Что такое EMS (система управления энергоресурсами)?

При обсуждении систем накопления энергии первым делом обычно приходит на ум аккумулятор. Этот важнейший компонент связан с такими важными факторами, как эффективность преобразования энергии, срок службы системы и безопасность. Однако для раскрытия полного потенциала системы накопления энергии не менее важен «мозг» системы — система управления энергией (EMS).

Роль ЭМС в хранении энергии

Система управления накопителями энергии (EMS) напрямую отвечает за стратегию управления системой накопления энергии. Она влияет на скорость разряда и срок службы аккумуляторов, тем самым определяя экономическую эффективность системы накопления энергии. Кроме того, EMS отслеживает неисправности и аномалии в работе системы, обеспечивая своевременную и быструю защиту оборудования для обеспечения безопасности. Если сравнить системы накопления энергии с человеческим телом, EMS действует как мозг, определяя эффективность работы и обеспечивая протоколы безопасности, подобно тому, как мозг координирует функции организма и самозащиту в чрезвычайных ситуациях.

Различные требования EMS к электроснабжению и сетевым ресурсам по сравнению с промышленным и коммерческим хранением энергии

Первоначальный рост отрасли накопления энергии был связан с крупномасштабными системами хранения энергии в системах электроснабжения и электросети. Поэтому ранние проекты систем управления энергоресурсами (EMS) были специально разработаны для этих сценариев. Системы EMS в системах электроснабжения и электросети часто были автономными и локализованными, разработанными для сред с жесткими требованиями к безопасности данных и высокой зависимостью от систем SCADA. Такая конструкция требовала наличия локальной команды по эксплуатации и обслуживанию на месте.

Однако традиционные системы EMS неприменимы напрямую к промышленным и коммерческим системам хранения энергии из-за различий в эксплуатационных требованиях. Промышленные и коммерческие системы хранения энергии характеризуются меньшей ёмкостью, большой рассредоточенностью и более высокими затратами на эксплуатацию и обслуживание, что требует удалённого мониторинга и обслуживания. Для этого необходима цифровая платформа эксплуатации и обслуживания, обеспечивающая загрузку данных в облако в режиме реального времени и использующая взаимодействие с периферийными устройствами облака для эффективного управления.

Принципы проектирования промышленных и коммерческих систем накопления энергии (EMS)

1. Полный доступ: Несмотря на меньшую ёмкость, промышленные и коммерческие системы накопления энергии требуют подключения EMS к различным устройствам, таким как PCS, BMS, системы кондиционирования воздуха, счётчики, автоматические выключатели и датчики. EMS должна поддерживать несколько протоколов для обеспечения комплексного сбора данных в режиме реального времени, что критически важно для эффективной защиты системы.

2. Интеграция с облаком: Для обеспечения двунаправленного потока данных между станцией хранения энергии и облачной платформой система EMS должна обеспечивать передачу данных и команд в режиме реального времени. Учитывая, что многие системы подключаются через 4G, система EMS должна корректно обрабатывать прерывания связи, обеспечивая согласованность и безопасность данных благодаря удаленному управлению с облачной платформы.

3. Гибкость расширения: ёмкость промышленных и коммерческих накопителей энергии сильно варьируется, что требует от СЭМ гибких возможностей расширения. СЭМ должна вмещать различное количество шкафов для хранения энергии, обеспечивая быстрое развертывание проекта и готовность к эксплуатации.

4. Стратегический анализ: основные области применения промышленных и коммерческих накопителей энергии включают ограничение пиковых нагрузок, управление потреблением и защиту от обратного потока. Системы управления энергоресурсами должны динамически корректировать стратегии на основе данных в режиме реального времени, включая такие факторы, как прогнозирование фотоэлектрических систем и колебания нагрузки, для оптимизации экономической эффективности и замедления износа аккумуляторов.

Основные функции EMS

Функции EMS для промышленных и коммерческих систем хранения энергии включают в себя:

Обзор системы: отображает текущие эксплуатационные данные, включая емкость накопителя энергии, мощность в реальном времени, уровень заряда батареи, доход и энергетические диаграммы.

Мониторинг устройств: предоставляет данные в режиме реального времени для таких устройств, как PCS, BMS, кондиционеры, счетчики и датчики, поддерживая регулирование оборудования.

Операционный доход: отражает доход и экономию электроэнергии, что является ключевым вопросом для владельцев системы.

Сигнализация о неисправности: суммирует и позволяет запрашивать сигналы о неисправности устройства.

Статистический анализ: предоставляет исторические оперативные данные и генерацию отчетов с функцией экспорта.

Управление энергопотреблением: настраивает стратегии хранения энергии для удовлетворения различных эксплуатационных потребностей.

Управление системой: управляет базовой информацией об электростанции, оборудованием, ценами на электроэнергию, журналами, учетными записями и языковыми настройками.

Пирамида оценки EMS

При выборе EMS важно оценить ее на основе модели пирамиды:

Нижний уровень: стабильность

В основе EMS лежит стабильное аппаратное и программное обеспечение, что обеспечивает надёжную работу в различных условиях окружающей среды и надёжную связь.

Средний уровень: скорость

Эффективный доступ на юг, быстрое управление устройствами и безопасное удаленное управление в режиме реального времени имеют решающее значение для эффективной отладки, обслуживания и повседневной эксплуатации.

Верхний уровень: интеллект

В основе интеллектуальных стратегий EMS лежат передовые технологии искусственного интеллекта и алгоритмы. Эти системы должны адаптироваться и развиваться, обеспечивая предиктивное обслуживание, оценку рисков и бесшовную интеграцию с другими активами, такими как ветроэнергетика, солнечная энергетика и зарядные станции.

Сосредоточившись на этих уровнях, пользователи могут быть уверены, что выбирают СЭМ, обеспечивающую стабильность, эффективность и интеллект, что крайне важно для максимального использования преимуществ их систем хранения энергии.

Заключение

Понимание роли и требований EMS в различных сценариях накопления энергии критически важно для оптимизации производительности и безопасности. Как для крупных сетевых приложений, так и для небольших промышленных и коммерческих предприятий, грамотно спроектированная EMS необходима для раскрытия полного потенциала систем накопления энергии.