EMS trong hệ thống lưu trữ năng lượng pin là gì?

HƯỚNG DẪN QUẢN LÝ NĂNG LƯỢNG BESS

Một hệ thống lưu trữ năng lượng bằng pin có thể có các cell pin chất lượng cao, một PCS mạnh mẽ và thiết bị bảo vệ đáng tin cậy, nhưng nó vẫn cần một cách để quyết định khi nào nên sạc, khi nào nên xả và di chuyển bao nhiêu công suất.

Đó là nơi BESS EMS, hay Hệ thống Quản lý Năng lượng, phát huy tác dụng.

Trong một dự án lưu trữ pin thương mại hoặc công nghiệp, EMS điều phối hoạt động của hệ thống theo tải của địa điểm, tình trạng pin, sản lượng năng lượng mặt trời, trạng thái lưới điện và chiến lược vận hành.

Nếu bạn mới làm quen với lưu trữ pin thương mại, hãy bắt đầu với hướng dẫn của chúng tôi về hệ thống lưu trữ năng lượng thương mại là gì và cách thức hoạt động của nó . Nếu bạn đã lên kế hoạch cho một dự án, hướng dẫn định cỡ BESS thương mại của chúng tôi giải thích cách tải, kW và kWh ảnh hưởng đến việc lựa chọn hệ thống.

EMS là gì trong Hệ thống Lưu trữ Năng lượng Pin?

EMS là viết tắt của Hệ thống Quản lý Năng lượng của chúng tôi.

Trong BESS, EMS là lớp điều khiển điều phối dòng năng lượng theo mục tiêu của dự án. Các mục tiêu đó có thể bao gồm giảm đỉnh tải, tự tiêu thụ năng lượng mặt trời, dự phòng khẩn cấp, vận hành theo giờ sử dụng, phối hợp máy phát điện hoặc kết hợp nhiều chức năng.

EMS không thay thế hệ thống quản lý pin hoặc hệ thống chuyển đổi nguồn điện. Thay vào đó, nó hoạt động cùng với chúng.

Một cách đơn giản để hiểu mối quan hệ là:

Thông tin nào mà BESS EMS Giám sát?

Một hệ thống quản lý năng lượng cho BESS cần dữ liệu hoạt động trước khi nó có thể đưa ra quyết định điều khiển. Các điểm dữ liệu chính xác phụ thuộc vào thiết kế dự án, nhưng một hệ thống thương mại có thể giám sát các thông tin như:

• Nhu cầu phụ tải của cơ sở
• Trạng thái sạc pin (SOC)
• Công suất sạc và xả pin khả dụng
• Trạng thái hoạt động của PCS
• Sản lượng năng lượng mặt trời PV
• Nhập và xuất điện lưới
• Tính khả dụng của lưới điện
• Trạng thái máy phát điện, nếu có
• Giới hạn công suất đã cấu hình
• Lịch trình sạc và xả
• Trạng thái cảnh báo hoặc lỗi

EMS sử dụng thông tin này để xác định xem pin có nên sạc, xả hay ở chế độ không hoạt động.

EMS Kiểm soát BESS Như Thế Nào?

EMS thường hoạt động theo một chiến lược điều khiển được xác định cho dự án. Nó liên tục kiểm tra các điều kiện hệ thống và so sánh chúng với các quy tắc vận hành đã cấu hình.

BMS vs PCS vs EMS: Sự Khác Biệt Là Gì?

Ba thuật ngữ này xuất hiện cùng nhau trong hầu hết mọi dự án BESS thương mại, nhưng chúng thực hiện các công việc khác nhau.

Một sự phân biệt hữu ích là BMS bảo vệ pin, PCS di chuyển năng lượng điện và EMS điều phối cách sử dụng toàn bộ hệ thống.

Các chức năng này phải hoạt động cùng nhau. EMS không nên ra lệnh cho pin vượt quá giới hạn hoạt động do pin và điều khiển chuyển đổi nguồn điện cung cấp.

EMS Xử lý Giảm Đỉnh Tải Như Thế Nào

Giảm đỉnh tải là một trong những ví dụ rõ ràng nhất về lý do tại sao C&I EMS hữu ích.

Giả sử một nhà máy muốn giữ nhu cầu lưới điện dưới 100kW. Trong quá trình vận hành bình thường, địa điểm tiêu thụ khoảng 70 đến 90kW. Sau đó trong ngày, nhiều máy móc hoạt động cùng lúc và nhu cầu tăng lên 135kW.

