BESS ที่เชื่อมต่อกับกริด vs นอกกริด: ความแตกต่างของสถาปัตยกรรมระบบ, PCS และข้อกำหนดการควบคุม

ความแตกต่างไม่ใช่ว่าระบบมีแบตเตอรี่หรือไม่

ระบบ BESS C&I ที่เชื่อมต่อกับกริดและออฟกริดสามารถใช้แบตเตอรี่ LFP, ฮาร์ดแวร์ PCS และแพลตฟอร์ม EMS ที่คล้ายกันได้ แต่เครื่องมืออาจทำงานที่แตกต่างกันมาก ระบบที่เชื่อมต่อกับกริดมักทำงานโดยมีสาธารณูปโภคจัดหาแรงดันไฟฟ้าและความถี่อ้างอิง ระบบออฟกริดต้องรักษาเครือข่าย AC ภายในที่เสถียรในขณะที่ปรับสมดุลการผลิต, พลังงานแบตเตอรี่ และโหลดอย่างต่อเนื่อง ความแตกต่างนั้นเปลี่ยนความต้องการ PCS, ลอจิกการควบคุม, ยุทธศาสตร์สำรอง, การรวมเครื่องกำเนิดไฟฟ้า, การป้องกัน และการทดสอบการติดตั้ง

BESS ที่เชื่อมต่อกับกริดที่มีความสามารถในการสำรองข้อมูลก็ไม่ได้หมายความว่าเป็น BESS ออฟกริดโดยอัตโนมัติ การแยกเกาะในระยะสั้นและการดำเนินงานอย่างต่อเนื่องของไมโครกริดอิสระเป็นหน้าที่การออกแบบที่แตกต่างกัน

วิธีที่ง่ายที่สุดในการเห็นความแตกต่างคือการตรวจสอบแผนภาพเส้นเดียวสองแผนภาพ

โครงการ A — โรงงานที่เชื่อมต่อกับกริด

สมมติว่ามีโรงงานที่มี:

กริดสาธารณูปโภค → หม้อแปลง → แผงสวิตช์หลัก → โหลดของโรงงาน

BESS เชื่อมต่อกับบัส AC ผ่าน PCS ของมัน

งานหลักของมันคือ:

การตัดยอดสูงสุด

การเก็งกำไรตามเวลา

การใช้พลังงาน PV ด้วยตนเอง

การจัดการความต้องการ

ในระหว่างการดำเนินงานปกติ, กริดสาธารณูปโภคจะกำหนดแรงดันไฟฟ้า AC และความถี่ PCS จะซิงโครไนซ์กับกริดนั้นและควบคุมการชาร์จหรือการปล่อยแบตเตอรี่ตามคำสั่ง EMS และขอบเขตการดำเนินงานที่ได้รับอนุญาต

สมมติว่าความต้องการของโรงงานถึง:

720 kW

และเป้าหมาย EMS คือ:

600 kW นำเข้าจากกริด

การสนับสนุนที่ขอจาก BESS คือ:

720 − 600 = 120 kW

นั่นคือปัญหาการส่ง dispatch

PCS ไม่จำเป็นต้องสร้างอ้างอิงไฟฟ้าทั้งหมดของโรงงานเพียงเพราะมันจัดหา 120 kW

หาก BESS ตัดการเชื่อมต่อ, สาธารณูปโภคอาจยังคงจัดหาโรงงานได้ ขึ้นอยู่กับการออกแบบไฟฟ้าของไซต์

โครงการ B — กริดไม่มีอยู่จริง

ตอนนี้พิจารณาสถานที่เชิงพาณิชย์ที่ห่างไกลซึ่งจัดหาโดย:

PV + BESS + เครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซล

ไม่มีกริดสาธารณูปโภคที่สามารถรักษาบัสท้องถิ่นที่แรงดันไฟฟ้าและความถี่ที่ต้องการได้

มีคนต้องทำมัน

หาก PCS ของ BESS ถูกกำหนดให้ทำหน้าที่นั้น ความต้องการการควบคุมของมันจะเปลี่ยนแปลงอย่างมาก ระบบต้องได้รับการออกแบบเพื่อสร้างและควบคุมเครือข่ายไฟฟ้าท้องถิ่นในขณะที่ตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงในการผลิตและความต้องการ

เวลา 13:00:

การผลิตพลังงานจาก PV = 350 kW

โหลดของสถานที่ = 430 kW

BESS จ่ายพลังงานส่วนต่าง 80 kW.

