BESS KNOWLEDGE SOROZAT
Hogyan működik az akkumulátoros energiatároló rendszer?
Az akkumulátoros energiatároló rendszer (BESS) úgy tölt, hogy az elektromosságot egyenárammá alakítja, és elektrokémiai úton tárolja az akkumulátorcellákban. Amikor energiára van szükség, a folyamat megfordul: az akkumulátor egyenáramot ad le, az energiaátalakító rendszer (PCS) szabályozott váltakozó árammá alakítja át, az energiagazdálkodási rendszer (EMS) pedig koordinálja az elosztást a helyszín vagy a hálózat céljainak megfelelően. A folyamat során az akkumulátor-felügyeleti rendszer (BMS) figyeli a cellák állapotát, és betartja a biztonságos működési határokat.
Ez az egyszerű leírás az elektromos átalakítás, mérés, döntéshozatal-és védelem összehangolt sorozatát rejti. Kereskedelmi vagy ipari projektekben az akkumulátor nem dönti el önállóan, hogy mikor kell tölteni vagy kisütni. A BMS, PCS, EMS, mérők, védelmi eszközök és telephelyi vezérlők folyamatosan cserélik a határértékeket és parancsokat, hogy az üzem az elektromos, termikus vagy szerződéses határok túllépése nélkül tudja leadni a szükséges teljesítményt.
A teljes tervezési, méretezési, biztonsági és beszerzési keretről olvassa el ateljes útmutató az akkumulátoros energiatároló rendszerekheza rendszerspecifikáció véglegesítése előtt.
Ezen az oldalon
- BESS működési elv egy perc alatt
- Mi történik a BESS töltés közben?
- Mi történik a BESS kisütés közben?
- Hogyan működik együtt a BMS, a PCS és az EMS
- AC-Csatolt vs DC-Csatolt BESS: Hogyan változik a működés
- Hogyan változnak a BESS üzemmódok alkalmazásonként
- BESS Hatékonyság, Töltési állapot és Egészségi állapot
- Hogyan reagál a BESS a hibákra és hogyan kapcsol le biztonságosan
- A BESS operatív{0}}gondossági ellenőrző listája
- Gyakran ismételt kérdések
- Következtetés
BESS működési elv egy perc alatt
A BESS szabályozott, kétirányú energiapufferként működik. Mérők mérik a helyszínt és a rácsot; az EMS meghatározza a kívánt műveletet; a BMS megerősíti az akkumulátor megengedett határértékeit; a PCS átalakítja a teljesítményt a kívánt irányba; védelmi rendszerek felügyelik a folyamatot; a SCADA pedig rögzíti a teljesítményt és a riasztásokat.
A vezérlőkör folyamatosan ismétlődik. A válaszsebesség a szolgáltatástól és az architektúrától függ: a kereslet{1}}kezelő vezérlő a számlázási küszöb túllépése előtt léphet fel, míg a grid{2}}támogató vezérlő gyorsan reagálhat a feszültség- vagy frekvenciaviszonyokra. A szükséges választ, pontosságot és mérési határt meg kell határozni, nem pedig feltételezni.
Mi történik a BESS töltés közben?
A töltés akkor kezdődik, amikor az EMS vagy az üzemvezérlő energiaelnyelést kér. A forrás lehet a közüzemi hálózat, a helyszíni napenergia-termelés, egy generátor vagy más AC/DC forrás. Az AC-csatolt rendszerben a PCS a váltakozó áramot egyenárammá alakítja. Az egyenáramú-csatolt napelemes-plusz-tárolós kialakításban egy DC konverter vagy megosztott inverter architektúra szabályozza az energiaátvitelt a PV, az akkumulátor és az egyenáramú busz között.
A töltési sorrend
A töltési teljesítmény nem mindig állandó. Elkeskenyedhet a magas SOC közelében, leeshet alacsony vagy magas hőmérsékleten, vagy korlátozhatja a cella kiegyensúlyozatlansága, a PCS kapacitása, a transzformátor terhelése, a helyszíni importkorlátok vagy a rendelkezésre álló PV. A beszerzési modelleknek ezért működési görbét kell használniuk, nem pedig azt, hogy minden SOC-nál és hőmérsékletnél rendelkezésre áll a névleges teljesítmény.
BESS Töltési sorrend
Mi történik a BESS kisütés közben?
