Kas yra EMS (energijos valdymo sistema)?

Kalbant apie energijos kaupimą, pirmiausia į galvą ateina akumuliatorius. Šis svarbus komponentas yra susijęs su tokiais esminiais veiksniais kaip energijos konversijos efektyvumas, sistemos tarnavimo laikas ir saugumas. Tačiau norint išnaudoti visą energijos kaupimo sistemos potencialą, lygiai taip pat svarbios yra operacijos „smegenys“ – energijos valdymo sistema (EVS).

EMS vaidmuo energijos kaupime

EMS yra tiesiogiai atsakinga už energijos kaupimo sistemos valdymo strategiją. Ji daro įtaką akumuliatorių gedimo greičiui ir ciklo trukmei, taip nulemdama energijos kaupimo ekonominį efektyvumą. Be to, EMS stebi gedimus ir anomalijas sistemos veikimo metu, laiku ir greitai užtikrindama įrangos apsaugą, kad būtų užtikrintas saugumas. Jei palygintume energijos kaupimo sistemas su žmogaus kūnu, EMS veikia kaip smegenys, nustatančios veikimo efektyvumą ir užtikrinančios saugos protokolus, lygiai taip pat, kaip smegenys koordinuoja kūno funkcijas ir savisaugą avarinėse situacijose.

Skirtingi EMS reikalavimai elektros energijos tiekimui ir tinklo pusėms, palyginti su pramoniniu ir komerciniu energijos kaupimu

Pradinis energijos kaupimo pramonės iškilimas buvo susijęs su didelio masto kaupimo taikymais elektros energijos tiekimo ir tinklo pusėse. Todėl ankstyvieji EMS projektai buvo specialiai pritaikyti tokiems scenarijams. Maitinimo šaltinių ir tinklo pusės EMS dažnai buvo autonominiai ir lokalizuoti, sukurti aplinkoms, kurioms būdingas griežtas duomenų saugumas ir didelis pasitikėjimas SCADA sistemomis. Šiam projektui reikėjo vietinės eksploatavimo ir priežiūros komandos vietoje.

Tačiau tradicinės EMS sistemos nėra tiesiogiai taikomos pramoniniam ir komerciniam energijos kaupimui dėl skirtingų eksploatacinių poreikių. Pramoninėms ir komercinėms energijos kaupimo sistemoms būdingi mažesni pajėgumai, platus išsibarstymas ir didesnės eksploatavimo bei priežiūros išlaidos, todėl būtinas nuotolinis stebėjimas ir priežiūra. Tam reikalinga skaitmeninė eksploatavimo ir priežiūros platforma, kuri užtikrintų duomenų įkėlimą į debesį realiuoju laiku ir naudotų debesijos ir periferijos sąveiką efektyviam valdymui.

Pramoninių ir komercinių energijos kaupimo sistemų projektavimo principai

1. Visiška prieiga: nepaisant mažesnio pajėgumo, pramoninėms ir komercinėms energijos kaupimo sistemoms reikalinga EMS jungtis su įvairiais įrenginiais, tokiais kaip kompiuterinės valdymo sistemos (PCS), pastatų valdymo sistemos (BMS), oro kondicionavimo sistemos, skaitikliai, automatiniai jungikliai ir jutikliai. EMS turi palaikyti kelis protokolus, kad būtų užtikrintas išsamus ir realaus laiko duomenų rinkimas, kuris yra labai svarbus veiksmingai sistemos apsaugai.

2. Integracija debesijos pagrindu: siekiant užtikrinti dvikryptį duomenų srautą tarp energijos kaupimo stoties ir debesijos platformos, EMS turi užtikrinti duomenų teikimą realiuoju laiku ir komandų perdavimą. Atsižvelgiant į tai, kad daugelis sistemų jungiasi per 4G, EMS turi sklandžiai valdyti ryšio sutrikimus, užtikrindama duomenų nuoseklumą ir saugumą nuotolinio valdymo debesijos pagrindu pagalba.

