SÉRIA BESS KNOWLEDGE
Ako funguje systém na ukladanie energie z batérie?
Akumulačný systém batérie (BESS) sa nabíja premenou elektriny na jednosmerný prúd a jej elektrochemickým ukladaním v článkoch batérie. Keď je potrebná energia, proces sa obráti: batéria uvoľní jednosmerný prúd, systém konverzie energie (PCS) ho premení na riadený striedavý prúd a systém riadenia energie (EMS) koordinuje odoslanie podľa cieľov lokality alebo siete. Počas celého procesu systém správy batérie (BMS) monitoruje stav článkov a presadzuje bezpečné prevádzkové limity.
Tento jednoduchý popis skrýva koordinovanú postupnosť elektrickej konverzie, merania, rozhodovania-a ochrany. V komerčnom alebo priemyselnom projekte sa batéria samostatne nerozhoduje, kedy sa má nabiť alebo vybiť. BMS, PCS, EMS, merače, ochranné zariadenia a kontrolér lokality si vymieňajú limity a príkazy nepretržite, takže elektráreň môže dodávať požadovaný výkon bez prekročenia elektrických, tepelných alebo zmluvných hraníc.
Pre úplný dizajn, dimenzovanie, bezpečnosť a rámec obstarávania si prečítajtekompletný sprievodca systémami skladovania energie z batériípred dokončením špecifikácie systému.
Na tejto stránke
- Princíp činnosti BESS za jednu minútu
- Čo sa stane počas nabíjania BESS?
- Čo sa stane počas vybíjania BESS?
- Ako BMS, PCS a EMS spolupracujú
- C
- Ako sa menia prevádzkové režimy BESS podľa aplikácie
- BESS Účinnosť, stav nabitia a zdravotný stav
- Ako BESS reaguje na chyby a bezpečne sa vypína
- BESS Operational Due-Kontrolný zoznam starostlivosti
- Často kladené otázky
- Záver
Princíp činnosti BESS za jednu minútu
BESS funguje ako riadený obojsmerný zásobník energie. Merače merajú miesto a mriežku; EMS určí požadovanú akciu; BMS potvrdí povolené limity batérie; PCS prevádza energiu v požadovanom smere; ochranné systémy dohliadajú na proces; a SCADA zaznamenáva výkon a alarmy.
Riadiaca slučka sa neustále opakuje. Rýchlosť odozvy závisí od služby a architektúry: dopytový{1}}riadiaci regulátor môže konať pred prekročením fakturačného limitu, zatiaľ čo podporný{2}}kontrolér siete môže rýchlo reagovať na napäťové alebo frekvenčné podmienky. Požadovaná odozva, presnosť a hranice merania by sa mali skôr špecifikovať ako predpokladať.
Čo sa stane počas nabíjania BESS?
Nabíjanie začína, keď EMS alebo riadiaca jednotka zariadenia požaduje absorpciu energie. Zdrojom môže byť rozvodná sieť, solárna výroba na mieste, generátor alebo iný zdroj AC/DC. V AC-pripojenom systéme PCS premieňa striedavý prúd na jednosmerný prúd. V konštrukcii jednosmerného-spojeného solárneho-plus-úložiska riadi prenos energie medzi fotovoltaikou, batériou a zbernicou jednosmerného prúdu konvertor jednosmerného prúdu alebo zdieľaná architektúra meniča.
Postupnosť nabíjania
Nabíjací výkon nie je vždy konštantný. Môže sa zužovať blízko vysokej SOC, klesať pri nízkych alebo vysokých teplotách alebo môže byť obmedzená nerovnováhou článku, kapacitou PCS, zaťažením transformátora, limitmi importu do lokality alebo dostupným PV. Modely obstarávania by preto mali používať prevádzkovú krivku, nie predpokladať, že menovitý výkon je dostupný pri každej SOC a teplote.
BESS Postupnosť nabíjania
Čo sa stane počas vybíjania BESS?
Počas vybíjania batéria uvoľňuje jednosmernú energiu. PCS ho premieňa na synchronizovaný striedavý prúd pre zariadenie alebo sieť. EMS určuje úroveň odoslania, ale BMS nepretržite obmedzuje príkazy na udržanie buniek v povolených hraniciach napätia, prúdu, teploty a SOC.
