Kuidas akuenergia salvestussüsteem töötab? - Blogi

BESS KNOWLEDGE SARI

Kuidas akuenergia salvestussüsteem töötab?

Aku energiasalvestussüsteem (BESS) laeb, muutes elektri alalisvooluks ja salvestades selle elektrokeemiliselt akuelementides. Kui energiat on vaja, toimub protsess vastupidine: aku vabastab alalisvoolu, võimsuse muundamise süsteem (PCS) teisendab selle kontrollitud vahelduvvooluks ja energiahaldussüsteem (EMS) koordineerib lähetamist vastavalt asukoha või võrgu eesmärkidele. Kogu protsessi vältel jälgib akuhaldussüsteem (BMS) elemendi tingimusi ja jõustab ohutud tööpiirangud.

See lihtne kirjeldus peidab endas elektrilise muundamise, mõõtmise, otsuste tegemise-ja kaitse koordineeritud jada. Äri- või tööstusprojektis ei otsusta aku iseseisvalt, millal laadida või tühjendada. BMS, PCS, EMS, arvestid, kaitseseadmed ja objektikontroller vahetavad pidevalt piire ja käske, et tehas saaks tarnida vajalikku võimsust ilma elektri-, soojus- või lepingupiire ületamata.

Täieliku disaini, suuruse, ohutuse ja hankeraamistiku kohta lugegeaku energiasalvestussüsteemide täielik juhendenne süsteemi spetsifikatsiooni lõpetamist.

Sellel lehel

BESSi tööpõhimõte ühe minutiga
Mis juhtub BESSi laadimise ajal?
Mis juhtub BESSi tühjenemise ajal?
Kuidas BMS, PCS ja EMS koos töötavad
AC-Seotud vs DC-Seotud BESS: kuidas toimimine muutub
Kuidas BESSi töörežiimid rakenduse järgi muutuvad
BESS Tõhusus, laadimisseisund ja tervislik seisund
Kuidas BESS tõrgetele reageerib ja ohutult välja lülitub
BESSi operatsioonide{0}}hoolsuse kontroll-loend
Korduma kippuvad küsimused
Järeldus

BESSi tööpõhimõte ühe minutiga

BESS toimib juhitava kahesuunalise energiapuhvrina. Arvestid mõõdavad ala ja võrku; EMS määrab soovitud toimingu; BMS kinnitab aku lubatud piirväärtusi; PCS muundab võimsust vajalikus suunas; kaitsesüsteemid jälgivad protsessi; ja SCADA salvestab jõudlust ja häireid.

Mõõtke nõudlust, tootmist, võrgutingimusi, seadmete olekut ja aku olekut.

Arvutage vajalik laadimis-, tühjenemis- või ooterežiimi käsk.

Kontrollige aku laadimise/tühjenemise piire, blokeeringuid ja kaitselubasid.

Teisendage võimsus PCS-i kaudu, reguleerides samal ajal voolu, pinget, sagedust ja reaktiivvõimsust vastavalt vajadusele.

Jälgige tulemust, kohandage käsku ja salvestage tööandmed.

Juhtahel kordub pidevalt. Reageerimiskiirus sõltub teenusest ja arhitektuurist: nõudluse-halduskontroller võib tegutseda enne arveldusläve ületamist, samas kui võrgu-tugikontroller võib pinge- või sagedustingimustele kiiresti reageerida. Nõutav reaktsioon, täpsus ja mõõtmispiir tuleks pigem täpsustada kui eeldada.

Mis juhtub BESSi laadimise ajal?

Laadimine algab siis, kui EMS või seadme kontroller nõuab energia neeldumist. Allikas võib olla elektrivõrk, kohapealne päikeseenergia tootmine, generaator või muu vahelduvvoolu/alalisvoolu allikas. Vahelduvvoolu -sidestatud süsteemis muudab PCS vahelduvvoolu elektri alalisvooluks. Alalisvoolu-sidestatud päikeseenergia-pluss-salvestises juhib alalisvoolumuundur või jagatud inverteri arhitektuur energiaülekannet PV, aku ja alalisvoolu siini vahel.

