BESS SERIJA ZNANJA
Kako radi sustav za pohranu energije na baterije?
Sustav za pohranu energije u baterijama (BESS) puni se pretvaranjem električne energije u istosmjernu struju i elektrokemijskim pohranjivanjem u baterijskim ćelijama. Kada je potrebna energija, proces se okreće: baterija oslobađa istosmjernu struju, sustav za pretvorbu energije (PCS) pretvara je u kontroliranu izmjeničnu struju, a sustav upravljanja energijom (EMS) koordinira dispečiranje prema ciljevima lokacije ili mreže. Tijekom cijelog procesa, sustav upravljanja baterijom (BMS) nadzire stanje ćelija i provodi sigurnosna radna ograničenja.
Taj jednostavan opis skriva koordinirani slijed električne pretvorbe, mjerenja,-odlučivanja i zaštite. U komercijalnom ili industrijskom projektu, baterija ne odlučuje samostalno kada će se puniti ili prazniti. BMS, PCS, EMS, mjerači, zaštitni uređaji i kontroler lokacije kontinuirano razmjenjuju ograničenja i naredbe kako bi postrojenje moglo isporučiti potrebnu snagu bez prekoračenja električnih, toplinskih ili ugovornih granica.
Za potpuni dizajn, dimenzioniranje, sigurnost i okvir nabave pročitajtepotpuni vodič za sustave za pohranu energije baterijaprije finaliziranja specifikacije sustava.
Na ovoj stranici
- BESS princip rada u jednoj minuti
- Što se događa tijekom BESS punjenja?
- Što se događa tijekom pražnjenja BESS-a?
- Kako BMS, PCS i EMS rade zajedno
- AC-Cupled vs DC-Cupled BESS: Kako se rad mijenja
- Kako se načini rada BESS-a mijenjaju prema aplikaciji
- BESS učinkovitost, stanje napunjenosti i zdravstveno stanje
- Kako BESS reagira na greške i sigurno se gasi
- BESS operativni popis du-provjere
- Često postavljana pitanja
- Zaključak
BESS princip rada u jednoj minuti
BESS radi kao kontrolirani, dvosmjerni međuspremnik energije. Mjerači mjere mjesto i mrežu; EMS određuje željenu radnju; BMS potvrđuje dopuštene granice baterije; PCS pretvara snagu u željenom smjeru; zaštitni sustavi nadziru proces; a SCADA bilježi performanse i alarme.
Kontrolna petlja se neprekidno ponavlja. Brzina odgovora ovisi o usluzi i arhitekturi: upravljač-kontroler potražnje može djelovati prije nego što se prekorači prag za naplatu, dok upravljač-mrežne podrške može brzo reagirati na uvjete napona ili frekvencije. Potreban odziv, točnost i granicu mjerenja treba specificirati, a ne pretpostavljati.
Što se događa tijekom BESS punjenja?
Punjenje počinje kada EMS ili upravljač postrojenja zatraži apsorpciju energije. Izvor može biti električna mreža, solarna energija na licu mjesta, generator ili drugi AC/DC izvor. U AC-sustavu, PCS pretvara izmjeničnu struju u istosmjernu. U DC{4}}spregnutom solarnom-plus-dizajnu pohrane, DC pretvarač ili arhitektura dijeljenog pretvarača kontroliraju prijenos energije između PV-a, baterije i DC sabirnice.
Redoslijed punjenja
Snaga punjenja nije uvijek konstantna. Može se sužavati blizu visokog SOC-a, padati pri niskim ili visokim temperaturama ili biti ograničen neravnotežom stanica, kapacitetom PCS-a, opterećenjem transformatora, ograničenjima uvoza na mjesto ili dostupnim PV-om. Modeli nabave stoga bi trebali koristiti radnu krivulju, a ne pretpostavljati da je nazivna snaga dostupna pri svakoj SOC i temperaturi.
BESS Redoslijed punjenja
Što se događa tijekom pražnjenja BESS-a?
