Kaip veikia akumuliatoriaus energijos kaupimo sistema? - Tinklaraštis

SERIJA BESS KNOWLEDGE

Kaip veikia akumuliatoriaus energijos kaupimo sistema?

Akumuliatoriaus energijos kaupimo sistema (BESS) įkraunama paverčiant elektrą nuolatinės srovės energija ir elektrocheminiu būdu kaupiant ją akumuliatoriaus elementuose. Kai reikia energijos, procesas pasikeičia: akumuliatorius išleidžia nuolatinę srovę, galios konvertavimo sistema (PCS) paverčia ją valdoma kintamosios srovės energija, o energijos valdymo sistema (EMS) koordinuoja išsiuntimą pagal vietos ar tinklo tikslus. Viso proceso metu akumuliatoriaus valdymo sistema (BMS) stebi elementų būklę ir užtikrina saugaus veikimo ribas.

Šis paprastas aprašymas slepia suderintą elektros konversijos, matavimo, sprendimų{0}}priėmimo ir apsaugos seką. Komerciniame ar pramoniniame projekte akumuliatorius savarankiškai nenusprendžia, kada įkrauti ar iškrauti. BMS, PCS, EMS, skaitikliai, apsaugos įtaisai ir aikštelės valdiklis nuolat keičiasi limitais ir komandomis, kad gamykla galėtų tiekti reikiamą galią neperžengdama elektrinių, šiluminių ar sutartinių ribų.

Norėdami sužinoti visą dizaino, dydžio, saugos ir pirkimo sistemą, skaitykiteišsamus akumuliatoriaus energijos kaupimo sistemų vadovasprieš užbaigiant sistemos specifikaciją.

Šiame puslapyje

BESS veikimo principas per vieną minutę
Kas nutinka BESS įkrovimo metu?
Kas nutinka BESS iškrovimo metu?
Kaip BMS, PCS ir EMS veikia kartu
AC-Sujungtas prieš DC-Sujungtas BESS: kaip keičiasi veikimas
Kaip keičiasi BESS darbo režimai pagal programą
BESS efektyvumas, apmokestinimo būsena ir sveikatos būklė
Kaip BESS reaguoja į gedimus ir saugiai išsijungia
BESS operatyvinio kruopštumo{0}}kontrolinis sąrašas
Dažnai užduodami klausimai
Išvada

BESS veikimo principas per vieną minutę

BESS veikia kaip valdomas dvikryptis energijos buferis. Skaitikliai matuoja vietą ir tinklelį; EMS nustato norimą veiksmą; BMS patvirtina leistinas akumuliatoriaus ribas; PCS konvertuoja galią reikiama kryptimi; apsaugos sistemos prižiūri procesą; ir SCADA registruoja veikimą ir pavojaus signalus.

Išmatuokite poreikį, generavimą, tinklo sąlygas, įrangos būseną ir akumuliatoriaus būseną.

Apskaičiuokite reikalingą įkrovimo, iškrovimo ar budėjimo komandą.

Patikrinkite akumuliatoriaus įkrovimo / iškrovimo ribas, blokavimus ir apsaugos leistinąsias priemones.

Konvertuokite galią per PCS, pagal poreikį reguliuodami srovę, įtampą, dažnį ir reaktyviąją galią.

Stebėkite rezultatą, koreguokite komandą ir registruokite veikimo duomenis.

Valdymo kilpa kartojasi nuolat. Atsakymo greitis priklauso nuo paslaugos ir architektūros: paklausos{1}}valdymo valdiklis gali veikti prieš viršijant atsiskaitymo slenkstį, o tinklo{2}}palaikymo valdiklis gali greitai reaguoti į įtampos ar dažnio sąlygas. Reikia nurodyti atsaką, tikslumą ir matavimo ribą, o ne daryti prielaidą.

Kas nutinka BESS įkrovimo metu?

Įkrovimas prasideda, kai EMS arba įrenginio valdiklis reikalauja energijos sugerties. Šaltinis gali būti komunalinis tinklas, saulės energijos gamyba vietoje, generatorius arba kitas kintamosios srovės / nuolatinės srovės šaltinis. Kintamosios srovės -sujungtoje sistemoje PCS kintamosios srovės elektros energiją paverčia nuolatine nuolatine. Naudojant DC-sujungtą saulės-plius-saugyklos dizainą, nuolatinės srovės keitiklis arba bendra keitiklio architektūra valdo energijos perdavimą tarp PV, akumuliatoriaus ir nuolatinės srovės magistralės.

