονοδιαγράμματα και τα επίπεδα αποθεματικών θα πρέπει να βασίζονται στο έργο. Η αντιγραφή ρυθμίσεων από άλλο ιστότοπο με διαφορετικό προφίλ φόρτωσης μπορεί να οδηγήσει σε κακά αποτελέσματα.

Συχνές Ερωτήσεις

Τι σημαίνει το EMS σε ένα BESS;

EMS σημαίνει Σύστημα Διαχείρισης Ενέργειας. Σε ένα BESS, συντονίζει τη φόρτιση, την εκφόρτιση και άλλη συμπεριφορά του συστήματος σύμφωνα με τα δεδομένα λειτουργίας και τη διαμορφωμένη ενεργειακή στρατηγική.

Ποια είναι η διαφορά μεταξύ BMS και EMS;

Το BMS παρακολουθεί και προστατεύει την μπαταρία, ενώ το EMS διαχειρίζεται πώς θα πρέπει να λειτουργεί το συνολικό σύστημα αποθήκευσης ενέργειας εντός του χώρου.

Κάθε εμπορικό BESS χρειάζεται EMS;

Η απαιτούμενη αρχιτεκτονική ελέγχου εξαρτάται από το σύστημα και την εφαρμογή. Τα εμπορικά έργα που χρειάζονται συντονισμένο ξύρισμα αιχμής, διαχείριση ηλιακής ενέργειας, ενσωμάτωση γεννήτριας ή πολλαπλούς τρόπους λειτουργίας συνήθως απαιτούν κατάλληλη στρατηγική διαχείρισης και ελέγχου ενέργειας.

Μπορεί ένα BESS EMS να ελέγξει το μέγιστο ξύρισμα;

Ναι, όταν το σύστημα έχει σχεδιαστεί για αυτόν τον σκοπό. Το EMS μπορεί να παρακολουθεί τη ζήτηση της τοποθεσίας και να ζητά αποφόρτιση της μπαταρίας όταν η ζήτηση δικτύου πλησιάζει ένα διαμορφωμένο όριο.

Μπορεί το EMS να κρατήσει τη χωρητικότητα της μπαταρίας για εφεδρική ισχύ;

Ένα σωστά διαμορφωμένο σύστημα μπορεί να διατηρήσει ένα απόθεμα SOC για εφεδρική χρήση ενώ χρησιμοποιεί ένα άλλο μέρος της διαθέσιμης ενέργειας της μπαταρίας για κανονική λειτουργία. Το πραγματικό επίπεδο αποθεματικών θα πρέπει να καθοριστεί σύμφωνα με τις απαιτήσεις του έργου.

Μπορεί ένα EMS να συντονίσει ηλιακή ενέργεια, μπαταρία και γεννήτρια ντίζελ;

Ναι, σε ένα σύστημα σχεδιασμένο για υβριδική λειτουργία. Η αρχιτεκτονική ελέγχου μπορεί να συντονίσει τη διαθέσιμη παραγωγή Φ/Β, την κατάσταση φόρτισης της μπαταρίας, τις συνθήκες δικτύου, τη ζήτηση εγκατάστασης και τη λειτουργία της γεννήτριας σύμφωνα με τη λογική λειτουργίας του έργου.

Ένα EMS ελέγχει απευθείας το PCS;

Η ακριβής αρχιτεκτονική ελέγχου διαφέρει ανάλογα με το σύστημα. Σε ένα ενσωματωμένο BESS, το EMS συντονίζει τις εντολές λειτουργίας με το PCS και άλλα χειριστήρια του συστήματος, έτσι ώστε η φόρτιση και η εκφόρτιση να ακολουθούν τη στρατηγική του έργου και τα όρια εξοπλισμού.

Το EMS μετατρέπει τη χωρητικότητα της μπαταρίας σε στρατηγική λειτουργίας

Η χωρητικότητα της μπαταρίας σας λέει πόση ενέργεια είναι διαθέσιμη. Η ισχύς PCS σας λέει πόσο γρήγορα μπορεί να κινηθεί αυτή η ενέργεια. Το EMS καθορίζει πώς το σύστημα θα πρέπει να χρησιμοποιεί αυτές τις δυνατότητες κατά τη λειτουργία της πραγματικής τοποθεσίας.

Για εμπορικά και βιομηχανικά έργα, αυτό μπορεί να σημαίνει διατήρηση της ζήτησης κάτω από έναν στόχο, αποθήκευση διαθέσιμης ηλιακής ενέργειας, διατήρηση εφεδρικού αποθέματος, συντονισμό μιας γεννήτριας ή συνδυασμό πολλών στόχων σε μία στρατηγική ελέγχου.

Επομένως, μια καλή διαμόρφωση EMS ξεκινά με το ίδιο πράγμα με την καλή σχεδίαση BESS: μια σαφή κατανόηση του έργου, του προφίλ φορτίου και του απαιτούμενου λειτουργικού αποτελέσματος.