BESS KNOWLEDGE -SARJA
Kuinka akkuenergian varastointijärjestelmä toimii?
Akkuenergian varastointijärjestelmä (BESS) latautuu muuntamalla sähkön tasavirtalähteeksi ja varastoimalla sen sähkökemiallisesti akkukennoihin. Kun energiaa tarvitaan, prosessi kääntyy päinvastaiseksi: akku vapauttaa tasavirtaa, virranmuunnosjärjestelmä (PCS) muuntaa sen ohjatuksi AC-sähköksi ja energianhallintajärjestelmä (EMS) koordinoi toimituksen toimipaikan tai verkon tavoitteiden mukaan. Koko prosessin ajan akunhallintajärjestelmä (BMS) tarkkailee kennojen olosuhteita ja valvoo turvallisia käyttörajoja.
Tämä yksinkertainen kuvaus kätkee yhteen koordinoidun sähkömuunnoksen, mittauksen, päätöksenteon{0}}ja suojauksen. Kaupallisessa tai teollisessa projektissa akku ei päätä itsenäisesti, milloin se ladataan tai puretaan. BMS, PCS, EMS, mittarit, suojalaitteet ja työmaaohjain vaihtavat rajoja ja komentoja jatkuvasti, jotta laitos pystyy toimittamaan tarvittavan tehon ylittämättä sähkö-, lämpö- tai sopimusrajoja.
Lue koko suunnittelu-, mitoitus-, turvallisuus- ja hankintakehystäydellinen opas akkuenergian varastointijärjestelmiinennen järjestelmän määrittelyn viimeistelyä.
Tällä sivulla
- BESS-toimintaperiaate yhdessä minuutissa
- Mitä tapahtuu BESS-latauksen aikana?
- Mitä tapahtuu BESS-purkauksen aikana?
- Kuinka BMS, PCS ja EMS toimivat yhdessä
- AC-Yhdistetty vs. DC-Yhdistetty BESS: Toiminta muuttuu
- Kuinka BESS-käyttötilat muuttuvat sovelluksen mukaan
- BESS Tehokkuus, maksutila ja terveydentila
- Kuinka BESS reagoi vioihin ja sammuu turvallisesti
- BESS Operational Due{0}}Diligence -tarkistuslista
- Usein kysytyt kysymykset
- Johtopäätös
BESS-toimintaperiaate yhdessä minuutissa
BESS toimii ohjattuna, kaksisuuntaisena energiapuskurina. Mittarit mittaavat paikan ja verkon; EMS määrittää halutun toimenpiteen; BMS vahvistaa akun sallitut rajat; PCS muuntaa tehon haluttuun suuntaan; suojajärjestelmät valvovat prosessia; ja SCADA tallentaa suorituskykyä ja hälytyksiä.
Ohjaussilmukka toistuu jatkuvasti. Vastausnopeus riippuu palvelusta ja arkkitehtuurista: kysynnän-hallintaohjain voi toimia ennen laskutuskynnyksen ylittymistä, kun taas verkkotukiohjain voi reagoida nopeasti jännite- tai taajuusolosuhteisiin. Vaadittu vaste, tarkkuus ja mittausraja tulisi määrittää mieluummin kuin olettaa.
Mitä tapahtuu BESS-latauksen aikana?
Lataus alkaa, kun EMS tai laitoksen ohjain pyytää energian absorptiota. Lähde voi olla sähköverkko, paikan päällä oleva aurinkosähkö, generaattori tai muu AC/DC lähde. AC-kytketyssä järjestelmässä PCS muuntaa vaihtosähkön tasavirraksi. DC-kytketyssä aurinkoenergia-plus-varastossa DC-muunnin tai jaettu invertteriarkkitehtuuri ohjaa energian siirtoa aurinkosähkön, akun ja tasavirtaväylän välillä.
Latausjärjestys
Latausteho ei ole aina vakio. Se voi pienentyä lähellä korkeaa SOC:tä, pudota matalissa tai korkeissa lämpötiloissa tai sitä rajoittaa solujen epätasapaino, PCS-kapasiteetti, muuntajan kuormitus, paikan tuontirajoitukset tai käytettävissä oleva PV. Hankintamalleissa tulisi siksi käyttää toimintakäyrää, eikä olettaa, että nimellisteho on saatavilla jokaisessa SOC:ssa ja lämpötilassa.
BESS Latausjärjestys
Mitä tapahtuu BESS-purkauksen aikana?