A kisülés során az akkumulátor egyenáramú energiát bocsát ki. A PCS átalakítja azt szinkronizált váltakozó árammá a létesítmény vagy a hálózat számára. Az EMS határozza meg a küldési szintet, de a BMS folyamatosan korlátozza a parancsot, hogy a cellákat a megengedett feszültség, áram, hőmérséklet és SOC határokon belül tartsa.
A kisütési sorrend
Előfordulhat, hogy a BESS elegendő tárolt energiával rendelkezik, de mégsem tud névleges teljesítményt leadni, ha a hőmérséklet, az SOC, az egyenfeszültség, az akkumulátoráram, a PCS névleges teljesítménye, a meddő-teljesítményre vonatkozó követelmények vagy a védelmi korlátok csökkentik a rendelkezésre álló kimenetet. Az áram- és energiagaranciákban fel kell tüntetni azok működési feltételeit.
Hogyan működik együtt a BMS, a PCS és az EMS
A berendezés részletes terjedelmét és a beszerzési interfészeket lásdakkumulátor, BMS, PCS és EMS alkatrészeka kontrollok felelősségi mátrixának véglegesítése előtt.
|
Rendszer |
Döntés vagy cselekvés |
Tipikus információcsere |
|
BMS |
Védi és felügyeli az akkumulátort; becslések SOC/SOH; kiszámítja a megengedett töltési és kisütési határértékeket. |
Cella/rack feszültség és hőmérséklet, SOC, SOH, áramkorlátok, riasztások, kontaktor állapota. |
|
PCS |
Átalakítja a teljesítményt és szabályozza az elektromos interfészt. |
Teljesítmény alapjel, DC feszültség/áram, AC feszültség/frekvencia, meddőteljesítmény, állapot és hibák. |
|
EMS / üzemvezérlő |
Kiválasztja az üzemmódot, és optimalizálja az elosztást a telephelyen vagy a rácscélon. |
Mérőadatok, előrejelzések, tarifák, tartalék cél, rács parancsok, berendezések rendelkezésre állása és korlátok. |
|
SCADA / felügyelet |
Vizualizálja, rögzíti és kommunikálja az üzem állapotát. |
Idő{0}}soros adatok, riasztások, események, felhasználói parancsok, jelentések és távoli hozzáférés. |
A robusztus vezérlőtervezés korlátokat és megengedőket használ ahelyett, hogy egyetlen vezérlőre hagyatkozna minden belső részlet megértéséhez. Az EMS működési pontot kér; a BMS deklarálja az akkumulátor jelenlegi megengedett határértékét; és a PCS csak akkor hajtja végre a parancsot, ha minden szükséges reteszelés igaz. Ha a kommunikáció sikertelen, minden alrendszernek meghatározott biztonságos állapotba kell lépnie.
Miért számít az interfész mátrix?
- Határozza meg, hogy melyik eszköz az SOC, az aktív teljesítmény, a meddőteljesítmény és a hálózati állapot mérvadó forrása.
- Határozza meg a frissítési sebességet, mértékegységeket, skálázást, időbélyegeket, minőségjelzőket és kommunikációs{0}}vesztési időzítőket.
- Soroljon fel minden riasztást, figyelmeztetést, kioldást, visszaállítást, vészleállítást és karbantartás felülbírálását.
- Dokumentálja a parancsprioritást a helyi vezérlők, az EMS, a segédprogram/aggregátor és a SCADA kezelő között.
- Tesztelje a rendellenes állapotokat, ne csak a normál töltési és kisütési parancsokat.
AC-Csatolt vs DC-Csatolt BESS: Hogyan változik a működés
Alkalmazza a csatolás összehasonlítását aszolár-plusz-tárolási útmutató.