Laadimise järjekord

Arvesti või prognoos tuvastab saadaoleva energia, madala{0}}energiakulu, liigse PV või vajaduse taastada reserv-SOC.

EMS arvutab laengu sihtvõimsuse, järgides samal ajal tariifi, ekspordi, ajakava ja reservi reegleid.

BMS teatab maksimaalse lubatud laadimisvõimsuse või voolu elemendi pinge, temperatuuri, SOC ja tõrkeoleku põhjal.

PCS reguleerib alalispinget ja voolu selle piiri piires ning säilitab nõutava vahelduvvoolu -poolse käitumise.

BMS jälgib elementide tasakaalustamatust ja võib laadimispiiri vähendada, kui elemendid lähenevad pinge või temperatuuri ülemisele piirile.

Siht-SOC-i, ajastatud lõpuaja või kaitselimiidi korral vähendab kontroller võimsust ja naaseb süsteemi ooterežiimi.

Laadimisvõimsus ei ole alati konstantne. See võib kitseneda kõrge SOC lähedal, langeda madalal või kõrgel temperatuuril või olla piiratud elementide tasakaalustamatuse, PCS-i võimsuse, trafo koormuse, saidi impordipiirangute või saadaoleva PV tõttu. Hankemudelid peaksid seetõttu kasutama töökõverat, mitte eeldama, et nimivõimsus on saadaval igal SOC-l ja temperatuuril.

BESS Laadimisjärjekord

info-1600-894

Mis juhtub BESSi tühjenemise ajal?

Tühjenemise ajal vabastab aku alalisvoolu. PCS muudab selle rajatise või võrgu sünkroniseeritud vahelduvvooluks. EMS määrab väljasaatmistaseme, kuid BMS piirab pidevalt käsku hoida elemendid lubatud pinge, voolu, temperatuuri ja SOC piirides.

Tühjenemise järjekord

EMS tuvastab tipptaseme, ajastatud kõrge-hinnaintervalli, varusündmuse, ekspordipäringu või võrgu{1}}teenusesignaali.

See arvutab tühjenemise seadepunkti ja kontrollib reservi, kestust ja konkureerivaid{0}}kasutusprioriteete.

BMS avaldab lubatud tühjenemise piiri ja kinnitab, et kontaktorid, isolatsiooniseire ja ohutussüsteemid võimaldavad tööd.

PCS võtab alalisvoolu ja toodab vajaliku pinge, sageduse, võimsusteguri ja võrgu{0}}koodi käitumisega vahelduvvoolu.

Arvestid kontrollivad tarnitud võimsust; kontroller parandab kõrvalekaldeid ja jälgib järelejäänud SOC-d.

Süsteem peatab või lülitab režiimid üle siht-SOC-i, väljasaatmise lõpus, taastatud võrguseisundi või kaitsepiirangu korral.

BESS-il võib olla küllaldaselt salvestatud energiat, kuid see ei suuda ikkagi anda nimivõimsust, kui temperatuur, SOC, alalispinge, aku vool, PCS-i nimiväärtus, reaktiivvõimsuse-nõuded või kaitsepiirangud vähendavad saadaolevat väljundit. Toite- ja energiagarantiides peavad olema kirjas nende töötingimused.

Kuidas BMS, PCS ja EMS koos töötavad

info-1600-886

Üksikasjaliku seadmete ulatuse ja hankeliideste kohta vtaku, BMS, PCS ja EMS komponendidenne kontrollide vastutusmaatriksi lõpetamist.