Įkrovimo seka

Matuoklis arba prognozė identifikuoja turimą energiją, mažą{0}}kainą energiją, perteklinį PV arba poreikį atkurti rezervinį SOC.

EMS apskaičiuoja tikslinę įkrovimo galią, laikydamasi tarifų, eksporto, grafiko ir rezervo taisyklių.

BMS praneša didžiausią leistiną įkrovimo galią arba srovę pagal elemento įtampą, temperatūrą, SOC ir gedimo būseną.

PCS reguliuoja nuolatinės srovės įtampą ir srovę neviršijant šios ribos ir palaiko reikiamą kintamosios- pusės elgesį.

BMS stebi elementų disbalansą ir gali sumažinti įkrovos ribą, kai elementai artėja prie viršutinės įtampos arba temperatūros ribos.

Pasiekus tikslinį SOC, suplanuotą pabaigos laiką arba apsauginę ribą, valdiklis sumažina galią ir grąžina sistemą į budėjimo režimą.

Įkrovimo galia ne visada yra pastovi. Jis gali susiaurėti šalia aukšto SOC, kristi esant žemai arba aukštai temperatūrai arba būti apribotas dėl elementų disbalanso, PCS pajėgumo, transformatoriaus apkrovos, svetainės importo apribojimų arba turimo PV. Todėl pirkimo modeliuose turėtų būti naudojama veikimo kreivė, o ne prielaida, kad vardinė galia yra kiekvienoje SOC ir temperatūroje.

BESS Įkrovimo seka

info-1600-894

Kas nutinka BESS iškrovimo metu?

Išsikrovimo metu akumuliatorius išskiria nuolatinės srovės energiją. PCS konvertuoja jį į įrenginio ar tinklo sinchronizuotą kintamosios srovės maitinimą. EMS nustato išsiuntimo lygį, tačiau BMS nuolat riboja komandą, kad ląstelės neviršytų leistinos įtampos, srovės, temperatūros ir SOC ribų.

Iškrovimo seka

EMS aptinka piko, suplanuotą aukštos{0}}kainos intervalą, atsarginį įvykį, eksporto užklausą arba tinklelio{1}}paslaugos signalą.

Jis apskaičiuoja iškrovos nustatytą tašką ir patikrina rezervą, trukmę ir konkuruojančius{0}}naudojimo prioritetus.

BMS skelbia leistiną iškrovos ribą ir patvirtina, kad kontaktoriai, izoliacijos stebėjimo ir saugos sistemos leidžia veikti.

PCS naudoja nuolatinę srovę ir gamina kintamosios srovės maitinimą su reikiama įtampa, dažniu, galios koeficientu ir tinklo{0}}kodu.

Skaitikliai tikrina tiekiamą galią; valdiklis ištaiso nukrypimus ir seka likusį SOC.

Sistema sustabdo arba perjungia režimus prie tikslinės SOC, išsiuntimo pabaigos, atkurtos tinklo būklės arba apsauginės ribos.

BESS gali turėti pakankamai sukauptos energijos, tačiau vis tiek negalės tiekti vardinės galios, jei temperatūra, SOC, nuolatinės srovės įtampa, akumuliatoriaus srovė, PCS nominalioji vertė, reaktyviosios-galios reikalavimai arba apsaugos ribos sumažina turimą išvestį. Galios ir energijos garantijose turi būti nurodytos jų eksploatavimo sąlygos.

Kaip BMS, PCS ir EMS veikia kartu

info-1600-886

Išsamią įrangos apimtį ir pirkimo sąsajas žrakumuliatorius, BMS, PCS ir EMS komponentaiprieš užbaigiant kontrolės atsakomybės matricą.