Postupnosť vybíjania
BESS môže mať dostatok uloženej energie, no stále nie je schopný dodať menovitý výkon, ak teplota, SOC, jednosmerné napätie, prúd batérie, hodnotenie PCS, požiadavky na jalový{0}}výkon alebo limity ochrany znižujú dostupný výstup. Záruky výkonu a energie musia uvádzať ich prevádzkové podmienky.
Ako BMS, PCS a EMS spolupracujú
Podrobný rozsah vybavenia a rozhrania obstarávania nájdete v častibatérie, BMS, PCS a EMS komponentypred dokončením matice zodpovednosti za kontroly.
|
Systém |
Rozhodnutie alebo akcia |
Typická výmena informácií |
|
BMS |
Chráni a dohliada na batériu; odhaduje SOC/SOH; vypočíta povolené limity nabitia a vybitia. |
Napätie a teplota článku/rozvádzača, SOC, SOH, prúdové limity, alarmy, stav stýkača. |
|
PCS |
Prevádza energiu a reguluje elektrické rozhranie. |
Požadovaná hodnota výkonu, jednosmerné napätie/prúd, striedavé napätie/frekvencia, jalový výkon, stav a poruchy. |
|
EMS / ovládač zariadenia |
Vyberá prevádzkový režim a optimalizuje odoslanie naprieč cieľom lokality alebo siete. |
Údaje z meračov, predpovede, tarify, rezervný cieľ, príkazy siete, dostupnosť zariadení a obmedzenia. |
|
SCADA / monitorovanie |
Vizualizuje, zaznamenáva a komunikuje stav závodu. |
Údaje časových{0}}radov, alarmy, udalosti, používateľské príkazy, správy a vzdialený prístup. |
Robustný dizajn ovládacích prvkov využíva skôr limity a povolenia, než aby sa spoliehal na jeden ovládač, ktorý porozumie každému internému detailu. EMS požaduje prevádzkový bod; BMS deklaruje aktuálnu povolenú obálku batérie; a PCS vykoná príkaz len vtedy, keď sú všetky požadované blokovania pravdivé. Ak komunikácia zlyhá, každý podsystém by mal vstúpiť do definovaného bezpečného stavu.
Prečo je matica rozhrania dôležitá
- Identifikujte, ktoré zariadenie je autoritatívnym zdrojom pre SOC, aktívny výkon, jalový výkon a stav siete.
- Definujte rýchlosť aktualizácie, jednotky, škálovanie, časové pečiatky, príznaky kvality a časovače{0}}straty komunikácie.
- Uveďte každý alarm, varovanie, vypnutie, reset, núdzové zastavenie a prepísanie údržby.
- Dokumentujte prioritu príkazov medzi miestnymi ovládacími prvkami, EMS, obslužným programom/agregátorom a operátorským SCADA.
- Testujte abnormálne stavy, nielen príkazy normálneho nabíjania a vybíjania.
C
Aplikujte porovnanie spojok vSprievodca skladovaním solárnych{0}}plus{1}}.
|
Faktor |
AC-pripojené |
DC-spojené |
|
Silová cesta |
Batéria využíva vyhradený PCS a pripája sa na AC zbernicu. |
FV a batéria zdieľajú architektúru DC-strany pred konverziou siete. |
|
Retrofit fit |
Často jednoduché tam, kde už existuje infraštruktúra PV alebo zariadenia AC. |
Zvyčajne si vyžaduje užšiu integráciu s architektúrou PV invertor/DC. |
|
Nezávislé ovládanie |
PV a BESS môžu často fungovať ako samostatné AC aktíva. |
Ovládanie FV a skladovania je užšie koordinované. |
|
Uložená-solárna konverzia |
PV AC možno previesť späť na jednosmerný prúd na uskladnenie a potom späť na striedavý prúd. |
Môže znížiť stupne konverzie pri ukladaní FV priamo na strane DC. |
|
Kontroly dizajnu |
Striedavý rozvádzač, transformátor, prepojovacia kapacita a ochrana. |
Okná jednosmerného napätia, prúdové cesty, limity meniča, ochrana a izolácia porúch. |
|
Najlepšia voľba |
Závisí od obmedzení modernizácie, prevádzkovej flexibility a pripojenia k sieti. |
Závisí od zachytenia skrátenia/orezania, nového{0}}designu zostavy a integrovaných ovládacích prvkov. |
AC spojka je bežne atraktívna pre dodatočné vybavenie a nezávislú kontrolu majetku. Jednosmerná väzba môže byť atraktívna pre nové solárne-a{2}}akumulačné zariadenia, kde je dôležité priame zachytávanie fotovoltaickej energie alebo strihanie. Porovnajte energetické cesty, obmedzenia prepojenia, prevádzkové režimy, udržiavateľnosť a ekonomiku životného cyklu pre konkrétny projekt.
