BMS vs PCS vs EMS: Jaka jest różnica w BESS?

PRZEWODNIK PO KOMPONENTACH BESS

System magazynowania energii akumulatorowej to coś więcej niż bank akumulatorów. Za szafą znajduje się kilka systemów monitorujących akumulator, przetwarzających moc i decydujących, kiedy BESS powinien się ładować, a kiedy rozładowywać.

W komercyjnych projektach magazynowania energii często pojawiają się trzy terminy:BMS, PCS i EMS. Pracują razem, ale mają zupełnie inne zadania.

Czym są BMS, PCS i EMS w BESS?

Jeśli dopiero zaczynasz przygodę z komercyjnym przechowywaniem, zapoznaj się z naszym przewodnikiemjak działa komercyjny system magazynowania energiizapewnia szerszy przegląd całej architektury BESS.

Co robi BMS?

System zarządzania akumulatorem działa najbliżej samego akumulatora. Jego głównym obowiązkiem jest monitorowanie stanu akumulatora i ochrona akumulatora przed pracą poza określonymi limitami.

W zależności od konstrukcji akumulatora BMS może monitorować:

• Napięcie ogniwa i pakietu
• Prąd baterii
• Temperatura
• Stan naładowania (SOC)
• Alarmy baterii i stan pracy
• Równoważenie komórek

Jeśli akumulator osiągnie niebezpieczny lub ograniczony stan działania, BMS może wysłać ostrzeżenia lub zażądać ograniczenia lub zatrzymania ładowania lub rozładowywania.

Co robi PCS?

Ogniwa akumulatorowe przechowują energię elektryczną w postaci prądu stałego, podczas gdy większość komercyjnych systemów elektrycznych działa na zasilaniu prądem przemiennym. PCS znajduje się pomiędzy tymi dwiema stronami.

Podczas ładowania akumulatora PCS przekształca prąd przemienny na prąd stały dla akumulatora. Podczas rozładowywania przekształca prąd stały akumulatora w prąd przemienny, który może zostać wykorzystany przez odbiorniki na miejscu lub podłączony system elektryczny.

PCS określa również ważną specyfikację BESS:moc wyjściowa w kW.

Na przykład PCS o mocy 100 kW i akumulator o pojemności 200 kWh opisują dwie różne rzeczy. Liczba 100 kW odnosi się do mocy, natomiast 200 kWh opisuje zmagazynowaną energię.

Co robi EMS?

System zarządzania energią działa na wyższym poziomie kontroli. Zamiast zarządzać poszczególnymi ogniwami akumulatora lub fizycznie przekształcać energię, koordynuje sposób działania systemu magazynowania energii.

Na przykład EMS może zdecydować o:

• Ładuj akumulator, gdy dostępna jest generacja energii słonecznej
• Rozładowanie podczas szczytowego zapotrzebowania na miejscu
• Utrzymuj energię rezerwową powyżej docelowego SOC
• Przesuwaj energię pomiędzy okresami taryf niskokosztowych i wysokokosztowych
• Skoordynuj akumulator z fotowoltaiką, siecią lub generatorami

Ponieważ funkcje EMS mogą stać się znacznie bardziej szczegółowe, omówimy je osobno wCo to jest EMS w systemie magazynowania energii akumulatorowej?

BMS vs PCS vs EMS: kluczowe różnice

Jak BMS, PCS i EMS współpracują ze sobą?

Najłatwiejszym sposobem zrozumienia tych trzech elementów jest wykonanie polecenia rozładowania.

Wyobraźmy sobie fabrykę, w której zapotrzebowanie na energię elektryczną zaczyna przekraczać z góry określony cel zapotrzebowania sieci.

TheEMSwykrywa stan i żąda rozładowywania akumulatora. TheBMSpodaje stan baterii i limity operacyjne. Jeśli stan akumulatora pozwala na rozładowanie,sztprzetwarza wymaganą moc akumulatora prądu stałego na energię prądu przemiennego dla obiektu.

