Razložene komponente BESS: baterija, BMS, PCS, EMS in ravnotežje sistema

 

Za ekipe za nabavo najpomembnejše vprašanje ni le, ali je vsaka komponenta prisotna. Pomembno je, ali ocene, vmesniki, nadzorni organ, dokazi o preskusih in garancije ostanejo dosledni v celotnem delovnem okolju. Slabost na enem vmesniku-napetost baterije v primerjavi z obsegom PCS, omejitve BMS v primerjavi z ukazi EMS ali hlajenje ohišja v primerjavi s temperaturo na mestu-lahko omeji celoten sistem.

Začnite zpopoln vodnik po sistemih za shranjevanje energije v baterijahza nadrejeni okvir, ki zajema načrtovanje, aplikacije, varnost in nabavo.

Če najprej potrebujete zaporedje delovanja, preberitekako deluje baterijski sistem za shranjevanje energijeda vidite, kako se BMS, PCS in EMS usklajujejo med polnjenjem in praznjenjem.

Komponentna arhitektura BESS na prvi pogled

Oglejte si, kako so te komponente pakirane za spletna mesta vC&I BESS praktični vodnik.

 

1. Baterijske celice, moduli in stojala

Celice so najmanjše elektrokemične enote. Proizvajalci združujejo celice v module, module v pakete ali pladnje in te sklope v stojala ali omare. Serijske povezave zvišajo napetost; vzporedne povezave povečajo tokovno in energetsko zmogljivost. Mehanska in električna ureditev vpliva na napakni tok, uporabnost, toplotno obnašanje in tveganje širjenja.

Kaj navesti

• Kemija, format celice, sledljivost dobavitelja in nadzor kakovosti proizvodnje.
• Nazivna in uporabna energija pri definiranem SOC, temperaturi, moči in pogojih začetka/konca-življenjske dobe.
• Okno enosmerne napetosti, največji trajni in kratkotrajni-tok, C-hitrost in krivulje zmanjšanja.
• Predpostavke o cikličnem in koledarskem-staranju, omejitve prepustnosti in strategija povečanja.
• Izolacija modula/omarice, varovalke, kontaktorji, servisne razdalje in način zamenjave.

2. Sistem za upravljanje baterije (BMS)

BMS meri napetost celic in modulov, temperaturo in tok; oceni napolnjenost in zdravstveno stanje; upravlja uravnoteženje; izračuna dovoljene meje polnjenja in praznjenja; krmili kontaktorje; beleži dogodke; in sporoča stanje baterije PCS in EMS. BMS je večplastni sistem in ne ena senzorska plošča, ki pogosto vključuje module, stojala in glavne krmilnike.

Vprašanja vmesnika BMS

• Katera naprava je verodostojni vir za SOC, SOH, dovoljeno moč in stanje napake?
• Kako pogosto se omejitve posodabljajo in kaj se zgodi, ko komunikacija zamuja ali se izgubi?
• Kateri alarmi povzročijo zmanjšanje moči, nadzorovano zaustavitev ali takojšnjo izolacijo?
• Kako se upravljajo zapisi dogodkov, različice vdelane programske opreme, oddaljeni dostop in kibernetska varnost?
• Ali lahko BMS podpira mešane{0}}starostne stojala po nadgradnji ali zamenjavi?

3. Sistem za pretvorbo moči (PCS)

Vmesniki PV in opreme za shranjevanje so preslikani vsončni-in-vodnik za shranjevanje.

PCS je dvosmerni električni most med vodilom baterije DC in sistemom AC. Med polnjenjem pretvori AC v DC; med praznjenjem pretvori DC v AC. Odvisno od zasnove nadzoruje tudi jalovo moč, faktor moči, harmonike, stopnjo rampe, napetostni/frekvenčni odziv, proti-otočenje in-prehod napake.