Purkauksen aikana akku vapauttaa tasavirtaa. PCS muuntaa sen laitoksen tai verkon synkronoiduksi vaihtovirtalähteeksi. EMS määrittää lähetystason, mutta BMS rajoittaa jatkuvasti käskyä pitää solut sallittujen jännitteen, virran, lämpötilan ja SOC-rajojen sisällä.
Purkausjärjestys
BESS:ssä voi olla riittävästi varastoitua energiaa, mutta se ei silti pysty toimittamaan nimellistehoa, jos lämpötila, SOC, tasajännite, akun virta, PCS-luokitus, loistehovaatimukset{0}}tai suojausrajat vähentävät käytettävissä olevaa tehoa. Teho- ja energiatakuissa on ilmoitettava niiden käyttöolosuhteet.
Kuinka BMS, PCS ja EMS toimivat yhdessä
Katso tarkemmat laitteiden laajuudet ja hankintaliitännätakku, BMS, PCS ja EMS komponentitennen valvonnan vastuumatriisin viimeistelyä.
|
Järjestelmä |
Päätös tai teko |
Tyypillistä vaihdettua tietoa |
|
BMS |
Suojaa ja valvoo akkua; arvioi SOC/SOH; laskee sallitut lataus- ja purkausrajat. |
Kenno/telinejännite ja lämpötila, SOC, SOH, virtarajat, hälytykset, kontaktorin tila. |
|
PCS |
Muuntaa tehoa ja säätelee sähköliitäntää. |
Tehon asetusarvo, tasajännite/virta, vaihtojännite/taajuus, loisteho, tila ja viat. |
|
EMS / laitosohjain |
Valitsee toimintatilan ja optimoi lähetyksen koko työmaalla tai ruudukkotavoitteessa. |
Mittaritiedot, ennusteet, tariffit, varaustavoite, verkkokomennot, laitteiden saatavuus ja rajoitukset. |
|
SCADA / valvonta |
Visualisoi, tallentaa ja viestii laitoksen tilan. |
Aika{0}}-sarjan tiedot, hälytykset, tapahtumat, käyttäjäkomennot, raportit ja etäkäyttö. |
Vankka ohjaussuunnittelu käyttää rajoja ja sallittuja sen sijaan, että luottaisi yhteen ohjaimeen ymmärtääkseen jokaisen sisäisen yksityiskohdan. EMS pyytää toimintapistettä; BMS ilmoittaa akun virran sallitun verhokäyrän; ja PCS suorittaa komennon vain, kun kaikki vaaditut lukitukset ovat tosia. Jos tiedonsiirto epäonnistuu, jokaisen alijärjestelmän tulee siirtyä määritettyyn turvalliseen tilaan.
Miksi käyttöliittymämatriisilla on merkitystä
- Tunnista, mikä laite on SOC:n, pätötehon, loistehon ja verkon tilan virallinen lähde.
- Määritä päivitysnopeus, yksiköt, skaalaus, aikaleimat, laatumerkit ja viestintä{0}}häviöajastimet.
- Luettele kaikki hälytykset, varoitukset, laukaisu, nollaus, hätäpysäytys ja huolto ohitus.
- Dokumentoi komentojen prioriteetti paikallisten ohjainten, EMS:n, apuohjelman/aggregaattorin ja operaattorin SCADA:n välillä.
- Testaa epänormaaleja tiloja, ei vain normaaleja lataus- ja purkauskomentoja.
AC-Yhdistetty vs. DC-Yhdistetty BESS: Toiminta muuttuu
Käytä kytkentävertailua kohdassaaurinko-plus-säilytysopas.
