그리드 연결 vs 오프 그리드 C&I BESS: 시스템 아키텍처, PCS 및 제어 요구 사항의 차이

차이점은 시스템에 배터리가 있는지 여부가 아닙니다.

그리드 연결형 및 오프 그리드 C&I BESS는 유사한 LFP 배터리, PCS 하드웨어 및 EMS 플랫폼을 사용할 수 있지만, 장비는 매우 다른 작업을 수행할 수 있습니다. 그리드 연결형 시스템은 일반적으로 유틸리티가 전압과 주파수 참조를 제공하는 방식으로 작동합니다. 오프 그리드 시스템은 지속적으로 발전, 배터리 전력 및 부하를 균형 있게 유지하면서 안정적인 로컬 AC 네트워크를 유지해야 합니다. 이러한 차이는 PCS 요구 사항, 제어 논리, 예비 전략, 발전기 통합, 보호 및 커미셔닝 테스트를 변경합니다.

백업 기능이 있는 그리드 연결형 BESS는 자동으로 오프 그리드 BESS가 아닙니다. 단기 섬망 운영과 독립적인 마이크로그리드의 지속적인 운영은 다른 설계 의무입니다.

차이를 가장 쉽게 확인하는 방법은 두 개의 단선 다이어그램을 검토하는 것입니다.

프로젝트 A — 그리드 연결 공장

공장이 다음을 갖추고 있다고 가정해 보겠습니다:

유틸리티 그리드 → 변압기 → 메인 스위치보드 → 공장 부하

BESS는 PCS를 통해 AC 버스에 연결되어 있습니다.

주요 작업은 다음과 같습니다:

피크 쉐이빙

시간대별 차익 거래

PV 자가 소비

수요 관리

정상 작동 중에 유틸리티 그리드는 AC 전압과 주파수를 설정합니다. PCS는 해당 그리드와 동기화되어 EMS 명령 및 허용된 작동 범위에 따라 배터리 충전 또는 방전을 제어합니다.

공장 수요가 다음에 도달한다고 가정해 보겠습니다:

720 kW

그리고 EMS 목표는:

600 kW 그리드 수입

요청된 BESS 기여도는:

720 − 600 = 120 kW

이는 배치 문제입니다.

PCS는 120 kW를 공급한다고 해서 전체 공장의 전기 참조를 생성할 필요가 없습니다.

BESS가 트립되면 유틸리티는 여전히 공장에 전력을 공급할 수 있으며, 이는 사이트의 전기 설계에 따라 다릅니다.

프로젝트 B — 그리드가 존재하지 않음

이제 다음에 의해 공급되는 원격 상업 시설을 고려해 보겠습니다:

PV + BESS + 디젤 발전기

필요한 전압과 주파수로 로컬 버스를 유지할 수 있는 유틸리티 그리드가 없습니다.

누군가가 그것을 해야 합니다.

BESS PCS가 그 역할을 맡게 되면 제어 요구 사항이 상당히 변경됩니다. 시스템은 발전 및 수요의 변화에 대응하면서 로컬 전기 네트워크를 설정하고 조절하도록 설계되어야 합니다.

13:00에:

PV 출력 = 350 kW

시설 부하 = 430 kW

BESS가 80 kW의 차이를 공급합니다.

그런 다음 100 kW 모터가 시작되고 구름이 PV 출력을 120 kW 줄입니다.

지역 시스템은 갑자기 훨씬 더 큰 전력 불균형을 겪게 됩니다.

이제 질문은 더 이상:

오늘 얼마나 많은 에너지를 차익 거래해야 할까요?

이제 질문은:

이 교란을 통해 지역 전력 시스템이 안정적으로 유지될 수 있을까요?

그리드 따르기와 그리드 형성은 기능적 요구 사항입니다.

이 구분은 PCS 사양에서 명확해야 합니다.

전통적인 그리드 추종 인버터는 일반적으로 기존 전압 및 주파수 기준에 동기화하여 작동합니다.

오프그리드 아키텍처는 그 기준을 설정하고 유지할 수 있는 자원이 필요합니다. 프로젝트에 따라 이는그리드 형성 PCS, 발전기 또는 조정된 마이크로그리드 아키텍처를 포함할 수 있습니다.

다음으로부터 그리드 형성 능력을 추론하지 마십시오:

PCS 정격 전력

양방향 작동

또는 다음 문구:

오프그리드 모드를 지원합니다.

정확한 작동 모드와 그 한계를 요청하십시오.

조달을 위해 확인할 사항은:

그리드 형성 능력

전압/주파수 조정

부하 단계 응답

과부하 능력

블랙 스타트 시퀀스

병렬 발전기 작동

PV 인버터 조정

작동 모드 간 전환

그리드 연결된 피크 셰이빙 프로젝트의 500 kW PCS와 고립된 마이크로 그리드를 안정화하는 500 kW PCS는 명판 전력이 동일하다고 해서 동일한 의무를 가지지 않는다.

EMS도 다른 작업을 수행합니다.

프로젝트 A에서 EMS는 다음을 최적화할 수 있다:

요금

수요 한도

PV 수출

배터리 SoC

백업 예비

그리드는 현장 생성과 소비 간의 순간적인 불일치의 대부분을 흡수한다.

프로젝트 B는 그 완충 장치에 의존할 수 없다.

컨트롤러는 지속적으로 조정해야 한다:

PV 생산

BESS 충전/방전

발전기 시작/정지

해당되는 경우 최소 발전기 부하

중요 및 비중요 부하

배터리 SoC 예비

사용 가능한 배터리 전력이 부족해지면, 시스템은 주파수나 전압이 허용 가능한 운영 한계를 벗어나기 전에 발전을 시작하거나 부하를 줄여야 할 수 있다.