Jeśli BMS zgłosi stan wymagający ograniczenia mocy akumulatora, system sterowania musi przestrzegać tego ograniczenia.

Przykład: Golenie szczytów w komercyjnym BESS

Załóżmy, że obiekt chce utrzymać zapotrzebowanie sieci na poziomie poniżej 100 kW, ale zapotrzebowanie na miejscu wzrasta do 135 kW.

Ten przykład pokazuje, dlaczego tych trzech elementów nie należy traktować jako wymiennych. Każdy obsługuje inną warstwę działania BESS.

Czy BESS może działać bez EMS?

Nie każda instalacja baterii wymaga tego samego poziomu funkcjonalności EMS.

Prostszy system może działać z lokalnym inwerterem lub sterowaniem PCS i predefiniowanymi ustawieniami ładowania i rozładowania. Większe systemy komercyjne często korzystają z EMS, gdy projekt wymaga bardziej skoordynowanej kontroli, takiej jak eliminowanie wartości szczytowych, optymalizacja czasu użytkowania, integracja modułów fotowoltaicznych lub koordynacja generatorów.

Wymagana architektura EMS powinna zatem podążać za aplikacją, a nie być dodawana tylko dlatego, że projekt jest większy.

Czy BMS i EMS to to samo?

Nie. Jest to jeden z najczęstszych punktów nieporozumień podczas porównywaniaKomponenty BESS.

BMS skupia się na stanie i zabezpieczeniu akumulatora. EMS koncentruje się na tym, jak system magazynowania energii powinien działać w ramach szerszego systemu energetycznego.

EMS może korzystać z informacji o akumulatorze dostarczonych przez BMS, ale nie zastępuje BMS.

Co powinni sprawdzić kupujący?

W przypadku komercyjnego projektu BESS samo sprawdzenie pojemności baterii i mocy PCS nie wystarczy. Ważna jest także architektura sterowania i komunikacji.

Przed wyborem systemu potwierdź:

• Limity działania baterii i BMS
• Wymagania dotyczące mocy znamionowej PCS i prądu przemiennego
• Protokoły komunikacyjne takie jak CAN lub RS485
• Funkcje EMS wymagane przez aplikację
• Wymagania dotyczące integracji fotowoltaiki, sieci i generatora
• Wymagania dotyczące zdalnego monitorowania
• Strategia kontroli projektu

Dokładne wymagania będą zależeć od tego, czy system jest przeznaczony do pracy w trybie szczytowym, na potrzeby własnego zużycia energii słonecznej, zasilania rezerwowego, przenoszenia obciążenia czy pracy w trybie hybrydowym.

Komercyjne konfiguracje BESS

Komercyjne systemy magazynowania energii Voltertech łączą magazynowanie baterii z funkcjami monitorowania, konwersji mocy i sterowania wymaganymi w różnych zastosowaniach C&I.

Obecne konfiguracje obejmują opcje takie jak100 kW / 215 kWh,100 kW / 233 kWhI125 kW / 261 kWh, w zależności od wymaganej mocy, pojemności i architektury projektu.

Dostępne konfiguracje możesz porównać wGama komercyjnych systemów magazynowania energii firmy Voltertech.

Często zadawane pytania

Trzy komponenty, trzy różne zadania

Najłatwiejszy sposób na zapamiętanieBMS vs PCS vs EMSjest rozdzielenie ich obowiązków.

TheBMS dba o akumulator. ThePCS obsługuje konwersję mocy. TheEMS koordynuje strategię energetyczną.

Dobrze zaprojektowany BESS opiera się na współpracy tych warstw, a nie na jednym komponencie, który robi wszystko.

Aby uzyskać głębsze spojrzenie na warstwę kontroli na poziomie systemu, przeczytaj nasz przewodnikEMS w akumulatorowych systemach magazynowania energii.