|
Tekijä |
AC-kytketty |
DC-kytketty |
|
Voiman polku |
Akku käyttää erillistä PCS:ää ja kytkeytyy AC-väylään. |
aurinkoenergialla ja akulla on yhteinen tasavirta-arkkitehtuuri ennen verkon muuntamista. |
|
Jälkiasennussovitus |
Usein yksinkertaista, jos aurinkosähkö tai laitteiston AC-infrastruktuuri on jo olemassa. |
Yleensä vaatii tiiviimmän integroinnin PV-invertteri/DC-arkkitehtuuriin. |
|
Riippumaton ohjaus |
PV ja BESS voivat usein toimia erillisinä vaihtovirtaomaina. |
PV- ja varastointisäädöt ovat tiukemmin koordinoituja. |
|
Tallennettu-aurinkomuunnos |
PV AC voidaan muuntaa takaisin DC:ksi varastointia varten, sitten takaisin AC:ksi. |
Voi vähentää muunnosvaiheita tallennettaessa PV suoraan DC-puolelle. |
|
Suunnittelutarkastukset |
AC-kytkinlaitteet, muuntajat, liitäntäkapasiteetti ja suojaus. |
Tasajänniteikkunat, virtatiet, muuntimen rajat, suojaus ja vikaeristys. |
|
Paras valinta |
Riippuu jälkiasennuksen rajoituksista, toiminnan joustavuudesta ja verkkoliitännästä. |
Riippuu kavennuksesta/leikkauksesta, uudesta-rakennesuunnittelusta ja integroiduista ohjaimista. |
AC-kytkentä on yleensä houkutteleva jälkiasennuksiin ja itsenäiseen omaisuuden hallintaan. Tasavirtakytkentä voi olla houkutteleva uusille aurinko-plus-varastolaitoksille, joissa aurinkoenergian suora talteenotto tai leikkaus on tärkeää. Vertaa energiapolkuja, yhteenliittämisrajoituksia, toimintatapoja, ylläpidettävyyttä ja elinkaaritaloutta tietyssä projektissa.
Kuinka BESS-käyttötilat muuttuvat sovelluksen mukaan
Lähetys- ja latauskäyttäytyminen on kuvattu yksityiskohtaisestiBESS huippuparranajoopas.
Toimitila{0}}tason prioriteetteja kehitetään edelleenC&I BESS käytännön opas.
|
Sovellus |
Laukaista |
Ohjaustavoite |
Pääasiallinen toimintarajoitus |
|
Huippu parranajo |
Toimitilojen kysyntä lähestyy kynnystä. |
Purkaus ennen huippua ja sen aikana; lataa ilman uutta huippua. |
Ennusteen tarkkuus, käytettävissä oleva SOC ja huipun kesto. |
|
Käyttöajan-muutos- |
Suunnitellut tariffikaudet tai optimoitu hintasignaali. |
Lataus alhainen, purkaus korkea. |
Hintaero tappioiden ja heikkenemisen jälkeen. |
|
Auringon oma{0}}kulutus |
PV ylittää paikan päällä olevan kysynnän tai vientirajan. |
Imeytä ylimääräinen PV ja pura se myöhemmin. |
PV-ennuste, vientiraja ja akun varaustila. |
|
Varmuuskopiointi/saareke |
Verkkokatkos tai suunniteltu siirto. |
Ylläpidä kriittisiä kuormia ja koordinoi saarekelähteitä. |
Ruudukon-muodostuskyky, siirtologiikka, latausvaiheet ja varaus. |
|
Verkkotuki |
Taajuus, jännite tai ulkoinen lähetyssignaali. |
Anna tarkka aktiivinen/reaktiivinen vaste. |
Yhteenliittämisen hyväksyntä, telemetria, saatavuus ja SOC-hallinta. |
Katso kysynnän{0}}veloituksenhallintasovelluksia vartenpeak shaving akkujärjestelmäja tarkista konfiguraatio laitoksen kuormitusprofiilin mukaan.
Projektit, jotka vaativat aktiivista vuorovaikutusta apuohjelman kanssa, voivat tarkistaa SINELINKinverkkoon-on kytketty akun tallennustilaratkaisu teknisen keskustelun lähtökohtana.
BESS Tehokkuus, maksutila ja terveydentila
Käytä näitä toimintakonsepteja käyttämälläBESS mitoitusopasennen kuin valitset akun tai PCS-luokituksen.
Lataustila (SOC)
SOC arvioi jäljellä olevan varauksen suhteessa määritettyyn käyttökelpoiseen tai nimelliseen viitearvoon. Sitä ei mitata suoraan kuten jännitettä; BMS arvioi sen virran integraation, jännitteen käyttäytymisen, lämpötilan ja kennomallien perusteella. Tarkkuus voi poiketa, joten ohjausstrategia voi sisältää uudelleenkalibrointiehdot.
terveydentila (SOH)
SOH kuvaa akun kuntoa suhteessa sovittuun referenssiin, usein käyttämällä käytettävissä olevaa kapasiteettia, vastusta tai tehoa. Koska toimittajat voivat laskea SOH:n eri tavalla, sopimusten tulee perustua määritettyyn kapasiteetti- tai suorituskykytestiin selittämättömän kojelaudan prosenttiosuuden sijaan.
