A BESS komponensek magyarázata: akkumulátor, BMS, PCS, EMS és rendszer egyensúlya

 

A beszerzési csapatok számára a legfontosabb kérdés nem egyszerűen az, hogy az egyes összetevők jelen vannak-e. Ez az, hogy a minősítések, interfészek, ellenőrzési jogosultságok, tesztbizonyítékok és garanciák konzisztensek maradnak-e a teljes működési keretben. Az egyik interfész gyengesége-az akkumulátor feszültsége a PCS-tartományhoz viszonyítva, a BMS-korlátok az EMS-parancsokhoz képest, vagy a ház hűtése a helyszíni hőmérséklethez képest-korlátozhatja a teljes rendszert.

Kezdje ateljes útmutató az akkumulátoros energiatároló rendszerekheza tervezést, alkalmazásokat, biztonságot és beszerzést lefedő szülői keretrendszer számára.

Ha először a műveleti sorrendre van szüksége, olvassa elhogyan működik egy akkumulátoros energiatároló rendszerhogy megnézze, hogyan koordinál a BMS, a PCS és az EMS a töltés és kisütés során.

BESS komponens architektúra egy pillantással

Tekintse meg, hogyan csomagolják ezeket az összetevőket a webhelyekhez aC&I BESS gyakorlati útmutató.

 

1. Akkumulátorcellák, modulok és állványok

A cellák a legkisebb elektrokémiai egységek. A gyártók a cellákat modulokká, a modulokat csomagokká vagy tálcákká, az egységeket pedig állványokká vagy szekrényekké kombinálják. A soros csatlakozások növelik a feszültséget; a párhuzamos csatlakozások növelik az áram- és energiakapacitást. A mechanikai és elektromos elrendezés befolyásolja a hibaáramot, a használhatóságot, a termikus viselkedést és a terjedési kockázatot.

Mit kell megadni

• Kémia, cellaformátum, beszállítói nyomon követhetőség és gyártási minőségellenőrzés.
• Névleges és felhasználható energia meghatározott SOC, hőmérséklet, teljesítmény és -kezdő/vége{1}}élettartam mellett.
• Egyenáramú feszültségablak, maximális folyamatos és rövid{0}}időtartamú áram, C-sebesség és leértékelési görbék.
• Ciklus- és naptár{0}}öregedési feltételezések, átviteli korlátok és bővítési stratégia.
• Modul/rack leválasztás, biztosíték, kontaktorok, szervizelési távolságok és csere módja.

2. Akkumulátorkezelő rendszer (BMS)

A BMS méri a cella- és modulfeszültséget, hőmérsékletet és áramerősséget; becsüli a töltöttségi állapotot és az egészségi állapotot; kezeli az egyensúlyozást; kiszámítja a megengedett töltési és kisütési határértékeket; vezérli a kontaktorokat; eseményeket rögzít; és közli az akkumulátor állapotát a PCS-vel és az EMS-sel. A BMS egy többrétegű rendszer, nem pedig egy érzékelőkártya, amely gyakran tartalmaz modult, rack-et és fővezérlőket.

BMS interfész kérdések

• Melyik eszköz a mérvadó forrása az SOC, SOH, a megengedett teljesítmény és a hibaállapot számára?
• Milyen gyakran frissítik a limiteket, és mi történik, ha a kommunikáció késik vagy megszakad?
• Mely riasztások okoznak leértékelést, szabályozott leállást vagy azonnali leválasztást?
• Hogyan kezelik az eseményrekordokat, a firmware-verziókat, a távoli hozzáférést és a kiberbiztonságot?
• Támogathatja-e a BMS a vegyes{0}}korú állványokat bővítés vagy csere után?

3. Teljesítményátalakító rendszer (PCS)

A PV és a tároló berendezések interfészei le vannak térképezve aszolár-plusz-tárolási útmutató.

A PCS egy kétirányú elektromos híd az akkumulátor egyenáramú busza és az AC rendszer között. Töltés közben a váltakozó áramot DC-vé alakítja; kisülés közben DC-t váltóárammá alakít. A kialakítástól függően vezérli a meddőteljesítményt, a teljesítménytényezőt, a harmonikusokat, a rámpasebességet, a feszültség/frekvencia-választ, az anti-szigetelést és a hibaátmenetet-.

