Εξηγημένα εξαρτήματα BESS: Μπαταρία, BMS, PCS, EMS και ισορροπία συστήματος

 

Για τις ομάδες προμηθειών, το πιο σημαντικό ερώτημα δεν είναι απλώς αν υπάρχει κάθε στοιχείο. Είναι αν οι αξιολογήσεις, οι διεπαφές, η αρχή ελέγχου, τα τεκμήρια δοκιμών και οι εγγυήσεις παραμένουν συνεπείς σε ολόκληρο το φάκελο λειτουργίας. Μια αδυναμία σε μια διασύνδεση-τάση μπαταρίας έναντι του εύρους PCS, όρια BMS έναντι εντολών EMS ή ψύξη περιβλήματος έναντι θερμοκρασίας τοποθεσίας-μπορεί να περιορίσει ολόκληρο το σύστημα.

Ξεκινήστε με τοπλήρης οδηγός για τα συστήματα αποθήκευσης ενέργειας μπαταριώνγια το μητρικό πλαίσιο που καλύπτει το σχεδιασμό, τις εφαρμογές, την ασφάλεια και τις προμήθειες.

Εάν χρειάζεστε πρώτα την ακολουθία λειτουργίας, διαβάστεπώς λειτουργεί ένα σύστημα αποθήκευσης ενέργειας μπαταρίαςγια να δείτε πώς συντονίζονται τα BMS, PCS και EMS κατά τη φόρτιση και την εκφόρτιση.

Αρχιτεκτονική στοιχείων BESS με μια ματιά

Δείτε πώς συσκευάζονται αυτά τα στοιχεία για τοποθεσίες στοΠρακτικός οδηγός C&I BESS.

 

1. Κυψέλες μπαταριών, μονάδες και ράφια

Τα κύτταρα είναι οι μικρότερες ηλεκτροχημικές μονάδες. Οι κατασκευαστές συνδυάζουν τις κυψέλες σε μονάδες, τις μονάδες σε πακέτα ή δίσκους και αυτές τις συναρμολογήσεις σε ράφια ή ντουλάπια. Οι συνδέσεις σειράς αυξάνουν την τάση. Οι παράλληλες συνδέσεις αυξάνουν την ικανότητα ρεύματος και ενέργειας. Η μηχανική και ηλεκτρική διάταξη επηρεάζει το ρεύμα σφάλματος, τη δυνατότητα συντήρησης, τη θερμική συμπεριφορά και τον κίνδυνο διάδοσης.

Τι να προσδιορίσετε

• Χημεία, μορφή κυψέλης, ιχνηλασιμότητα προμηθευτή και ποιοτικοί έλεγχοι κατασκευής.
• Ονομαστική και χρησιμοποιήσιμη ενέργεια σε καθορισμένες συνθήκες SOC, θερμοκρασίας, ισχύος και έναρξης/λήξης--της ζωής.
• Παράθυρο τάσης συνεχούς ρεύματος, μέγιστο συνεχές και σύντομη-ρεύμα διάρκειας, καμπύλες ρυθμού C-και μείωσης.
• Κύκλος και ημερολόγιο-υποθέσεις γήρανσης, όρια διεκπεραίωσης και στρατηγική αύξησης.
• Απομόνωση μονάδας/ράφι, τήξη, επαφές, κενά σέρβις και μέθοδος αντικατάστασης.

2. Σύστημα διαχείρισης μπαταριών (BMS)

Το BMS μετρά την τάση, τη θερμοκρασία και το ρεύμα του στοιχείου και της μονάδας. εκτιμά την κατάσταση χρέωσης και την κατάσταση της υγείας· διαχειρίζεται την εξισορρόπηση. υπολογίζει τα επιτρεπόμενα όρια φόρτισης και εκφόρτισης· χειριστήρια επαφής? καταγράφει γεγονότα. και επικοινωνεί την κατάσταση της μπαταρίας στο PCS και στο EMS. Ένα BMS είναι ένα πολυεπίπεδο σύστημα και όχι μια πλακέτα αισθητήρα, που συχνά περιλαμβάνει μονάδες, rack και κύριους ελεγκτές.