EMS phát hiện nhu cầu đang vượt quá giới hạn lưới điện đã cấu hình và có thể yêu cầu pin cung cấp một phần tải bổ sung.

Khi đỉnh tải kết thúc, EMS có thể giảm công suất đầu ra của pin và sau đó sạc lại pin theo lịch trình vận hành của địa điểm.

Điểm quan trọng là EMS không chỉ đơn giản là xả pin bất cứ khi nào nhu cầu tăng lên. Nó tuân theo chiến lược đã cấu hình đồng thời xem xét SOC khả dụng và giới hạn hệ thống.

EMS Hoạt Động Với Năng Lượng Mặt Trời PV và Lưu Trữ Pin Như Thế Nào

Đối với dự án năng lượng mặt trời kết hợp lưu trữ, EMS có thể điều phối sản lượng PV, tiêu thụ của cơ sở và sạc pin.

Hãy xem xét một địa điểm có sản lượng năng lượng mặt trời trên mái nhà cao vào giữa trưa nhưng nhu cầu của cơ sở tương đối thấp. Thay vì xuất hoặc cắt bỏ tất cả năng lượng dư thừa, một phần điện năng đó có thể được chuyển vào pin, tùy thuộc vào thiết kế dự án.

Sau đó, khi sản lượng PV giảm và nhu cầu của cơ sở vẫn cao, EMS có thể lên lịch xả pin.

Logic điều khiển chính xác phụ thuộc vào việc dự án ưu tiên tự tiêu thụ năng lượng mặt trời, quản lý đỉnh tải, dự phòng khẩn cấp hay mục tiêu vận hành khác.

EMS Phối Hợp Lưu Trữ Pin và Máy Phát Điện Như Thế Nào

Tại các địa điểm thương mại có lưới điện yếu hoặc ngoại lưới, EMS cũng có thể là một phần của chiến lược điều khiển rộng hơn liên quan đến máy phát điện.

Pin có thể phản ứng nhanh với các tải thay đổi, trong khi máy phát điện có thể cung cấp năng lượng trong thời gian dài hơn khi cần thiết. Một hệ thống phối hợp có thể sử dụng mỗi nguồn năng lượng theo chiến lược vận hành của dự án.

Ví dụ, pin có thể giúp tránh hoạt động máy phát điện không cần thiết trong các thay đổi tải ngắn, trong khi máy phát điện có thể khởi động khi SOC pin đạt đến ngưỡng xác định hoặc khi cần hỗ trợ thời gian dài hơn.

Logic khởi động và dừng chính xác, mức dự trữ và ưu tiên vận hành nên được thiết kế dựa trên địa điểm thay vì sao chép từ một mẫu chung.

Tại Sao Trạng Thái Sạc Lại Quan Trọng Với EMS

SOC pin là một trong những giá trị quan trọng nhất trong hoạt động hàng ngày của EMS.

Nếu pin gần hết, EMS không thể tiếp tục yêu cầu công suất xả cao vô thời hạn. Tương tự, nếu pin gần đầy, công suất sạc có thể cần giảm hoặc dừng.

EMS cũng có thể duy trì SOC dự trữ tối thiểu cho dự phòng.

Ví dụ, một dự án thương mại có thể sử dụng một phần pin để giảm đỉnh tải trong khi giữ một phần khác sẵn sàng trong trường hợp lưới điện bị hỏng. Chiến lược dự trữ ảnh hưởng đến lượng năng lượng có sẵn cho hoạt động hàng ngày bình thường.

Lập lịch EMS và Vận hành theo Giờ Sử dụng

Một số dự án thương mại hoạt động theo các khoảng thời gian điện đã lên lịch. EMS có thể sử dụng các cửa sổ thời gian đã cấu hình để xác định khi nào việc sạc hoặc xả pin được phép hoặc ưu tiên.

Một lịch trình đơn giản có thể bao gồm sạc trong một khoảng thời gian có nhu cầu thấp được chọn và xả trong một khoảng thời gian có nhu cầu cao hơn sau đó.

Trong thực tế, các lịch trình cố định cũng có thể cần phản ứng với các điều kiện hoạt động thực tế. Nếu tải của cơ sở, sản lượng năng lượng mặt trời hoặc trạng thái lưới điện thay đổi, EMS có thể cần điều chỉnh lệnh thay vì tuân theo một thời gian biểu cứng nhắc.

Bảng điều khiển EMS Thường Hiển Thị Gì?

Giao diện giám sát khác nhau tùy theo nhà sản xuất và dự án, nhưng người vận hành thường cần xem rõ thông tin hệ thống quan trọng nhất.