จากนั้นมอเตอร์ 100 kW เริ่มทำงานในขณะที่เมฆทำให้การผลิตพลังงานจาก PV ลดลง 120 kW.

ระบบท้องถิ่นมีความไม่สมดุลของพลังงานที่มากขึ้นอย่างกะทันหัน.

คำถามไม่ใช่อีกต่อไป:

เราควรทำการเก็งกำไรพลังงานเท่าไหร่ในวันนี้?

มันกลายเป็น:

ระบบพลังงานท้องถิ่นสามารถคงความเสถียรได้หรือไม่ในช่วงความไม่สงบนี้?

การติดตามกริดและการสร้างกริดเป็นข้อกำหนดทางฟังก์ชัน

ความแตกต่างนี้ควรชัดเจนในข้อกำหนดของ PCS.

อินเวอร์เตอร์ตามกริดแบบดั้งเดิมมักทำงานโดยการซิงโครไนซ์กับแรงดันไฟฟ้าและความถี่ที่มีอยู่.

สถาปัตยกรรมแบบออฟกริดต้องการแหล่งพลังงานที่สามารถสร้างและรักษาอ้างอิงนั้นได้ ขึ้นอยู่กับโครงการ อาจเกี่ยวข้องกับPCS ที่สร้างกริด, เครื่องกำเนิดไฟฟ้า หรือสถาปัตยกรรมไมโครกริดที่ประสานงานกัน.

อย่าอนุมานความสามารถในการสร้างกริดจาก:

กำลังไฟที่ระบุของ PCS

การทำงานแบบสองทิศทาง

หรือวลี:

สนับสนุนโหมดออฟกริด

สอบถามเกี่ยวกับโหมดการทำงานที่แน่นอนและข้อจำกัดของพวกเขา.

สำหรับการจัดซื้อ ฉันจะตรวจสอบ:

ความสามารถในการสร้างกริด

การควบคุมแรงดัน/ความถี่

การตอบสนองต่อการเปลี่ยนโหลด

ความสามารถในการรับภาระเกิน

ลำดับการเริ่มต้นดำมืด

การทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบขนาน

การประสานงานของอินเวอร์เตอร์ PV

การเปลี่ยนระหว่างโหมดการทำงาน

เครื่อง PCS ขนาด 500 kW ในโครงการเชื่อมต่อกับกริดเพื่อการลดพีคและเครื่อง PCS ขนาด 500 kW ที่รับผิดชอบในการสร้างเสถียรภาพให้กับไมโครกริดที่แยกตัวไม่ได้มีหน้าที่เทียบเท่ากันเพียงเพราะกำลังไฟที่ระบุเหมือนกัน

EMS มีงานที่แตกต่างออกไปด้วย

ในโครงการ A ระบบ EMS อาจทำการปรับแต่ง:

อัตราค่าบริการ

ขีดจำกัดความต้องการ

การส่งออก PV

สถานะแบตเตอรี่ (SoC)

การสำรองสำรอง

กริดดูดซับความไม่ตรงกันในทันทีระหว่างการผลิตและการบริโภคที่ไซต์

โครงการ B ไม่สามารถพึ่งพาเบฟเฟอร์นั้นได้

ตัวควบคุมต้องประสานงานอย่างต่อเนื่อง:

การผลิต PV

การชาร์จ/การปล่อยพลังงานของ BESS

การเริ่ม/หยุดเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

การโหลดเครื่องกำเนิดไฟฟ้าขั้นต่ำตามที่เหมาะสม

โหลดที่สำคัญและไม่สำคัญ

การสำรอง SoC ของแบตเตอรี่

หากพลังงานแบตเตอรี่ที่มีอยู่ไม่เพียงพอ ระบบอาจต้องเริ่มการผลิตหรือปลดโหลดก่อนที่ความถี่หรือแรงดันไฟฟ้าจะออกจากขอบเขตการทำงานที่ยอมรับได้

นั่นทำให้การจัดลำดับความสำคัญของโหลดเป็นส่วนหนึ่งของสถาปัตยกรรม ไม่ใช่เพียงแค่ฟีเจอร์ด้านต้นทุนพลังงาน

การกำหนดขนาดแบบออฟกริดต้องการมากกว่าค่า kWh รายวัน

สมมุติว่าไซต์ระยะไกลใช้:

2,000 kWh/วัน

นั่นไม่บอกขนาด BESS ที่ต้องการ

ฉันยังต้องการ:

โหลดสูงสุด kW

ขั้นตอนโหลดที่ใหญ่ที่สุด

พฤติกรรมการเริ่มมอเตอร์

โปรไฟล์ PV

โหลดในเวลากลางคืน

ความจุของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

ความเป็นอิสระที่ต้องการ

การปลดโหลดที่ยอมรับได้

การสำรองแบตเตอรี่

โหลด 2 MWh ต่อวันอาจจะค่อนข้างเรียบหรือมีการพีคที่มีระยะเวลาสั้นขนาดใหญ่ โครงการทั้งสองนี้อาจต้องการการจัดอันดับ PCS และความจุแบตเตอรี่ที่แตกต่างกันมาก

โปรไฟล์โหลด—ไม่ใช่พลังงานรายวันเพียงอย่างเดียว—กำหนดปัญหาการออกแบบ

การป้องกันและการแยกเกาะต้องการการตรวจสอบแยกต่างหาก

โครงการที่เชื่อมต่อกับกริดต้องการการป้องกันและพฤติกรรมการเชื่อมต่อที่เหมาะสมกับการเชื่อมต่อกับสาธารณูปโภคและข้อกำหนดท้องถิ่นที่เกี่ยวข้อง

โครงการนอกกริดและไมโครกริดเพิ่มคำถามอีกหนึ่งข้อ:

จะเกิดอะไรขึ้นกับการป้องกันเมื่อกระแสลัดวงจรที่มีอยู่และแหล่งพลังงานที่ทำงานเปลี่ยนไป?

เกาะที่มีการควบคุมโดยอินเวอร์เตอร์อาจทำงานแตกต่างจากบัสที่มีการจ่ายไฟจากสาธารณูปโภค ดังนั้นปรัชญาการป้องกันจึงต้องตรงกับโหมดการทำงานที่แท้จริงแทนที่จะสมมติพฤติกรรมลัดวงจรเดียวกันในทุกสถานะ

สำหรับ BESS ที่เชื่อมต่อกับกริดและมีความสามารถในการสำรองข้อมูล ลอจิกการเปลี่ยนแปลงก็มีความสำคัญ:

กริดมีอยู่ → การทำงานที่เชื่อมต่อกับกริดที่ซิงโครไนซ์

กริดหายไป → แยกตัวออกจากสาธารณูปโภค

สร้างเกาะที่ได้รับอนุญาต

จ่ายพลังงานให้กับโหลดที่เลือก

กริดกลับมา → ซิงโครไนซ์และเชื่อมต่อใหม่

ลำดับที่แน่นอนขึ้นอยู่กับโครงการและอุปกรณ์

สิ่งที่ฉันจะใส่ใน RFQ

สำหรับ Ruibit ที่จะจับคู่ BESS ของ Dawnice C&I กับโครงการ ฉันจะไม่เริ่มด้วย:

“ต้องการแบตเตอรี่ 500 kWh.”

