Akuhaldussüsteemi (BMS), energiasalvesti muunduri (PCS) ja energiasalvestussüsteemi energiahaldussüsteemi (EMS) vaheline kolmetasandiline ühenduse juhtimise strateegia on süsteemi tõhusa ja ohutu töö tagamise võti.
1. BMS-i ja PCS-i vaheline seos: laadimise ja tühjenemise juhtimine
Näide
Tüüpilise energiasalvestusrakenduse stsenaariumi korral oletame, et meil on energiasalvesti, mis koosneb mitmest liitiumpatareist, millest igaüks on ühendatud BMU-ga (alamjuhtseade), mis omakorda on ühendatud BCU-ga (peamine juhtseade), mis omakorda on ühendatud BAU-ga (peamine juhtseade).
Kui energiasalvestussüsteem saab võrgust väljasaatmisjuhised, otsustab BAU, kas lubada laadimist või tühjenemist, lähtudes süsteemi praegusest SOC-olekust (aku järelejäänud mahutavus), ja saadab käsu PCS-ile.
Kui PCS tuvastab võrgu poolel liigse energiasisendi, aktiveerib see laadimisrežiimi; Vastupidi, elektrinõudluse tippperioodidel lülitub PCS võrgu toetamiseks tühjendusrežiimile.
Parameeter
Maksimaalne laadimisvõimsus:seadke võimsuseks 200 kW, et aku ei saaks ülelaadimise tõttu kahjustada.
Maksimaalne tühjendusvõimsus:seatud 300 kW-ni, et rahuldada kiire reageerimise nõudlust tipptundidel.
SOC ülemine ja alumine piir:tavaliselt hoitakse vahemikus 20% -80%, et vältida sügavlaadimise ja tühjenemise mõju aku tööeale.
2. Seos BMS-i ja PCS-i vahel: Temperatuuri juhtimine
Näide
Arvestades, et temperatuur mõjutab oluliselt liitiumakude jõudlust, ei pea BMS mitte ainult jälgima üksikute akude pinget, voolutugevust ja muud teavet, vaid jälgima ka nende pinnatemperatuuri.
Kui teatud akumooduli temperatuur leitakse olevat liiga kõrge, käivitab BMS PCS-i, et piirata selle osa laadimis- ja tühjenemiskiirust ning isegi peatab töö, kuni temperatuur normaliseerub. Lisaks saab jahutussüsteemi aktiveerides temperatuuri aktiivselt alandada.
Parameeter
Kõrge temperatuuri lävi:Näiteks 50 kraadi C, tuleks selle temperatuuri ületamisel võtta meetmeid aku kaitsmiseks.
Madala temperatuuri lävi:näiteks 0 kraadi C, et vältida madala temperatuuri mõjutamist keemilise reaktsiooni tõhusust.
Temperatuuri erinevuse häire väärtus:Maksimaalne lubatud temperatuuride erinevus külgnevate akude vahel on seatud 5 kraadini C ja ületamise korral antakse hoiatus.
3. BMS-i, PCS-i ja EMS-i koostöö: ajakava optimeerimine
Näide
EMS vastutab üldiste energiahalduse ja ajakava koostamisotsuste eest ning saab välja töötada optimaalsed laadimis- ja tühjendusplaanid, mis põhinevad reaalajas elektrihindadel, ilmaennustustel ja muudel teguritel.
Näiteks PCS-i korraldamine laadimiseks öise oru hinnaperioodil ja salvestatud energia vabastamine päevasel tipphinna perioodil, et teenida hinnavahe. Samal ajal hindab EMS pidevalt kogu süsteemi (sh SOH) tervislikku seisundit ja kohandab vastavalt strateegiaid, et pikendada seadmete kasutusiga.
Parameeter
Peak raseerimine ja orgtäitmise strateegia:Kasutajad saavad konfigureerida oma elektrihinna mallid, mis põhinevad kohalikul kasutusajal elektrihindadel, määrata PCS-i laadimis- ja tühjendusvõimsused erinevatel ajaperioodidel ning moodustada tipphabemeajamise ja oru täitmise strateegia malli; Pakkuge igapäevase ja iganädalase poliitikamallide konfigureerimise funktsiooni.
Nõudluse kontroll:EMS oskab prognoosida tulevast koormusnõudlust ja planeerida PCS-i tegevusi ette, et lepingus määratud maksimaalset nõudlust ei ületataks, vältides sellega lisakulusid.
Plaani kõver:Konkreetsete rakendusstsenaariumide jaoks (nt tööstuskasutajad) loob EMS üksikasjalikud igapäevased või iganädalased toimimisjuhised, et juhendada PCS-i ülesannete täitmisel vastavalt kehtestatud ajakavale.
4. BMS-i ja PCS-i turvakaitsemehhanism
Näide
Süsteemi turvalisuse edasiseks suurendamiseks on BMS-i ja PCS-i vahele loodud mitmekihiline kaitsemehhanism. Näiteks kui BMS tuvastab mis tahes ebatavalise olukorra (nagu lühis, ülepinge/alapinge), teavitab see viivitamatult PCS-i vastava toimingu peatamisest ja võib käivitada hädaseiskamisseadme toiteallika katkestamiseks. Lisaks on olemas riistvarataseme kaitsemeetmed, nagu kaitsmed ja releed, et tulla toime rikkeisolatsiooniga äärmuslikes olukordades.
