EMS در یک سیستم ذخیره انرژی باتری چیست؟

راهنمای مدیریت انرژی BESS

یک سیستم ذخیره انرژی باتری می‌تواند سلول‌های باتری باکیفیت، یک PCS توانمند و تجهیزات حفاظتی قابل اعتماد داشته باشد، اما هنوز به راهی برای تصمیم‌گیری زمان شارژ، زمان تخلیه و میزان انرژی برای حرکت نیاز دارد.

آنجاست کهBESS EMSیا سیستم مدیریت انرژی وارد می شود.

در یک پروژه ذخیره سازی باتری تجاری یا صنعتی، EMS عملکرد سیستم را با توجه به بار سایت، وضعیت باتری، تولید خورشیدی، وضعیت شبکه و استراتژی عملیاتی هماهنگ می کند.

اگر در زمینه ذخیره سازی باتری تجاری تازه کار هستید، با راهنمای ما شروع کنیدسیستم ذخیره سازی انرژی تجاری چیست و چگونه کار می کند. اگر در حال برنامه ریزی پروژه ای هستید، ماراهنمای اندازه گیری تجاری BESSتوضیح می دهد که چگونه بار، کیلووات و کیلووات ساعت بر انتخاب سیستم تاثیر می گذارد.

EMS در سیستم ذخیره انرژی باتری چیست؟

EMS مخففسیستم مدیریت انرژی.

در یک BESS، EMS لایه کنترلی است که جریان انرژی را مطابق با اهداف پروژه هماهنگ می کند. این اهداف ممکن است شامل پیک تراشیدن، مصرف خود خورشیدی، ذخیره پشتیبان، عملیات زمان استفاده، هماهنگی ژنراتور یا ترکیبی از چندین عملکرد باشد.

EMS جایگزین سیستم مدیریت باتری یا سیستم تبدیل نیرو نمی شود. در عوض، با آنها کار می کند.

یک راه ساده برای درک رابطه این است:

مانیتور EMS باتری چه اطلاعاتی دارد؟

یکسیستم مدیریت انرژی برای BESSقبل از اینکه بتواند تصمیمات کنترلی بگیرد به داده های عملیاتی نیاز دارد. نقاط داده دقیق به طراحی پروژه بستگی دارد، اما یک سیستم تجاری ممکن است اطلاعاتی مانند:

• تقاضای بار تسهیلات
• وضعیت شارژ باتری (SOC)
• شارژ باتری و قدرت دشارژ موجود
• وضعیت عملکرد PCS
• تولید PV خورشیدی
• واردات و صادرات برق شبکه
• در دسترس بودن شبکه
• وضعیت ژنراتور، در صورت لزوم
• محدودیت های قدرت پیکربندی شده
• برنامه های شارژ و دشارژ
• وضعیت هشدار یا خطا

EMS از این اطلاعات برای تعیین اینکه آیا باتری باید شارژ، دشارژ یا بیکار بماند، استفاده می کند.

چگونه یک EMS BESS را کنترل می کند؟

EMS معمولاً بر اساس یک استراتژی کنترلی تعریف شده برای پروژه عمل می کند. به طور مداوم شرایط سیستم را بررسی می کند و آنها را با قوانین عملیاتی پیکربندی شده مقایسه می کند.

BMS در مقابل PCS در مقابل EMS: تفاوت چیست؟

این سه عبارت تقریباً در هر پروژه تجاری BESS با هم ظاهر می شوند، اما آنها کارهای مختلفی را انجام می دهند.

یک تمایز مفید این است که BMS از باتری محافظت می کند، PCS نیروی الکتریکی را حرکت می دهد، و EMS نحوه استفاده از سیستم کامل را هماهنگ می کند.

این توابع باید با هم کار کنند. یک EMS نباید خارج از محدودیت های عملیاتی ارائه شده توسط باتری و کنترل های تبدیل توان به باتری فرمان دهد.

چگونه یک EMS با پیک اصلاح رفتار می کند

پیک تراشیدن یکی از واضح ترین نمونه های این است که چرا aC&I EMSمفید است.

فرض کنید یک کارخانه می خواهد تقاضای شبکه را زیر 100 کیلووات نگه دارد. در طول عملیات عادی، سایت حدود 70 تا 90 کیلو وات مصرف می کند. بعداً در روز، چندین ماشین به طور همزمان کار می کنند و تقاضا به 135 کیلو وات افزایش می یابد.

EMS تشخیص می دهد که تقاضا بالاتر از حد شبکه پیکربندی شده است و می تواند برای تامین بخشی از بار اضافی از باتری استفاده کند.

هنگامی که اوج به پایان می رسد، EMS می تواند خروجی باتری را کاهش دهد و بعداً باتری را مطابق برنامه کاری سایت شارژ کند.