Thông tin điển hình có thể bao gồm:

• SOC pin
• Công suất pin hiện tại
• Trạng thái sạc hoặc xả
• Trạng thái PCS
• Tải của cơ sở
• Công suất năng lượng mặt trời PV
• Công suất nhập hoặc xuất lưới điện
• Năng lượng sạc và xả hàng ngày
• Cảnh báo
• Dữ liệu hoạt động lịch sử

Đối với EPC hoặc người vận hành địa điểm, một giao diện EMS hữu ích không chỉ đơn giản là có nhiều biểu đồ hơn. Điểm quan trọng là liệu thông tin hoạt động và cảnh báo cần thiết cho việc quản lý hàng ngày có rõ ràng và dễ truy cập hay không.

Người mua nên kiểm tra những gì khi đánh giá BESS EMS?

Khi đánh giá một hệ thống lưu trữ năng lượng thương mại, người mua nên nhìn xa hơn dung lượng pin và công suất PCS. Hệ thống điều khiển cũng cần phù hợp với dự án thực tế.

1. EMS có Hỗ trợ Chiến lược Vận hành Yêu cầu không?

Xác nhận xem dự án có yêu cầu giảm đỉnh tải, quản lý năng lượng mặt trời, dự phòng khẩn cấp, sạc và xả theo lịch trình, phối hợp máy phát điện hay các chức năng khác hay không.

2. Thiết bị nào Phải Giao tiếp với EMS?

Xác định hệ thống pin, PCS, đồng hồ đo, thiết bị PV, máy phát điện và bất kỳ hệ thống bên ngoài nào khác cần trao đổi dữ liệu hoạt động.

3. Dữ liệu nào có thể được Giám sát từ xa?

Hỏi những giá trị hoạt động, cảnh báo và hồ sơ lịch sử nào có sẵn cho khách hàng.

4. Các Tham số Vận hành có thể được Điều chỉnh không?

Dự án có thể cần thay đổi giới hạn công suất, dự trữ SOC, lịch trình sạc hoặc các cài đặt khác sau khi vận hành thử. Làm rõ những tham số nào có thể được điều chỉnh và ai có quyền thay đổi chúng.

5. Lỗi Giao tiếp được Xử lý như thế nào?

Một dự án thực tế nên có hành vi được xác định cho các lỗi giao tiếp hoặc thiết bị bất thường. Hệ thống không nên phụ thuộc vào giao tiếp hoàn hảo mà không có chiến lược dự phòng phù hợp.

Yêu cầu EMS Bắt đầu Từ Dự án, Không Phải Phần Mềm

Không có chiến lược EMS duy nhất nào là đúng cho mọi dự án pin thương mại.

Một nhà máy sử dụng BESS chủ yếu để kiểm soát nhu cầu có các yêu cầu khác với một địa điểm từ xa kết hợp năng lượng mặt trời, pin và máy phát điện diesel. Một cơ sở cần dự phòng khẩn cấp cũng có thể sử dụng pin của mình khác với một dự án chủ yếu tập trung vào dịch chuyển năng lượng hàng ngày.

Trước khi cấu hình EMS, hãy xác định:

• Mục tiêu dự án chính
• Hồ sơ tải của cơ sở
• Kích thước pin và PCS
• Điều kiện lưới điện
• Công suất năng lượng mặt trời PV
• Chi tiết máy phát điện, nếu có
• Dự phòng khẩn cấp yêu cầu
• Cửa sổ sạc
• Giới hạn công suất
• Yêu cầu mở rộng trong tương lai

Do đó, chiến lược định cỡ hệ thống và EMS nên được xem xét cùng nhau. Đối với khía cạnh dung lượng của dự án, hãy xem hướng dẫn định cỡ hệ thống lưu trữ năng lượng pin thương mại của chúng tôi.

Các Tùy chọn BESS Thương mại cho các Chiến lược Quản lý Năng lượng Khác nhau

EMS chỉ là một phần của hệ thống lưu trữ năng lượng thương mại hoàn chỉnh. Dung lượng pin, công suất PCS, làm mát, giao diện truyền thông và chiến lược vận hành đều cần phù hợp với dự án.

So sánh nhanh

Cấu hình phù hợp nhất phụ thuộc vào hồ sơ tải thực tế của địa điểm, công suất yêu cầu, thời lượng năng lượng, công suất năng lượng mặt trời, cấu hình máy phát điện và chiến lược điều khiển.

Bạn cũng có thể duyệt qua dòng Hệ thống Lưu trữ Năng lượng Thương mại của Voltertech để có thêm các cấu hình C&I.