Tijekom pražnjenja baterija oslobađa istosmjernu energiju. PCS ga pretvara u sinkronizirano izmjenično napajanje za objekt ili mrežu. EMS određuje razinu otpremanja, ali BMS kontinuirano ograničava naredbu da zadrži ćelije unutar dopuštenih granica napona, struje, temperature i SOC.
Redoslijed pražnjenja
BESS može imati dovoljno pohranjene energije, ali još uvijek ne može isporučiti nazivnu snagu ako temperatura, SOC, istosmjerni napon, struja baterije, PCS ocjena, zahtjevi za reaktivnu -napon ili ograničenja zaštite smanjuju raspoloživi izlaz. Jamstva za snagu i energiju moraju navesti njihove radne uvjete.
Kako BMS, PCS i EMS rade zajedno
Za detaljan opseg opreme i sučelja nabave pogledajtebaterije, BMS, PCS i EMS komponenteprije finaliziranja matrice odgovornosti za kontrole.
|
sustav |
Odluka ili akcija |
Tipične razmijenjene informacije |
|
BMS |
Štiti i nadzire bateriju; procjene SOC/SOH; izračunava dopuštene granice punjenja i pražnjenja. |
Napon i temperatura ćelije/stalka, SOC, SOH, strujna ograničenja, alarmi, stanje kontaktora. |
|
KOM |
Pretvara snagu i regulira električno sučelje. |
Zadana vrijednost snage, istosmjerni napon/struja, izmjenični napon/frekvencija, jalova snaga, status i greške. |
|
EMS / upravljač postrojenja |
Odabire način rada i optimizira dispečiranje preko mjesta ili mrežnog cilja. |
Podaci o brojilima, prognoze, tarife, ciljana rezerva, naredbe mreže, dostupnost opreme i ograničenja. |
|
SCADA / nadzor |
Vizualizira, bilježi i prenosi status biljke. |
Podaci-vremenske serije, alarmi, događaji, korisničke naredbe, izvješća i daljinski pristup. |
Robusni dizajn kontrola koristi ograničenja i dopuštenja umjesto da se oslanja na jedan kontroler za razumijevanje svakog internog detalja. EMS traži radnu točku; BMS izjavljuje trenutno dopuštenu omotnicu baterije; a PCS izvršava naredbu samo dok su sve potrebne blokade istinite. Ako komunikacija ne uspije, svaki bi podsustav trebao ući u definirano sigurno stanje.
Zašto je matrica sučelja važna
- Odredite koji je uređaj mjerodavni izvor za SOC, aktivnu snagu, jalovu snagu i status mreže.
- Definirajte stopu ažuriranja, jedinice, skaliranje, vremenske oznake, oznake kvalitete i mjerače-vremena gubitka komunikacije.
- Navedite svaki alarm, upozorenje, isključenje, resetiranje, zaustavljanje u nuždi i nadjačavanje održavanja.
- Prioritet naredbi dokumenta između lokalnih kontrola, EMS-a, uslužnog programa/agregatora i operatera SCADA.
- Testirajte abnormalna stanja, ne samo normalne naredbe za punjenje i pražnjenje.
AC-Cupled vs DC-Cupled BESS: Kako se rad mijenja
Primijenite usporedbu spojnica usolar-plus-vodič za pohranu.