PCS kiválasztási ellenőrzések

• Egyenáramú feszültségtartomány minimális/maximális SOC, hőmérséklet és leromlás között.
• Folyamatos és túlterhelési teljesítmény a helyszíni környezeti hőmérsékleten és magasságon.
• Hatékonysági görbe-nem csak a csúcshatékonyság-és a készenléti fogyasztás.
• A meddő{0}}teljesítmény képessége, és hogy csökkenti-e az elérhető aktív teljesítményt.
• Háló-kódfunkciók, transzformátor-kompatibilitás, harmonikusok és rövidzár{1}}járulék.
• Grid-követés versus grid-alakítási képesség biztonsági mentéshez vagy mikrogrid használatához.

Tekintse át azokat a projekteket, amelyek aktívan cserélnek áramot a közművelgrid{0}}csatlakozott akkumulátortárolóés erősítse meg az összes hálózati funkciót a vonatkozó összekapcsolási tanulmányokkal és helyszíni tesztekkel.

4. Energiagazdálkodási rendszer (EMS) és üzemvezérlő

Valós küszöbérték-feladási példa található aBESS csúcs borotválkozási útmutató.

Az EMS az üzleti vagy grid célokat diszpécser parancsokká alakítja. Képes figyelni a terhelést és a termelést, előre jelezni a csúcsokat, kezelni az SOC tartalékot, reagálni a tarifákra vagy a piaci jelzésekre, koordinálni a generátorokat és a PV-t, valamint alapjeleket küldeni a PCS-nek. Nagyobb projekteknél előfordulhat, hogy az üzemvezérlő kezeli a gyors-pontos-csatlakozási követelményeket, miközben az EMS lassabb optimalizálást hajt végre.

EMS beszerzési követelmények

• Üzemmódok, prioritási szabályok és konfliktusfeloldás halmozott használati esetekhez.
• Mérési források, előrejelzési bemenetek és vezérlés válaszideje.
• Protokollok, API elérhetőség, történész, időszinkronizálás és adattulajdon.
• Helyi működés felhő vagy WAN elvesztése közben és meghatározott biztonságos tartalék állapotok.
• Felhasználói szerepkörök, hitelesítés, ellenőrzési naplók, javítási és távoli{0}}támogatási kötelezettségek.

5. Hőgazdálkodás

A hőkezelés a cellákat és a teljesítményelektronikát meghatározott hőmérsékleten belül tartja, és korlátozza a hőmérséklet-ingadozást. A léghűtéses rendszerek egyszerűbb szolgáltatást nyújthatnak, míg a folyadékhűtés szorosabb hőmérsékletszabályozást és nagyobb csomagolási sűrűséget biztosít. A kiválasztásnál figyelembe kell venni a környezeti tervezést, a páratartalmat, a port, a korróziót, a redundanciát, a segédenergiát, a zajt, a szivárgásérzékelést és a karbantarthatóságot, nem csak a hűtési módszert.

Igényes éghajlati viszonyok vagy nagy{0}}sűrűségű elrendezések esetén értékelje afolyadékhűtésű ipari akkumulátorszekrénymiközben ellenőrzi a hűtőkör-redundanciáját, a parazitaterhelést és a szervizképességet.

6. Elektromos védelem és DC/AC elosztás

A vezetékek méretezéséhez és a beszerzési bemenetekhez folytassa a következővel:BESS kábelválasztási útmutatókiterjed a feszültségre, az áramerősségre, a feszültségesésre, a hibaállóságra és a telepítési feltételekre.

A védelmi berendezések észlelik és elkülönítik a hibákat. Az architektúra tartalmazhat cella/rack biztosítékokat, mágneskapcsolókat, egyenáramú megszakítókat, szigetelésfigyelést, túlfeszültség-védelmet, váltakozó áramú megszakítókat, védelmi reléket, földelőrendszereket és vészleállító áramköröket. A koordinációs vizsgálatoknak figyelembe kell venniük az akkumulátor és a PCS hibáinak viselkedését, a transzformátor hozzájárulását és a helyszíni hálózatot.

• Határozza meg a modul, a rack, a PCS, a transzformátor és a csatlakozási pont leválasztási határait.
• Koordinálja a kioldási küszöbértékeket és az időzítést, hogy a legkisebb praktikus hibás szakasz el legyen szigetelve.
• Értékelje az ütés, az ív{0}}villanás, a tárolt-energia és a zárolási/címkézési követelményeket.
• Erősítse meg az egyenáramú kábel és a gyűjtősín feszültségét, áramát, hőmérsékletét és{0}}zárlati feszültségét.

7. Tűz-, gáz- és vészhelyzeti rendszerek

A teljes biztonsági bizonyítékláncot aBESS biztonsági útmutató.