Sistema	Sprendimas ar veiksmas	Tipiška informacija, kuria keičiamasi
BMS	Saugo ir prižiūri akumuliatorių; įverčiai SOC/SOH; apskaičiuoja leistinas įkrovimo ir iškrovimo ribas.	Celės / stovo įtampa ir temperatūra, SOC, SOH, srovės ribos, aliarmai, kontaktoriaus būsena.
PCS	Konvertuoja galią ir reguliuoja elektrinę sąsają.	Galios kontrolinė vertė, nuolatinė įtampa/srovė, kintamosios srovės įtampa/dažnis, reaktyvioji galia, būsena ir gedimai.
EMS / gamyklos valdiklis	Parenka darbo režimą ir optimizuoja siuntimą per visą svetainę arba tinklelio tikslą.	Skaitiklių duomenys, prognozės, tarifai, rezervo tikslas, tinklelio komandos, įrangos prieinamumas ir apribojimai.
SCADA / stebėjimas	Vizualizuoja, registruoja ir perduoda augalų būseną.	Laiko{0}}serija duomenys, signalai, įvykiai, naudotojų komandos, ataskaitos ir nuotolinė prieiga.

Tvirtas valdiklių dizainas naudoja ribas ir leistinas nuostatas, o ne pasikliauja vienu valdikliu, kad suprastų kiekvieną vidinę detalę. EMS prašo darbo taško; BMS deklaruoja akumuliatoriaus srovės leistiną apvalkalą; ir PCS vykdo komandą tik tada, kai visi reikalingi blokavimai yra teisingi. Jei ryšiai nepavyksta, kiekvienas posistemis turi pereiti į apibrėžtą saugią būseną.

Kodėl sąsajos matrica yra svarbi

Nustatykite, kuris įrenginys yra autoritetingas SOC, aktyviosios galios, reaktyviosios galios ir tinklo būsenos šaltinis.
Apibrėžkite atnaujinimo dažnį, vienetus, mastelį, laiko žymes, kokybės žymas ir ryšio{0}}praradimo laikmačius.
Išvardykite kiekvieną aliarmą, įspėjimą, išjungimą, atstatymą, avarinį sustabdymą ir priežiūros nepaisymą.
Dokumentuokite komandų prioritetą tarp vietinių valdiklių, EMS, paslaugų / kaupiklio ir operatoriaus SCADA.
Patikrinkite nenormalias būsenas, ne tik įprastas įkrovimo ir iškrovimo komandas.

AC-Sujungtas prieš DC-Sujungtas BESS: kaip keičiasi veikimas

info-1600-840

Taikykite sukabinimo palyginimąsaulės energijos-plius-saugojimo vadovas.

veiksnys	AC-prijungtas	DC-prijungtas
Galios kelias	Baterija naudoja tam skirtą PCS ir jungiasi prie kintamosios srovės magistralės.	Prieš konvertuojant į tinklą, PV ir akumuliatorius turi DC{0}}pusės architektūrą.
Pritaikomas modifikavimui	Dažnai nesudėtinga ten, kur jau yra fotovoltinės ar įrenginių kintamosios srovės infrastruktūra.	Paprastai reikia glaudesnės integracijos su PV keitiklio / nuolatinės srovės architektūra.
Nepriklausoma kontrolė	PV ir BESS dažnai gali veikti kaip atskiras kintamosios srovės turtas.	PV ir saugojimo valdymas yra griežčiau koordinuojamas.
Išsaugota-saulės konversija	PV kintamoji srovė gali būti konvertuojama atgal į DC saugojimui, tada atgal į AC.	Gali sumažinti konversijos etapus, kai PV saugoma tiesiai nuolatinės srovės pusėje.
Dizaino patikrinimai	Kintamosios srovės skirstomieji įrenginiai, transformatoriai, sujungimo pajėgumai ir apsauga.	Nuolatinės įtampos langai, srovės keliai, keitiklių ribos, apsauga ir gedimų izoliavimas.
Geriausias pasirinkimas	Priklauso nuo modifikavimo apribojimų, veikimo lankstumo ir tinklo prijungimo.	Priklauso nuo apkarpymo / iškirpimo fiksavimo, naujo{0}}konstravimo dizaino ir integruotų valdiklių.

Kintamosios srovės jungtis paprastai yra patraukli modernizavimui ir nepriklausomam turto valdymui. Nuolatinės srovės jungtis gali būti patraukli naujoms saulės -plius-saugykloms, kur svarbu tiesioginis fotovoltinės energijos surinkimas arba iškirpimas. Palyginkite konkretaus projekto energijos kelius, sujungimo apribojimus, veikimo režimus, techninę priežiūrą ir gyvavimo ciklo ekonomiką.