Những Hiểu Lầm Phổ Biến Về BESS EMS

EMS Không Giống BMS

BMS tập trung vào giám sát và bảo vệ pin. EMS quản lý cách sử dụng toàn bộ hệ thống lưu trữ năng lượng trong phạm vi địa điểm rộng hơn.

EMS Không Tạo Ra Dung Lượng Pin Bổ Sung

Kiểm soát tốt hơn có thể cải thiện cách sử dụng năng lượng đã lưu trữ, nhưng phần mềm không thể thay thế kWh pin hoặc kW PCS không đủ. Hệ thống vật lý vẫn phải được định cỡ đúng.

Tự động hóa Nhiều Hơn Không Phải Lúc Nào Cũng Tốt Hơn

Logic điều khiển nên giải quyết vấn đề vận hành thực tế của địa điểm. Một chiến lược phức tạp không phù hợp với hồ sơ tải hoặc mục tiêu dự án có thể làm cho hoạt động khó khăn hơn thay vì tốt hơn.

Cài đặt EMS Không Phải Là Phổ Biến

Ngưỡng, lịch trình và mức dự trữ nên dựa trên dự án. Sao chép cài đặt từ một địa điểm khác có hồ sơ tải khác có thể dẫn đến kết quả kém.

Câu Hỏi Thường Gặp

EMS có nghĩa là gì trong BESS?

EMS có nghĩa là Hệ thống Quản lý Năng lượng. Trong BESS, nó điều phối sạc, xả và các hành vi hệ thống khác theo dữ liệu hoạt động và chiến lược năng lượng đã cấu hình.

Sự khác biệt giữa BMS và EMS là gì?

BMS giám sát và bảo vệ pin, trong khi EMS quản lý cách hệ thống lưu trữ năng lượng tổng thể nên hoạt động trong địa điểm.

Mọi BESS thương mại có cần EMS không?

Kiến trúc điều khiển cần thiết phụ thuộc vào hệ thống và ứng dụng. Các dự án thương mại cần giảm đỉnh tải phối hợp, quản lý năng lượng mặt trời, tích hợp máy phát điện hoặc nhiều chế độ vận hành thường yêu cầu chiến lược quản lý và điều khiển năng lượng phù hợp.

BESS EMS có thể kiểm soát giảm đỉnh tải không?

Có, khi hệ thống được thiết kế cho mục đích đó. EMS có thể giám sát nhu cầu của địa điểm và yêu cầu pin xả khi nhu cầu lưới điện tiến gần đến giới hạn đã cấu hình.

EMS có thể dự trữ dung lượng pin cho nguồn điện dự phòng không?

Một hệ thống được cấu hình đúng có thể duy trì dự trữ SOC cho dự phòng trong khi sử dụng một phần năng lượng pin khả dụng khác cho hoạt động bình thường. Mức dự trữ thực tế nên được xác định theo yêu cầu của dự án.

EMS có thể phối hợp năng lượng mặt trời, pin và máy phát điện diesel không?

Có, trong một hệ thống được thiết kế cho hoạt động lai. Kiến trúc điều khiển có thể phối hợp sản lượng PV khả dụng, trạng thái sạc pin, điều kiện lưới điện, nhu cầu của cơ sở và hoạt động của máy phát điện theo logic vận hành của dự án.

EMS có điều khiển trực tiếp PCS không?

Kiến trúc điều khiển chính xác khác nhau tùy theo hệ thống. Trong một BESS tích hợp, EMS điều phối các lệnh vận hành với PCS và các điều khiển hệ thống khác để việc sạc và xả tuân theo chiến lược dự án và giới hạn thiết bị.

EMS Biến Dung Lượng Pin Thành Chiến Lược Vận Hành

Dung lượng pin cho bạn biết có bao nhiêu năng lượng khả dụng. Công suất PCS cho bạn biết năng lượng đó có thể di chuyển nhanh như thế nào. EMS xác định cách hệ thống nên sử dụng các khả năng đó trong quá trình vận hành thực tế của địa điểm.

Đối với các dự án thương mại và công nghiệp, điều này có thể có nghĩa là giữ nhu cầu dưới mục tiêu, lưu trữ năng lượng mặt trời khả dụng, duy trì dự phòng khẩn cấp, phối hợp máy phát điện hoặc kết hợp nhiều mục tiêu trong một chiến lược điều khiển.

Do đó, một cấu hình EMS tốt bắt đầu với cùng một điều như thiết kế BESS tốt: hiểu rõ về dự án, hồ sơ tải và kết quả vận hành yêu cầu.