|
Faktor |
AC-spojen |
DC-spojen |
|
Put snage |
Baterija koristi namjenski PCS i spaja se na AC sabirnicu. |
PV i baterija dijele arhitekturu DC-strane prije pretvorbe mreže. |
|
Naknadna ugradnja |
Često jednostavno tamo gdje PV ili AC infrastruktura već postoji. |
Obično zahtijeva bližu integraciju s PV inverter/DC arhitekturom. |
|
Neovisna kontrola |
PV i BESS često mogu raditi kao odvojena AC sredstva. |
PV i kontrole skladištenja su čvršće koordinirane. |
|
Pohranjena-solarna konverzija |
PV izmjenična struja može se pretvoriti natrag u istosmjernu za pohranu, a zatim natrag u izmjeničnu. |
Može smanjiti stupnjeve pretvorbe pri pohranjivanju PV izravno na DC stranu. |
|
Provjere dizajna |
Izmjenična sklopna postrojenja, transformatori, kapacitet međusobnog povezivanja i zaštita. |
Prozori istosmjernog napona, strujni putovi, granice pretvarača, zaštita i izolacija kvara. |
|
Najbolji izbor |
Ovisi o ograničenjima naknadne ugradnje, radnoj fleksibilnosti i priključku na mrežu. |
Ovisi o snimanju skraćenja/izrezivanja, novom-dizajnu izrade i integriranim kontrolama. |
AC spajanje obično je privlačno za naknadne ugradnje i neovisnu kontrolu imovine. DC spoj može biti atraktivan za nova solarna-plus-postrojenja za skladištenje gdje je važno izravno hvatanje PV energije ili isključivanje. Usporedite energetske putove, ograničenja međusobnog povezivanja, načine rada, mogućnost održavanja i ekonomiju životnog ciklusa za određeni projekt.
Kako se načini rada BESS-a mijenjaju prema aplikaciji
Otpremanje praga i ponašanje punjenja detaljno su opisani uBESS peak vodič za brijanje.
Prioriteti-na razini objekta razvijaju se dalje uC&I BESS praktični vodič.
|
Primjena |
Okidač |
Kontrolni cilj |
Glavno operativno ograničenje |
|
Vrhunsko brijanje |
Potražnja za objektima približava se pragu. |
Iscjedak prije i tijekom vrhunca; napuniti bez stvaranja još jednog vrha. |
Točnost prognoze, raspoloživi SOC i vršno trajanje. |
|
Promjena vremena--korištenja |
Zakazana tarifna razdoblja ili optimizirani cjenovni signal. |
Nisko napunjenost, visoko pražnjenje. |
Širenje cijena nakon gubitaka i degradacije. |
|
Solarna vlastita-potrošnja |
PV premašuje potražnju na licu mjesta ili izvozno ograničenje. |
Apsorbirati višak PV i isprazniti kasnije. |
PV prognoza, izvozno ograničenje i kapacitet baterije. |
|
Sigurnosna kopija / otočenje |
Ispad mreže ili planirani prijenos. |
Održavajte kritična opterećenja i koordinirajte otočne izvore. |
Mogućnost-formiranja mreže, logika prijenosa, koraci učitavanja i rezerva. |
|
Podrška mreže |
Frekvencija, napon ili vanjski dispečerski signal. |
Pružite točan aktivni/reaktivni odgovor. |
Odobrenje interkonekcije, telemetrija, dostupnost i SOC upravljanje. |
Za aplikacije za-kontrolu naplate pregledajtevršni sustav baterija za brijanjei potvrdite konfiguraciju prema profilu opterećenja objekta.
Projekti koji zahtijevaju aktivnu interakciju s uslužnim programom mogu pregledati SINELINK-ovemrežno{0}}spojeno skladištenje baterijerješenje kao polazište za tehničku raspravu.
BESS učinkovitost, stanje napunjenosti i zdravstveno stanje
Primijenite ove operativne koncepte pomoćuBESS vodič za određivanje veličineprije odabira baterije ili PCS ocjene.
Stanje napunjenosti (SOC)
SOC procjenjuje preostali naboj u odnosu na definiranu korisnu ili nominalnu referencu. Ne mjeri se izravno kao napon; BMS to procjenjuje na temelju integracije struje, ponašanja napona, temperature i modela ćelija. Točnost može varirati, tako da strategija upravljanja može uključivati uvjete ponovne kalibracije.
Zdravstveno stanje (SOH)
SOH opisuje stanje baterije u odnosu na dogovorenu referencu, često koristeći raspoloživi kapacitet, otpor ili snagu. Budući da dobavljači mogu drugačije izračunati SOH, ugovori bi se trebali oslanjati na definirani kapacitet ili test izvedbe, a ne na neobjašnjen postotak na nadzornoj ploči.