Meno-paluu{0}}tehokkuus
Meno-paluu{0}}tehokkuus vastaa toimitettua energiaa jaettuna lataukseen käytetyllä energialla määritetyn jakson ja mittausrajan aikana. Vain akku-DC-arvo ei ole verrattavissa AC-järjestelmäarvoon, joka sisältää PCS:n, muuntajan ja apukuormat. Tehokkuus muuttuu myös tehon, lämpötilan ja valmiustilan keston mukaan.
Hajoaminen
Kalenterin ikääntyminen tapahtuu ajan myötä; syklinen ikääntyminen johtuu käytöstä. Molempiin vaikuttavat lämpötila, SOC, purkaussyvyys, nopeus ja kennorakenne. EMS voi vaihtaa lyhyen-aikavälin tulot-pitkän aikavälin heikkenemiseen rajoittamalla SOC:tä, tehoa tai suorituskykyä. Projektimalleissa tulisi käyttää taattua käyttömäärää ja läpinäkyvää lisäysoletusta.
Kuinka BESS reagoi vioihin ja sammuu turvallisesti
Epänormaalit tilat ja elinkaaren säädöt käsitellään tässäBESS turvallisuusopas.
Kaapeleiden nimellisarvot ja pääteliitännät ovat osa suojapolkua; ota yhteyttäBESS-kaapelin valintaopasmääritettäessä virta-, vika- ja asennusrajoja.
BESS:n ei pitäisi suojautua pelkästään ohjelmiston lähettämisestä. Sähkö- ja turvakerrokset havaitsevat epänormaalin virran, jännitteen, eristyksen, lämpötilan, savun, kaasun tai laitteiston tilan ja eristävät tason. Tarkka vastaus riippuu arkkitehtuurista ja vaara-analyysistä, mutta tyypillinen järjestys on vähentää tehoa, avata kontaktoreita tai katkaisijoita, eristää vika, ylläpitää vaadittuja tunnistus-/tuuletustoimintoja, antaa hälytyksiä ja estää luvaton uudelleenkäynnistys.
- Kenno/moduulitaso: jännitteen ja lämpötilan valvonta, tasapainotus ja suojarajat.
- Telinetaso: kontaktorit, sulakkeet, virran tunnistus, eristysvalvonta ja paikallinen ohjaus.
- PCS/AC-taso: ylivirta, verkkopoikkeavuus, -suojaus ja katkaisijat.
- Järjestelmätaso: hätäpysäytys, palon/kaasun tunnistus, ilmanvaihtologiikka, kulunvalvonta ja SCADA-hälytykset.
- Toimintataso: työsulku/tagout, hätäsuunnitelma, vaurioituneet{0}}laitteiden hallintalaitteet ja hallittu paluu käyttöön.
UL 9540A on lämpö-palon leviämistestimenetelmä-. se ei ole yleinen väite, että jokainen asennus on turvallinen. Projektiryhmien on vahvistettava testattu kokoonpano, laitteiden sertifiointi, hyväksytyt koodit, asennusehdot ja AHJ-vaatimukset.
BESS Operational Due{0}}Diligence -tarkistuslista
- Täydellinen teho{0}}vuokaavio ja mittausraja jokaiselle taatulle arvolle.
- Akun jännitteen/virran rajat PCS:n toiminta-aluetta vastaan SOC:n ja lämpötilan välillä.
- Normaali-, valmius-, musta-käynnistys-, saareke-, palautus- ja hätäkäyttöjaksot soveltuvin osin.
- BMS–PCS–EMS-signaaliluettelo, komentojen prioriteetti ja viestintä{0}}katkoskäyttäytyminen.
- Lisäkulutus latauksessa, purkamisessa, valmiustilassa ja äärimmäisissä ympäristöolosuhteissa.
- Kapasiteetti-, tehokkuus- ja vastetestit FAT/SAT:ssa ja lopulliset hyväksymiskriteerit.
- Hälytysten omistajuus,{0}}etäkäytön hallinta, ohjelmistopäivitysvastuut ja tapahtumien{1}}tietojen säilyttäminen.
- Takuuoletukset lämpötilasta, SOC-ikkunasta, suorituskyvystä, C-nopeudesta ja saatavuudesta.
Haluatko yhdistää BESS-toimintatilat kuormitusprofiiliisi tai verkkovaatimuksiisi? Lähetä SINELINK-sovelluksesi, tavoitekW/kWh, verkkojännite, sijaintiolosuhteet ja haluttu järjestelmäarkkitehtuuri.