Kaip keičiasi BESS darbo režimai pagal programą

Siuntimo ir įkrovimo slenkstis išsamiai aprašytasBESS peak skutimosi vadovas.

Priemonės{0}}lygio prioritetai toliau plėtojamiC&I BESS praktinis vadovas.

Taikymas	Trigeris	Kontrolės tikslas	Pagrindinis veiklos apribojimas
Didžiausias skutimasis	Priemonių paklausa artėja prie slenksčio.	Iškrovimas prieš piką ir jo metu; įkrauti nesukuriant dar vieno piko.	Prognozės tikslumas, galimas SOC ir piko trukmė.
Naudojimo-laiko-keitimas	Suplanuoti tarifų laikotarpiai arba optimizuotas kainos signalas.	Žemas įkrovimas, didelis iškrovimas.	Kainos skirtumas po nuostolių ir degradacijos.
Savarankiškas saulės{0}}vartojimas	PV viršija paklausą vietoje arba eksporto limitą.	Sugerti perteklinį PV ir vėliau išleisti.	PV prognozė, eksporto limitas ir akumuliatoriaus talpa.
Atsarginė kopija / salų sudarymas	Tinklo nutraukimas arba planuojamas perkėlimas.	Išlaikyti kritines apkrovas ir koordinuoti salinius šaltinius.	Tinklelio-formavimo galimybė, perdavimo logika, įkėlimo žingsniai ir rezervas.
Tinklelio palaikymas	Dažnis, įtampa arba išorinis siuntimo signalas.	Pateikite tikslų aktyvų / reaktyvų atsaką.	Sujungimo patvirtinimas, telemetrija, prieinamumas ir SOC valdymas.

Mokesčių valdymo pagal poreikį{0}}programas peržiūrėkitePeak skutimosi akumuliatorių sistemair patvirtinkite konfigūraciją pagal įrenginio apkrovos profilį.

Projektai, kuriems reikalinga aktyvi sąveika su programa, gali peržiūrėti SINELINK'stinklelis-prijungtas akumuliatoriaus saugyklasprendimas yra techninės diskusijos pradžios taškas.

BESS efektyvumas, apmokestinimo būsena ir sveikatos būklė

info-1600-837

Taikykite šias veikimo koncepcijas naudodamiBESS dydžio nustatymo vadovasprieš pasirinkdami akumuliatoriaus ar kompiuterio įvertinimą.

Įkrovimo būsena (SOC)

SOC apskaičiuoja likusį krūvį, palyginti su apibrėžta naudotina arba nominalia nuoroda. Ji nėra matuojama tiesiogiai kaip įtampa; BMS jį įvertina pagal srovės integraciją, įtampos elgseną, temperatūrą ir elementų modelius. Tikslumas gali svyruoti, todėl valdymo strategija gali apimti pakartotinio kalibravimo sąlygas.

Sveikatos būklė (SOH)

SOH apibūdina akumuliatoriaus būklę, palyginti su sutarta nuoroda, dažnai naudojant turimą talpą, atsparumą arba galią. Kadangi tiekėjai gali apskaičiuoti SOH skirtingai, sutartys turėtų būti grindžiamos apibrėžtu pajėgumo ar veikimo testu, o ne nepaaiškinamu prietaisų skydelio procentu.

Kelionės pirmyn{0}}efektyvumas

Kelionės pirmyn{0}} efektyvumas lygus tiekiama energijai, padalytai iš energijos, sunaudotos įkrovimui per nustatytą ciklą ir matavimo ribą. Tik akumuliatoriaus -nuolatinės srovės vertė nepalyginama su kintamosios srovės sistemos verte, apimančia PCS, transformatorių ir pagalbines apkrovas. Efektyvumas taip pat keičiasi priklausomai nuo galios, temperatūros ir budėjimo trukmės.