Ako sa menia prevádzkové režimy BESS podľa aplikácie
Prahové správanie pri odoslaní a dobití je podrobne uvedené v častiŠpičkový sprievodca na holenie BESS.
Priority na{0}}úrovni zariadenia sa ďalej rozvíjajú vPraktická príručka C&I BESS.
|
Aplikácia |
Spúšťač |
Cieľ kontroly |
Hlavné prevádzkové obmedzenie |
|
Vrcholové holenie |
Dopyt po zariadeniach sa blíži k prahu. |
Výtok pred a počas špičky; dobite bez vytvorenia ďalšieho vrcholu. |
Presnosť predpovede, dostupné SOC a trvanie špičky. |
|
Čas{0}}používania-prehadzovania |
Plánované tarifné obdobia alebo optimalizovaný cenový signál. |
Nízka úroveň nabitia, vysoká úroveň vybitia. |
Cenové rozpätie po stratách a degradácii. |
|
Vlastná slnečná spotreba- |
PV prekračuje limit dopytu na mieste alebo exportný limit. |
Absorbujte prebytočnú FV a vybite neskôr. |
Predpoveď PV, limit exportu a rezerva batérie. |
|
Zálohovanie / ostrovovanie |
Výpadok siete alebo plánovaný prenos. |
Udržujte kritické záťaže a koordinujte ostrovné zdroje. |
Schopnosť{0}}tvorby siete, logika prenosu, kroky načítania a rezerva. |
|
Podpora mriežky |
Frekvencia, napätie alebo externý dispečerský signál. |
Poskytnite presnú aktívnu / reaktívnu odozvu. |
Schválenie prepojenia, telemetria, dostupnosť a správa SOC. |
V prípade aplikácií na-kontrolu nabíjania si prečítajtešpičkový holiaci systém batériea overte konfiguráciu podľa profilu zaťaženia zariadenia.
Projekty vyžadujúce aktívnu interakciu s nástrojom môžu kontrolovať SINELINKbatériové úložisko pripojené k sieti-riešenie ako východiskový bod pre technickú diskusiu.
BESS Účinnosť, stav nabitia a zdravotný stav
Aplikujte tieto prevádzkové koncepty pomocouSprievodca veľkosťou BESSpred výberom batérie alebo hodnotenia PCS.
Stav nabitia (SOC)
SOC odhaduje zostávajúci náboj vzhľadom na definovanú použiteľnú alebo nominálnu referenciu. Nemeria sa priamo ako napätie; BMS to odhaduje z integrácie prúdu, napäťového správania, teploty a modelov článkov. Presnosť sa môže posúvať, takže stratégia kontroly môže zahŕňať podmienky rekalibrácie.
Zdravotný stav (SOH)
SOH popisuje stav batérie vo vzťahu k dohodnutej referencii, často využíva dostupnú kapacitu, odpor alebo výkonovú kapacitu. Pretože dodávatelia môžu počítať SOH odlišne, zmluvy by sa mali spoliehať skôr na test definovanej kapacity alebo výkonu než na nevysvetlené percento na paneli.