|
Tényező |
AC-csatolt |
DC-csatolva |
|
Erőút |
Az akkumulátor dedikált PCS-t használ, és az AC buszon csatlakozik. |
A PV és az akkumulátor egyenáramú-oldali architektúrán osztoznak a hálózati átalakítás előtt. |
|
Utólagos illeszkedés |
Gyakran egyszerű, ha már létezik napelemes vagy létesítményi AC infrastruktúra. |
Általában szorosabb integrációt igényel a PV inverter/DC architektúrával. |
|
Független vezérlés |
A PV és a BESS gyakran külön váltakozó áramú eszközökként működhetnek. |
A PV és a tárolás szabályozása szorosabban összehangolt. |
|
Tárolt-napenergia konverzió |
A PV AC visszaállítható DC-vé tárolás céljából, majd vissza AC-vá. |
Csökkentheti az átalakítási szakaszokat, ha a PV-t közvetlenül az egyenáramú oldalon tárolja. |
|
Tervezési ellenőrzések |
AC kapcsolóberendezések, transzformátorok, összekapcsolási kapacitás és védelem. |
DC feszültség ablakok, árampályák, konverter határértékek, védelem és hibaleválasztás. |
|
A legjobb választás |
Az utólagos felszerelési korlátoktól, a működési rugalmasságtól és a hálózati csatlakozástól függ. |
Függ a szűkítéstől/kivágástól, az új{0}}építési kialakítástól és az integrált vezérlőktől. |
Az AC csatolás általában vonzó az utólagos felszerelésekhez és a független eszközvezérléshez. Az egyenáramú csatolás vonzó lehet az új napenergia--plusz-tároló berendezések számára, ahol fontos a fotovoltaikus energia közvetlen rögzítése vagy a vágás. Hasonlítsa össze az adott projekt energiaútjait, összekapcsolási korlátait, működési módjait, karbantarthatóságát és életciklus-gazdaságosságait.
Hogyan változnak a BESS üzemmódok alkalmazásonként
A küszöbérték kiszállítási és újratöltési viselkedését aBESS csúcs borotválkozási útmutató.
A létesítményi{0}}szintű prioritásokat továbbfejlesztjükC&I BESS gyakorlati útmutató.
|
Alkalmazás |
Kioldó |
Ellenőrzési cél |
Fő működési korlát |
|
Csúcsborotválkozás |
A létesítmények iránti kereslet megközelíti a küszöböt. |
Kisütés a csúcs előtt és alatt; újratölteni anélkül, hogy újabb csúcsot hozna létre. |
Az előrejelzés pontossága, elérhető SOC és csúcsidőtartam. |
|
A használati idő--eltolódása |
Ütemezett tarifaperiódusok vagy optimalizált árjelzés. |
Töltés alacsony, kisütés magas. |
Árkülönbség a veszteségek és a degradáció után. |
|
Napenergia önfelhasználása{0}} |
A PV meghaladja a helyszíni keresletet vagy az exportkorlátot. |
Nyelje fel a többlet PV-t, és ürítse ki később. |
PV előrejelzés, exportkorlát és akkumulátor kapacitás. |
|
Biztonsági mentés / szigetelés |
Hálózatkimaradás vagy tervezett áthelyezés. |
A kritikus terhelések fenntartása és a szigetelt források koordinálása. |
Rács-alakítási képesség, átviteli logika, betöltési lépések és tartalék. |
|
Rács támogatás |
Frekvencia, feszültség vagy külső diszpécser jel. |
Pontos aktív/reaktív válaszadás. |
Összeköttetés jóváhagyása, telemetria, rendelkezésre állás és SOC-kezelés. |
Az igény{0}}díjszabályozási alkalmazásokhoz tekintse át aPeak borotválkozó akkumulátor rendszerés érvényesítse a konfigurációt a létesítmény terhelési profiljához képest.
A segédprogrammal való aktív interakciót igénylő projektek áttekinthetik a SINELINK-eketgrid{0}}csatlakozott akkumulátortárolómegoldást a technikai megbeszélések kiindulópontjaként.
BESS Hatékonyság, Töltési állapot és Egészségi állapot
Alkalmazza ezeket a működési koncepciókat aBESS méretezési útmutatóaz akkumulátor vagy a PCS besorolás kiválasztása előtt.
Töltési állapot (SOC)
A SOC megbecsüli a fennmaradó töltést egy meghatározott használható vagy névleges referenciaértékhez viszonyítva. Nem mérik közvetlenül, mint a feszültséget; a BMS az áramintegráció, a feszültség viselkedés, a hőmérséklet és a cellamodellek alapján becsüli meg. A pontosság eltolódhat, ezért a szabályozási stratégia tartalmazhat újrakalibrálási feltételeket.
Egészségi állapot (SOH)
Az SOH az akkumulátor állapotát egy egyeztetett referenciaértékhez viszonyítva írja le, gyakran a rendelkezésre álló kapacitás, ellenállás vagy teljesítmény felhasználásával. Mivel a szállítók eltérően számíthatják ki az SOH-t, a szerződéseknek egy meghatározott kapacitás- vagy teljesítménytesztre kell támaszkodniuk, nem pedig megmagyarázhatatlan műszerfali százalékra.
oda-vissza utazás hatékonysága
Az oda-vissza út hatékonysága egyenlő a leadott energia osztva a feltöltéshez felhasznált energiával egy meghatározott cikluson és mérési határon. A csak akkumulátor-egyenáramú érték nem hasonlítható össze a PCS-t, a transzformátort és a segédterheléseket tartalmazó AC rendszerértékkel. A hatékonyság a teljesítmény, a hőmérséklet és a készenléti időtartam függvényében is változik.