Degradacija

Kalendoriaus senėjimas vyksta su laiku; ciklo senėjimas atsiranda dėl naudojimo. Abiem atvejais įtakos turi temperatūra, SOC, išleidimo gylis, greitis ir elementų konstrukcija. Apribodama SOC, galią ar pralaidumą EMS gali pakeisti trumpalaikes-pajamas su ilgalaikiu-blogėjimu. Projekto modeliuose turėtų būti naudojamas garantuotas darbo ciklas ir skaidri padidinimo prielaida.

Kaip BESS reaguoja į gedimus ir saugiai išsijungia

Nenormalios būsenos ir gyvavimo ciklo valdikliai aprašytiBESS saugos vadovas.

Kabelių nominalai ir galų sąsajos yra apsaugos kelio dalis; pasikonsultuokite suBESS kabelio pasirinkimo vadovasnustatant srovės, gedimų ir įrengimo ribas.

BESS neturėtų priklausyti vien nuo programinės įrangos išsiuntimo dėl apsaugos. Elektros ir saugos sluoksniai aptinka nenormalią srovę, įtampą, izoliaciją, temperatūrą, dūmus, dujų ar įrangos būklę ir izoliuoja paveiktą lygį. Tikslus atsakas priklauso nuo architektūros ir pavojų analizės, tačiau įprasta seka yra sumažinti galią, atidaryti kontaktorius arba pertraukiklius, izoliuoti gedimą, palaikyti reikiamas aptikimo / vėdinimo funkcijas, leisti aliarmus ir užkirsti kelią neteisėtam paleidimui iš naujo.

Celės / modulio lygis: įtampos ir temperatūros stebėjimas, balansavimas ir apsauginės ribos.
Stovo lygis: kontaktoriai, saugikliai, srovės jutimas, izoliacijos stebėjimas ir vietinis valdymas.
PCS / kintamosios srovės lygis: viršsrovė, tinklo anomalijos, apsauga nuo -išskilimo ir pertraukiklio.
Sistemos lygis: avarinis sustabdymas, gaisro/dujų aptikimas, vėdinimo logika, prieigos kontrolė ir SCADA signalizacija.
Veikimo lygis: blokavimas / žymėjimas, avarinis planas, sugadinti{0}}įrangos valdikliai ir kontroliuojamas grįžimas į eksploataciją.

UL 9540A yra terminis -bėgančios ugnies- plitimo bandymo metodas; tai nėra visuotinis teiginys, kad kiekvienas įrenginys yra saugus. Projekto komandos turi patvirtinti patikrintą konfigūraciją, įrangos sertifikavimą, priimtus kodus, montavimo sąlygas ir AHJ reikalavimus.

BESS operatyvinio kruopštumo{0}}kontrolinis sąrašas

Visa galios{0}}srauto diagrama ir kiekvienos garantuotos vertės matavimo riba.
Akumuliatoriaus įtampos / srovės ribos, palyginti su PCS veikimo diapazonu SOC ir temperatūroje.
Įprastos, budėjimo, juodos -paleidimo, atkūrimo, atkūrimo ir avarinio veikimo sekos, jei taikoma.
BMS–PCS–EMS signalų sąrašas, komandų prioritetas ir ryšio{0}}praradimas.
Papildomas suvartojimas įkrovimo, iškrovimo, budėjimo ir ekstremaliomis aplinkos sąlygomis.
Pajėgumo, efektyvumo ir atsako testai FAT/SAT ir galutiniai priėmimo kriterijai.
Signalų nuosavybės teisė, nuotolinės{0}}prieigos valdikliai, programinės įrangos atnaujinimo atsakomybė ir įvykių{1}}duomenų saugojimas.
Temperatūros, SOC lango, pralaidumo, C{0}}normos ir prieinamumo garantijos prielaidos.

Reikia susieti BESS darbo režimus su apkrovos profiliu ar tinklo reikalavimais? Atsiųskite SINELINK savo programą, tikslinę kW/kWh, tinklo įtampą, vietos sąlygas ir pageidaujamą sistemos architektūrą.

Aptarkite savo BESS projektą

Norėdami integruoti įprastą aukštos{0} įtampos C&I, peržiūrėkite1000 V aukštos -įtampos akumuliatorių sistemaplatformą ir patvirtinkite jos veikimo langą pasirinktame PCS.

Svetainėse su aukšta aplinkos temperatūra arba tankiais pakavimo reikalavimais galima įvertinti askysčiu{0}}aušinama pramoninė baterijų spintatuo pačiu patvirtinant aušinimo dubliavimą ir aptarnavimo poreikius.