Süsteem	Otsus või tegevus	Tüüpiline infovahetus
BMS	Kaitseb ja jälgib akut; hinnangud SOC/SOH; arvutab lubatud laadimise ja tühjenemise piirmäärad.	Elementide/riiuli pinge ja temperatuur, SOC, SOH, voolupiirangud, alarmid, kontaktori olek.
PCS	Muudab võimsust ja reguleerib elektriliidest.	Võimsuse sättepunkt, alalispinge/vool, vahelduvpinge/sagedus, reaktiivvõimsus, olek ja vead.
EMS / taimekontroller	Valib töörežiimi ja optimeerib saatmist kogu saidi või võrgueesmärgi ulatuses.	Arvesti andmed, prognoosid, tariifid, reservi sihtmärk, võrgukäsud, seadmete saadavus ja piirangud.
SCADA / monitooring	Visualiseerib, salvestab ja edastab taime oleku.	Ajaseeria-andmed, häired, sündmused, kasutajakäsud, aruanded ja kaugjuurdepääs.

Tugev juhtseadmete disain kasutab piiranguid ja lubadusi, selle asemel, et toetuda ühele kontrollerile, et mõista kõiki sisemisi detaile. EMS nõuab tööpunkti; BMS deklareerib aku voolu lubatud mähisjoone; ja PCS täidab käsku ainult siis, kui kõik vajalikud blokeeringud on tõesed. Kui side ebaõnnestub, peaks iga alamsüsteem sisenema määratletud ohutusse olekusse.

Miks liidese maatriks on oluline?

Tehke kindlaks, milline seade on SOC-i, aktiivvõimsuse, reaktiivvõimsuse ja võrgu oleku autoriteetne allikas.
Määrake värskenduskiirus, ühikud, skaleerimine, ajatemplid, kvaliteedimärgid ja side{0}}kadude taimerid.
Loetlege kõik häired, hoiatused, väljalülitused, lähtestamine, hädaseiskamine ja hoolduse tühistamine.
Dokumenteerige käskude prioriteet kohalike juhtelementide, EMS-i, utiliidi/agregaatori ja operaatori SCADA vahel.
Testige ebanormaalseid olekuid, mitte ainult tavalisi laadimis- ja tühjenduskäske.

AC-Seotud vs DC-Seotud BESS: kuidas toimimine muutub

info-1600-840

Rakendage siduri võrdlustpäikeseenergia-pluss-salvestusjuhend.

tegur	AC-ühendatud	DC-sidestatud
Jõutee	Aku kasutab spetsiaalset PCS-i ja ühendub vahelduvvoolu siini kaudu.	PV ja aku jagavad enne võrgu teisendamist DC{0}}poolset arhitektuuri.
Sobivus tagantjärele	Sageli lihtne, kui PV või rajatise vahelduvvoolu infrastruktuur on juba olemas.	Tavaliselt nõuab tihedamat integreerimist PV-inverteri/alalisvoolu arhitektuuriga.
Sõltumatu kontroll	PV ja BESS võivad sageli töötada eraldi vahelduvvoolu varadena.	PV ja ladustamise kontroll on tihedamalt kooskõlastatud.
Salvestatud-päikeseenergia konversioon	PV vahelduvvoolu saab salvestamiseks konverteerida tagasi alalisvooluks ja seejärel vahelduvvooluks.	Võib vähendada teisendusastmeid, kui salvestate PV otse alalisvoolu küljel.
Disaini kontrollid	Vahelduvvoolu jaotusseade, trafo, ühendusvõimsus ja kaitse.	Alalispinge aknad, vooluteed, muunduri piirid, kaitse ja rikete isoleerimine.
Parim valik	Sõltub tagantjärele paigaldamise piirangutest, töö paindlikkusest ja võrguühendusest.	Sõltub kärpimisest/lõikamisest, uuest-ehituse kujundusest ja integreeritud juhtelementidest.

Vahelduvvooluühendus on tavaliselt atraktiivne moderniseerimiseks ja sõltumatuks varade juhtimiseks. Alalisvooluühendus võib olla atraktiivne uute päikeseenergia-pluss-salvestusseadmete jaoks, kus PV-energia otsene kogumine või lõikamine on oluline. Võrrelge konkreetse projekti energiateid, ühenduspiiranguid, töörežiime, hooldatavust ja elutsükli ökonoomsust.