نکته مهم این است که EMS هر زمان که تقاضا افزایش یابد به سادگی باتری را تخلیه نمی کند. از استراتژی پیکربندی شده پیروی می کند و در عین حال محدودیت های SOC و سیستم موجود را نیز در نظر می گیرد.

چگونه یک EMS با PV خورشیدی و ذخیره‌سازی باتری کار می‌کند

برای یک پروژه ذخیره‌سازی خورشیدی پلاس، EMS می‌تواند تولید PV، مصرف تسهیلات و شارژ باتری را هماهنگ کند.

سایتی را در نظر بگیرید که در آن خروجی خورشیدی پشت بام در ظهر زیاد است اما تقاضای تاسیسات نسبتاً کم است. بسته به طراحی پروژه، به جای صادرات یا محدود کردن تمام انرژی اضافی، بخشی از آن برق ممکن است به باتری هدایت شود.

بعداً، وقتی خروجی PV کاهش می‌یابد و تقاضای تأسیسات بالا می‌ماند، EMS می‌تواند تخلیه باتری را برنامه‌ریزی کند.

منطق کنترل دقیق بستگی به این دارد که آیا پروژه برای خود مصرف خورشیدی، مدیریت پیک، ذخیره پشتیبان یا اهداف عملیاتی دیگری اولویت دارد.

چگونه یک EMS ذخیره سازی باتری و یک ژنراتور را هماهنگ می کند

در سایت‌های تجاری ضعیف یا خارج از شبکه، EMS ممکن است بخشی از یک استراتژی کنترل گسترده‌تر شامل یک ژنراتور باشد.

باتری می تواند به سرعت به بارهای در حال تغییر پاسخ دهد، در حالی که ژنراتور می تواند انرژی طولانی تری را در صورت نیاز ارائه دهد. یک سیستم هماهنگ می تواند از هر منبع برق مطابق با استراتژی عملیاتی پروژه استفاده کند.

به عنوان مثال، باتری ممکن است به جلوگیری از عملکرد غیر ضروری ژنراتور در طول تغییرات بار کوتاه کمک کند، در حالی که ژنراتور ممکن است زمانی شروع به کار کند که SOC باتری به آستانه تعریف شده برسد یا زمانی که پشتیبانی طولانی‌تری مورد نیاز است.

منطق شروع و توقف دقیق، سطوح ذخیره و اولویت‌های عملیاتی باید در اطراف سایت طراحی شود نه اینکه از یک الگوی عمومی کپی شود.

چرا وضعیت شارژ برای EMS مهم است؟

SOC باتری یکی از مهمترین مقادیر در عملکرد روزانه EMS است.

اگر باتری تقریباً خالی باشد، EMS نمی تواند به طور نامحدود به درخواست قدرت تخلیه بالا ادامه دهد. به همین ترتیب، اگر باتری تقریباً پر است، ممکن است نیاز به کاهش یا توقف قدرت شارژ داشته باشد.

EMS همچنین ممکن است حداقل ذخیره SOC را برای پشتیبان گیری حفظ کند.

به عنوان مثال، یک پروژه تجاری ممکن است از بخشی از باتری برای حداکثر تراشیدن استفاده کند در حالی که در صورت از کار افتادن شبکه، بخش دیگری را در دسترس نگه می دارد. استراتژی ذخیره بر میزان انرژی موجود برای عملیات عادی روزانه تأثیر می گذارد.

برنامه ریزی EMS و عملیات زمان استفاده

برخی از پروژه های تجاری بر اساس دوره های برنامه ریزی شده برق کار می کنند. EMS می تواند از پنجره های زمانی پیکربندی شده برای تعیین زمان مجاز یا ترجیح داده شدن شارژ یا تخلیه باتری استفاده کند.

یک برنامه ساده ممکن است شامل شارژ در یک دوره کم تقاضای انتخابی و تخلیه در یک دوره با تقاضای بالا باشد.

در عمل، برنامه های ثابت ممکن است نیاز به پاسخگویی به شرایط عملیاتی واقعی داشته باشند. اگر بار تاسیسات، خروجی خورشیدی یا وضعیت شبکه تغییر کند، EMS ممکن است به جای پیروی از یک جدول زمانی سفت و سخت نیاز به تنظیم دستور داشته باشد.

داشبورد EMS معمولاً چه چیزی را نشان می دهد؟

رابط مانیتورینگ بسته به سازنده و پروژه متفاوت است، اما اپراتورها معمولاً به دید واضحی از مهمترین اطلاعات سیستم نیاز دارند.

