1 EMS-system for energilagring
I dagens tid med energitransformasjon har energilagringsteknologi blitt en nøkkelkraft som driver energiomstillingen. Blant de mange komponentene i energilagringssystemer er energistyringssystemet (EMS) som en "superbutler" som i stillhet kontrollerer driften av hele energilagringssystemet, og sørger for sikker, effektiv og stabil drift.
Kanskje du kanskje er nysgjerrig, hvordan utøver dette energilagringssystemet sin "magi"? Enkelt sagt oppnår den hovedsakelig effektiv energiutnyttelse og intelligent styring gjennom sanntidsovervåking, presis kontroll og optimalisert planlegging av energilagringsenheter. Fra innsamling av spenning, strøm, temperatur og andre data for energilagringsbatterier, til å ordne lade- og utladingstiden og kraften til energilagringsutstyr rimelig i henhold til etterspørselen til strømnettet og svingninger i strømprisene, til å sikre sikker og stabil drift av energilagringssystemet, kan ikke hver kobling skilles fra nøye planlegging og nøyaktig utførelse av energilagrings EMS-systemet.
2 Hvordan fungerer EMS-systemet?
(1) Systemsammensetning
Arkitekturen til EMS-systemet for energilagring er som en sofistikert bygning, der hver etasje spiller en uunnværlig rolle for å støtte effektiv drift av hele systemet.
Utstyrslag: Dette er den grunnleggende støttedelen av hele systemet, hovedsakelig avhengig av energihøsting og transformasjonsutstyr som PCS (energilagringsomformer) og BMS (batteristyringssystem). PCS er ansvarlig for konvertering og kontroll av elektrisk energi, og sikrer at energilagringsbatteripakken kan lades og utlades trygt og effektivt; BMS er som en lojal verge, som alltid vokter batteriets helse, måler og overvåker nøkkelparametere som spenning, strøm, temperatur osv. nøyaktig for å forhindre overlading, overutlading og forlenge batteriets levetid.
Kommunikasjonslag: påtar seg det viktige oppdraget med informasjonsoverføring, inkludert nøkkelelementer som koblinger, protokoller og overføring. Det er som systemets "nervesystem", som sikrer at dataene som samles inn av enhetslaget kan overføres nøyaktig og raskt til informasjonslaget, samtidig som det gir rettidige kontrollinstruksjoner fra informasjonslaget til enhetslaget, og sikrer jevn og uhindret informasjonsflyt gjennom hele systemet.
Informasjonslag: hovedsakelig sammensatt av caching mellomvare, database, server, etc. Blant dem er databasesystemet som et enormt "datavarehus", ansvarlig for å behandle og lagre enorme mengder data, ikke bare registrere sanntidsdata, men også lagring av viktige historiske data, og gir et solid grunnlag for påfølgende dataanalyse og forespørsler.
Applikasjonslag: Dette er grensesnittet for direkte interaksjon mellom systemet og ledelsen, vanligvis i form av apper, web osv. Det gir en visuell overvåkings- og driftsplattform for ledere, som lar dem intuitivt forstå driftsstatusen til energilagringssystem og fjernstyre og administrere systemet gjennom denne plattformen. Spesifikke funksjoner inkluderer beslutningstaking om energikonvertering, overføring og innsamling av energidata, sanntidsovervåking og kontroll, drifts- og vedlikeholdsstyringsanalyse, visuell analyse av elektrisitet/mengde, fjernkontroll i sanntid, etc.
(2) Kjernefunksjoner
Energilagring EMS-systemet har mange kraftige kjernefunksjoner, som arbeider sammen for å nøyaktig kontrollere energipulsen og sikre stabil og effektiv drift av energilagringssystemet.
Overvåking og innsamling: Gjennom sensorer distribuert i ulike nøkkeldeler av energilagringssystemet, som spenningssensorer, strømsensorer, temperatursensorer osv., blir driftsstatusen til energilagringsutstyret omfattende og i sanntid overvåket, og rike data informasjon som batterispenning, strøm, SOC (ladetilstand), temperatur, PCS-effekt, frekvens, samt miljøtemperatur og fuktighet samles inn. Disse dataene er som "øynene" og "ørene" til systemet, og gir førstehåndsinformasjon for påfølgende analyse og beslutningstaking.