Kuidas BESSi töörežiimid rakenduse järgi muutuvad

Lähetamise ja laadimise lävi on üksikasjalikult kirjeldatud dokumendisBESS peak raseerimisjuhend.

Rajatise{0}}tasandi prioriteete arendatakse edasiC&I BESS praktiline juhend.

Rakendus	Päästik	Kontrolli eesmärk	Peamine tööpiirang
Tipp raseerimine	Nõudlus rajatise järele läheneb künnisele.	Tühjenemine enne ja tipu ajal; laadige uuesti ilma uut tippu tekitamata.	Prognoosi täpsus, saadaolev SOC ja tipu kestus.
Kasutusaja-nihutamine-	Planeeritud tariifiperioodid või optimeeritud hinnasignaal.	Laadimine madal, tühjenemine kõrge.	Hinnavahe pärast kadusid ja halvenemist.
päikeseenergia{0}}omatarbimine	PV ületab kohapealset nõudlust või ekspordipiirangut.	Absorbeerige üleliigne PV ja tühjendage hiljem.	PV prognoos, ekspordilimiit ja aku kõrgus.
Varundamine / saarestamine	Võrgu katkestus või planeeritud ülekanne.	Säilitage kriitilised koormused ja koordineerige saarte allikaid.	Ruudustiku-moodustamisvõimalus, edastusloogika, laadimisastmed ja reserv.
Võrgu tugi	Sagedus, pinge või väline dispetšersignaal.	Andke täpne aktiivne/reaktiivne reaktsioon.	Ühenduse kinnitamine, telemeetria, kättesaadavus ja SOC-haldus.

Nõudmise{0}}tasude reguleerimise rakenduste jaoks vaadake ülepeak raseerimisaku süsteemja kontrollige konfiguratsiooni vastavalt rajatise koormusprofiilile.

Projektid, mis nõuavad aktiivset suhtlust utiliidiga, saavad SINELINKi üle vaadatavõrku-ühendatud aku salvestusruumlahendus tehnilise arutelu lähtepunktiks.

BESS Tõhusus, laadimisseisund ja tervislik seisund

info-1600-837

Rakendage neid töökontseptsioone kasutadesBESSi suuruse juhendenne aku või PCS-i reitingu valimist.

Laadimisolek (SOC)

SOC hindab järelejäänud laengut määratletud kasutatava või nominaalse võrdlusaluse suhtes. Seda ei mõõdeta otseselt nagu pinget; BMS hindab seda voolu integratsiooni, pinge käitumise, temperatuuri ja elemendi mudelite põhjal. Täpsus võib triivida, seega võib juhtimisstrateegia sisaldada ümberkalibreerimistingimusi.

Tervislik seisund (SOH)

SOH kirjeldab aku seisukorda võrreldes kokkulepitud viitega, kasutades sageli olemasolevat võimsust, takistust või võimsust. Kuna tarnijad võivad SOH-d arvutada erinevalt, peaksid lepingud tuginema pigem määratletud võimsuse või jõudluse testile kui seletamatule armatuurlaua protsendile.

Edasi-tagasi{0}}reisi tõhusus

Edasi-tagasi{0}}tõhusus võrdub tarnitud energiaga, mis on jagatud kindlaksmääratud tsükli ja mõõtmispiiri jooksul laadimiseks kasutatud energiaga. Ainult aku-alalisvoolu väärtus ei ole võrreldav vahelduvvoolusüsteemi väärtusega, mis sisaldab PCS-i, trafot ja lisakoormusi. Tõhusus muutub ka võimsuse, temperatuuri ja ooterežiimi kestusega.