Degradáció
A naptár öregedése idővel következik be; ciklusos öregedés a használatból ered. Mindkettőt befolyásolja a hőmérséklet, az SOC, a kisülési mélység, a sebesség és a cella kialakítása. Az EMS a rövid távú-bevételt a hosszú távú-romlás ellen tudja keresni azáltal, hogy korlátozza az SOC-t, a teljesítményt vagy a teljesítményt. A projektmodelleknek a garantált munkaciklust és egy átlátható kiegészítési feltevést kell alkalmazniuk.
Hogyan reagál a BESS a hibákra és hogyan kapcsol le biztonságosan
A rendellenes állapotokat és az életciklus-vezérlőket aBESS biztonsági útmutató.
A kábelbesorolások és a lezárási interfészek a védelmi útvonal részét képezik; konzultáljon aBESS kábelválasztási útmutatóáram-, hiba- és telepítési határértékek meghatározásakor.
A BESS nem függhet csupán a szoftver elküldésétől a védelem érdekében. Az elektromos és biztonsági rétegek érzékelik a rendellenes áramot, feszültséget, szigetelést, hőmérsékletet, füstöt, gázt vagy berendezés állapotát, és leválasztják az érintett szintet. A pontos válasz az architektúrától és a veszélyelemzéstől függ, de egy tipikus sorrend a teljesítmény csökkentése, a kontaktorok vagy megszakítók kinyitása, a hiba elkülönítése, a szükséges észlelési/szellőztetési funkciók fenntartása, riasztások kiadása és a jogosulatlan újraindítás megakadályozása.
- Cella/modul szint: feszültség és hőmérséklet figyelés, kiegyenlítés és védelmi határok.
- Rack szint: kontaktorok, biztosítékok, áramérzékelés, szigetelésfigyelés és helyi vezérlés.
- PCS/AC szint: túláram, hálózati rendellenességek, szigetelő- és megszakító védelem-.
- Rendszerszint: vészleállítás, tűz/gázérzékelés, szellőztetési logika, beléptető és SCADA riasztások.
- Üzemeltetési szint: kizárás/kijelölés, vészhelyzeti terv, sérült{0}}berendezés-vezérlők és ellenőrzött ismételt üzembe helyezés.
Az UL 9540A egy termikus-kifutó tűz-terjedési vizsgálati módszer; nem általános kijelentés, hogy minden telepítés biztonságos. A projektcsapatoknak meg kell erősíteniük a tesztelt konfigurációt, a berendezés tanúsítását, az elfogadott kódokat, a telepítési feltételeket és az AHJ követelményeket.
A BESS operatív{0}}gondossági ellenőrző listája
- A teljes teljesítmény-folyamatdiagram és a mérési határ minden garantált értékhez.
- Az akkumulátor feszültség/áram határértékei a PCS működési tartományához képest az SOC és a hőmérséklet között.
- Normál, készenléti, fekete-indítási, szigetelő-, helyreállítási és vészhelyzeti működési sorrendek, ahol alkalmazható.
- BMS–PCS–EMS jellista, parancsprioritás és kommunikációs{0}}vesztési viselkedés.
- Kiegészítő fogyasztás töltés, kisütés, készenléti és extrém környezeti körülmények között.
- Kapacitás-, hatékonyság- és válaszvizsgálatok FAT/SAT-ban és a végső elfogadási kritériumok.
- Riasztások tulajdonjoga, távoli{0}}hozzáférési vezérlők, szoftverfrissítési felelősség és eseményadatok
- Garanciális feltételezések a hőmérsékletre, az SOC-ablakra, az áteresztőképességre, a C{0}}arányra és a rendelkezésre állásra vonatkozóan.
A BESS üzemmódokat hozzá kell rendelnie a terhelési profiljához vagy a hálózat követelményeihez? Küldje el a SINELINK-nek az alkalmazását, a cél kW/kWh-t, a hálózati feszültséget, a helyszíni feltételeket és a preferált rendszerarchitektúrát.
