Hệ thống Quản lý Năng lượng BESS thực sự làm gì? Lập lịch, Cắt giảm đỉnh và Giám sát

EMS không lưu trữ năng lượng. Nó quyết định giá trị của năng lượng đã lưu trữ để làm gì tiếp theo.

Hệ thống Quản lý Năng lượng BESS (EMS) giám sát khi nào và cách thức pin sạc hoặc xả. Nó sử dụng các phép đo, lịch trình, quy tắc giá, dự báo tải hoặc sản xuất, trạng thái pin và giới hạn hoạt động để tạo ra các lệnh năng lượng cho hệ thống lưu trữ. Trong một dự án thương mại, các công việc chính của nó có thể bao gồm cắt đỉnh, lập lịch theo thời gian sử dụng, phối hợp năng lượng mặt trời, quản lý dự trữ sao lưu, giám sát, cảnh báo và báo cáo lịch sử.

Sự phân biệt này quan trọng vì BMS, PCS và EMS thường được mô tả như thể cả ba "kiểm soát pin."

Chúng kiểm soát các lớp khác nhau.

Ba Bộ điều khiển, Ba Câu hỏi Khác nhau

Tôi thường tách chúng theo cách này:

Ranh giới thay đổi theo kiến trúc sản phẩm, nhưng hệ thống phân cấp là hữu ích.

Một BMS có thể thông báo cho hệ thống rằng pin có thể xả không quá 80 kW.

EMS có thể muốn 120 kW cho việc cắt đỉnh.

PCS không thể đơn giản tuân theo EMS và bỏ qua giới hạn của pin.

Kiểm soát hệ thống tốt có nghĩa là các lớp đó hợp tác thay vì cạnh tranh.

Vào lúc 14:07, EMS thấy đỉnh trước khi hóa đơn điện xuất hiện.

Giả sử một nhà máy muốn giữ mức nhập lưới dưới:

500 kW

Vào lúc 14:07, đồng hồ báo:

Tải cơ sở = 575 kW

Yêu cầu cắt đỉnh cơ bản là:

575 − 500 = 75 kW

Nếu có đủ SoC và khả năng xả, EMS có thể ra lệnh xả pin khoảng 75 kW để đồng hồ lưới giữ gần mức mục tiêu.

NREL mô tả kiểm soát cắt đỉnh theo cách này: công suất đo được so sánh với ngưỡng tham chiếu và đầu ra của pin được điều chỉnh theo sự khác biệt, tùy thuộc vào trạng thái pin và logic hoạt động.NREL

Phần thú vị là điều gì xảy ra tiếp theo.

Vào lúc 14:25, tải giảm xuống 430 kW.

Pin có nên ngay lập tức sạc lại không?

Có thể không.

Nếu EMS sạc ở mức 100 kW:

430 + 100 = 530 kW

Nó vừa tạo ra một đỉnh khác trên mức mục tiêu 500 kW.

Vì vậy, logic EMS cần có bộ nhớ và ngữ cảnh, không chỉ đơn thuần là lệnh BẬT/TẮT.

Lập lịch không chỉ là đặt hẹn giờ

Một EMS đơn giản có thể sử dụng các khoảng thời gian cố định:

00:00–06:00: sạc

14:00–18:00: xả

Điều đó có thể hoạt động khi giá cước và tải trọng là có thể dự đoán.

Phân phối tiên tiến hơn có thể sử dụng:

dự báo tải

dự báo PV

giá theo thời gian sử dụng

giới hạn nhu cầu

trạng thái sạc pin

dự trữ dự phòng

hướng dẫn lưới điện

Mô hình Tư vấn Hệ thống của NREL bao gồm các chế độ phân phối cho việc cắt giảm đỉnh, phản ứng theo giá tiện ích, lịch trình thủ công, tự tiêu thụ và vận hành trong trường hợp mất điện. Nghiên cứu của nó cũng cho thấy chiến lược phân phối có thể ảnh hưởng đáng kể đến kinh tế lưu trữ.NREL NREL

Đó là lý do tại sao hai pin giống hệt nhau có thể tạo ra kết quả tài chính khác nhau.

Phần cứng là giống nhau.

Các quyết định phân phối thì không.

Một pin có thể nhận các chỉ thị mâu thuẫn

Đây là nơi mà EMS kiếm được vị trí của nó.

Hãy tưởng tượng rằng địa điểm có bốn mục tiêu:

Cắt giảm đỉnh:giữ mức nhập dưới 500 kW
Chênh lệch TOU:xả trong những giờ đắt đỏ
Năng lượng mặt trời:hấp thụ lượng dư thừa giữa trưa
Dự phòng:duy trì ít nhất 30% SoC

Vào lúc 16:30, điện rất đắt và nhà máy gần đạt giới hạn nhu cầu.

Việc xả trông có vẻ hấp dẫn.

Nhưng SoC của pin đã giảm xuống 32%.

Liệu EMS có sử dụng 2% cuối cùng trên mức dự trữ để tiết kiệm tiền, hay bảo vệ sự sẵn sàng dự phòng?

Ưu tiên đó phải được xác định trước khi đưa vào vận hành.

Nếu không, "EMS thông minh" trở thành một cụm từ tiếp thị che giấu các quy tắc vận hành chưa được giải quyết.