Ερωτήσεις διεπαφής BMS

• Ποια συσκευή είναι η έγκυρη πηγή για SOC, SOH, επιτρεπόμενη ισχύ και κατάσταση σφάλματος;
• Πόσο συχνά ενημερώνονται τα όρια και τι συμβαίνει όταν καθυστερούν ή χάνονται οι επικοινωνίες;
• Ποιοι συναγερμοί προκαλούν μείωση, ελεγχόμενο τερματισμό λειτουργίας ή άμεση απομόνωση;
• Πώς γίνεται η διαχείριση των αρχείων συμβάντων, των εκδόσεων υλικολογισμικού, της απομακρυσμένης πρόσβασης και της ασφάλειας στον κυβερνοχώρο;
• Μπορεί το BMS να υποστηρίξει μικτά-ράφια ηλικίας μετά την αύξηση ή την αντικατάσταση;

3. Σύστημα μετατροπής ισχύος (PCS)

Οι διασυνδέσεις φωτοβολταϊκών και εξοπλισμού αποθήκευσης χαρτογραφούνται στοηλιακός-συν-οδηγός αποθήκευσης.

Το PCS είναι η αμφίδρομη ηλεκτρική γέφυρα μεταξύ του διαύλου DC της μπαταρίας και του συστήματος AC. Κατά τη διάρκεια της φόρτισης μετατρέπει το AC σε DC. κατά την εκφόρτιση μετατρέπει το DC σε AC. Ανάλογα με τη σχεδίαση, ελέγχει επίσης την άεργο ισχύ, τον συντελεστή ισχύος, τις αρμονικές, τον ρυθμό ράμπας, την απόκριση τάσης/συχνότητας, την αντι-αποκλεισμό και την οδήγηση σφάλματος-.

Έλεγχοι επιλογής PCS

• Εύρος τάσης συνεχούς ρεύματος σε ελάχιστο/μέγιστο SOC, θερμοκρασία και υποβάθμιση.
• Συνεχής και υπερφόρτωση ισχύος σε θερμοκρασία περιβάλλοντος και υψόμετρο.
• Καμπύλη απόδοσης-όχι μόνο κορυφαία απόδοση-και κατανάλωση σε κατάσταση αναμονής.
• Δυνατότητα άεργου-ενέργειας και εάν μειώνει τη διαθέσιμη ενεργή ισχύ.
• Συναρτήσεις κώδικα πλέγματος-, συμβατότητα μετασχηματιστή, αρμονικές και βραχυκύκλωμα-συνεισφορά.
• Δυνατότητα δημιουργίας πλέγματος-παρακολούθησης έναντι πλέγματος-για εφεδρική χρήση ή χρήση μικροδικτύου.

Για έργα που ανταλλάσσουν ενεργά ενέργεια με το βοηθητικό πρόγραμμα, ελέγξτεσυνδεδεμένη αποθήκευση μπαταρίας στο δίκτυο-και επιβεβαιώστε όλες τις λειτουργίες του δικτύου μέσω της ισχύουσας μελέτης διασύνδεσης και των δοκιμών πεδίου.

4. Σύστημα διαχείρισης ενέργειας (EMS) και ελεγκτής εγκατάστασης

Ένα πραγματικό όριο-παράδειγμα αποστολής παρέχεται στοΟδηγός ξυρίσματος BESS peak.

Το EMS μετατρέπει επιχειρηματικούς στόχους ή στόχους δικτύου σε εντολές αποστολής. Μπορεί να παρακολουθεί το φορτίο και την παραγωγή, να προβλέπει αιχμές, να διαχειρίζεται το απόθεμα SOC, να ανταποκρίνεται σε τιμολόγια ή σήματα αγοράς, να συντονίζει γεννήτριες και φωτοβολταϊκά και να στέλνει σημεία ρύθμισης στο PCS. Σε μεγαλύτερα έργα, ένας ελεγκτής εγκατάστασης μπορεί να χειρίζεται γρήγορα σημεία{{2}των{{3}απαιτήσεων σύνδεσης ενώ το EMS εκτελεί πιο αργή βελτιστοποίηση.

Απαιτήσεις προμήθειας EMS

• Τρόποι λειτουργίας, κανόνες προτεραιότητας και επίλυση συγκρούσεων για περιπτώσεις χρήσης στοιβαγμένων.
• Πηγές μέτρησης, είσοδοι πρόβλεψης και χρόνος απόκρισης ελέγχου.
• Πρωτόκολλα, διαθεσιμότητα API, ιστορικός, συγχρονισμός χρόνου και ιδιοκτησία δεδομένων.
• Τοπική λειτουργία κατά την απώλεια cloud ή WAN και καθορισμένες ασφαλείς καταστάσεις επιστροφής.
• Ρόλοι χρήστη, έλεγχος ταυτότητας, αρχεία καταγραφής ελέγχου, επιδιορθώσεις και υποχρεώσεις απομακρυσμένης-υποστήριξης.