Az általános nagyfeszültségű{0}}C&I integrációhoz tekintse át a1000 V-os nagyfeszültségű{1}}akkumulátorrendszerplatformon, és erősítse meg működési ablakát a kiválasztott PCS-hez.
A magas környezeti hőmérsékletű vagy sűrű csomagolási követelményeket támasztó helyek értékelhetik afolyadékhűtésű ipari akkumulátorszekrénymiközben megerősíti a hűtési redundanciát és a szervizigényeket.
Gyakran ismételt kérdések
A BESS AC vagy DC tápot tárol?
Az akkumulátorcellák elektrokémiai úton tárolják az energiát, és egyenáramot szolgáltatnak. A PCS átalakítja az akkumulátoros DC és a legtöbb létesítmény és hálózat által használt váltakozó áramú rendszert.
Tud-e egy BESS egyszerre tölteni és kisütni?
Egyetlen akkumulátorlánc általában nem töltődik és meríthető egyszerre. Üzemi szinten a különböző karakterláncok vagy alrendszerek eltérően működhetnek, de a vezérléseknek meg kell akadályozniuk a nem kívánt áramkört, és tiszteletben kell tartaniuk az architektúrát.
Mi szabályozza a BESS töltését vagy kisülését?
Az EMS vagy az üzemvezérlő ütemezéseket, tarifákat, előrejelzéseket, telephelykorlátokat vagy rácsparancsokat alkalmaz. A BMS és a PCS ezután korlátozza vagy elutasítja azokat a parancsokat, amelyek kívül esnek a biztonságos berendezés feltételein.
Mi történik, ha a BESS eléri a 100%-os SOC-t?
A BMS csökkenti vagy leállítja a megengedett töltést, amikor a cellák megközelítik felső határukat. Sok projekt az abszolút maximális SOC alatt működik a belmagasság, az élettartam vagy a biztonsági tartalék megőrzése érdekében.
Működhet-e a hálózatra{0}}kötött BESS áramszünet esetén?
Csak akkor, ha a PCS-t, a védelmet és a vezérlőket szigeteléshez vagy rács{0}}alakításhoz tervezték, és a webhely rendelkezik jóváhagyott átviteli, földelési és terheléskezelési-sémával.
Miért változik az elérhető BESS teljesítmény?
A rendelkezésre álló teljesítményt korlátozhatja az SOC, a cella hőmérséklete, az egyenfeszültség, a megengedett áram, a PCS hőmérséklet, a meddő-teljesítmény, a segédberendezések, a hibák vagy a hálózat állapota.
Mi a különbség az EMS és a SCADA között?
Az EMS hozza meg vagy koordinálja a feladási döntéseket. A SCADA elsősorban felügyeleti vezérlést, megjelenítést, riasztásokat és előzményadatokat biztosít, bár a termékhatárok átfedhetik egymást.
Hogyan mérhető a BESS hatékonysága?
Mérje meg az ugyanazon a meghatározott határon és cikluson át belépő és kilépő energiát. Adja meg, hogy az ábra tartalmazza-e a PCS-t, a transzformátort, a HVAC-ot és egyéb segédeszközöket.
Mi történik, ha a BMS kommunikáció megszakad?
A meghatározott biztonságos viselkedés magában foglalhatja a konzervatív limit betartását, a nullára emelkedést vagy az időtúllépés utáni kioldást. A pontos sorrendet meg kell határozni és tesztelni kell.
Hogyan támogatja a BESS a csúcsborotválkozást?
A vezérlő figyeli a helyszíni importot és a kiürítést, mielőtt a kereslet túllépi a célt. Ezenkívül ütemezi az újratöltést, hogy megőrizze az SOC-t anélkül, hogy új csúcsot produkálna.
Kereskedelmi vagy ipari akkumulátortárolási projektet tervez? Ossza meg terhelési profilját, használati esetét, céltartamát, hálózati csatlakozását és megfelelőségi piacát.
Következtetés
A BESS folyamatos koordináción keresztül működik, nem pedig egyszerű akkumulátor be-/kikapcsolási parancson. Az EMS határozza meg a célt, a BMS védi az akkumulátort, a PCS vezérli az áramátalakítást, a védelmi és felügyeleti rendszerek pedig minden üzemállapotot ellenőriznek. Azok a projektcsapatok, amelyek korán meghatározzák ezeket az interfészeket, határértékeket és mérési határokat, jobb helyzetben vannak ahhoz, hogy kiszámítható teljesítményt, biztonságos működést és érvényesíthető garanciákat érjenek el.