Dataanalyse og -optimalisering: Bruke avanserte dataanalyseteknikker og algoritmer for å utføre dyptgående mining og analyse av de enorme dataene som samles inn. For eksempel, ved å analysere parametere som batterilading og utladingskurver, interne motstandsendringer osv., kan helsestatusen til batteriet evalueres; Etabler en nøyaktig batterimodell basert på historiske data og sanntidsdata for å forutsi gjenværende levetid og ytelsesforringelse av batteriet. Samtidig, basert på analyseresultatene, optimaliseres og justeres driftsstrategien til energilagringssystemet, for eksempel justering av lade- og utladningsstrategien, optimalisering av energiutnyttelseseffektiviteten, etc., for å forbedre den generelle ytelsen og økonomiske fordelene ved energilagringssystemet.
Energisending og kontroll: Intelligent energisending og kontroll basert på sanntids energibehov, nettbelastningsforhold og kostnadsfaktorer. Den kan med rimelighet arrangere lade- og utladingsoperasjoner av energilagringsanlegg basert på faktorer som etterspørselsprognoser, strømprissituasjon og nettbelastning, og oppnå effektiv utnyttelse og bevaring av energi. For eksempel, under spissbelastningsperioder i strømnettet, kan automatisk planlegging av utladning av energilagringsutstyr lette trykket på strømnettet; Kontroller ladingen av energilagringsenheter i perioder med lav belastning for å redusere strømkostnadene. I tillegg kan presis kontroll brukes på enheter som energilagringsomformere for å sikre at de fungerer i henhold til forhåndsbestemte strategier, for å oppnå presis allokering og planlegging av energi.
Feildeteksjon og sikkerhetsbeskyttelse: Med skarpe feildeteksjonsmuligheter kan den overvåke driftsstatusen til energilagringssystemet i sanntid, oppdage og diagnostisere ulike potensielle feilfarer i tide, for eksempel batterioverlading, overutlading, overoppheting, kortslutning, PCS-feil , og unormale forhold for annet utstyr. Når en feil oppdages, vil systemet umiddelbart aktivere sikkerhetsbeskyttelsesmekanismen og iverksette tilsvarende tiltak for å håndtere den, for eksempel utstede ulike former for varselsignaler som lyd- og lysalarmer, SMS-varslinger, APP-pushvarsler osv. for å minne drifts- og vedlikeholdspersonell for å håndtere feilen i tide; Samtidig vil den automatisk utføre sikkerhetsstrategier, for eksempel å kontrollere PCS for å stoppe lading eller utlading, kutte av kretsforbindelsene til defekt utstyr, etc., for å forhindre utvidelse av feil, sikre sikker og stabil drift av energilagringssystem, og unngå sikkerhetsulykker.
3 Energilagring EMS-systemfunksjon
(1) Kraftsystem
På det enorme og komplekse stadiet av kraftsystemet spiller EMS-systemer for energilagring en avgjørende rolle og er heltene bak å sikre stabil drift av strømnettet.
Toppbarbering og dalfylling: Med den raske utviklingen av samfunnsøkonomien øker gapet mellom topp- og dalelektrisitetsbelastninger, noe som utgjør en stor utfordring for balansen mellom tilbud og etterspørsel i kraftnettet. Energilagring EMS-systemet bruker presise kontrollstrategier for å beordre energilagringsenheter til å lade i store mengder i perioder med lavt strømforbruk, og lagre overflødig elektrisk energi; I perioder med høye strømforbruk sendes energilagringsenheter raskt for å lade ut og gi ekstra strømstøtte til nettet. Dette er som å bygge et "elektrisk energireservoar" i strømnettet, effektivt avlaste strømforsyningstrykket i rushtiden, flate ut toppbelastningen av elektrisitet, fylle elektrisitetsgapet i lave perioder, betydelig forbedre påliteligheten og stabiliteten til strømforsyningen i strømnettet, redusere risikoen for strømbrudd forårsaket av lastsvingninger, og sikre at innbyggere og næringsliv kan fortsette å bruke strøm stabilt.
Frekvensregulering: Frekvensstabiliteten til strømnettet er en av nøkkelindikatorene for normal drift av kraftsystemet. Når kraftsystemet utsettes for plutselige belastningsendringer, feil på kraftproduksjonsutstyret eller periodiske påvirkninger fra ny energiproduksjon, er nettfrekvensen utsatt for svingninger. Energilagrings-EMS-systemet, med sin raske responsevne og presise kontrollteknologi, kan overvåke endringer i nettfrekvens i sanntid og raskt instruere energilagringsutstyr for å justere lade- og utladningskraft, injisere eller absorbere aktiv kraft inn i nettet i tide. for å opprettholde stabiliteten til nettfrekvensen. Denne raske og presise frekvensreguleringsfunksjonen er som å installere en "stabilisator" på strømnettet, som effektivt sikrer sikker og stabil drift av kraftsystemet, unngår utstyrsskader og storskala strømbrudd forårsaket av frekvensavvik, og gir en solid garanti for pålitelig strømforsyning til kraftsystemet.
