Strategija nadzora trinivojske povezave med sistemom za upravljanje baterije (BMS), pretvornikom za shranjevanje energije (PCS) in sistemom za upravljanje z energijo (EMS) v sistemu za shranjevanje energije je ključ do zagotavljanja učinkovitega in varnega delovanja sistema.
1. Povezava med BMS in PCS: Upravljanje polnjenja in praznjenja
Primer
V tipičnem scenariju aplikacije za shranjevanje energije predpostavimo, da imamo enoto za shranjevanje energije, sestavljeno iz več litijevih baterij, od katerih je vsaka povezana z BMU (podrejeno krmilno enoto), ta pa z BCU (glavno krmilno enoto), ki je priključen na BAU (glavno krmilno enoto).
Ko sistem za shranjevanje energije prejme navodila za pošiljanje omrežja, bo BAU določil, ali naj dovoli polnjenje ali praznjenje na podlagi trenutnega stanja SOC (preostala zmogljivost baterije) sistema, in poslal ukaz PCS.
Če PCS zazna čezmeren vnos energije na strani omrežja, bo aktiviral način polnjenja; Nasprotno, v obdobjih največje porabe električne energije PCS preklopi v način praznjenja, da podpira omrežje.
Parameter
Največja moč polnjenja:nastavite na 200kW, da zagotovite, da se baterija ne poškoduje zaradi prekomernega polnjenja.
Največja moč praznjenja:nastavljen na 300 kW, da zadosti povpraševanju po hitrem odzivu v urah največje obremenitve.
Zgornja in spodnja meja SOC:običajno vzdržujemo med 20 % -80 %, da se izognemo vplivu globokega polnjenja in praznjenja na življenjsko dobo baterije.
2. Povezava med BMS in PCS: upravljanje temperature
Primer
Glede na to, da temperatura pomembno vpliva na delovanje litijevih baterij, mora BMS spremljati ne le napetost, tok in druge podatke posameznih baterij, ampak mora spremljati tudi njihovo površinsko temperaturo.
Ko se ugotovi, da je temperatura določenega baterijskega modula previsoka, BMS sproži PCS, da omeji hitrost polnjenja in praznjenja tega dela, in celo prekine delovanje, dokler se temperatura ne vrne na normalno. Poleg tega je mogoče temperaturo aktivno znižati z aktiviranjem hladilnega sistema.
Parameter
Visok temperaturni prag:Na primer, pri 50 stopinjah C je treba sprejeti ukrepe za zaščito baterije, ko je ta temperatura presežena.
Prag nizke temperature:kot je 0 stopinj C, da preprečite, da bi nizka temperatura vplivala na učinkovitost kemične reakcije.
Alarmna vrednost temperaturne razlike:Najvišja dovoljena temperaturna razlika med sosednjima baterijama je nastavljena na 5 stopinj C, v primeru prekoračitve pa bo izdano opozorilo.
3. Sodelovalno delo BMS, PCS in EMS: optimizacija razporejanja
Primer
EMS je odgovoren za splošno upravljanje z energijo in odločitve o razporejanju ter lahko razvije optimalne načrte polnjenja in praznjenja na podlagi cen električne energije v realnem času, vremenskih napovedi in drugih dejavnikov.
Na primer, ureditev PCS za polnjenje v nočnem obdobju nizkih cen in sproščanje shranjene energije v dnevnem obdobju najvišjih cen, da zaslužite razliko v ceni. Hkrati bo EMS nenehno ocenjeval zdravstveno stanje celotnega sistema (vključno s SOH) in temu primerno prilagajal strategije za podaljšanje življenjske dobe opreme.
Parameter
Peak britje in dolinastrategija polnjenja:Uporabniki lahko konfigurirajo lastne predloge cen električne energije glede na lokalne cene električne energije v času porabe, nastavijo moč polnjenja in praznjenja PCS v različnih časovnih obdobjih ter oblikujejo predlogo strategije za britje ob konicah in polnjenju v dolini; Zagotovite funkcijo konfiguriranja predlog pravilnika na dnevni in tedenski osnovi.
Nadzor povpraševanja:EMS lahko predvidi prihodnje povpraševanje po obremenitvi in vnaprej načrtuje ukrepe PCS, da zagotovi, da največje povpraševanje, določeno v pogodbi, ne bo preseženo, s čimer se izogne dodatnim stroškom.
Načrtna krivulja:Za posebne scenarije uporabe (kot so industrijski uporabniki) EMS ustvari podrobne dnevne ali tedenske operativne smernice za usmerjanje PCS pri izvajanju nalog v skladu z vzpostavljenim urnikom.
4. Varnostni zaščitni mehanizem BMS in PCS
Primer
Za dodatno izboljšanje varnosti sistema je bil vzpostavljen večplastni zaščitni mehanizem med BMS in PCS. Na primer, ko BMS zazna kakršno koli neobičajno situacijo (kot je kratek stik, prenapetost/prenizka napetost), bo nemudoma obvestil PCS, da ustavi ustrezno operacijo, in lahko sproži napravo za odklop v sili, da prekine napajanje. Poleg tega obstajajo zaščitni ukrepi na ravni strojne opreme, kot so varovalke in releji, za obvladovanje izolacije napak v ekstremnih situacijah.
Parameter
Pretokovna zaščita:nastavite na 1,5-kratnik nazivnega toka, da preprečite škodo zaradi previsokega toka.