Efektívnosť obojsmernej{0}}cesty
Efektivita obojsmernej{0}}cesty sa rovná dodanej energii vydelenej energiou použitou na nabíjanie počas definovaného cyklu a hranice merania. Hodnota jednosmerného prúdu-len pre batériu nie je porovnateľná so systémovou hodnotou striedavého prúdu, ktorá zahŕňa PCS, transformátor a pomocné záťaže. Účinnosť sa tiež mení s výkonom, teplotou a dobou pohotovostného režimu.
Degradácia
K starnutiu kalendára dochádza časom; cyklu starnutia výsledkom používania. Obe sú ovplyvnené teplotou, SOC, hĺbkou vybitia, rýchlosťou a konštrukciou článku. EMS môže vymieňať krátkodobé-výnosy za dlhodobé-zníženie kvality obmedzením SOC, výkonu alebo priepustnosti. Projektové modely by mali využívať zaručený pracovný cyklus a transparentný predpoklad rozšírenia.
Ako BESS reaguje na chyby a bezpečne sa vypína
Abnormálne stavy a kontroly životného cyklu sú zahrnuté vBezpečnostná príručka BESS.
Hodnoty káblov a koncové rozhrania sú súčasťou ochrannej cesty; poradiť sa sSprievodca výberom káblov BESSpri definovaní prúdových, poruchových a inštalačných limitov.
Ochrana BESS by nemala závisieť iba od odoslania softvéru. Elektrické a bezpečnostné vrstvy detegujú abnormálny prúd, napätie, izoláciu, teplotu, dym, plyn alebo stav zariadenia a izolujú ovplyvnenú úroveň. Presná reakcia závisí od architektúry a analýzy nebezpečenstva, ale typickou sekvenciou je zníženie výkonu, otvorenie stýkačov alebo ističov, izolácia poruchy, zachovanie požadovaných funkcií detekcie/ventilácie, vydávanie alarmov a zabránenie neoprávnenému reštartu.
- Úroveň článku/modulu: monitorovanie napätia a teploty, vyrovnávanie a ochranné limity.
- Úroveň stojana: stýkače, poistky, snímanie prúdu, monitorovanie izolácie a miestne ovládanie.
- Úroveň PCS/AC: nadprúd, abnormalita siete, ochrana proti-ostrovu a istič.
- Úroveň systému: núdzové zastavenie, detekcia požiaru/plynu, logika ventilácie, kontrola prístupu a alarmy SCADA.
- Prevádzková úroveň: uzamknutie/označenie, núdzový plán, poškodené{0}}ovládacie prvky zariadenia a riadený návrat do prevádzky.
UL 9540A je testovacia metóda šírenia tepelného-požiaru-; nie je univerzálne tvrdenie, že každá inštalácia je bezpečná. Projektové tímy musia potvrdiť testovanú konfiguráciu, certifikáciu zariadenia, prijaté kódy, podmienky inštalácie a požiadavky AHJ.
BESS Operational Due-Kontrolný zoznam starostlivosti
- Úplný{0}}vývojový diagram výkonu a hranica merania pre každú zaručenú hodnotu.
- Limity napätia/prúdu batérie voči prevádzkovému rozsahu PCS naprieč SOC a teplotou.
- Normálny, pohotovostný, čierny{0}}štart, ostrovný režim, obnova a núdzové prevádzkové sekvencie podľa potreby.
- Zoznam signálov BMS–PCS–EMS, priorita príkazov a správanie pri strate{0}}komunikácie.
- Pomocná spotreba pri nabíjaní, vybíjaní, pohotovostnom režime a extrémnych okolitých podmienkach.
- Testy kapacity, efektívnosti a odozvy v FAT/SAT a konečné akceptačné kritériá.
- Vlastníctvo alarmov, ovládanie vzdialeného{0}}prístupu, zodpovednosť za aktualizáciu softvéru a{1}}uchovávanie údajov o udalostiach.
- Predpoklady záruky pre teplotu, okno SOC, priepustnosť, rýchlosť C-a dostupnosť.
Potrebujete namapovať prevádzkové režimy BESS na váš profil zaťaženia alebo požiadavky na sieť? Pošlite SINELINK vašu aplikáciu, cieľovú kW/kWh, sieťové napätie, podmienky lokality a preferovanú architektúru systému.