Katso yleisen korkean{0}}jännitteen C&I-integraatiosta1000 V korkeajännite{1}}akkujärjestelmäalusta ja vahvista sen toimintaikkuna valittua PCS:tä vastaan.
Kohteet, joilla on korkea ympäristön lämpötila tai tiheät pakkausvaatimukset, voivat arvioida anestejäähdytteinen{0}}teollinen akkukaappisamalla kun vahvistetaan jäähdytyksen redundanssi ja huoltotarpeet.
Usein kysytyt kysymykset
Varaako BESS vaihto- tai tasavirtaa?
Akkukennot varastoivat energiaa sähkökemiallisesti ja toimittavat tasavirtaa. PCS muuntaa akun tasavirran ja useimpien laitosten ja verkkojen käyttämän AC-järjestelmän välillä.
Voiko BESS ladata ja purkaa samanaikaisesti?
Yksi akkusarja ei normaalisti lataudu ja purkaudu samanaikaisesti. Laitostasolla eri merkkijonot tai alijärjestelmät voivat toimia eri tavalla, mutta ohjaimien on estettävä tahaton kiertovirta ja kunnioitettava arkkitehtuuria.
Mikä ohjaa, kun BESS latautuu tai purkautuu?
EMS tai laitoksen ohjain käyttää aikatauluja, tariffeja, ennusteita, toimipisterajoja tai grid-komentoja. BMS ja PCS sitten rajoittavat tai hylkäävät komennot, jotka eivät ole turvallisia laitteita.
Mitä tapahtuu, kun BESS saavuttaa 100 % SOC:n?
BMS vähentää tai pysäyttää sallittua latausta, kun solut lähestyvät ylärajojaan. Monet projektit toimivat alle absoluuttisen enimmäismäärän SOC-korkeuden, käyttöiän tai turvamarginaalin säilyttämiseksi.
Voiko verkkoon{0}}sidottu BESS toimia sähkökatkon aikana?
Vain jos PCS, suojaus ja ohjaimet on suunniteltu eristys- tai verkko{0}}muodostustoimintaan ja sivustolla on hyväksytty siirto-, maadoitus- ja kuormitus{1}}hallintajärjestelmä.
Miksi saatavilla oleva BESS-teho muuttuu?
Käytettävissä olevaa tehoa voivat rajoittaa SOC, kennon lämpötila, tasajännite, sallittu virta, PCS-lämpötila, lois{0}}teho, apulaitteet, viat tai verkon olosuhteet.
Mitä eroa on EMS:n ja SCADA:n välillä?
EMS tekee tai koordinoi lähetyspäätökset. SCADA tarjoaa ensisijaisesti valvontaa, visualisointia, hälytyksiä ja historiatietoja, vaikka tuoterajat voivat mennä päällekkäin.
Miten BESS-tehokkuutta mitataan?
Mittaa energiaa, joka tulee ja lähtee saman määritellyn rajan ja syklin yli. Ilmoita, sisältääkö luku PCS, muuntaja, LVI ja muut apulaitteet.
Mitä tapahtuu, jos BMS-yhteys katkeaa?
Määritelty turvallinen käyttäytyminen voi sisältää konservatiivisen rajan pitämisen, nollaamisen tai laukaisun aikakatkaisun jälkeen. Tarkka järjestys on määritettävä ja testattava.
Miten BESS tukee huippuparranajoa?
Ohjain valvoo sivuston tuontia ja purkauksia ennen kuin kysyntä ylittää tavoitteen. Se myös ajoittaa latauksen säilyttääkseen SOC:n tuottamatta uutta huippua.
Suunnitteletko kaupallista tai teollista akun varastointiprojektia? Jaa kuormitusprofiilisi, käyttötapasi, tavoitekesto, verkkoyhteys ja vaatimustenmukaisuusmarkkinat.
Johtopäätös
BESS toimii jatkuvalla koordinoinnilla yksinkertaisen akun päälle/pois-komennon sijaan. EMS määrittelee tavoitteen, BMS suojaa akkua, PCS ohjaa tehon muuntamista ja suoja- ja valvontajärjestelmät tarkastavat jokaisen toimintatilan. Projektiryhmät, jotka määrittävät nämä rajapinnat, rajat ja mittausrajat varhain, ovat paremmassa asemassa saavuttaakseen ennustettavan suorituskyvyn, turvallisen toiminnan ja täytäntöönpanokelpoiset takuut.