Parameeter
Ülevoolukaitse:seatud 1,5-kordsele nimivoolule, et vältida liigsest voolust põhjustatud kahjustusi.
Ülepinge/alapinge kaitse:Seadke vastavalt ülemine ja alumine piir, et aku oleks alati ohutus tööpiirkonnas.
Lühisekaitse:Lühise korral katkestage kiiresti vooluahel, et tagada personali ja vara ohutus.
BMS-i (Battery Management System) ja PCS-i (Energy Storage Converter) integreerimine teiste intelligentsete seadmetega on intelligentse ja tõhusa energiasalvestussüsteemi loomise üks peamisi samme. See integratsioon ei piirdu ainult riistvaratasandi ühendustega, vaid veelgi olulisem on see, et see võimaldab teabe jagamist ja koostööd tarkvara tasemel, et optimeerida kogu energiahaldusprotsessi.
Levinud integreerimismeetodid ja nende omadused:
1. Sügav integratsioon EMS-iga (energiahaldussüsteem)
Andmevahetus:BMS vastutab aku erinevate tööparameetrite, nagu pinge, vool, temperatuur, SOC (jäänud laeng), SOH (tervislik seisund) jne, kogumise ja selle teabe EMS-ile edastamise eest. Samal ajal saadab EMS BMS-ile juhiseid ka pärast otsuste tegemist, mis põhinevad sellistel teguritel nagu elektrivõrgu tingimused ja kasutajate vajadused.
Strateegia koostamine:BMS-i andmetele tuginedes suudab EMS täpsemalt ennustada aku oleku muutuste trendi, mis võimaldab paremini planeerida laadimis- ja tühjenemisplaane. Näiteks laadimise korraldamine madala elektrihinna korral ja salvestatud energia vabastamine tipptundidel, et teenida hinnavahet. Lisaks optimeerib EMS pikaajalisi energiagraafikuid, analüüsides ajaloolisi andmeid, et tagada süsteemist maksimaalne majanduslik kasu.
2. Targa kodu ja hooneautomaatika süsteemide integreerimine
Kahesuunaline side:Kaasaegsed nutikodu platvormid toetavad tavaliselt mitut protokolli, võimaldades BMS-il/PCS-il nendega hõlpsasti integreeruda. Nii saavad kasutajad mobiiliäppide või muude lõppseadmete kaudu kaugjuhtimisega jälgida energiasalvestussüsteemi tööd ning kohandada seadeid vastavalt isiklikele eelistustele. Näiteks maksimaalse väljundvõimsuse määramine teatud ajaperioodi jooksul või omatoodetud elektri kasutamise eelistamine võrgutoiteallikale.
Ühenduse juhtimine:Lisaks lihtsatele jälgimisfunktsioonidele suudavad targa kodu süsteemid saavutada ka BMS-i/PCS-i abil ühenduse juhtimise. Näiteks kui kedagi kodus ei tuvastata, lülitub see automaatselt energiasäästurežiimi, et vähendada tarbetut energiatarbimist; Enne pereliikmete koju naasmist lülitage mugava elukeskkonna tagamiseks sisse võimsad seadmed, näiteks konditsioneer.
3. Roll mikrovõrkudes
Mitme allika koordineerimine:Tüüpilises mikrovõrgukeskkonnas on lisaks energiasalvestitele ka erinevad hajutatud toiteallikad nagu päikesepaneelid ja tuuleturbiinid. Siinkohal ei pea BMS/PCS mitte ainult arvestama oma tööolekuga, vaid ka tõhusalt koordineerima ja tegema koostööd teiste toiteallikatega, et ühiselt säilitada mikrovõrgus pakkumise ja nõudluse tasakaal. Näiteks kui fotogalvaanilised massiivid toodavad üleliigset elektrit, otsustab PCS üleliigse energia salvestada, selle asemel et seda otse põhivõrku tagasi toita.
Saare töövõime:Saarte töövõimega mikrovõrkude puhul on BMS/PCS roll eriti silmapaistev. Kui need on välisest elektrivõrgust lahti ühendatud, peavad nad kiiresti üle võtma koormuse jaotamise ülesanded, et tagada, et see ei mõjutaks oluliste rajatiste pidevat toitevarustust. See eeldab, et BMS/PCS on kõrge stabiilsuse ja töökindlusega ning suudab lühikese aja jooksul lülituda võrgust ühendatud režiimist välja.
4. Pilveplatvormide ja suurandmete analüüsi tugi
Pilvandmetöötlus:Pilvandmetöötlustehnoloogia arenedes kasutab üha enam ettevõtteid pilveplatvorme suuremahuliseks andmetöötluseks ja mudelikoolituseks. Energiasalvestussüsteemide puhul tähendab see kohapeal kogutud andmete üleslaadimist pilveserveritesse, võimsate arvutusressursside kasutamist suure hulga teabe kaevandamiseks ja analüüsimiseks ning täpsemate tegevussoovituste saamist.
AI-põhine optimeerimine:Tehisintellekti algoritmide kasutamine, eriti machine õppemeetodid, et tuvastada võimalikud mustrid suure hulga ajalooliste kirjete põhjal ja anda juhiseid tulevaste toimingute jaoks. Näiteks lähipäevade ilmastikuolude ennustamine ja vastavate ettevalmistuste tegemine eelnevalt; Või kohandage laadimis- ja tühjendusstrateegiat automaatselt vastavalt kasutaja elektrikasutusharjumustele, parandades kasutajakogemust, vähendades samal ajal ka kulusid.