V prípade bežnej integrácie vysokého{0}}napätia C&I si prečítajte1000V vysokonapäťový-batériový systémplatformu a potvrďte jej prevádzkové okno voči vybratému PCS.
Miesta s vysokými teplotami okolia alebo požiadavkami na husté balenie môžu hodnotiť akvapalinou-chladená priemyselná batériová skriňapri potvrdení redundancie chladenia a servisných potrieb.
Často kladené otázky
Uchováva BESS striedavý alebo jednosmerný prúd?
Akumulátorové články uchovávajú energiu elektrochemicky a dodávajú jednosmerný prúd. PCS konvertuje medzi batériovým jednosmerným prúdom a AC systémom používaným vo väčšine zariadení a rozvodných sietí.
Môže BESS nabíjať a vybíjať súčasne?
Jeden reťazec batérie sa normálne nenabíja a nevybíja súčasne. Na úrovni závodu môžu rôzne reťazce alebo podsystémy fungovať odlišne, ale ovládacie prvky musia zabrániť neúmyselnému cirkulačnému výkonu a rešpektovať architektúru.
Čo kontroluje, keď sa BESS nabíja alebo vybíja?
EMS alebo riadiaci systém zariadenia aplikuje plány, tarify, prognózy, limity lokality alebo príkazy siete. BMS a PCS potom obmedzia alebo odmietnu príkazy, ktoré nespadajú do bezpečných podmienok zariadenia.
Čo sa stane, keď BESS dosiahne 100% SOC?
BMS znižuje alebo zastavuje povolené nabíjanie, keď sa články blížia k horným limitom. Mnohé projekty fungujú pod absolútnym maximálnym SOC, aby sa zachovala svetlá výška, životnosť alebo bezpečnostná rezerva.
Môže BESS-prepojený so sieťou fungovať počas výpadku prúdu?
Iba v prípade, ak sú PCS, ochrana a ovládacie prvky navrhnuté pre ostrovčekovanie alebo operácie vytvárania siete{0}}a stránka má schválenú schému riadenia prenosu, uzemnenia a{1}}zaťaženia.
Prečo sa mení dostupný výkon BESS?
Dostupný výkon môže byť obmedzený SOC, teplotou článku, jednosmerným napätím, povoleným prúdom, teplotou PCS, jalovým{0}}výkonom, pomocnými zariadeniami, poruchami alebo stavom siete.
Aký je rozdiel medzi EMS a SCADA?
EMS robí alebo koordinuje rozhodnutia o odoslaní. SCADA poskytuje predovšetkým dohľadové riadenie, vizualizáciu, alarmy a historické údaje, hoci hranice produktov sa môžu prekrývať.
Ako sa meria účinnosť BESS?
Merajte energiu prichádzajúcu a vystupujúcu cez rovnakú definovanú hranicu a cyklus. Uveďte, či obrázok zahŕňa PCS, transformátor, HVAC a iné príslušenstvo.
Čo sa stane, ak dôjde k strate komunikácie BMS?
Definované bezpečné správanie môže zahŕňať udržiavanie konzervatívneho limitu, prechod na nulu alebo vypnutie po uplynutí časového limitu. Presná postupnosť by mala byť špecifikovaná a testovaná.
Ako podporuje BESS špičkové holenie?
Riadiaca jednotka monitoruje dovoz a vybíjanie na mieste predtým, ako dopyt prekročí cieľ. Naplánuje tiež dobíjanie na zachovanie SOC bez vytvorenia nového vrcholu.
Plánujete komerčný alebo priemyselný projekt skladovania batérií? Zdieľajte svoj profil zaťaženia, prípad použitia, cieľové trvanie, pripojenie k sieti a trh dodržiavania predpisov.
Záver
BESS funguje skôr prostredníctvom nepretržitej koordinácie než pomocou jednoduchého príkazu zapnutia/vypnutia batérie. EMS definuje cieľ, BMS chráni batériu, PCS riadi konverziu energie a ochranné a monitorovacie systémy overujú každý prevádzkový stav. Projektové tímy, ktoré definujú tieto rozhrania, limity a hranice merania včas, majú lepšiu pozíciu na získanie predvídateľného výkonu, bezpečnej prevádzky a vymáhateľných záruk.