5. Θερμική διαχείριση

Η θερμική διαχείριση διατηρεί τις κυψέλες και τα ηλεκτρονικά ισχύος εντός καθορισμένων θερμοκρασιών και περιορίζει τη διακύμανση της θερμοκρασίας. Τα αερόψυκτα συστήματα μπορεί να προσφέρουν απλούστερη εξυπηρέτηση, ενώ η υγρή ψύξη μπορεί να υποστηρίξει αυστηρότερο έλεγχο θερμοκρασίας και μεγαλύτερη πυκνότητα συσκευασίας. Η επιλογή θα πρέπει να λαμβάνει υπόψη τον σχεδιασμό του περιβάλλοντος, την υγρασία, τη σκόνη, τη διάβρωση, τον πλεονασμό, τη βοηθητική ενέργεια, τον θόρυβο, τον εντοπισμό διαρροών και τη δυνατότητα συντήρησης-και όχι μόνο τη μέθοδο ψύξης.

Για απαιτητικά κλίματα ή διατάξεις υψηλής{0}}πυκνότητας, αξιολογήστε αυγρόψυκτος-βιομηχανικός πίνακας μπαταριώνενώ ελέγχεται ο πλεονασμός βρόχου-ψύξης, το παρασιτικό φορτίο και η ικανότητα σέρβις.

6. Ηλεκτρική προστασία και διανομή DC/AC

Για το μέγεθος του αγωγού και τις εισόδους προμήθειας, συνεχίστε στοΟδηγός επιλογής καλωδίου BESSπου καλύπτει τάση, ρεύμα, πτώση τάσης, αντοχή σε σφάλματα και συνθήκες εγκατάστασης.

Ο εξοπλισμός προστασίας εντοπίζει και απομονώνει σφάλματα. Η αρχιτεκτονική μπορεί να περιλαμβάνει ασφάλειες κυψέλης/ράφι, επαφές, αποσυνδέσεις DC, παρακολούθηση μόνωσης, προστασία από υπερτάσεις, διακόπτες AC, ρελέ προστασίας, συστήματα γείωσης και κυκλώματα διακοπής έκτακτης ανάγκης-. Οι μελέτες συντονισμού πρέπει να λαμβάνουν υπόψη τη συμπεριφορά σφάλματος μπαταρίας και PCS, τη συνεισφορά του μετασχηματιστή και το δίκτυο της τοποθεσίας.

• Καθορίστε τα όρια απομόνωσης για μονάδα, rack, PCS, μετασχηματιστή και σημείο σύνδεσης.
• Συντονίστε τα κατώφλια διαδρομής και το χρονοδιάγραμμα, ώστε να απομονωθεί το μικρότερο πρακτικό τμήμα με σφάλμα.
• Αξιολογήστε τις απαιτήσεις σοκ, τόξου-φλας, αποθηκευμένης-ενέργειας και κλειδώματος/ταγκούτ.
• Επιβεβαιώστε τις ονομασίες τάσης, ρεύματος, θερμοκρασίας και βραχυκυκλώματος καλωδίου και ζυγού συνεχούς ρεύματος-.

7. Συστήματα πυρκαγιάς, αερίου και έκτακτης ανάγκης

Η πλήρης αλυσίδα αποδεικτικών στοιχείων ασφαλείας καλύπτεται στοΟδηγός ασφάλειας BESS.

Η αρχιτεκτονική ασφαλείας μπορεί να περιλαμβάνει αναλυτικά στοιχεία κυψέλης, ανίχνευση καπνού/θερμότητας/απενεργοποίησης-αερίου, αερισμό, ανακούφιση πίεσης, διαχωρισμό, καταστολή πυρκαγιάς ή άλλο μετριασμό, τροφοδοσία έκτακτης ανάγκης και διεπαφές απόκρισης. Οι απαιτήσεις εξαρτώνται από τη χημεία, το περίβλημα, την ενεργειακή χωρητικότητα, τα τεκμήρια δοκιμών, τους ισχύοντες κώδικες και την αρμόδια αρχή. Μια συσκευή καταστολής ή ένα πιστοποιητικό δεν είναι μια πλήρης περίπτωση ασφαλείας.

8. Διασύνδεση μετασχηματιστή, εξοπλισμού διανομής και δικτύου

Ο μετασχηματιστής ταιριάζει με την τάση του PCS στην εγκατάσταση ή στο δίκτυο κοινής ωφέλειας. Ο διακόπτης, τα ρελέ προστασίας και οι μετρητές εσόδων ή λειτουργίας καθορίζουν το όριο σύνδεσης. Οι έλεγχοι σχεδιασμού περιλαμβάνουν λόγο τάσης, ομάδα διανυσμάτων, αντίσταση, απώλειες, αρμονικές, γείωση, λειτουργία βραχυκυκλώματος, συντονισμό προστασίας, βοηθητική τροφοδοσία και απαιτήσεις κοινής ωφέλειας.