Dažnai užduodami klausimai

Ar BESS kaupia kintamą arba nuolatinę srovę?

Akumuliatoriaus elementai kaupia energiją elektrochemiškai ir tiekia nuolatinę elektros energiją. PCS konvertuoja tarp akumuliatoriaus nuolatinės srovės ir kintamosios srovės sistemos, kurią naudoja dauguma įrenginių ir tinklų.

Ar BESS gali įkrauti ir iškrauti tuo pačiu metu?

Viena akumuliatoriaus eilutė paprastai neįkrauna ir neišsikrauna vienu metu. Įrenginio lygmeniu skirtingos eilutės arba posistemės gali veikti skirtingai, tačiau valdikliai turi užkirsti kelią netyčinei cirkuliuojančiai galiai ir atsižvelgti į architektūrą.

Kas kontroliuoja, kada BESS įkrauna arba išsikrauna?

EMS arba gamyklos valdiklis taiko grafikus, tarifus, prognozes, vietos apribojimus arba tinklelio komandas. Tada BMS ir PCS apriboja arba atmeta komandas, kurios neatitinka saugios įrangos sąlygų.

Kas atsitiks, kai BESS pasiekia 100 % SOC?

BMS sumažina arba sustabdo leistiną įkrovą, kai ląstelės artėja prie viršutinės ribos. Daugelis projektų vykdomi žemiau absoliutaus maksimalaus SOC, kad būtų išsaugota erdvė, tarnavimo laikas ar saugumo riba.

Ar tinkle{0}}pririštas BESS gali veikti nutrūkus elektrai?

Tik tuo atveju, jei PCS, apsauga ir valdikliai yra skirti išskirstymo arba tinklelio{0}}formavimo veiklai ir svetainė turi patvirtintą perdavimo, įžeminimo ir apkrovos{1}}valdymo schemą.

Kodėl keičiasi turima BESS galia?

Galimą galią gali apriboti SOC, elemento temperatūra, nuolatinė įtampa, leistina srovė, PCS temperatūra, reaktyviosios{0}}galios įtampa, pagalbiniai įrenginiai, gedimai arba tinklo sąlygos.

Kuo skiriasi EMS ir SCADA?

EMS priima arba koordinuoja siuntimo sprendimus. SCADA pirmiausia teikia priežiūros valdymą, vizualizavimą, pavojaus signalus ir istorinius duomenis, nors produktų ribos gali sutapti.

Kaip matuojamas BESS efektyvumas?

Išmatuokite energiją, patenkančią ir išeinančią per tą pačią apibrėžtą ribą ir ciklą. Nurodykite, ar paveikslėlyje yra PCS, transformatorius, ŠVOK ir kiti pagalbiniai įrenginiai.

Kas atsitiks, jei nutrūksta BMS ryšys?

Apibrėžtas saugus elgesys gali apimti konservatyvios ribos laikymąsi, greitėjimą iki nulio arba išjungimą po skirtojo laiko. Tiksli seka turi būti nurodyta ir išbandyta.

Kaip BESS palaiko maksimalų skutimąsi?

Valdiklis stebi svetainės importą ir išleidimą, kol paklausa viršija tikslą. Ji taip pat suplanuoja įkrovimą, kad išsaugotų SOC nesukuriant naujo piko.

Planuojate komercinį ar pramoninį baterijų saugojimo projektą? Bendrinkite apkrovos profilį, naudojimo atvejį, tikslinę trukmę, tinklo ryšį ir atitikties rinką.

Paprašykite BESS konfigūracijos peržiūros

Išvada

BESS veikia per nuolatinį koordinavimą, o ne paprastą baterijos įjungimo / išjungimo komandą. EMS apibrėžia tikslą, BMS saugo akumuliatorių, PCS kontroliuoja galios konvertavimą, o apsaugos ir stebėjimo sistemos tikrina kiekvieną veikimo būseną. Projekto komandos, anksti apibrėžiančios šias sąsajas, ribas ir matavimo ribas, yra geriau pasirengusios pasiekti nuspėjamą veikimą, saugų veikimą ir vykdytinas garantijas.