Что на самом деле делает система управления энергией BESS? Планирование, снижение пикового спроса и мониторинг

EMS не хранит энергию. Он решает, что стоит сделать с хранимой энергией дальше.

Система управления энергией BESS (EMS) контролирует, когда и как батарея заряжается или разряжается. Она использует измерения, расписания, тарифные правила, прогнозы нагрузки или генерации, состояние батареи и эксплуатационные ограничения для создания команд по мощности для системы хранения. В коммерческом проекте ее основные задачи могут включать сглаживание пиков, планирование по времени использования, координацию солнечной энергии, управление резервами, мониторинг, сигналы тревоги и историческую отчетность.

Различие имеет значение, потому что BMS, PCS и EMS часто описываются так, как будто все три "управляют батареей."

Они контролируют разные уровни.

Три контроллера, три разных вопроса

Я обычно разделяю их таким образом:

Границы варьируются в зависимости от архитектуры продукта, но иерархия полезна.

BMS может сообщить системе, что батарея может разряжаться не более чем на 80 кВт.

EMS может потребовать 120 кВт для сглаживания пиков.

PCS не может просто подчиняться EMS и игнорировать предел батареи.

Хорошее управление системой означает, что эти уровни сотрудничают, а не конкурируют.

В 14:07 EMS видит пик раньше, чем счет за электроэнергию.

Предположим, фабрика хочет удерживать импорт из сети ниже:

500 кВт

В 14:07 счетчик сообщает:

Нагрузка объекта = 575 кВт

Основное требование по сглаживанию пиков:

575 − 500 = 75 кВт

Если доступно достаточное количество SoC и возможности разряда, EMS может командовать разрядом батареи примерно на 75 кВт, чтобы счетчик сети оставался близким к цели.

NREL описывает управление сглаживанием пиков в основном так: измеренная мощность сравнивается с эталонным порогом, и выход батареи корректируется в зависимости от разницы, с учетом состояния батареи и логики работы.NREL

Интересная часть - это то, что происходит дальше.

В 14:25 нагрузка падает до 430 кВт.

Должна ли батарея немедленно зарядиться?

Может быть, нет.

Если EMS заряжает на 100 кВт:

430 + 100 = 530 кВт

Он только что создал еще один пик выше целевого значения 500 кВт.

Поэтому логике EMS нужна память и контекст, а не просто команда ВКЛ/ВЫКЛ.

Планирование — это больше, чем просто установка таймера

Простая EMS может использовать фиксированные периоды:

00:00–06:00: зарядка

14:00–18:00: разряд

Это может работать, когда тарифы и нагрузки предсказуемы.

Более продвинутый диспетчерский контроль может использовать:

прогнозы нагрузки

прогнозы солнечной энергии

цены по времени использования

лимиты спроса

заряд батареи

резерв на случай непредвиденных обстоятельств

инструкции от сети

Модель системного консультанта NREL включает режимы диспетчеризации для сглаживания пиковых нагрузок, реакции на тарифы коммунальных служб, ручных расписаний, самопотребления и работы в случае отключения. Исследования также показывают, что стратегия диспетчеризации может существенно повлиять на экономику хранения.NREL NREL

Вот почему две идентичные батареи могут давать разные финансовые результаты.

Аппаратное обеспечение одинаковое.

Решения по диспетчеризации — нет.

Одна батарея может получать противоречивые инструкции

Вот где EMS зарабатывает свое место.

Представьте, что у площадки есть четыре цели:

Сглаживание пиков:держать импорт ниже 500 кВт
Арбитраж по времени использования:разряжать в часы высокой стоимости
Солнечная энергия:поглощать избыток в полдень
Резерв:поддерживать как минимум 30% уровня заряда

В 16:30 электричество дорогое, и фабрика близка к своему лимиту спроса.

Разряд выглядит привлекательно.

Но уровень заряда батареи упал до 32%.

Использует ли EMS последние 2% над резервом для экономии денег или для защиты готовности резерва?

Этот приоритет должен быть определен до ввода в эксплуатацию.

В противном случае "умный EMS" становится маркетинговой фразой, скрывающей нерешенные операционные правила.