اطلاعات معمولی ممکن است شامل موارد زیر باشد:

• SOC باتری
• قدرت باتری فعلی
• وضعیت شارژ یا تخلیه
• وضعیت PCS
• بار تاسیسات
• برق PV خورشیدی
• برق واردات یا صادرات شبکه
• انرژی شارژ و تخلیه روزانه
• آلارم ها
• داده های عملیاتی تاریخی

برای یک اپراتور EPC یا سایت، یک رابط مفید EMS صرفاً رابطی با نمودارهای بیشتر نیست. نکته مهم این است که آیا اطلاعات عملیاتی و آلارم های مورد نیاز برای مدیریت روزانه واضح و قابل دسترس هستند یا خیر.

خریداران هنگام ارزیابی BESS EMS چه چیزی را باید بررسی کنند؟

هنگام ارزیابی یک سیستم ذخیره سازی انرژی تجاری، خریداران باید فراتر از ظرفیت باتری و توان PCS نگاه کنند. سیستم کنترل نیز باید متناسب با پروژه واقعی باشد.

1. آیا EMS از استراتژی عملیاتی مورد نیاز پشتیبانی می کند؟

تأیید کنید که آیا پروژه به حداکثر تراشیدن، مدیریت انرژی خورشیدی، ذخیره پشتیبان، شارژ و دشارژ برنامه ریزی شده، هماهنگی ژنراتور یا سایر عملکردها نیاز دارد یا خیر.

2. چه تجهیزاتی باید با EMS ارتباط برقرار کنند؟

سیستم باتری، PCS، متر، تجهیزات PV، ژنراتور و هر سیستم خارجی دیگری که نیاز به تبادل داده های عملیاتی دارد را شناسایی کنید.

3. چه داده هایی را می توان از راه دور مانیتور کرد؟

بپرسید که کدام مقادیر عملیاتی، آلارم ها و سوابق تاریخی در دسترس مشتری هستند.

4. آیا می توان پارامترهای عملیاتی را تنظیم کرد؟

پروژه ممکن است پس از راه اندازی نیاز به تغییراتی در محدودیت های توان، ذخیره SOC، زمان بندی شارژ یا سایر تنظیمات داشته باشد. مشخص کنید کدام پارامترها را می توان تنظیم کرد و چه کسی اجازه تغییر آنها را دارد.

5. شکست های ارتباطی چگونه مدیریت می شوند؟

یک پروژه واقعی باید رفتار مشخصی برای خطاهای ارتباطی یا تجهیزات غیرعادی داشته باشد. سیستم نباید به ارتباطات کامل بدون استراتژی بازگشتی مناسب وابسته باشد.

الزامات EMS با پروژه شروع می شود، نه با نرم افزار

هیچ استراتژی واحد EMS وجود ندارد که برای هر پروژه تجاری باتری درست باشد.

کارخانه‌ای که از BESS عمدتاً برای کنترل تقاضا استفاده می‌کند، نیازمندی‌های متفاوتی نسبت به یک سایت راه دور که ترکیبی از انرژی خورشیدی، باتری و دیزل است، دارد. تأسیساتی که نیاز به ذخیره پشتیبان دارد نیز ممکن است باتری خود را متفاوت از پروژه ای که عمدتاً بر روی جابجایی انرژی روزانه متمرکز است استفاده کند.

قبل از پیکربندی EMS، تعریف کنید:

• هدف اصلی پروژه
• مشخصات بارگذاری تسهیلات
• اندازه باتری و PCS
• شرایط شبکه
• ظرفیت PV خورشیدی
• جزئیات ژنراتور، در صورت وجود
• ذخیره پشتیبان مورد نیاز
• شارژ کردن پنجره ها
• محدودیت های قدرت
• الزامات توسعه آینده

بنابراین اندازه سیستم و استراتژی EMS باید با هم در نظر گرفته شوند. برای قسمت ظرفیت پروژه، ما را ببینیدراهنمای اندازه‌گیری یک سیستم ذخیره‌سازی انرژی باتری تجاری.

گزینه های تجاری BESS برای استراتژی های مختلف مدیریت انرژی

EMS تنها بخشی از سیستم کامل ذخیره سازی انرژی تجاری است. ظرفیت باتری، برق PCS، خنک کننده، رابط های ارتباطی و استراتژی عملیاتی همگی باید با پروژه مطابقت داشته باشند.

مقایسه سریع

مناسب ترین پیکربندی به مشخصات بار واقعی سایت، توان مورد نیاز، مدت زمان انرژی، ظرفیت خورشیدی، آرایش ژنراتور و استراتژی کنترل بستگی دارد.

شما همچنین می توانید مرور کنیدمحدوده سیستم ذخیره سازی انرژی تجاری Voltertechبرای تنظیمات C&I اضافی.