Για βιομηχανικές εγκαταστάσεις κλίμακας μεγαβάτ-, αβιομηχανικής ESS μέσης-τάσηςμπορεί να απλοποιήσει τη διεπαφή δικτύου, με την επιφύλαξη λεπτομερούς ελέγχου προστασίας και χρησιμότητας.

9. SCADA, επικοινωνίες και ασφάλεια στον κυβερνοχώρο

Το SCADA παρέχει ορατότητα, συναγερμούς, τάσεις και εντολές εποπτείας. Οι επικοινωνίες συνδέουν το BMS, το PCS, το EMS, τους μετρητές, τα ρελέ και το εξωτερικό βοηθητικό πρόγραμμα ή συσσωρευτή. Οι ομάδες έργου θα πρέπει να ορίσουν εκδόσεις πρωτοκόλλου, αντιστοίχιση σημάτων, ρυθμούς ενημέρωσης, συγχρονισμό χρόνου, τμηματοποίηση δικτύου, απομακρυσμένη πρόσβαση, ιδιοκτησία διαπιστευτηρίων, καταγραφή και ευθύνες κύκλου ζωής λογισμικού.

10. Βοηθητικά συστήματα και περίβλημα

Τα βοηθητικά περιλαμβάνουν αντλίες ή ανεμιστήρες HVAC, θερμαντήρες, τροφοδοσία ελέγχου, φωτισμό, ανίχνευση, εξαερισμό, εξοπλισμό επικοινωνίας και μερικές φορές εφεδρική ισχύ. Η κατανάλωσή τους μειώνει την καθαρή παραδοθείσα ενέργεια και θα πρέπει να μετράται ή να μοντελοποιείται. Το περίβλημα πρέπει να καλύπτει τις περιβαλλοντικές προδιαγραφές, τη διάβρωση, την αποστράγγιση, τη συμπύκνωση, τον θόρυβο, τη μεταφορά, την ανύψωση, την πρόσβαση, την έξοδο και τα κενά συντήρησης.

Πώς να επαληθεύσετε τη συμβατότητα εξαρτημάτων

Αφού ελέγξετε τις διεπαφές, χρησιμοποιήστε τοΟδηγός μεγέθους BESSγια να ευθυγραμμίσετε την ενέργεια της μπαταρίας, τα τρέχοντα όρια, την ισχύ του PCS και την απόδοση στο τέλος της διάρκειας ζωής.

Λίστα ελέγχου προμήθειας εξαρτημάτων BESS

• Καθορίστε το πλήρες όριο του συστήματος και τον επώνυμο προμηθευτή για κάθε υποσύστημα.
• Ζητήστε ελεγχόμενα φύλλα δεδομένων, πιστοποιητικά και πλήρεις αναφορές δοκιμών που συνδέονται με ακριβή μοντέλα.
• Απαιτείται μήτρα διασύνδεσης μπαταρίας-PCS-EMS και εγκεκριμένες εκδόσεις υλικολογισμικού.
• Προσδιορίστε την ισχύ, τη χρησιμοποιήσιμη ενέργεια, την απόδοση και τα βοηθητικά μέσα σε ένα κοινό όριο μέτρησης.
• Ευθυγραμμίστε τις εγγυήσεις εξαρτημάτων και συστήματος με τον κύκλο εργασιών και τα διορθωτικά μέτρα του έργου.
• Συμπεριλάβετε δοκιμές απόκρισης FAT, αποδοχής ιστότοπου, χωρητικότητας, λειτουργίας-και σφάλματος-.
• Επιβεβαίωση ανταλλακτικών, συμβατότητα αντικατάστασης, υποστήριξη λογισμικού και απόκριση σέρβις.
• Σχέδιο αύξησης, κατεστραμμένου-χειρισμού εξοπλισμού και λήξεως-του-του χρόνου ζωής.

FAQ

Σύναψη

Η απόδοση του BESS καθορίζεται τόσο από τις διεπαφές μεταξύ των στοιχείων όσο και από τα ίδια τα στοιχεία. Ένα υγιές έργο ευθυγραμμίζει το φάκελο λειτουργίας της μπαταρίας, τα όρια BMS, τις δυνατότητες PCS, τους στόχους EMS, τη θερμική σχεδίαση, την προστασία, τα στοιχεία ασφάλειας και τη διασύνδεση δικτύου κάτω από μία δοκιμαστική προδιαγραφή και μοντέλο ευθύνης κύκλου ζωής.