Для проекта Ruibit/Dawnice C&I я хотел бы, чтобы эти приоритеты были задокументированы как фактическая логика управления, а не просто список поддерживаемых функций. Материалы Dawnice по C&I описывают координацию EMS между батареями, PCS, солнечными панелями, нагрузками и ресурсами сети, включая сглаживание пиков и удаленный мониторинг.Dawnice C&I Solutions

Мониторинг — это не то же самое, что и EMS

Это различие легко упустить.

Панель управления показывает:

SoC: 64%

Мощность PCS: −72 кВт

Температура батареи: 27°C

Импорт из сети: 486 кВт

ведет мониторинг.

Если система использует эту информацию для принятия решения:

"Спрос в сети приближается к 500 кВт, поэтому увеличьте разряд батареи до 85 кВт"

это управление энергией.

Dawnice утверждает, что ее системы C&I поддерживают функции удаленного мониторинга, включая видимость SoC/SoH, управление энергией и удаленную диагностику через свои платформы мониторинга.Часто задаваемые вопросы Dawnice

Для B2B покупателей я бы поэтому попросил поставщиков разделить:

что можно просматривать

от

что можно автоматически контролировать.

Это не одна и та же спецификация.

Исторические данные становятся ценными после первого счета за электричество

Я хочу, чтобы EMS сохранял достаточно истории, чтобы ответить на вопросы, такие как:

Почему объект превысил свой лимит спроса в прошлый вторник?

Батарея была разряжена?

Достиг ли PCS своего предела мощности?

Был ли отключен график снижения пиковых нагрузок?

Изменение ошибки прогноза PV повлияло на распределение?

Произошел сбой связи?

Полезная запись EMS должна позволять восстановить событие из синхронизированных данных для:

мощности сети

нагрузки

мощности батареи

SoC

статуса PCS

сигналы тревоги

и соответствующие команды управления.

Это имеет значение как с финансовой, так и с технической точки зрения.

Если BESS должен снижать пик потребления, владелец должен иметь возможность сравнить запись EMS с данными интервалов от поставщика электроэнергии и подтвердить, что стратегия управления действительно сработала.

Я бы уточнил приоритеты управления перед покупкой программного обеспечения

При рассмотрении коммерческого EMS меня меньше интересует, насколько впечатляюще выглядит панель управления, чем способность поставщика ответить на пять вопросов:

Что запускает зарядку и разрядку?

Какой операционный объект имеет приоритет, когда два объекта конфликтуют?

Что происходит, когда связь теряется?

Какие функции продолжают работать локально, если доступ к облаку пропадает?

Может ли историческая информация доказать, почему BESS вел себя так, как он вел?

Сложная панель управления не может компенсировать неопределенную логику диспетчеризации.

Батарея хранит кВтч. PCS перемещает кВт. BMS защищает батарею.

EMS решает, когда эти кВтч должны стать кВт — и служит ли это моментальное действие целям проекта.

Часто задаваемые вопросы

1. Что делает EMS в коммерческом BESS?

EMS решаеткогда и сколько батарея должна заряжаться или разряжатьсяна основе нагрузки на объект, состояния заряда батареи, тарифов, генерации солнечной энергии, пределов спроса, расписаний, прогнозов и приоритетов работы.

2. В чем разница между BMS, PCS и EMS?

СистемаBMS защищает и управляет батареей,PCS преобразует мощность между постоянным и переменным током, иEMS определяет, когда и почему должна происходить зарядка или разрядка.

3. Как EMS выполняет пиковое сглаживание?

EMS сравнивает спрос на объект с заранее определенным пределом спроса. Если нагрузка на объект превышает этот порог, он командует BESS разрядить достаточное количество энергии — в пределах ограничений батареи и PCS — чтобы уменьшить импорт из сети.

4. Может ли один EMS одновременно управлять пиковым сглаживанием, солнечной энергией и резервным питанием?

Да, но приоритеты должны быть определены. Например, снижение пикового спроса может потребовать разрядки, в то время как стратегия резервного питания требует поддержания минимального уровня заряда. EMS нужны четкие правила для разрешения таких конфликтов.

5. Является ли мониторинг BESS тем же самым, что и управление энергией?

Нет. Мониторинг отображает информацию, такую какуровень заряда, мощность, температура и сигналы тревоги. Энергетическое управление использует эту информацию для принятия или выполнения операционных решений, таких как зарядка, разрядка или сохранение резервного запаса.