Učinkovitost-povratnog putovanja
Učinkovitost povratnog- putovanja jednaka je isporučenoj energiji podijeljenoj s energijom upotrijebljenom za punjenje tijekom definiranog ciklusa i granice mjerenja. Vrijednost istosmjerne-samo baterije nije usporediva s vrijednošću AC sustava koji uključuje PCS, transformator i pomoćna opterećenja. Učinkovitost se također mijenja sa snagom, temperaturom i trajanjem stanja pripravnosti.
Degradacija
Starenje kalendara događa se s vremenom; ciklus starenja rezultat uporabe. Na oboje utječu temperatura, SOC, dubina pražnjenja, brzina i dizajn ćelije. EMS može trgovati kratkoročnim-prihodom protiv dugoročne-degradacije ograničavanjem SOC-a, snage ili propusnosti. Projektni modeli trebaju koristiti zajamčeni radni ciklus i transparentnu pretpostavku povećanja.
Kako BESS reagira na greške i sigurno se gasi
Abnormalna stanja i kontrole životnog ciklusa obuhvaćeni su uBESS sigurnosni vodič.
Oznake kabela i završna sučelja dio su zaštitnog puta; posavjetujte se sBESS vodič za odabir kabelapri definiranju ograničenja struje, greške i instalacije.
Zaštita BESS-a ne bi trebala ovisiti samo o slanju softvera. Električni i sigurnosni slojevi otkrivaju abnormalnu struju, napon, izolaciju, temperaturu, dim, plin ili stanje opreme i izoliraju zahvaćenu razinu. Točan odgovor ovisi o arhitekturi i analizi opasnosti, ali tipičan slijed je smanjenje snage, otvaranje kontaktora ili prekidača, izolacija kvara, održavanje potrebnih funkcija detekcije/ventilacije, izdavanje alarma i sprječavanje neovlaštenog ponovnog pokretanja.
- Razina ćelije/modula: nadzor napona i temperature, balansiranje i zaštitne granice.
- Razina stalka: kontaktori, osigurači, očitavanje struje, nadzor izolacije i lokalna kontrola.
- Razina PCS/AC: prekomjerna struja, abnormalnost mreže, zaštita od -otoka i prekidača.
- Razina sustava: hitno zaustavljanje, detekcija požara/plina, logika ventilacije, kontrola pristupa i SCADA alarmi.
- Operativna razina: zaključavanje/oznaka, plan za hitne slučajeve, kontrole oštećene-opreme i kontrolirani povratak u rad.
UL 9540A je metoda ispitivanja toplinske-runaway fire-propagacije; nije univerzalna izjava da je svaka instalacija sigurna. Projektni timovi moraju potvrditi testiranu konfiguraciju, certifikaciju opreme, usvojene kodove, uvjete instalacije i AHJ zahtjeve.
BESS operativni popis du-provjere
- Potpuni dijagram toka snage-i granica mjerenja za svaku zajamčenu vrijednost.
- Ograničenja napona/struje baterije u odnosu na radni raspon PCS-a preko SOC-a i temperature.
- Redoslijed normalnog rada, pripravnosti,-startanja, izolacije, oporavka i hitnog rada.
- BMS–PCS–EMS popis signala, prioritet naredbi i ponašanje-pri gubitku komunikacije.
- Pomoćna potrošnja u punjenju, pražnjenju, stanju mirovanja i ekstremnim uvjetima okoline.
- Testovi kapaciteta, učinkovitosti i odziva u FAT/SAT i konačni kriteriji prihvaćanja.
- Vlasništvo alarma, daljinske-kontrole pristupa, odgovornosti za ažuriranje softvera i-zadržavanje podataka o događajima.
- Pretpostavke o jamstvu za temperaturu, SOC prozor, protok, C-stopu i dostupnost.
Trebate preslikati načine rada BESS-a na svoj profil opterećenja ili zahtjeve mreže? Pošaljite SINELINK-u svoju prijavu, ciljani kW/kWh, napon mreže, uvjete lokacije i željenu arhitekturu sustava.