Reservestrømforsyning: I tilfelle plutselige feil eller strømbrudd i strømnettet, kan energilagring EMS-systemet raskt bytte arbeidsmodus ved å bruke energilagringsutstyr som reservestrømkilde for å gi kontinuerlig og stabil strømforsyning for kritiske belastninger. Dette er utvilsomt en "betryggelsespille" for steder som sykehus, datasentre og transportknutepunkter som krever ekstremt høy strømpålitelighet. For eksempel, under den kirurgiske prosessen på sykehuset, hvis det er et plutselig strømbrudd, kan energilagring EMS-systemet aktiveres umiddelbart for å sikre normal drift av nøkkelutstyr som kirurgisk utstyr og livstøttesystemer, og unngå trusler mot pasientens livssikkerhet forårsaket av strømbrudd; I datasentre kan EMS-systemer for energilagring sikre kontinuerlig drift av servere, forhindre tap av data og opprettholde normal drift av virksomheter. Energilagring EMS-systemet, som en reservestrømkilde med rask respons og pålitelige strømforsyningsevner, spiller en uerstattelig rolle i kritiske øyeblikk, og sikrer effektivt normal drift av samfunnet og sikkerheten til menneskers liv og eiendom.
(2) Fornybar energi
I bølgen av blomstrende utvikling av fornybar energi har EMS-systemer for energilagring blitt en nøkkelbro som forbinder fornybar energi og kraftnettet, og effektivt løser de periodiske og ustabile problemene med fornybar energiproduksjon, og gir sterk støtte for storskala integrasjon og effektiv utnyttelse av ren energi.
Jevn utgangskraft: Kraftproduksjonen av fornybare energikilder som sol- og vindenergi er sterkt påvirket av naturlige forhold og har åpenbare intermittens og flyktighet. Denne ustabile kraftgenereringskarakteristikken utgjør mange utfordringer for sikker og stabil drift av strømnettet, slik som spenningssvingninger, frekvensustabilitet osv. Energilagrings-EMS-systemet kan raskt og nøyaktig justere lade- og utladingsprosessen til energilagringsutstyr ved å overvåke utgangskraften til utstyr for generering av fornybar energi i sanntid, og kombinerer avanserte prediksjonsalgoritmer og intelligente kontrollstrategier for å "toppbarbering og fylling av dal" og jevne kraftproduksjonen av fornybar energi. Når det er et overskudd av fornybar energiproduksjon, lagrer energilagring EMS-systemet overflødig elektrisitet i energilagringsenheter; Når kraftproduksjonen er utilstrekkelig, kan rettidig planlegging av utladning av energilagringsutstyr supplere strømgapet, effektivt redusere fluktuasjonsamplituden til kraftproduksjonen, gjøre utgangseffekten mer stabil og pålitelig, forbedre kraftkvaliteten til fornybar energiproduksjon, redusere virkningen på kraftnettet, og skape gunstige forhold for storstilt nettilknytning av fornybar energi.
Fremme forbruk: På grunn av ustabiliteten til fornybar energiproduksjon, kan det oppstå overskudd av kraftproduksjon i visse perioder som ikke kan forbrukes i tide, noe som fører til fenomener som "vindkraftbegrensning" og "solenergibegrensning", som resulterer i energi sløseri. Energilagrings-EMS-systemet optimerer og planlegger lade- og utladingsadferden til energilagringsutstyr, og kan med rimelighet arrangere arbeidsmodusen til energilagringsutstyr til forskjellige tidsperioder basert på belastningsbehovet til strømnettet, strømprissvingninger og fornybar energi generasjonsprognoser. Den lagrer overflødig elektrisitet fra fornybar energi og frigjør den til strømnettet til riktig tid, og oppnår "spatiotemporal overføring" og optimalisert konfigurasjon av elektrisitet fra fornybar energi. Dette forbedrer ikke bare utnyttelsesgraden av fornybar energi effektivt, reduserer energisvinn, men gir også en mer stabil og pålitelig strømforsyning til kraftnettet, fremmer koordinert og komplementær utvikling av fornybar energi og tradisjonell energi, fremmer transformasjon og oppgradering av energistruktur, akselererer andelen ren energi i energisystemet, og gir positive bidrag til å nå målene for karbontopp og karbonnøytralitet.