A biztonsági architektúra magában foglalhatja a cellaelemzést, a füst/hő/ki{0}}gázérzékelést, a szellőztetést, a nyomáscsökkentést, az elválasztást, a tűzoltást vagy más mérséklést, a vészhelyzeti tápellátást és a válaszadó interfészt. A követelmények a kémiától, a háztól, az energiakapacitástól, a vizsgálati bizonyítékoktól, az alkalmazandó kódoktól és a joghatósággal rendelkező hatóságtól függenek. Az elnyomó eszköz vagy tanúsítvány nem teljes körű biztonsági eset.

8. Transzformátor, kapcsolóberendezés és hálózati interfész

A transzformátor hozzáigazítja a PCS feszültséget a létesítményhez vagy a közműhálózathoz. Kapcsolóberendezések, védőrelék és bevételi vagy üzemi mérőórák határozzák meg a csatlakozási határt. A tervezési ellenőrzések magukban foglalják a feszültségarányt, a vektorcsoportot, az impedanciát, a veszteségeket, a harmonikusokat, a földelést, a rövidzárlatot, a védelmi koordinációt, a kiegészítő tápellátást és a közüzemi követelményeket.

Megawatt{0}}léptékű ipari telephelyek esetén aközépfeszültségű{0}}ipari ESSleegyszerűsítheti a grid felületet, a részletes védelem és a közüzemi felülvizsgálat függvényében.

9. SCADA, kommunikáció és kiberbiztonság

A SCADA láthatóságot, riasztásokat, trendeket és felügyeleti parancsokat biztosít. Kommunikáció köti össze a BMS-t, a PCS-t, az EMS-t, a mérőket, a reléket és a külső segédprogramot vagy aggregátort. A projektcsapatoknak meg kell határozniuk a protokollverziókat, a jelleképezést, a frissítési sebességet, az időszinkronizálást, a hálózati szegmentálást, a távoli hozzáférést, a hitelesítő adatok tulajdonjogát, a naplózást és a szoftver életciklusával kapcsolatos felelősséget.

10. Segédrendszerek és burkolat

A segédberendezések közé tartoznak a HVAC szivattyúk vagy ventilátorok, fűtőtestek, vezérlik az áramellátást, a világítást, az érzékelést, a szellőzést, a kommunikációs berendezéseket és néha a tartalék tápellátást. Fogyasztásuk csökkenti a nettó leadott energiát, ezért mérni vagy modellezni kell. A burkolatnak figyelembe kell vennie a környezeti minősítést, a korróziót, a vízelvezetést, a páralecsapódást, a zajt, a szállítást, az emelést, a hozzáférést, a kilépést és a karbantartási távolságokat.

Hogyan ellenőrizhető az összetevők kompatibilitása

Az interfészek ellenőrzése után használja aBESS méretezési útmutatóaz akkumulátor energiájának, az áramkorlátoknak, a PCS-teljesítménynek és az -élettartam{1}}végi teljesítményének összehangolásához.

BESS alkatrészbeszerzési ellenőrzőlista

• Határozza meg minden alrendszer teljes rendszerhatárát és megnevezett szállítóját.
• Kérjen ellenőrzött adatlapokat, tanúsítványokat és teljes tesztjelentéseket, pontos modellekhez kötve.
• Akkumulátor–PCS–EMS interfészmátrixra és jóváhagyott firmware-verziókra van szükség.
• Adja meg a teljesítményt, a felhasználható energiát, a hatékonyságot és a segédberendezéseket egy közös mérési határon.
• Igazítsa az alkatrészekre és rendszerekre vonatkozó garanciákat a projekt munkaciklusához és a jogorvoslatokhoz.
• Tartalmazza a FAT-ot, a webhelyelfogadást, a kapacitást, a működési-módot és a hiba{1}}választeszteket.
• Erősítse meg a tartalék alkatrészeket, a cserekompatibilitást, a szoftvertámogatást és a szervizválaszt.
• Tervezze meg a bővítést, a sérült-berendezések kezelését és az-életvégi-felelősségeket.

GYIK

Következtetés

A BESS teljesítményét a komponensek közötti interfészek éppúgy meghatározzák, mint maguk az összetevők. Egy megbízható projekt összehangolja az akkumulátor működési burkolatát, a BMS-korlátokat, a PCS-képességeket, az EMS-célokat, a termikus tervezést, a védelmet, a biztonsági bizonyítékokat és a hálózati interfészt egyetlen tesztelhető specifikáció és életciklus-felelősségi modell szerint.