Za uobičajenu integraciju C&I visokog{0}}napona pregledajteSustav baterija visokog{1}}napona od 1000 Vplatformu i potvrdite njegov operativni prozor prema odabranom PCS-u.
Mjesta s visokim temperaturama okoline ili zahtjevima za gustim pakiranjem mogu procijeniti aindustrijski-kabinet baterija hlađen tekućinompotvrđujući zalihost hlađenja i potrebe za servisiranjem.
Često postavljana pitanja
Sprema li BESS AC ili DC struju?
Baterijske ćelije elektrokemijski pohranjuju energiju i isporučuju istosmjernu električnu energiju. PCS pretvara baterijski DC u AC sustav koji koristi većina objekata i mreža.
Može li se BESS puniti i prazniti u isto vrijeme?
Jedan niz baterija obično se ne puni i prazni istovremeno. Na razini postrojenja, različiti nizovi ili podsustavi mogu raditi različito, ali kontrole moraju spriječiti nenamjerno cirkuliranje snage i poštivati arhitekturu.
Što kontrolira kada se BESS puni ili prazni?
EMS ili kontrolor postrojenja primjenjuje rasporede, tarife, prognoze, ograničenja lokacije ili naredbe mreže. BMS i PCS tada ograničavaju ili odbijaju naredbe koje su izvan uvjeta sigurne opreme.
Što se događa kada BESS dosegne 100% SOC?
BMS smanjuje ili zaustavlja dopušteno punjenje kako se ćelije približavaju svojim gornjim granicama. Mnogi projekti rade ispod apsolutnog maksimalnog SOC-a kako bi se očuvao prostor za glavu, život ili sigurnosna granica.
Može li BESS-vezan na mrežu raditi tijekom nestanka struje?
Samo ako su PCS, zaštita i kontrole dizajnirani za operaciju izolacije ili-formiranja mreže i ako lokacija ima odobrenu shemu prijenosa, uzemljenja i-upravljanja opterećenjem.
Zašto se dostupna BESS snaga mijenja?
Dostupna snaga može biti ograničena SOC-om, temperaturom ćelije, istosmjernim naponom, dopuštenom strujom, temperaturom PCS-a, radnom-jalovom snagom, pomoćnim uređajima, kvarovima ili uvjetima mreže.
Koja je razlika između EMS i SCADA?
EMS donosi ili koordinira odluke o slanju. SCADA prvenstveno pruža nadzornu kontrolu, vizualizaciju, alarme i povijesne podatke, iako se granice proizvoda mogu preklapati.
Kako se mjeri učinkovitost BESS-a?
Mjerite energiju koja ulazi i izlazi preko iste definirane granice i ciklusa. Navedite uključuje li brojka PCS, transformator, HVAC i druge pomoćne uređaje.
Što se događa ako se izgubi BMS komunikacija?
Definirano sigurno ponašanje može uključivati držanje konzervativnog ograničenja, povećanje na nulu ili isključivanje nakon isteka vremena. Treba odrediti točan slijed i testirati ga.
Kako BESS podržava vrhunsko brijanje?
Kontrolor nadzire uvoz i pražnjenja mjesta prije nego što potražnja premaši cilj. Također planira ponovno punjenje kako bi se očuvao SOC bez stvaranja novog vrha.
Planirate komercijalni ili industrijski projekt skladištenja baterija? Podijelite svoj profil opterećenja, slučaj upotrebe, ciljno trajanje, mrežnu povezanost i tržište sukladnosti.
Zaključak
BESS radi kontinuiranom koordinacijom, a ne jednostavnom naredbom za uključivanje/isključivanje baterije. EMS definira cilj, BMS štiti bateriju, PCS kontrolira pretvorbu energije, a sustavi zaštite i nadzora provjeravaju svako radno stanje. Projektni timovi koji rano definiraju ova sučelja, ograničenja i granice mjerenja bolje su pozicionirani za postizanje predvidljivih performansi, sigurnog rada i provedivih jamstava.