Prenapetostna/podnapetostna zaščita:Nastavite zgornjo in spodnjo mejo, da zagotovite, da je baterija vedno znotraj varnega delovnega območja.
Zaščita pred kratkim stikom:V primeru kratkega stika hitro prekinite tokokrog, da zagotovite varnost osebja in lastnine.
Integracija BMS (Battery Management System) in PCS (Energy Storage Converter) z drugimi inteligentnimi napravami je eden ključnih korakov pri izgradnji inteligentnega in učinkovitega sistema za shranjevanje energije. Ta integracija ni omejena na povezave na ravni strojne opreme, ampak kar je še pomembneje, omogoča izmenjavo informacij in sodelovanje na ravni programske opreme za optimizacijo celotnega procesa upravljanja z energijo.
Pogoste metode integracije in njihove značilnosti:
1. Globoka integracija z EMS (Energy Management System)
Izmenjava podatkov:BMS je odgovoren za zbiranje različnih delovnih parametrov baterije, kot so napetost, tok, temperatura, SOC (preostala napolnjenost), SOH (zdravstveno stanje) itd., in posredovanje teh informacij EMS. Istočasno bo EMS poslal tudi navodila BMS po odločitvi na podlagi dejavnikov, kot so razmere v električnem omrežju in potrebe uporabnikov.
Oblikovanje strategije:Na podlagi podatkov iz BMS lahko EMS natančneje napove trend sprememb stanja baterije in s tem bolje načrtuje načrte polnjenja in praznjenja. Na primer, organiziranje polnjenja, ko so cene električne energije nizke, in sprostitev shranjene energije v konicah, da se zasluži razlika v ceni. Poleg tega EMS optimizira dolgoročne strategije razporejanja energije z analizo zgodovinskih podatkov, da zagotovi največjo gospodarsko korist sistema.
2. Integracija sistemov pametnega doma in avtomatizacije stavb
Dvosmerna komunikacija:Sodobne platforme pametnega doma običajno podpirajo več protokolov, kar omogoča enostavno integracijo BMS/PCS vanje. Na ta način lahko uporabniki preko mobilnih aplikacij ali drugih terminalskih naprav na daljavo spremljajo delovanje sistema za shranjevanje energije in prilagajajo nastavitve glede na osebne želje. Na primer, nastavitev največje izhodne moči v določenem časovnem obdobju ali izbira dajanja prednosti uporabi lastno proizvedene električne energije pred omrežnim napajanjem.
Nadzor povezave:Poleg preprostih nadzornih funkcij lahko sistemi pametnega doma dosežejo tudi nadzor povezave z BMS/PCS. Na primer, ko ni zaznan nihče doma, samodejno preklopi v način varčevanja z energijo, da zmanjša nepotrebno porabo energije; Preden se družinski člani vrnejo domov, vključite visokozmogljive naprave, kot je klimatska naprava, da zagotovite udobno bivalno okolje.
3. Vloga v mikromrežah
Usklajevanje več virov:V tipičnem mikromrežnem okolju obstajajo poleg naprav za shranjevanje energije tudi različni porazdeljeni viri energije, kot so sončne celice in vetrne turbine. Na tej točki mora BMS/PCS upoštevati ne le svoj delovni status, ampak se mora tudi učinkovito usklajevati in sodelovati z drugimi viri energije, da skupaj vzdržuje ravnotežje med ponudbo in povpraševanjem znotraj mikroomrežja. Na primer, ko pride do presežka električne energije, ki jo proizvedejo fotonapetostni nizi, se PCS odloči za shranjevanje odvečne energije, namesto da bi jo neposredno poslal nazaj v glavno omrežje.
Zmogljivost otoka:Pri mikroomrežjih z zmožnostjo otočnega delovanja je vloga BMS/PCS še posebej pomembna. Ko so odklopljeni od zunanjega električnega omrežja, morajo hitro prevzeti naloge porazdelitve obremenitve, da zagotovijo, da neprekinjeno napajanje pomembnih objektov ni prizadeto. To zahteva, da ima BMS/PCS visoko stabilnost in zanesljivost ter da lahko v kratkem času preklopi iz načina, povezanega z omrežjem, v način izven omrežja.
4. Podpora za platforme v oblaku in analizo velikih podatkov
Računalništvo v oblaku:Z razvojem tehnologije računalništva v oblaku vse več podjetij uporablja platforme v oblaku za obsežno obdelavo podatkov in usposabljanje modelov. Za sisteme za shranjevanje energije to pomeni nalaganje lokalno zbranih podatkov v strežnike v oblaku, uporabo zmogljivih računalniških virov za rudarjenje in analizo ogromnih količin informacij ter pridobivanje bolj izpopolnjenih operativnih priporočil.
Optimizacija, ki jo poganja AI:Z uporabo algoritmov umetne inteligence, zlasti machine metode učenja, za prepoznavanje možnih vzorcev iz velike količine zgodovinskih zapisov in zagotavljanje smernic za prihodnje operacije. Na primer napoved vremenskih razmer v naslednjih dneh in ustrezne priprave vnaprej; Ali pa samodejno prilagodite strategijo polnjenja in praznjenja glede na uporabnikove navade pri porabi električne energije, s čimer izboljšate uporabniško izkušnjo in hkrati zmanjšate stroške.