(3) Industriell og kommersiell
I de industrielle og kommersielle feltene har EMS-systemer for energilagring blitt en kraftig assistent for bedrifter for å spare energi, øke effektiviteten og forbedre energistyringsnivåene, noe som gir betydelige økonomiske og sosiale fordeler for bedrifter.
Peak valley arbitrage: Mange regioner har implementert strømprispolitikk for brukstid, noe som resulterer i betydelige forskjeller i strømpriser i forskjellige tidsperioder. Industrielle og kommersielle brukere har vanligvis høye strømbelastninger, og strømforbruket deres er relativt konsentrert i rushtiden, noe som resulterer i høyere strømkostnader. EMS-systemet for energilagring kan, gjennom en grundig analyse av strømprispolitikk og nøyaktig prediksjon av bedriftens strømbelastning, automatisk kontrollere ladingen av energilagringsutstyr i perioder med lav strømpris og lagre lavpriset strøm; Under høye elektrisitetspriser sendes energilagringsenheter for å lade ut og dekke noe av elektrisitetsetterspørselen til bedrifter, og oppnår derved arbitrage av forskjeller i topppriser på elektrisitet. Denne peak valley arbitrage-strategien reduserer effektivt elektrisitetskostnadene til bedrifter og forbedrer deres økonomiske fordeler. For eksempel, etter å ha installert et EMS-system for energilagring, reduserte en bestemt fabrikk sine månedlige strømutgifter med 20 % gjennom rimelige peak valley arbitrage-operasjoner, noe som i stor grad reduserte driftskostnadspresset til bedriften og forbedret konkurranseevnen i markedet.
Etterspørselsstyring: Strømbehovet til en bedrift er en av de viktige faktorene for å beregne strømregninger, og overskridelse av den avtalte etterspørselen kan føre til strømregninger med høy etterspørsel. Energilagring EMS-systemet kan optimere og kontrollere strømbelastningen til bedrifter ved å overvåke strømforbruket deres i sanntid og kombinere avanserte dataanalyse og prediksjonsalgoritmer. I perioder med høye elektrisitetsforbruk, når et selskaps elektrisitetsforbruk nærmer seg eller overstiger den avtalte etterspørselen, planlegger EMS-systemet for energilagring raskt utslippet av energilagringsutstyr, reduserer noe av elektrisitetsbelastningen og unngår at selskapet betaler høye strømregninger på grunn av for mye strøm. kreve; Samtidig, i perioder med lavt strømforbruk, er det nødvendig å ordne energilagringsutstyr som lader rimelig, fylle på energireserver og forberede seg på neste toppbehov. Gjennom denne nøyaktige etterspørselsstyringsstrategien kan bedrifter effektivt kontrollere etterspørselen etter elektrisitet, redusere strømkostnadene, forbedre energiutnyttelseseffektiviteten og oppnå mer raffinert energistyring.
Nødreservestrøm: For industrielle og kommersielle virksomheter kan plutselige strømbrudd føre til alvorlige konsekvenser som produksjonsavbrudd, utstyrsskade og hindring av kommersielle aktiviteter, og forårsake store økonomiske tap for virksomheten. Energilagring EMS-systemet har en komplett nødstrømfunksjon. Når strømnettet svikter og mister strøm, kan det automatisk bytte til nødstrømforsyningsmodus på et øyeblikk, ved å bruke energilagringsutstyr for å gi kontinuerlig og stabil strømstøtte for nøkkelutstyr og produksjonsprosesser i bedriften, og sikre at den grunnleggende produksjonen og driften av virksomheten kan fortsette, og redusere økonomiske tap og produksjonsstagnasjon forårsaket av strømbrudd. For eksempel, i noen elektroniske produksjonsbedrifter, kan strømbrudd føre til at elektroniske produkter kasseres på produksjonslinjen. Imidlertid kan nødbackupfunksjonen til energilagrings-EMS-systemet effektivt unngå denne situasjonen, sikre kontinuiteten i produksjonen og produktkvaliteten til bedriften, og gi pålitelig kraftgaranti for en stabil utvikling av bedriften.