Degradeerumine

Kalendri vananemine toimub aja jooksul; tsükliline vananemine tuleneb kasutamisest. Mõlemat mõjutavad temperatuur, SOC, tühjendussügavus, kiirus ja raku disain. EMS suudab lühiajalise-tulu kaubelda pikaajalise-kahjumise vastu, piirates SOC-i, võimsust või läbilaskevõimet. Projektimudelid peaksid kasutama garanteeritud töötsüklit ja läbipaistvat suurendamise eeldust.

Kuidas BESS tõrgetele reageerib ja ohutult välja lülitub

Ebanormaalseid olekuid ja elutsükli juhtelemente käsitletakseBESSi ohutusjuhend.

Kaabli nimiväärtused ja lõppliidesed on osa kaitseteest; konsulteeridaBESSi kaabli valiku juhendvoolu-, rikke- ja paigalduspiiride määratlemisel.

BESS ei tohiks kaitseks sõltuda ainult tarkvara saatmisest. Elektri- ja ohutuskihid tuvastavad ebatavalise voolu, pinge, isolatsiooni, temperatuuri, suitsu, gaasi või seadme oleku ning isoleerivad mõjutatud taseme. Täpne reaktsioon sõltub arhitektuurist ja ohuanalüüsist, kuid tüüpiline järjekord on võimsuse vähendamine, kontaktorite või kaitselülitite avamine, rikke isoleerimine, nõutavate tuvastamis-/ventilatsioonifunktsioonide säilitamine, häirete väljastamine ja volitamata taaskäivitamise vältimine.

Kärje/mooduli tase: pinge ja temperatuuri jälgimine, tasakaalustamine ja kaitsepiirid.
Rack tase: kontaktorid, kaitsmed, vooluandur, isolatsiooni jälgimine ja lokaalne juhtimine.
PCS/AC tase: liigvool, võrgu ebanormaalsus, -saartevastane ja kaitselüliti.
Süsteemi tase: hädaseiskamine, tulekahju/gaasituvastus, ventilatsiooniloogika, juurdepääsukontroll ja SCADA häired.
Töötase: lukustamine/tagout, hädaabiplaan, kahjustatud{0}}seadmete juhtnupud ja kontrollitud taaskasutamine.

UL 9540A on termilise-põleva tule-levitamise katsemeetod; see ei ole universaalne väide, et iga paigaldus on ohutu. Projektimeeskonnad peavad kinnitama testitud konfiguratsiooni, seadmete sertifikaadi, vastuvõetud koodid, paigaldustingimused ja AHJ nõuded.

BESSi operatsioonide{0}}hoolsuse kontroll-loend

Täielik võimsus-vooskeem ja mõõtmispiir iga garanteeritud väärtuse jaoks.
Aku pinge/voolu piirangud PCS-i töövahemiku suhtes SOC-s ja temperatuuril.
Tavaline, ooterežiim, must{0}}käivitus, saarestamine, taastamine ja hädaolukorra tööjärjestused.
BMS–PCS–EMS signaalide loend, käsu prioriteet ja side{0}}kao käitumine.
Täiendav tarbimine laadimisel, tühjenemisel, ooterežiimil ja ekstreemsetes keskkonnatingimustes.
Võimsuse, tõhususe ja reageerimise testid FAT/SAT-is ning lõplikud aktsepteerimiskriteeriumid.
Alarmi omandiõigus, kaugjuurdepääsu{0}}juhtimine, tarkvara värskendamise kohustused ja sündmuste{1}}andmete säilitamine.
Garantii eeldused temperatuuri, SOC akna, läbilaskevõime, C{0}}määra ja saadavuse kohta.

Kas soovite vastendada BESS-i töörežiimid oma koormusprofiili või võrgunõuetega? Saatke SINELINKile oma taotlus, siht kW/kWh, võrgupinge, saidi tingimused ja eelistatud süsteemi arhitektuur.

Arutage oma BESSi projekti

Peavoolu kõrge{0}}pinge C&I integreerimiseks vaadake üle1000 V kõrgepinge{1}}akusüsteemplatvormi ja kinnitage selle tööaken valitud PCS-i suhtes.