Đối với một dự án Ruibit/Dawnice C&I, tôi muốn những ưu tiên đó được tài liệu hóa như một logic điều khiển thực tế thay vì một danh sách các chức năng được hỗ trợ. Tài liệu C&I của Dawnice mô tả sự phối hợp EMS giữa các pin, PCS, PV, tải và tài nguyên lưới điện, bao gồm cắt giảm đỉnh và giám sát từ xa.Giải pháp C&I Dawnice

Giám sát không giống như EMS

Sự phân biệt này dễ bị bỏ qua.

Một bảng điều khiển hiển thị:

SoC: 64%

Công suất PCS: −72 kW

Nhiệt độ pin: 27°C

Nhập lưới: 486 kW

đang được giám sát.

Nếu hệ thống sử dụng thông tin đó để quyết định:

"Nhu cầu lưới đang tiến gần 500 kW, vì vậy tăng cường xả pin lên 85 kW"

đó là quản lý năng lượng.

Dawnice cho biết các hệ thống C&I của họ hỗ trợ các chức năng giám sát từ xa bao gồm khả năng nhìn thấy SoC/SoH, quản lý năng lượng và chẩn đoán từ xa thông qua các nền tảng giám sát của họ.Câu hỏi thường gặp của Dawnice

Đối với người mua B2B, tôi sẽ yêu cầu các nhà cung cấp phân tách:

những gì có thể được xem

khỏi

những gì có thể được điều khiển tự động.

Chúng không phải là cùng một thông số kỹ thuật.

Dữ liệu lịch sử trở nên có giá trị sau hóa đơn điện đầu tiên

Tôi muốn EMS giữ đủ lịch sử để trả lời các câu hỏi như:

Tại sao địa điểm lại vượt quá giới hạn nhu cầu vào thứ Ba tuần trước?

Pin có hết không?

PCS có đạt trần công suất không?

Lịch trình cắt đỉnh có bị vô hiệu hóa không?

Lỗi dự đoán PV có thay đổi việc phân phối không?

Liệu có sự cố giao tiếp không?

Một bản ghi EMS hữu ích nên cho phép tái tạo sự kiện từ dữ liệu đồng bộ cho:

công suất lưới

tải

công suất pin

SoC

trạng thái PCS

cảnh báo

và các lệnh điều khiển liên quan.

Điều này quan trọng về mặt tài chính cũng như kỹ thuật.

Nếu BESS được thiết kế để giảm nhu cầu cao điểm, chủ sở hữu nên có khả năng so sánh hồ sơ EMS với dữ liệu khoảng thời gian của tiện ích và xác minh rằng chiến lược điều khiển thực sự đã hoạt động.

Tôi sẽ xác định các ưu tiên kiểm soát trước khi mua phần mềm

Khi xem xét một EMS thương mại, tôi ít quan tâm đến việc bảng điều khiển trông ấn tượng như thế nào hơn là liệu nhà cung cấp có thể trả lời năm câu hỏi:

Điều gì kích hoạt việc sạc và xả?

Mục tiêu hoạt động nào có ưu tiên khi hai mục tiêu xung đột?

Điều gì xảy ra khi mất kết nối?

Chức năng nào tiếp tục hoạt động tại chỗ nếu không còn truy cập đám mây?

Dữ liệu lịch sử có thể chứng minh tại sao BESS hoạt động như vậy không?

Một bảng điều khiển tinh vi không thể bù đắp cho logic điều phối mơ hồ.

Pin lưu trữ kWh. PCS chuyển đổi kW. BMS bảo vệ pin.

EMS quyết định khi nào những kWh đó nên trở thành kW—và liệu việc làm như vậy vào thời điểm đó có thực sự phục vụ cho mục tiêu của dự án hay không.

Câu hỏi thường gặp

1. EMS trong BESS thương mại làm gì?

Một EMS quyết địnhkhi nào và bao nhiêu pin nên sạc hoặc xảdựa trên tải tại chỗ, SoC của pin, giá cả, sản xuất PV, giới hạn nhu cầu, lịch trình, dự báo và ưu tiên hoạt động.

2. Sự khác biệt giữa BMS, PCS và EMS là gì?

Hệ thốngBMS bảo vệ và quản lý pin,PCS chuyển đổi năng lượng giữa DC và AC, vàEMS xác định khi nào và tại sao việc sạc hoặc xả nên xảy ra.

3. EMS thực hiện cắt đỉnh như thế nào?

EMS so sánh nhu cầu của cơ sở với một giới hạn nhu cầu đã định trước. Nếu tải tại chỗ vượt quá ngưỡng đó, nó ra lệnh cho BESS xả đủ năng lượng—trong giới hạn của pin và PCS—để giảm nhập khẩu từ lưới.

4. Một EMS có thể quản lý cắt đỉnh, năng lượng mặt trời và dự phòng đồng thời không?

Có, nhưng các ưu tiên phải được xác định. Ví dụ, việc cắt giảm đỉnh có thể yêu cầu xả trong khi chiến lược dự phòng yêu cầu duy trì SoC tối thiểu. EMS cần có quy tắc rõ ràng để giải quyết những xung đột như vậy.

5. Giám sát BESS có giống như quản lý năng lượng không?

Không. Giám sát hiển thị thông tin nhưSoC, công suất, nhiệt độ và cảnh báo. Quản lý năng lượng sử dụng thông tin đó để đưa ra hoặc thực hiện các quyết định hoạt động, chẳng hạn như sạc, xả hoặc bảo tồn dự trữ dự phòng.