Preverjanje izbire PCS

• Območje enosmerne napetosti v najmanjšem/največjem SOC, temperaturi in degradaciji.
• Trajna in preobremenitvena moč pri temperaturi okolice in nadmorski višini mesta.
• Krivulja učinkovitosti-ne samo največja učinkovitost-in poraba v stanju pripravljenosti.
• Zmogljivost jalove-moči in ali zmanjša razpoložljivo aktivno moč.
• Funkcije omrežne-kode, združljivost transformatorjev, harmoniki in prispevek-kratkega stika.
• Sledenje-mreži v primerjavi z zmožnostjo oblikovanja-mreže za varnostno kopiranje ali uporabo v mikroomrežju.

Za projekte, ki aktivno izmenjujejo moč s pripomočkom, preglejteomrežno-povezano shranjevanje baterijin potrdite vse funkcije omrežja z veljavno študijo medsebojnega povezovanja in testi na terenu.

4. Sistem upravljanja z energijo (EMS) in krmilnik obrata

Primer pošiljanja-pravega praga je na voljo vVodič za britje BESS peak.

EMS pretvori poslovne ali omrežne cilje v odpremne ukaze. Lahko spremlja obremenitev in proizvodnjo, napoveduje konice, upravlja rezervo SOC, se odziva na tarife ali tržne signale, koordinira generatorje in PV ter pošilja nastavljene točke v PCS. Pri večjih projektih lahko krmilnik obrata obravnava zahteve za hitro točko--povezave, medtem ko EMS izvaja počasnejšo optimizacijo.

Zahteve za nabavo EMS

• Načini delovanja, prednostna pravila in reševanje sporov za zložene primere uporabe.
• Merilni viri, vhodni podatki napovedi in nadzorni odzivni čas.
• Protokoli, razpoložljivost API-ja, zgodovinar, časovna sinhronizacija in lastništvo podatkov.
• Lokalno delovanje med izgubo v oblaku ali WAN in definirana varna nadomestna stanja.
• Uporabniške vloge, preverjanje pristnosti, revizijski dnevniki, popravki in obveznosti podpore na daljavo-.

5. Toplotno upravljanje

Toplotno upravljanje vzdržuje celice in močnostno elektroniko znotraj določenih temperatur in omejuje nihanje temperature. Zračno{1}}hlajeni sistemi lahko nudijo enostavnejšo storitev, medtem ko lahko tekočinsko hlajenje podpira strožji nadzor temperature in večjo gostoto embalaže. Pri izbiri je treba upoštevati zasnovo okolja, vlago, prah, korozijo, redundanco, pomožno energijo, hrup, zaznavanje puščanja in vzdržljivost-ne samo metode hlajenja.

Za zahtevna podnebja ali visoko{0}}goste postavitve ocenite atekočinsko{0}}hlajena industrijska baterijska omaricamed preverjanjem redundance-hladilne zanke, parazitske obremenitve in servisne zmogljivosti.

6. Električna zaščita in distribucija DC/AC

Za dimenzioniranje vodnikov in vnose v nabavo nadaljujte naPriročnik za izbiro kabla BESSzajema napetost, tok, padec napetosti, odpornost na napake in pogoje namestitve.

Zaščitna oprema zaznava in izolira napake. Arhitektura lahko vključuje varovalke za celice/omarice, kontaktorje, odklopnike za enosmerni tok, nadzor izolacije, prenapetostno zaščito, odklopnike za izmenični tok, zaščitne releje, ozemljitvene sisteme in tokokroge-za zaustavitev v sili. Študije usklajevanja morajo upoštevati obnašanje napak baterije in PCS, prispevek transformatorja in omrežje mesta.

• Določite izolacijske meje za modul, stojalo, PCS, transformator in točko povezave.
• Koordinirajte pragove in časovni razpored potovanja, tako da je najmanjši praktični odsek z napako izoliran.
• Ocenite zahteve za udar,-obločni{0}}blisk, shranjeno-energijo in zahteve za zaklepanje/označevanje.
• Preverite nazivne vrednosti napetosti, toka, temperature in kratkega-sklopa kabla za enosmerni tok in zbiralke.