Kõrge ümbritseva õhu temperatuuri või tiheda pakendamisnõuetega saidid võivad hinnata avedelik{0}}jahutusega tööstuslik akukappkinnitades samal ajal jahutuse koondamist ja teenindusvajadusi.

Korduma kippuvad küsimused

Kas BESS salvestab vahelduv- või alalisvoolu?

Akuelemendid salvestavad energiat elektrokeemiliselt ja edastavad alalisvoolu. PCS muundab aku alalisvoolu ja vahelduvvoolusüsteemi vahel, mida kasutavad enamik seadmeid ja võrke.

Kas BESS saab laadida ja tühjendada samal ajal?

Üks aku jada tavaliselt ei lae ega tühjene üheaegselt. Tehase tasandil võivad erinevad stringid või alamsüsteemid toimida erinevalt, kuid juhtelemendid peavad vältima tahtmatut vooluringi ja arvestama arhitektuuriga.

Mis juhib BESSi laadimist või tühjenemist?

EMS või tehase kontroller rakendab ajakavasid, tariife, prognoose, kohapiiranguid või võrgukäske. BMS ja PCS piiravad või lükkavad tagasi käsklusi, mis jäävad väljapoole ohutuid seadmetingimusi.

Mis juhtub, kui BESS saavutab 100% SOC?

BMS vähendab või peatab lubatud laengu, kui elemendid lähenevad oma ülempiirile. Paljud projektid töötavad alla absoluutse maksimaalse SOC, et säilitada pearuumi, eluiga või ohutusvaru.

Kas võrguga{0}}seotud BESS võib elektrikatkestuse ajal töötada?

Ainult siis, kui PCS, kaitse ja juhtnupud on ette nähtud eraldamiseks või võrgu{0}}moodustamiseks ning saidil on kinnitatud ülekande-, maandus- ja koormuse{1}}haldusskeem.

Miks saadaolev BESS-i võimsus muutub?

Saadaolevat võimsust võivad piirata SOC, elemendi temperatuur, alalispinge, lubatud vool, PCS-i temperatuur, reaktiiv-võimsus, abiseadmed, vead või võrgutingimused.

Mis vahe on EMS-il ja SCADA-l?

EMS teeb või koordineerib väljasaatmisotsuseid. SCADA pakub peamiselt järelevalvet, visualiseerimist, häireid ja ajaloolisi andmeid, kuigi tootepiirid võivad kattuda.

Kuidas mõõdetakse BESSi efektiivsust?

Mõõtke sama piiri ja tsükli kaudu sisenevat ja väljuvat energiat. Märkige, kas joonisel on PCS, trafo, HVAC ja muud abiseadmed.

Mis juhtub, kui BMS-i side katkeb?

Määratletud ohutu käitumine võib hõlmata konservatiivse piirangu hoidmist, nullini tõusmist või väljalülitamist pärast ajalõpu. Täpne järjestus tuleks täpsustada ja katsetada.

Kuidas toetab BESS maksimaalset raseerimist?

Kontroller jälgib saidi importi ja tühjendamist enne, kui nõudlus ületab eesmärgi. Samuti ajastab see laadimise, et säilitada SOC ilma uut tippu tekitamata.

Kas plaanite kaubanduslikku või tööstuslikku aku ladustamise projekti? Jagage oma koormusprofiili, kasutusjuhtu, sihtkestust, võrguühendust ja vastavusturg.

Taotlege BESS-i konfiguratsiooni ülevaatust

Järeldus

BESS töötab pigem pideva koordineerimise kui lihtsa aku sisse/välja käsu kaudu. EMS määratleb eesmärgi, BMS kaitseb akut, PCS kontrollib võimsuse muundamist ning kaitse- ja seiresüsteemid kontrollivad iga tööolekut. Projektimeeskonnad, kes määratlevad need liidesed, piirangud ja mõõtmispiirid varakult, on paremini positsioneeritud, et saavutada prognoositav jõudlus, ohutu töö ja jõustatavad garantiid.