ฉันจะจัดประเภทสถาปัตยกรรมการทำงานที่จำเป็นก่อน

RFQ ควรระบุโหมดการทำงานของ PCS ที่จำเป็น ความรับผิดชอบของ EMS แหล่งการผลิต โหลดที่สำคัญ ข้อกำหนดการเริ่มต้นดำเนินการ และการเปลี่ยนแปลงที่คาดหวัง

สถาปัตยกรรมมาก่อนความจุของแบตเตอรี่

ระบบ C&I ที่เชื่อมต่อกับกริดและนอกกริดอาจแชร์ตู้ เซลล์ และแม้แต่ส่วนของแพลตฟอร์มควบคุม ความรับผิดชอบของระบบของพวกเขาต่างกัน

BESS ที่เชื่อมต่อกับกริดจะตัดสินใจว่าจะแบ่งปันพลังงานกับเครือข่ายไฟฟ้าที่มีอยู่มากน้อยเพียงใด BESS นอกกริดอาจต้องช่วยสร้างและรักษาเครือข่ายนั้นในเบื้องต้น

ดังนั้นก่อนที่จะเลือก kWh ให้กำหนดว่าใครควบคุมแรงดันไฟฟ้าและความถี่ เกิดอะไรขึ้นเมื่อโหลดเปลี่ยนแปลงอย่างกะทันหัน PV และเครื่องกำเนิดไฟฟ้าประสานงานกันอย่างไร โหลดใดสามารถตัดออกได้ และระบบจะฟื้นตัวอย่างไรหลังจากการปิดระบบ

เฉพาะในกรณีนั้นการจัดอันดับแบตเตอรี่และ PCS จึงมีบริบทที่จำเป็นสำหรับการเสนอราคาที่สามารถป้องกันได้

คำถามที่พบบ่อย

1. ความแตกต่างหลักระหว่าง BESS ที่เชื่อมต่อกับกริดและ BESS แบบออฟกริดคืออะไร?

BESS ที่เชื่อมต่อกับกริดมักทำงานโดยที่สาธารณูปโภคให้การอ้างอิงแรงดันไฟฟ้าและความถี่ ระบบนอกกริดต้องรักษาเครือข่ายไฟฟ้าท้องถิ่นที่เสถียรโดยไม่มีการสนับสนุนจากสาธารณูปโภคอย่างต่อเนื่อง

2. BESS แบบออฟกริดต้องการ PCS ที่สร้างกริดหรือไม่?

บ่อยครั้งที่ต้องการแหล่งพลังงานที่สร้างกริด แต่สถาปัตยกรรมที่แน่นอนขึ้นอยู่กับโครงการ ผู้ซื้อควรตรวจสอบความสามารถในการสร้างกริด การควบคุมแรงดันไฟฟ้า/ความถี่ การตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงโหลด และข้อจำกัดของโหมดการทำงาน.

3. BESS ที่เชื่อมต่อกับกริดที่มีแบ็คอัพเหมือนกับ BESS แบบออฟกริดหรือไม่?

ไม่ การสำรองข้อมูลที่เป็นเกาะระยะสั้นและการดำเนินงานอย่างต่อเนื่องของไมโครกริดอิสระกำหนดข้อกำหนดที่แตกต่างกันต่อPCS, EMS, การป้องกัน, กลยุทธ์การสำรอง และการประสานงานการผลิต.

4. ข้อมูลใดที่จำเป็นในการกำหนดขนาด BESS แบบออฟกริด?

ตรวจสอบโหลดสูงสุด, ขั้นตอนโหลด, การเริ่มต้นมอเตอร์, พลังงานรายวัน, การผลิต PV, ความจุของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า, ความเป็นอิสระที่ต้องการ, การสำรองแบตเตอรี่ และการตัดโหลดที่อนุญาต.

5. ทำไมความสามารถในการเริ่มต้นดำเนินการจึงสำคัญสำหรับ BESS แบบออฟกริด?

หลังจากการปิดระบบ ระบบอาจต้องสร้างเครือข่าย AC ท้องถิ่นใหม่ก่อนที่การผลิตและโหลดอื่น ๆ จะสามารถเชื่อมต่อใหม่ได้.