7. Požarni, plinski in zasilni sistemi

Celotna veriga varnostnih dokazov je zajeta vBESS varnostni vodnik.

Varnostna arhitektura lahko vključuje celično analitiko, zaznavanje dima/toplote/izklop-plina, prezračevanje, razbremenitev tlaka, ločevanje, zatiranje požara ali drugo ublažitev, zasilno napajanje in vmesnike za odziv. Zahteve so odvisne od kemije, ohišja, energetske zmogljivosti, dokazov o preskusih, veljavnih kod in pristojnega organa. Naprava za zatiranje ali potrdilo ni popoln varnostni primer.

8. Transformator, stikalna naprava in vmesnik omrežja

Transformator prilagodi napetost PCS na objekt ali komunalno omrežje. Stikalne naprave, zaščitni releji in števci dohodkov ali delovanja določajo mejo povezave. Preverjanja načrtovanja vključujejo napetostno razmerje, vektorsko skupino, impedanco, izgube, harmonike, ozemljitev, kratko{2}}tokokrog, koordinacijo zaščite, pomožno napajanje in zahteve električnega omrežja.

Za megavat-industrijska mesta, asrednje{0}}napetostne industrijske ESSlahko poenostavi omrežni vmesnik, predmet podrobnega pregleda zaščite in pripomočkov.

9. SCADA, komunikacije in kibernetska varnost

SCADA zagotavlja vidljivost, alarme, trende in nadzorne ukaze. Komunikacije povezujejo BMS, PCS, EMS, števce, releje in zunanji pripomoček ali agregator. Projektne skupine bi morale definirati različice protokola, preslikavo signala, stopnje posodabljanja, časovno sinhronizacijo, segmentacijo omrežja, oddaljeni dostop, lastništvo poverilnic, beleženje in odgovornosti življenjskega cikla programske opreme.

10. Pomožni sistemi in ohišje

Pomožne naprave vključujejo črpalke HVAC ali ventilatorje, grelnike, nadzor moči, razsvetljavo, zaznavanje, prezračevanje, komunikacijsko opremo in včasih rezervno napajanje. Njihova poraba zmanjšuje neto dobavljeno energijo in jo je treba meriti ali modelirati. Ohišje mora obravnavati okoljsko oceno, korozijo, drenažo, kondenzacijo, hrup, transport, dviganje, dostop, izstop in vzdrževalne prostore.

Kako preveriti združljivost komponent

Po preverjanju vmesnikov uporabiteVodič za določanje velikosti BESSza uskladitev energije baterije, tokovnih omejitev, moči PCS in zmogljivosti ob koncu--življenjske dobe.

Kontrolni seznam za nabavo komponent BESS

• Določite celotno mejo sistema in imenovanega dobavitelja za vsak podsistem.
• Zahtevajte nadzorovane podatkovne liste, certifikate in popolna poročila o preskusih, vezana na natančne modele.
• Zahtevajte matriko vmesnika baterija–PCS–EMS in odobrene različice vdelane programske opreme.
• Določite moč, uporabno energijo, učinkovitost in pomožne naprave na skupni merilni meji.
• Uskladite garancije za komponente in sisteme z delovnim ciklom projekta in popravki.
• Vključuje teste FAT, sprejemanja mesta, zmogljivosti,-načina delovanja in-odzivov na napake.
• Potrdite nadomestne dele, združljivost nadomestnih delov, programsko podporo in odgovor servisa.
• Povečanje načrta, ravnanje s poškodovano-opremo in-obveznosti ob koncu-življenjske dobe.

pogosta vprašanja

Zaključek

Učinkovitost BESS je odvisna od vmesnikov med komponentami in komponentami samimi. Dober projekt usklajuje delovno ovojnico baterije, omejitve BMS, zmogljivosti PCS, cilje EMS, toplotno zasnovo, zaščito, varnostne dokaze in omrežni vmesnik v eno specifikacijo, ki jo je mogoče testirati, in model odgovornosti življenjskega cikla.