3. Didinti lankstumą: Pramoninės ir komercinės energijos kaupimo talpos labai įvairios, todėl EMS reikalingos su lanksčiomis išplėtimo galimybėmis. EMS turėtų talpinti skirtingą energijos kaupimo spintų skaičių, kad būtų galima greitai įdiegti projektus ir užtikrinti jų parengtį eksploatuoti.

4. Strateginis išmanymas: pagrindinės pramoninio ir komercinio energijos kaupimo taikymo sritys apima piko mažinimą, paklausos valdymą ir apsaugą nuo atbulinio srauto. EMS turi dinamiškai koreguoti strategijas, pagrįstas realaus laiko duomenimis, įtraukdama tokius veiksnius kaip fotovoltinės energijos prognozavimas ir apkrovos svyravimai, siekiant optimizuoti ekonominį efektyvumą ir sumažinti akumuliatorių degradaciją.

Pagrindinės EMS funkcijos

Pramoninės ir komercinės energijos kaupimo EMS funkcijos apima:

Sistemos apžvalga: rodo dabartinius veikimo duomenis, įskaitant energijos kaupimo talpą, realaus laiko galią, SOC, pajamas ir energijos diagramas.

Įrenginių stebėjimas: teikia realaus laiko duomenis apie tokius įrenginius kaip PCS, BMS, oro kondicionavimo sistemas, skaitiklius ir jutiklius, palaikydamas įrangos reguliavimą.

Veiklos pajamos: pabrėžia pajamas ir elektros energijos taupymą – tai pagrindinis sistemų savininkų rūpestis.

Gedimų signalas: apibendrina ir leidžia atlikti užklausas apie įrenginio gedimų signalus.

Statistinė analizė: siūlo istorinius veiklos duomenis ir ataskaitų generavimą su eksportavimo funkcija.

Energijos valdymas: konfigūruoja energijos kaupimo strategijas, kad būtų patenkinti įvairūs veiklos poreikiai.

Sistemos valdymas: Tvarko pagrindinę elektrinės informaciją, įrangą, elektros energijos kainas, žurnalus, paskyras ir kalbos nustatymus.

EMS vertinimo piramidė

Renkantis EMS, svarbu ją įvertinti pagal piramidės modelį:

Apatinis lygis: Stabilumas

EMS pagrindas – stabili aparatinė ir programinė įranga. Tai užtikrina patikimą veikimą įvairiomis aplinkos sąlygomis ir tvirtą ryšį.

Vidurinis lygis: greitis

Efektyvi prieiga pietų kryptimi, greitas įrenginių valdymas ir saugus nuotolinis valdymas realiuoju laiku yra labai svarbūs efektyviam derinimui, priežiūrai ir kasdieniam veikimui.

Aukštesnis lygis: Intelektas

Pažangus dirbtinis intelektas ir algoritmai yra išmaniųjų EMS strategijų pagrindas. Šios sistemos turėtų prisitaikyti ir vystytis, teikdamos nuspėjamąją priežiūrą, rizikos vertinimą ir sklandžiai integruodamosi su kitais ištekliais, tokiais kaip vėjo, saulės energija ir įkrovimo stotelės.

Sutelkdami dėmesį į šiuos lygius, vartotojai gali užtikrinti, kad pasirinks EMS, kuri pasižymi stabilumu, efektyvumu ir išmanumu, o tai yra labai svarbu norint maksimaliai padidinti energijos kaupimo sistemų naudą.

Išvada

EMS vaidmens ir reikalavimų supratimas skirtinguose energijos kaupimo scenarijuose yra labai svarbus norint optimizuoti našumą ir saugą. Nesvarbu, ar tai būtų didelio masto tinklo taikymas, ar mažesnės pramoninės ir komercinės įmonės, gerai suprojektuota EMS yra būtina norint išnaudoti visą energijos kaupimo sistemų potencialą.