سوء تفاهم های رایج در مورد BESS EMS

EMS مانند BMS نیست

BMS بر نظارت و محافظت از باتری تمرکز دارد. EMS نحوه استفاده از سیستم ذخیره انرژی کامل را در سایت گسترده تر مدیریت می کند.

EMS ظرفیت باتری اضافی ایجاد نمی کند

کنترل بهتر می تواند نحوه استفاده از انرژی ذخیره شده را بهبود بخشد، اما نرم افزار نمی تواند جایگزین باتری ناکافی کیلووات ساعت یا PCS کیلووات شود. سیستم فیزیکی هنوز باید به درستی اندازه شود.

اتوماسیون بیشتر همیشه بهتر نیست

منطق کنترل باید مشکل واقعی سایت را حل کند. یک استراتژی پیچیده که با مشخصات بار یا هدف پروژه مطابقت ندارد، می‌تواند عملیات را سخت‌تر کند تا بهتر.

تنظیمات EMS جهانی نیستند

آستانه ها، برنامه ها و سطوح ذخیره باید بر اساس پروژه باشد. کپی کردن تنظیمات از سایت دیگری با نمایه بارگذاری متفاوت می تواند منجر به نتایج ضعیف شود.

سوالات متداول

EMS در BESS به چه معناست؟

EMS به معنای سیستم مدیریت انرژی است. در BESS، شارژ، تخلیه و سایر رفتارهای سیستم را با توجه به داده های عملیاتی و استراتژی انرژی پیکربندی شده هماهنگ می کند.

تفاوت بین BMS و EMS چیست؟

BMS باتری را نظارت و از آن محافظت می کند، در حالی که EMS نحوه عملکرد سیستم ذخیره انرژی کلی در سایت را مدیریت می کند.

آیا هر BESS تجاری به EMS نیاز دارد؟

معماری کنترل مورد نیاز به سیستم و کاربرد بستگی دارد. پروژه‌های تجاری که نیاز به تراشیدن پیک هماهنگ، مدیریت خورشیدی، یکپارچه‌سازی ژنراتور یا حالت‌های عملیاتی متعدد دارند، معمولاً به یک استراتژی مدیریت انرژی و کنترل مناسب نیاز دارند.

آیا BESS EMS می تواند حداکثر اصلاح را کنترل کند؟

بله، زمانی که سیستم برای این منظور طراحی شده است. EMS می تواند تقاضای سایت را نظارت کند و زمانی که تقاضای شبکه به یک حد تنظیم شده نزدیک می شود، تخلیه باتری را درخواست کند.

آیا EMS می تواند ظرفیت باتری را برای برق پشتیبان ذخیره کند؟

یک سیستم به درستی پیکربندی شده می تواند یک ذخیره SOC را برای پشتیبان گیری حفظ کند در حالی که از بخش دیگری از انرژی باتری موجود برای عملکرد عادی استفاده می کند. سطح ذخیره واقعی باید با توجه به الزامات پروژه تعریف شود.

آیا یک EMS می تواند خورشیدی، باتری و دیزل ژنراتور را هماهنگ کند؟

بله، در سیستمی که برای عملیات هیبریدی طراحی شده است. معماری کنترل می تواند تولید PV موجود، وضعیت شارژ باتری، شرایط شبکه، تقاضای تاسیسات و عملکرد ژنراتور را با توجه به منطق عملیاتی پروژه هماهنگ کند.

آیا EMS مستقیماً PCS را کنترل می کند؟

معماری کنترل دقیق بسته به سیستم متفاوت است. در یک BESS یکپارچه، EMS دستورات عملیاتی را با PCS و سایر کنترل‌های سیستم هماهنگ می‌کند تا شارژ و تخلیه از استراتژی پروژه و محدودیت‌های تجهیزات پیروی کند.

EMS ظرفیت باتری را به یک استراتژی عملیاتی تبدیل می کند

ظرفیت باتری به شما می گوید چقدر انرژی در دسترس است. برق PCS به شما می گوید که این انرژی با چه سرعتی می تواند حرکت کند. EMS تعیین می کند که چگونه سیستم باید از این قابلیت ها در طول عملیات واقعی سایت استفاده کند.

برای پروژه‌های تجاری و صنعتی، این می‌تواند به معنای نگه داشتن تقاضا زیر یک هدف، ذخیره انرژی خورشیدی موجود، حفظ ذخیره پشتیبان، هماهنگی یک ژنراتور یا ترکیب چندین هدف در یک استراتژی کنترل باشد.

بنابراین یک پیکربندی خوب EMS با همان طراحی خوب BESS شروع می‌شود: درک روشنی از پروژه، مشخصات بار و نتیجه عملیاتی مورد نیاز.