이는 부하 우선 순위 지정을 단순한 에너지 비용 기능이 아닌 아키텍처의 일부로 만든다.

오프 그리드 크기 조정은 일일 kWh 이상이 필요합니다.

원격 사이트가 소비한다고 가정하자:

2,000 kWh/일

이것은 필요한 BESS 크기를 알려주지 않는다.

나는 여전히 필요하다:

최대 부하 kW

가장 큰 부하 단계

모터 시작 동작

PV 프로파일

야간 부하

발전기 용량

필요한 자율성

허용 가능한 부하 감소

배터리 예비

2 MWh의 일일 부하는 상대적으로 평탄할 수도 있고, 큰 단기 피크에 의해 지배될 수도 있다. 이 두 사이트는 매우 다른 PCS 등급과 배터리 용량을 요구할 수 있다.

부하 프로파일—단순한 일일 에너지가 아니라—설계 문제를 설정한다.

보호 및 섬 기능은 별도의 검토가 필요합니다.

그리드 연결 프로젝트는 유틸리티 연결 및 해당 지역 요구 사항에 적합한 보호 및 상호 연결 동작이 필요합니다.

오프 그리드 및 마이크로 그리드 프로젝트는 또 다른 질문을 추가합니다:

사용 가능한 고장 전류와 작동 소스가 변경되면 보호는 어떻게 됩니까?

인버터 주도 섬은 유틸리티 공급 버스와 다르게 작동할 수 있습니다. 따라서 보호 철학은 모든 상태에서 동일한 고장 동작을 가정하기보다는 실제 작동 모드에 맞춰야 합니다.

백업 기능이 있는 그리드 연결 BESS의 경우 전환 논리도 중요합니다:

그리드 사용 가능 → 동기화된 그리드 연결 작동

그리드 손실 → 유틸리티와 분리

허용된 섬 설정

선택된 부하 공급

그리드 복귀 → 동기화 및 재연결

정확한 순서는 프로젝트 및 장비에 따라 다릅니다.

RFQ에 포함할 내용

Ruibit이 Dawnice C&I BESS를 프로젝트에 맞추기 위해 시작하지 않을 것은:

“500 kWh 배터리가 필요합니다.”

먼저 필요한 작동 아키텍처를 분류할 것입니다.

요구 사항그리드 연결오프 그리드 / 마이크로 그리드
유틸리티 참조정상적으로 사용 가능지속적으로 사용 가능하지 않음
PCS 역할종종 그리드 추종그리드 형성이 필요할 수 있음
주요 제어 목표경제적 배치전력 균형 + 안정성
블랙 스타트프로젝트별종종 중요
발전기 조정선택 사항자주 중요함
부하 차단덜 중앙 집중화됨필수일 수 있음
상태의 잔여경제적/백업 결정시스템 보안 결정
시운전그리드/배치 테스트섬 안정성 및 전환 테스트

RFQ는 필요한 PCS 작동 모드, EMS 책임, 발전원, 중요한 부하, 블랙 스타트 요구 사항 및 예상 전환을 식별해야 합니다.

아키텍처는 배터리 용량보다 우선합니다.

그리드 연결 및 오프 그리드 C&I 시스템은 캐비닛, 셀 및 심지어 제어 플랫폼의 일부를 공유할 수 있습니다. 그들의 시스템 책임은 다릅니다.

그리드 연결 BESS는 기존 전기 네트워크와 얼마나 많은 전력을 교환할지를 주로 결정합니다. 오프 그리드 BESS는 그 네트워크를 처음부터 생성하고 안정화하는 데 도움을 줄 수 있습니다.

따라서 kWh를 선택하기 전에 전압과 주파수를 누가 제어하는지, 부하가 갑자기 변경될 때 어떻게 되는지, PV와 발전기가 어떻게 조정되는지, 어떤 부하를 줄일 수 있는지, 시스템이 정전 후 어떻게 복구되는지를 정의해야 합니다.

그때서야 배터리와 PCS 등급은 방어 가능한 견적에 필요한 맥락을 갖게 됩니다.

자주 묻는 질문

1. 그리드 연결 C&I BESS와 오프 그리드 C&I BESS의 주요 차이점은 무엇인가요?

그리드 연결 BESS는 일반적으로 유틸리티가 전압 및 주파수 기준을 제공하면서 작동합니다. 오프 그리드 시스템은지속적인 유틸리티 지원 없이안정적인 지역 전기 네트워크를 유지해야 합니다.

2. 오프 그리드 BESS는 그리드 형성 PCS가 필요합니까?

종종 그리드 형성 자원이 필요하지만 정확한 아키텍처는 프로젝트에 따라 다릅니다. 구매자는그리드 형성 기능, 전압/주파수 조절, 부하 단계 반응 및 작동 모드 제한을 확인해야 합니다..

3. 백업이 있는 그리드 연결 BESS는 오프 그리드 BESS와 동일합니까?

아니요. 단기 섬 백업 및 독립적인 마이크로 그리드의 지속적인 운영은PCS, EMS, 보호, 예비 전략 및 발전 조정에 대해 다른 요구 사항을 부과합니다..

4. 오프 그리드 C&I BESS의 크기를 조정하는 데 필요한 데이터는 무엇인가요?

검토최대 부하, 부하 단계, 모터 시작, 일일 에너지, PV 생산, 발전기 용량, 필요한 자율성, 배터리 예비 및 허용 가능한 부하 감소.

5. 왜 블랙 스타트 기능이 오프 그리드 BESS에 중요합니까?

정전 후 시스템은다른 발전 및 부하가 재연결되기 전에 지역 AC 네트워크를 재설정해야 할 수 있습니다..

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