4 Utvikling av EMS-system for energilagring
(1) Når vi ser tilbake på den teknologiske fremgangen, var utviklingshistorien til EMS-systemet for energilagring hovedsakelig fokusert på enkel datainnsamling og overvåking. Senere utviklet det seg til et smart grid EMS med sanntids nettverksanalyse, optimalisering, samarbeidskontroll og andre funksjoner. Det har nå blitt et smart grid-EMS for samarbeid med kildenettlast, som kan integrere og utnytte ulike distribuerte ressurser. For tiden gjenspeiles dets teknologiske gjennombrudd hovedsakelig i den integrerte bruken av intelligente algoritmer, som kan optimere lade- og utladingsstrategiene til energilagringsenheter basert på ulike faktorer. Samtidig forbedres systemets visualisering og brukervennlige grensesnitt stadig, og gir grafiske grensesnitt og visualiseringsverktøy for å lette brukerens betjening. I fremtiden vil systemet fortsette å utdype sin intelligens og integreres tettere med andre systemer. For eksempel vil det oppnå mer effektiv styring og kontroll av energilagringsenheter gjennom teknologier som tingenes internett, big data og cloud computing, samt dyp integrasjon med nye konsepter som virtuelle kraftverk.
(2) Markedskonsentrasjonen av energilagring EMS-systemer er relativt høy, med de fleste mainstream-produsenter som tradisjonelle sekundære utstyrsprodusenter i kraftindustrien, som Nanrui Jibao, Sifang, Xuji, osv. Noen integrerte produsenter og tredjeparts uavhengige produsenter også okkupere en viss markedsandel. Disse store bedriftene har fordeler innen teknologisk forskning og utvikling, produktkvalitet, markedsandel og andre aspekter. For eksempel har Changyuan Shenrui åpenbar teknologisk styrke og markedsfordeler innen integrasjon av energilagringssystem, EMS og andre felt, og dets EMS-energistyringssystem for enkeltstasjonstilgangsvolumet fortsetter å nå nye høyder; Som en tredjeparts EMS-bedrift for energilagring, kan Yantai Delians programvareplattform konfigureres fleksibelt og brukes på flere store energilagringsprosjekter. Med utviklingen av markedet vil konkurransen mellom foretak bli mer intens, og det vil også oppmuntre alle parter til å styrke samarbeidet, i fellesskap fremme teknologisk innovasjon og industriutvikling, slik som forsknings- og utviklingssamarbeid mellom oppstrøms- og nedstrømsbedrifter, systemintegrasjonssamarbeid mellom ulike produsenter, etc., for å oppnå komplementære fordeler og øke konkurranseevnen og markedsandelen til hele industrien.
5 Fremtidsutsikter for energilagring EMS-system
Betydningen av energilagring EMS-system som en nøkkelteknologi innen energilagring er selvinnlysende. Det er som en helt bak kulissene, som i det stille ivaretar stabil og effektiv drift av energisystemet, med omfattende og viktige anvendelser innen kraftsystemer, fornybar energi, samt industrielle og kommersielle sektorer. Med den kontinuerlige utviklingen av teknologi, blir energilagring EMS-systemer stadig oppgradert og forbedret, noe som viser enorme applikasjonsmuligheter.
I fremtiden vil EMS-systemer for energilagring utvikle seg mot større intelligens, integrasjon og standardisering. På den ene siden, ved hjelp av banebrytende teknologier som tingenes internett, big data og kunstig intelligens, vil systemet ha sterkere dataanalyse- og beslutningstakingsmuligheter, noe som muliggjør raffinert styring og presis kontroll av energilagringsenheter , ytterligere forbedre energiutnyttelseseffektiviteten og systemytelsen. På den annen side vil dens dype integrasjon med fremvoksende industrier som virtuelle kraftverk gi sterkere støtte for fleksibiliteten og påliteligheten til energisystemer, og utvide applikasjonsgrensene og markedsplassen til energilagrings-EMS-systemer.
Når det gjelder markedsstruktur, selv om den nåværende markedskonsentrasjonen er relativt høy, med utviklingen av industrien, vil konkurransen bli stadig hardere, noe som også vil oppmuntre bedrifter til å styrke samarbeidet, danne komplementære fordeler og i fellesskap fremme innovasjonen av energilagring EMS systemteknologi og industriens fremgang.
Energilagring EMS-systemer spiller en avgjørende rolle i energiomstilling og bærekraftig utvikling, med et enormt potensial for fremtidig vekst.